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LED室内照明摒弃唯“节能论”勿搞“大跃进”

LED室内照明摒弃唯“节能论”勿搞“大跃进”

  • 分类:索菲动态
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  • 发布时间:2012-08-04 12:30
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LED室内照明摒弃唯“节能论”勿搞“大跃进”

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   LED在室内照明领域有着巨大的发展潜力。自从白光LED面世以来,LED灯具像磁石一般对室内照明,尤其是室内商业照明产生了巨大的吸引力。随着现代商业化的发展,LED照明应用于越来越多的行业中,室内商业照明成为必不可少的发展元素,室内照明领域成为公认的LED未来发展的一个重要方面。

  LED在室内照明的应用与前景究竟如何?面对如火如荼的LED室内照明发展趋势,我们在深受鼓舞的同时,也要思考,该如何保持LED在室内照明领域健康有序的发展?日前,记者就业内普遍关心的问题,采访了中国航空工业规划设计研究院研究员任元会教授和中国建筑科学研究院建筑光学研究室主任李铁楠教授。

  发展LED室内照明,要发挥好LED优势

  照明光源发展至今,众多光源在室内照明中进行了成功的应用。随着新一代光源——LED的发展,其从光效、色温到寿命等方面的独特优势,使其成为LED室内照明的新星,业内对其青睐有加。

  李铁楠教授认为,照明灯具的应用目的是为了获得一个好的光环境,能否应用LED还是要靠他的适用性,看最终的效果。我们选择不同的光源和灯具来对这些照明场所进行匹配,使产品能够满足照明需求,就要对各种光源进行性能、寿命等方面的比较。LED有很多特点和优势,但也有某些性能与场所的需求不相适应,并且LED还没有到最稳定、最成熟的阶段。LED有其适用的场合,但不是所有的照明场所都用LED光源来替代。也许有一天,LED能够把其他光源取代,但前提是LED必须表现出比其他所有光源都优越的特性、良好的性价比、以及突出的光环境效果和氛围的塑造能力。

  任元会教授认为,目前LED室内照明发展有很多的优势,发展的前景较好。半导体发光二极管(LED)已有四十多年的历史,到上世纪九十年代上半期研究出现蓝光LED后,很快就成功解决了白光LED。白光LED的问世及其快速发展,受到了世界各照明企业的关注,投入了很大的资金,进行了卓有成效的研究,十多年中,使白光LED的光效提高了近十倍,作为一种新型的固体光源(SSL)进入照明领域,成为第二代(气体放电灯)光源以后的第三代新型光源。

  在任元会教授看来,白光LED出现近15年,其发展速度之快,超过人们的预计,好像一个超常发展的少年“神童”,受到家庭和社会的特别关注和培育。其主要优势和特点有:

  (1)光效迅速提高:到现在,产品的实用光效可达70~90lm/W,据报导,美国实验室数据达160lm/W,而用还有增加的趋势,预期在未来3~5年,实用光效达到150~200lm/W是可能的,到那时有可能成为最高效的光源。

  (2)起动性能好,快捷可靠,只有毫秒级的响应时间,能达到全光通输出。

  (3)调光方便,可控性强。

  (4)耐震动,耐气候性良好,寿命长。

  (5)不含汞,环保性能优。

  (6)LED在一定光束角内定向辐射,用于射灯、筒灯等灯具时,有利于提高下射光通比。

  (7)用于景观、装饰、广告、信号等场合,有多种彩色光LED,加上良好的启动和调光性能,容易实现数字化控制,以达到多彩、动态变化,在商业性、娱乐性场所极具渲染性。

  在任元会教授看来,LED仍在不断发展之中,室内照明空间广阔,未来应用前景是光明的。但是要有更大前进和相应的研究、探索工作,为应用创造条件。要进一步提高光效和显色性,研究多种更适应的色温;把半导体学科和照明学科更有机结合,深入研究适合LED特点的灯具形式和灯具配光系统;进一步降低成本。

  摒弃唯“节能论”,发展不要搞“大跃进”

  在LED众所周知的诸多优势中,“节能”无疑是业内最受吹捧的热词,业内蔓延着“LED就是节能”的认知和炒作,对公众认知和产业发展产生误导。专家认为,应客观、理性面对LED,全方位考量LED在室内的应用效果。

  李铁楠教授表示,现在提到LED就讲到“节能”,这当然是很重要的。这是全世界都在倡导的一个理念,也是我们的国策。但是节能有一个前提,就是必须要满足场所的照明需要,在不满足照明效果的前提下,单谈节能是没有任何意义的。

  在照明需求中,一方面是功能性需求,一方面是舒适性需求。如在办公室里,照明不但要达到照度,还要达到照明维持性。另外,作为一个场所的照明,办公室照明不只是看工作面的照度,还要考虑环境的照度,地面、墙面、天花板都要达到照明需求,才能满足人生理和心理上对于照明的需要。

  他同时强调,结合此次专题报道的案例来看,业内对于LED室内照明的认知发生了以下变化。

  第一,LED照明从原来的仅仅关注光源性能,向更为关注被照明场所的照明效果方面扩展。以前,业内重点关注LED光源的散热、驱动、寿命等性能,这些当然很必要,但是,要想知道LED是否适合应用到一个特定场所,既需要LED光源具有良好的的性能,还需要做出合适的灯具,更需要进行针对性的照明设计,否则是不可能获得理想的场所照明效果的。

  第二,LED是新一代光源,得到了国内外广泛的关注。政府的重视和推动,企业加紧生产和研发,大量地推出所谓的通用性产品,整个产业发展轰轰烈烈,呈现出大踏步跨越式的发展。产品的通用性和标准化是有一定的限定条件的,不考虑作业需求、不考虑场所特点、不考虑环境氛围,只是主观地推出大量的定型产品,然后满世界地去推广,到处去安装改造,不仅无法满足场所的特定需要,还有可能造成新的能源浪费和资源浪费。但是从此次的案例中可以感受到,LED开始考虑特定场所的类型化照明应用,并且,能够针对性地设计灯具和设计照明,是在向着科学性的方向迈进。

  第三,照明的最终目的是为了一个好的光环境,要塑造一个好的光环境,是需要各个领域的人来参与,包括光源制造商、灯具制造商、照明设计者、照明用户等,以前多是光源领域的人有热情,现在看,更多领域的人也参与进来,这对于LED照明的良性发展是有好处的。

  任元会教授也表示,在对待LED室内照明发展的问题上,不能只强调“节能论”,更不能搞“大跃进”。任元会教授对记者强调,发展LED室内照明,一定是要有序的,循序渐进、由小而大、由易而难的逐步发展,而不要搞大跃进式的发展。现在各方面都在吹嘘,政府在推动、企业在起劲、媒体在推波助澜,这样很容易闪腰子。所以一定要稳步发展。

  在任元会教授看来,白光LED灯在照明领域探索前进,在实际应用中不断提高,已经取得了不少成绩,推动了白光LED照明的发展。LED应用于夜景照明,已经显示出很大的优越性,但是作为功能性照明,无论在产品或技术上,还远没有达到成熟的阶段,存在着不少有待进一步解决的问题,当然这也是符合发展规律的,主要问题有:

  (1)LED芯片主要依赖进口,应用国产芯片很少,大功率(1W及以上)芯片还没有,芯片缺少自己的技术和知识产权;我国已拥有很大规模的LED封装产业,具有较优良的装备,但封装技术、材料和工艺,还存在一定差距。

  (2)缺乏统一的标准,包括LED灯具系统、驱动电路等,一部分企业发挥自己的优势,研究开发了自己的产品,有些则借鉴或仿制,产品水平良莠不齐,各家产品规模各异,互换性差,维修困难。

  (3)LED照明灯的测试方法没有统一,有些参数的测试还待研究,如显色性的测量和气体放电灯也不一定相同。

  (4)LED灯具产品还处于初级阶段,技术上不成熟,还存在不少问题,如:

  ①散热问题:如何把结温有效降低到允许水平,仍在探索和实践中,温度控制不好,将影响光效,加光光通衰减,甚至色温、显色性的稳定。

  ②目前多数LED的色温偏高,过多的蓝色光谱,对于多数室内场所,会使人感觉不舒服,产生刺激感,与环境不够协调,光线不够柔和,不利于眼睛保护。

  ③LED用作室内功能性照明,如何设计灯具的配光和控光系统,也是一个新课题,定向发光的LED不同于现有光源,灯具的反射、漫射、配光,都有自己的特点。

  ④LED照明白光的驱动电路:也需要进一步优化和标准化,还需要时日,其性能包括使用寿命、功耗、谐波、功率因数等,都需要探索。

  (5)价格过高,是推广应用的又一障碍,单靠政府补贴,并非发展之良策,用LED代替白炽灯等低效光源,有显著节能效果,可享受补贴;而相对三基色直管荧光灯这类更高效光源,并没有节能效果(至少今日是如此),过高的初建费用,绝没有经济上的合理性。

  (6)LED照明的另一个问题,是缺乏平稳有序的发展态势。短短几年,几千家企业挤入LED照明,有一哄而起的架势,使人想起“大跃进”的年代。有一些企业在模仿中制作,低水平重复,靠夸大入市,有的企业和一些媒体融合,过分炒作,夸大节能效果,甚至个别政府官员也取到推波助澜作用,误导了使用单位。必须建立一套完整的技术标准和客观的评价机制,实事求是的舆论导向,引导其健康发展。

  有的放矢进行LED优势应用领域突破

  任元会教授强调,LED的优点很多,但是社会上普遍认为“LED就是节能,节能就是LED”,这不够全面。尽管LED是一种高效的光源,但并不是目前最高效的。LED最大的优势是调光方便,体现在动感、多变,是其他光源所不能比的。所以LED室内照明发展就要从LED的最大优势在着手。

  任元会教授在采访中对于目前LED在不同场所应用成熟度进行了分析。在景观照明方面,因为LED颜色的多样、调光的方便,所以应用起来动感十足。如奥运会、亚运会、世博会、大运会,LED在其中应用的很成功。在交通信号灯中,LED的黄灯、绿灯、红灯应用也很成熟。在LED室内照明领域,要有一个逐步完善的过程,比如办公室、超市、商场和厂房等应用场所,假设我们用荧光灯,目前最好的荧光灯的光效可以做的很高。所以LED在这里场所光效可能还比不上荧光灯。而且LED的价格还高很多。当然,现在LED在某些室内场所应用还不够理想,但是过三五年,也许就可以了。

  任元会教授表示,LED室内在照明可以先从辅助场所用起,从LED自身的优势的地方用起。比如四星级五星级的酒店,很多照明还在用白炽灯,改用LED就可以改善效率。在走廊楼梯间,需要长时间开灯,LED的调光性优势就显现了,在没有人的时候,可以调暗一些。

  李铁楠教授也认为,做照明应选择最适合的光源。比如办公室照明,要求的光源性能是高光通量、较低的光源或灯具表面亮度,良好的光源显色性、合适的色温,灯具除了能提供作业面照明之外,还应该为空间环境提供合适的照明,在这样的要求之下去选择,看谁的性价比高、耗电低、寿命长、维护性好等。目前,在目前的这个阶段,LED在某些场所应用还是比较合适的,比如电梯间、走廊等比较狭小的空间。

  一个新产品要进入到一个类型的场所作为固定产品使用,需要经过特定的流程,并且流程中包含了很多环节。首先,要将新产品与现在使用的产品进行全面的性能价格比较,如果它具有优势,或者预计它在未来具有优势,那么才可以进入到流程的下一个环节,进行适用产品(灯具)的设计,灯具研究出来了之后,要选择一个场所进行试验,这个试验可能要往复多次,因为一开始设计出来的灯具未必就是最合适的,需要经过不断的改进,才能充分发挥出光源的特点,并且适合场所的需要。经过了这一环节之后,还应在一定范围内进行实验性使用,并且进行跟踪考察,观察产品的稳定性,考察人的适应性等等,同时根据反馈回来的信息进行相应的改进,进行这样的工作当然需要一定的时间,所以,急于求成是不可取的。经过了这样的一系列试验使用的过程之后,如果通过科学的评估认为其可行,方可进行规模性的引进。

  那么LED室内照明应该从哪些领域突破呢?任元会教授建议考虑以下原则和方向。

  (1)首先应符合《建筑照明设计标准》的规定,包括照度、均匀度、眩光、显色指数要求和相宜的色温,以达到良好的视觉条件和LPD限值规定。

  (2)应选择场所,试点应用,逐步扩展,循序渐进,总结经验,不断改进,切忌不顾对象,不分析条件,大面积推广。应寻找更能发挥自身优势的场所作为切入点。

  (3)突出节能:当前首先目标是去取代低效的白炽灯,更能发挥优势;第二个目标是取代卤素灯;第三是力求逐步代替紧凑型荧光灯。特别注意:并非LED都节能,应该是在达到相同照度水平、接近的照明质量条件下进行比较;从这点分析,目前不应以LED去代替高效的三基色直管荧光灯。

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