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天津北方網訊 作為上海世博創新科技亮點之一,LED照明技術在世博園區得到了大規模的應用,尤其是在夜晚,LED照明把世博園裝扮得流光溢彩、美輪美奐,給人們留下了深刻的印象。LED照明技術到底有何魔力?普通百姓家裡能否盡快用上LED照明?LED照明商業化應用還存在哪些阻礙?
開啟『半導體照明元年』在照明科技發展歷史上,世博會總是擔當著普及者的重要角色。1878年巴黎世博會展出了愛迪生發明的用鎢絲制作的白熾電燈,人類迎來了白熾燈時代。1939年在紐約和洛杉磯舉行的世博會上,展示了第一個實用熒光燈。從那以後,熒光燈得以大規模應用。
復旦大學方志烈教授參與了上海世博會LED照明的科研工作。在他看來,上海世博園區LED照明集中應用表明,上海世博會很有可能將開啟一個『半導體照明元年』。
據統計,目前世博園區內使用了10.3億顆LED芯片,LED芯片出現在了世博園裡的室內外照明、景觀裝飾、指示牌、信息顯示屏上等,整個園區成為世界上最集中的半導體照明技術示范應用區。其中世博場館室內照明光源中約有80%采用了LED綠色光源,相比較於普通白熾燈省電達90%左右。
上海世博會上,通過創意設計和技術理念的演繹,LED照明帶給了參觀者前所未有的視覺體驗。如荷蘭館的『歡樂街』將LED裝飾在建築的表面,通過明亮閃爍的視覺效果來表達荷蘭館在夜間張燈結彩的歡樂氣氛。中國館紅色外牆的夜景燈光強化、丹麥館的童話般燈光都大量使用LED燈具。
『事實上,2008年奧運會上,LED燈具就在水立方和鳥巢等場館中被大量使用。』方志烈認為,『而世博會上廣泛使用的意義更加不同尋常,因為具有高科技的示范意義,將促使公眾的消費量上昇,帶動廠商的生產量上昇,推動科研團隊的研發進程。』
既節能又環保的綠色光源LED為什麼LED照明將成為未來照明技術的發展潮流呢?這種照明技術相比較過去的燈具有著什麼樣的優勢呢?
方志烈介紹說,LED照明說得通俗點就是發光二極管照明,是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料,電能通過發光二極管的時候,在半導體發光材料中,發生一種特殊的物理變化而引起光子發射,從而產生了照明光。而這種照明相對於傳統的白熾燈和熒光燈來說,具有不可比擬的優勢。
方志烈給記者看了一組數據:自1962年,半導體發光技術起源至今,同樣的耗電量,LED燈具發光總量是白熾燈的15倍,是熒光燈的2倍。而且隨著技術的不斷改進,發光效率還有很大的增長空間,而白熾燈和熒光燈的增長空間卻是十分有限的。
更為有意義的是,LED照明成功解決了汞污染的問題。方志烈介紹說,不管是節能燈、熒光燈、無極燈、金鹵燈、高壓鈉燈,其燈管裡都要放置一定量的汞,在電能作用下,燈管中會產生汞蒸汽紫外線,從而激發熒光粉。但是廢棄的燈管常常會釋放出金屬汞,造成對環境的污染。而LED發光二極管中卻不必放入汞。他認為,LED照明是一種既節能又清潔的光源,大規模應用符合人類社會發展低碳環保理念。
記者了解到,從科技部、財政部啟動『十城萬盞』計劃到廣東省『千裡十萬』大功率LED路燈產業化示范推廣工程,LED正在展現著其勃勃生機。
多因素阻礙LED用於家庭照明就在業界看好LED發展前景的同時,廣大消費者也在關心『自己家何時也能用上LED照明』。
對此,國家電光源質量監督檢驗中心(上海)副主任陸榮樹認為,目前我國LED在室外照明工程中的應用已經非常普遍,但在室內照明工程的應用卻處在初步階段。他坦言,LED作為光源用於照明燈具進入普通百姓家,目前還存在技術不成熟和價格偏高等問題。在技術上,LED照明還存在光的利用效率低、使用壽命不長以及照明質量有待改進等問題。
『盡管LED燈具可以做到照度很高、能耗很低,但這並不意味著LED燈具光的效率就高,因為其整體照明質量不高。』陸榮樹舉例說,『以臺燈為例,如果采用LED光源,可能3瓦—5瓦的照明還可以(比節能燈低十幾瓦),很節約能源。但是這樣的臺燈只能保證垂直照度很高很強,也就是說光源很集中、發光的角度很小,結果就是光的均勻性、半徑和范圍都受到限制。』
對此,他解釋說,形成商品化的3瓦以上大功率發光二極體發光效率低,低於光效每瓦100流明以上的高強度氣體放電燈,也低於每瓦60流明以上的稀土三基色熒光燈。
另外,LED燈具照明的眩光太強,遠距離看只有一部分照進眼睛裡,造成光的顏色太刺眼。同時,盡管LED的壽命很長,但那是在溫度低的時候,一旦做成照明燈具,在高溫和封閉的環境下,壽命會急劇下降。
此外,在陸榮樹看來,價格偏高也是影響普通消費者購買LED燈具的重要因素之一。『以目前的技術用半導體光源做大功率照明燈具,初次投入成本很高,導致大功率LED價格較高。目前,1W的大功率白光LED的市場價格約是傳統光源價格的十幾倍到幾十倍。』
『就發光效率和價格水准而論,半導體光源在短期之內真正進入一般照明領域替代傳統光源還需時日。』陸榮樹建議,『在當前技術狀態下,提高發光效率與光通量利用率,最大限度地降低整體綜合照明成本,促進其技術進步和生產工藝的成熟,加大LED室內照明產品的開發和推廣,半導體照明的時代就能夠提早到來。』(王飛)
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