摘要：本文介绍了在照明工程领域中的LED光源的性价比，并将LED光源与普通节能照明进行能耗对比分析，并通过说明LED技术的应用前景，充分肯定了LED光源将逐步普及开来。
关键词：LED技术；节能；照明工程；性价比
0.引言
从节约能源、保护环境的角度出发，“绿色照明”——作为照明领域中新的方针自从20世纪90年代被提出以后，就深受人们的关注。它的质量和水平已成为人类社会可持续发展的一项重要措施以及人类社会现代化程度的一个重要标志之一。而LED光源作为一种具有巨大发展潜力的固态半导体发光光源，属于典型的绿色照明光源。其所具有传统光源所不具有的特点——寿命长、安全可靠、环保节能、色彩丰富等，使得LED在照明领域得到推广应用。
1.LED光源的性价比分析
LED又称发光二极管技术，是全球最早的也是最先进的成像技术之一。其发展从婴儿期走向成长期的LED技术在全球空前高涨，LED技术的应用遍及各个领域。在照明工程领域中，建筑装饰照明、室外景观照明以及功能性照明都应用到了LED技术。初步计算，未来中国每年采用LED照明节省的电力相当于三峡电站全年的发电量，同时可减少8000万吨CO2、65万吨SO2和32万吨NO2的排放，称之为“人类照明史上的革命”并不为过。其性能和应用之所以能如此优越，结合笔者对LED技术的研究，笔者总结了LED所具有的显著优点：
（1）LED光源尺寸小、亮度高、节能环保，便于动态的亮度和颜色控制以及与建筑表明相结合，因此比较适用于建筑装饰当中，而且拓展了照明设计师的创作空间。
（2）可控性强，可以通过化学修饰方法来实现光源的多色发光。
（3）效率高，按照通常的光效定义，LED的发光效率其实并不高（一般10～30 lm/W，目前己知光效最高的白色LED光效可以达到55 lm/W），但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，效率可以达到80～90%，而光效差不多的白炽灯其可见光效率仅为10～20%。
（4）低电压，由于LED使用低压直流电源，供电电压在6V～24V之间，比普通电压小得多，对使用环境要求较低，不会造成触电事故，因此比较适用于公共场所。但是，这种半导体元件在大功率、高光通的场所需要解决散热问题。
（5）寿命长，被称为固体冷光源，采用环氧树脂封装，灯体内无松动部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点，普遍在5万-10万小时之间，也就是说，LED路灯光源的平均寿命都在10年左右；而传统路灯光源（高压钠灯）寿命一般不超过3000小时（1年都不到）。即使频繁的开关，也不影响到使用寿命，一般是T5 荧光灯的三倍以上、是高压钠灯的寿命10～12倍以上。
2.LED与普通节能照明能耗对比分析
照明能耗在数据中心的整体能耗中所占的比例虽然不高，人们往往容易忽视，但小数怕长计，日积月累也是一笔不小的数字。随着节能灯泡和LED灯技术的日趋成熟，于是人们有了更多的选择，数据中心的照明节能也越来越多的被重视。
其实日光灯本来效率就比白炽灯泡好，每瓦电力能产生的直射光线较大，而且发热较少。日光灯管在办公室、商场与住宅等环境的应用已有很长一段时间，却受灯管形状限制而不太适合替代小型的照明灯具。直到1980年代，市面上开始出现小型化的节能灯泡，而且价格越来越低，日益让消费者能够接受。
在此，将以一个20瓦的节能灯泡为例，它号称亮度与75瓦的白炽灯泡相当；这款产品跟传统的荧光灯一样，使用了可阻挡灯泡内部离子气体所产生之UV辐射线的内涂磷光剂玻璃灯体。现在的节能灯泡透过螺旋状、折迭形状(U型)来达到小型化，为了能使用于一般的台灯座，许多节能灯都使用小型化的灯泡头设计。节能灯泡由包含晶体管、二极管、电容、电感等零件的灯泡头与内涂磷光剂的玻璃体组成，而且现在能以足够与短命白炽灯泡相抗衡的价格销售，考虑其发光效率与产品寿命，节能灯泡的优点不只是环保，而且整体成本也颇具吸引力。不过节能灯泡玻璃体的磷光剂耗损仍是一个问题，灯泡底座的孔隙也可能造成与发热相关的灯泡头电子组件耗损。尽管如此，一颗优质节能灯泡的寿命还是可达到数月或是数年。
至于LED技术近年来也有不少转变，尤其是白光LED的发展。白光LED实际上是在蓝光LED外涂一层磷光剂，最多的应用领域为小尺寸LED屏幕的背光，除此之外，还有高亮度白光LED、大尺寸LED的背光照明以及一般照明应用。LED光源中以LR6为例，其亮度号称与一颗65瓦白炽灯泡相当，但是耗电量仅有12瓦，效率比钨丝灯泡高出80%，比节能灯泡高出50%。分析其内部的电子组件，包括了交流—直流电转换装置以及12颗白光LED，还有一颗是用来作为电源控制的神秘组件——编号LEA001的芯片。在LR6的白光LED数组之间，还有数颗红光LED，用以调整色温好让输出的光线与白炽灯泡类似，这些红光LED的亮度是由电路板上的光电二极管来控制的。综合以上两种高效率的照明技术， LED的优点不仅体现在发光质量方面，在其生产、制造、易用性方面都要大大超越白炽灯、荧光灯。
3.LED照明节能的前景分析
中国是仅次于美国的第二发电大国，每年照明用电达到3000亿千瓦时，约占全社会用电量的12%，如果把现有在用的白炽灯全部替换为节能灯，一年可节电480亿千瓦时，占2008年三峡电站发电量60%。而我国目前用于普通照明的白炽灯约30亿只，节能灯却只有4亿只，两者比例约为7.51，与全球大约41的应用比例相比，国内节能灯还没有得到普遍的应用。在国家推动节能减排的大背景下，在消费者节能、节约环保意识提高、节能灯产品性能不断提升等多层面推动下，LED的应用具有相当大的市场空间，尤其是在路灯、汽车灯、液晶显示背光源等新兴应用市场，LED将成为市场增长的新动力。
整个节能照明行业，按技术先进性可以分为普通荧光灯、节能灯、LED三大类产业。国家政策早已开展了“中国逐步淘汰白炽灯、加快推进节能灯”项目。这种对节能灯的推广力度的加大有助于高效照明产品生产企业应对全球金融危机的冲击，扩大节能灯的市场销售份额，争取更大的节能减排效果。在世界各国白炽灯禁令之下，作为其替代品的节能照明市场需求将迎来快速增长。我国的LED产业经过2007年和2008年的快速成长期后，2009年将迎来新的更快地发展。在09年广州国际照明展上，LED照明技术在室内的应用成了最大的看点。近年来，由于LED制造成本持续降低，不仅其效率和亮度不断提高，加上其原有寿命长、安全性高、发光效率高（低功率）、色彩丰富、驱动与调控弹性高、体积小、环保等特点，使得LED在一般照明市场应用得到一定程度的扩张，带动了部分市场需求成长。
LED 的出现，是LED 从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光，更能较好反映照射物体的真实颜色， LED 的应用市场将是取代白炽钨丝灯泡及荧光灯的“杀手”。
据美国能源部预测，2010 年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED 替代，每年节电价值可达350亿美元，可能形成一个500亿美元的大产业。日本提出，LED将在2006年大规模替代传统白炽灯。为了抢占未来市场的制高点，通用电气、飞利浦、奥斯拉姆等世界三大照明工业巨头纷纷行动，与半导体公司合作成立LED 照明企业，目标是在2010年前把LED发光效率再提高8倍，价格降低99%。未来照明市场的争夺战已经开火。我国拥有巨大的照明工业和照明市场，去年，我国照明电器销售收入445 亿元，出口创汇43 亿美元，专家预计3 年内我国发光二极管产业的产值可达30 亿～40 亿美元。在半导体发光器件领域，我国与世界先进水平差距较小，我国技术水平也只比发达国家相差3年左右。为了适应高速增长的市场需求，我国已将LED分别列为31项国家鼓励发展的电子产品和20种鼓励外商投资的电子产品和技术。在此带动下，ＬＥＤ 路灯的城市道路照明运用发展市场呼之欲出，LED 路灯的城市化改造，势必成为中国城市化进程中应该予以更多关注和支持的建设项目。
4.结语
虽然LED技术有着很多优点，但是其同样也有着难以回避的普及应用难点，首先来说，应用了这种新技术的产品在价格方面还不具优势；再者，LED技术掌握在少数厂商手中为其普及带来困难；最后就是该项技术自身的原因，LED技术在发光效率、电流控制和散热上还不是做的很好。但是，从长远的趋势来看，LED技术作为一种替换型的技术产品存在肯定会慢慢的普及开来。
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