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    国内LED 照明应用探讨(第3页)
    《照明工程学报》2010-2012年优秀论文评选 优秀奖
    来源:照明工程学报 作者:窦林平 浏览:1238人次 发布:2013-08-21
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
    本文介绍了国内LED 照明产业的发展背景,通过回顾和分析过去十年国内LED 照明产业发展,说明LED作为一种新型光源其发展需要依据技术的逐步成熟和符合市场规律才能在照明领域得到有效应用。探讨了未来如何根据LED 的发展水平、不同场所照明要求,科学、合理、有序地开发LED 照明产品和开展市场推广,确保LED照明产业的健康发展。

      ( 3) 创新

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      以上所涉及的LED 照明产品的开发,基本上是出于替代的目的,实际没有发挥和体现出LED 的优势。LED 作为与传统光源发光原理不同的新型光源,其设计的灯具产品应具有与传统灯具不同的表现形式。

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      许多专业照明设计师针对照明环境很早就提出了“见光不见灯”的概念,而LED 的出现确实给这种观点提供了实现的机会。目前在有些场合,部分专业照明设计师和生产企业也在进行这方面的尝试。如通过反射形式将光输送到被照空间,可使灯具本身在照明空间中不出现在人们的视线中。另外将LED 光源布置在灯腔边缘,通过导光板将光传导出来,这种设计可可有效降低灯具的高度,使建筑的吊顶空间降低,从而节约建筑成本。我们也可以设想,背投技术能否在照明产品的设计中得到应用。因此作为LED 照明生产企业应充分研究LED 发光特性,破除框框,发挥想象力,设计出适合LED 特性的照明产品。

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      需要注意的是,在开发LED 照明灯具时,除应研究LED 发光特性,设计适合LED 特性的照明灯具,还应关注LED 光源对热的敏感度要高于传统光源,因此设计灯具要考虑散热,这就需要注意材料的选择和结构的合理设计。

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      4. 2 LED 照明产品的市场推广路径

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      新技术的出现,需要市场的检验才能成为市场需要的产品。因此, LED 照明产品的开发除依据LED 的技术参数外,还应考虑市场的需求,合理的规划LED 照明产品推广路线图。

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      ( 1) 根据不同场所对照明的不同要求, 规划LED 照明产品推广路线图

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      LED 作为一种新型节能光源得到各方面的重视,使得LED 照明产品短时间内得到快速发展。但

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      是,照明要求中节能只是指标之一,它还包括了诸如色温、显色指数、眩光限制、照度等各项指标。面对LED 照明的发展,有人提出了“我们是否准备为了节能而牺牲照明质量呢?”, 肯定的回答是“不”。正因为如此,作为LED 照明生产企业就应根据LED 照明研发水平和不同场所照明要求有序的进行LED 照明产品的推广,这就需要了解各种场所的照明要求是什么。GB50034—2004 《建筑照明设计标准》给出了各种场所的照明要求。表3 是根据GB50034 整理的一部分场所的照明要求值,更多的场所对照明要求可查阅GB50034—2004。据了解,该标准已列入明年的修订计划,生产企业应随时关注最新版本的颁布,以保证开发的LED 照明产品能满足使用要求。

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      GB50034—2004 规定了部分照明指标要求,对色温没做具体要求, 但某些场所对色温非常敏感,如四星、五星酒店的客房中的色温要求一般很低,大厅中用到的与水晶灯配套的光源等。另外,标准的要求值是最低要求,如显色指数Ra,上述场所基本要求都是80,但在实际使用中有些场所,如部分商业环境、高档餐厅、部分生产车间、需要高清电视直播的体育场馆等, 显色指数要求会达到90 以上。

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      图2 是由飞利浦LUMILEDS 公司提供的三种不同色温的光效趋势和显色指数关系图。3000K 的光效目前最低,显色指数可达到80,5700K 的光效最高,显色指数只有65,高色温与低色温之间的光效相差约为15% ~ 20%。从图中看2011 年低色温的LED光效已接近100 lm /W。但在此说明的是电光源并不一定低色温其显色指数就一定高,如高压钠灯色温很低,显色指数也很低。

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      一般情况下LED 的色温高光效高,色温低光效也会低,另外,LED 照明如果提高显色指数,就需要在光配比中增加红光的比例,这也会降低LED 的光效。光效的降低必然会导致节能效果的下降,但对消费者来说在保证照明质量前提下节能才可以接受,否则过份强调节能而忽略照明质量对LED 照明的推广并不利。前几年,很多厂商在推广LED 照明产品过程中打着节能的旗号,在许多项目中应用了LED 照明产品,因照明质量达不到使用要求,使用户对LED 照明的应用能否达到照明要求产生怀疑,从对LED 照明产品的采用采取了更加审慎的态度。

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      为使LED 照明产品在照明领域的应用得以顺利展开,增加用户对LED 照明产品的信心,并使企业在推广中取得经济效益,LED 照明生产企业应深入了解各类场所的照明要求,了解每一类场所对照明产品的需求,通过对光效、灯具性能、不同场所的照明要求进行分析,规划LED 照明产品市场推广路线图。

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      首先,优先推广酒店、商业场所及地下停车场用灯具。

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      目前四星和五星级酒店的客房、大堂多采用高能耗普通白炽灯、卤素灯或小功率一体化节能灯为光源的各类灯具。在满足酒店低色温要求前提下,采用LED 照明产品,与在用的传统光源比节能效果显著。如各酒店大堂或餐厅中用到的水晶吊灯,其用到的光源是以2700K 为主的白炽灯,数量少则几十多则上百,以前在推广节能灯时,因节能灯色饱和度不够,替换白炽灯后失去了水晶灯具晶莹剔透的效果,所以许多场合水晶灯具并没有采用节能灯。而LED 正好弥补了节能灯这方面的缺陷。目前已有企业开发出了专门针对水晶灯具用LED 球泡、尖泡,如可用5W 的LED 球泡替代40W 白炽灯,在保证水晶灯折射效果的同时,又达到了节能目的,且节能效果相当可观。

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      一般商业场所中如柜台照明、店铺照明及部分餐饮环境,联锁超市、快捷类酒店等,这类场所也是多以卤素灯、节能灯筒灯灯具或荧光灯支架、灯盘为主,对显色指数要求一般,色温要求也不严格,可采用高色温LED 光源的灯具, 有效发挥LED 高光效优势。

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      地下停车场, 这类场所24 小时亮灯, 如采用LED 照明,单位时间内节电明显,再利用调光技术分时段控制,可取得明显的节能效果。

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      其次,考虑诸如车站站台、候车室,包括地铁站台,码头、机场的等候室等场所的推广,这类场所部分是荧光灯灯具,部分采用金卤灯具,在推广过程中可视情况灵活把握,逐步从替代荧光灯类灯具向HID 类灯具渗透。这类场所中同样要考虑采用调光控制技术,以取得更大节能效果。

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      再其次,是在办工、医院、学校、厂矿、道路等场所的推广,这类环境照明要求高,需要对LED诸如发光特性、光电参数进行深入研究、产品经设计、试用、并经反复试验后,才能有序的推广。

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      另外,服装品牌专业店、高档餐厅等场所,要求色彩真实反映,如服装的颜色,还有中国菜的色、香、味,色排在第一, 灯光成为第一要素。因此,这类场所的照明产品,除要求低色温外,显色指数要求相当高,在这方面,LED 还需加大研发力度。

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      以上场所的推广,目前还主要以工程渠道为主,企业在推广中要充分发挥和调动这方面的资源优势。

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      最后,待LED 性价比趋于合理,能为广大普通消费者所接受,再将LED 照明产品推向流通领域,进入专业灯具市场销售。

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      LED 照明发展已经有了十年的历史,这期间也是鱼龙混杂的阶段, LED 照明产品的质量参差不齐,许多用户在项目中也尝试着采用了LED 照明产品,但因为缺乏了解,采用的LED 照明产品在实际应用中并不如所宣传那样好,光衰快、驱动电源容易坏、质量不稳定、与环境要求不符等等,使得用户在选用LED 照明产品时很困惑。这种情况增加了企业未来推广LED 照明产品的难度。因此,企业一定要根据LED 光参数的提升, 进一步改善LED 照明产品的性能,注重产品质量。以产品发展水平为前提,适时的选取适合的场所推广LED 照明产品。

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      只有这样才能保证用户使用上合格、合适的LED 照明产品,使生产企业获取经济效益,并保证企业的顺利发展。毕竟“科学、合理、有序、健康”的发展LED 照明产业才是我们所追求的目标。

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      ( 2) 参照性价比,推广LED 照明产品

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      一种新的技术最终得到普遍使用有多方面因素,除上面涉及到的技术因素外,还有一个更重要的因素,性价比。如何在保证各项技术指标,达到照明质量水平的基础上,有效地降低成本,是未来LED照明产品得以顺利和快速发展的关键因素。

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      图3 是美国科锐公司提供的未来LED 芯片价格趋势图,可通过图感受到LED 的价格在未来十年中将会有巨大的下降空间,为LED 照明产品大量应用提供了保证。

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      对于LED 照明的发展,我们可参考节能灯的发展过程。九十年代初,一体化节能灯面市时,每只价格在百元左右,是白炽灯的100 倍,对普通消费者来说,使用节能灯不可想象。但经过20 年的研发、创新、推广,在节能灯发光效率提升、各项光电性能得到改善的同时,产能提高,规模扩大,制造成本大幅下降,节能灯的平均销售价格降到了约10 元/ 只左右,成为照明领域的主打产品。也使得中国成为世界最大节能灯生产国,产品技术也达到国际水平。但在节能灯发展过程中,也经历了与现在LED 照明产品类似情况,即初期同样也存在产品质量参差不齐、价格相差悬殊,用户和消费者在购买节能灯时,也面临着价格与质量的困惑,并得出了“节能灯节电不节钱”的结论,但经过全行业的努力,使得节能灯的市场从混乱走到规范,并为广大消费者所接受。现在的LED 照明产品与节能灯的发展初期有着惊人的相似,价格高而混乱、质量参差不齐、宣称与实际相差甚远,用户无从选择。今年,随荧光粉的大幅度涨价,LED 照明产品的价格与荧光灯类的灯具产品比已达到5 倍~ 10 倍之间,与当年的节能灯进入市场时是白炽灯100 倍已是相差很大,而现在人均收入和节能意识与当年比已不可同日而语,LED 照明产品与当年节能灯的推广相比,其性价比有了更大的优势。

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      但性价比的优势并不代表所有用户在目前就能接受和采用LED 照明产品,毕竟现在一个能够达到使用要求的合格的LED 照明产品价格还是很高,所以生产企业在选择市场推广时还应考虑用户承受能力。

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      首先,四星、五星酒店,这类场所电费价格高,电费在其运营成本中占有较大比例,照明的要求中除要求色温低外,其它都属一般,产品技术要求容易达到。据了解,国家旅游局正在酝酿出台采用节能产品的相关政策,如星级评定与采用节能产品比例挂钩,这就决定了这类场所未来采用LED 照明产品积极性将会很高,毕竟酒店多一个星,挂牌价要相差很大,产品的价格就显得不是那么重要了。另外光指标要求低、亮灯时间长、电费高、量大、可通过控制实现节能的场所也是优先考虑推广的方向。

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      今年,荧光粉短期内的大幅度涨价,也为LED照明产品的发展提供了最佳的机会。二十年前,节能灯问世时面对的用量最大的产品是白炽灯、二十年后的今天,LED 照明产品所面对的用量最大的是荧光灯。从现在了解的情况分析,作为战略资源的稀土,其未来开采和销售,国家控制只会进一步加强,因此荧光粉的涨价将是一个长期趋势。而LED芯片伴随LED 照明产品使用量的扩大,成本将会大幅度下降,LED 照明产品的性价比将会快速改善,LED 照明产品的大量使用指日可待。

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      5 总结

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      LED 作为一种新的光源一经出现,就有两种声音在争论,一种是有人提出在某某年,LED 照明全面替代传统光源; 还有一种是认为LED 进入照明领域还需要很长的时间,现在不需要过多的关注。其实两种声音都有其不足,前者不现实,后者不可取。

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      LED 作为一种新型光源,近几年的技术进步有目共睹。但国内在LED 照明产品的发展过程中,很多企业缺乏科学的态度,没有深入的研究,只是简单的模仿传统产品,产品同质化严重,在产品达不到技术要求和使用要求、质量不稳定的情况下就将产品推向市场,造成许多不必要的损失和负面影响,也是不争的事实。

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      目前的现实是,产业热,市场冷,LED 照明产品“叫好不叫座”,许多多年从事LED 照明的企业投入了很大资金,却没有得到预想中的收益。LED照明产业有些像“围城”,进入早的企业苦苦挣扎,但外面还有更多的企业纷纷涌入。面对这种局面,LED 照明生产企业更应保持清醒的头脑,本着科学的态度,从基础研究做起,我们可以借鉴国外同行的做法,不要在LED 照明产品不成熟的情况急于将产品大量推向市场,这样反而会得到适得其反的效果。

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      LED 为照明产业带来了一场革命,未来LED 成为照明领域的主流已是业内外的共识。只要LED 生产企业加强投入,建立完善的检测体系,加强研究,勇于创新,了解LED 发光特性,充分了解标准、了解使用环境照明要求、了解用户需求,一定能借助LED 照明产业的发展将企业做大做强,为我国照明产业未来在国际照明领域成为强国做出贡献。

    中国照明网技术论文:国内LED 照明应用探讨[窦林平]
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