城市LED景观照明优点及应用分析
发布时间:2019-09-01 20:02 浏览次数:次
LED(Light Emitting Diode)又称发光二极管,它是利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中载流子发生复合,放出过剩能量而引起光子发射产生可见光。LED固态照明带来的第三次照明领域的革命,将成为最有效的节能和环保手段,将通过改善人类生存环境、发展照明的新概念和新模式来改善和提高人类的生活质量。
2003年6月,我国由科技部在“863”计划的支持下,在照明领域及时启动了“国家半导体照明工程”。2004年4月,科技部确定工作重点——发展新型照明行业,并确定福建厦门、上海、大连和江西南昌为首批四个国家半导体照明产业基地。通过“863”计划等科技计划的支持,我国已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装集成应用的比较完整的产业链。中国科学院院士郑有最近在中国(南昌)半导体照明产业发展论坛上指出,作为新型照明技术,LED以其应用灵活、绿色环保、调节方便等诸多优点,将引发一次照明领域的革命。
1、效率高:LED发光效率并不高,但LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,光效率在65%左右,而且单色性好,无需过滤可直接发出有色可见光,光线很纯。而白炽灯可见光效率仅为10~20%;
2、能耗少:LED功率一般在0.03~1w,通过集群方式可以满足各种造型的需要,由于其光谱中无紫外线,故无热量,无辐射损失。需要彩色光时,其固有的色彩又避免了白光经过滤色的费时费力和耗能。不会形成光污染,是真正的绿色光源;
3、安全可靠:LED单体工作电压1.5~5V之间,工作电流20~70mA之间,人体接触无危险。灯体环氧树脂封装,抗机械冲击、震动能力较强且无汞、钠等有害物质,可回收;
4、方便管理:LED光源由于有上述特点,可以集中控制和分散控制或对点进行可调节性控制等多种方式。通过控制电流调光,不同光色组合以调色,加上控制电路以达到多种动态变化效果。其长达10万小时以上的寿命更是减少了城市景观亮化的维护工作量;
5、社会经济效益:与传统的照明工具相比,LED照明产品,尤其是氮化镓基白光LED照明光源,体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件,在功耗、寿命以及环保等方面均有不可比拟的优越性,足以对传统光源市场造成巨大冲击。随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光LED的问世,LED照明产业难度和风险都大大低于微电子产业,能够发挥我国的比较优势。特别是位于产业链下游的芯片封装和照明系统产业,既是一个技术密集型产业,又是一个劳动密集型产业,能够充分发挥我国人力资源带动相关产业。我国目前每年用于照明的电力接近2500亿度,其中若能有1/3采用半导体照明,每年就可节电800亿度左右,基本上相当于三峡电站的年发电量。
科技部有关领导提出,要以2008年北京奥运年和2010年上海世博会为契机,推动半导体在城市
景观照明的应用。半导体照明产业化具有重大的社会效益,同时具有刻不容缓的紧迫感和必要性。南昌市近年来快速在中部内陆城市中崛起。作为照明管理部门,我们在配合改造城市、美化亮化的同时,配合国家半导体产业基地的建设,较早地发展和推广了半导体产品在城市景观照明中的应用。
2001年我们首次会同大连科技发展有限公司把灯光与具有文化内涵、地域特色的雕塑有机结合起来,采用有机半透板、透体玻璃钢等作框架,集群LED灯做主光源,利用微电脑控制等技术研发制作了“青山湖明珠”、“巨型温度计”。2002~2004年陆续在南昌体育公园、象湖、青山湖、滕王阁等地制作安装了“展翅高飞”、“珍珠灯”、“一网情深”、“苍穹”、“天外来客”、“二龙戏珠”等等灯光雕塑,其主光源基本采用半导体。绚烂的色彩,变幻的灯光让南昌城的夜景更加迷人,也使南昌成为全国城市亮化中独具特色的“灯雕之城”,让原来枯燥的亮化成为“白天是雕塑,是景点;晚上是灯饰,是亮点”。“灯光雕塑”凭借半导体照明的独特优势,成为城市夜景照明的点睛之作。