建筑照明中LED光源的應(yīng)用探討

摘要：LED光源有著體積小、功效高、啟動(dòng)快和控制方便等的顯著優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)的建筑照明中有著廣闊的應(yīng)用前景。本文以基本技術(shù)參數(shù)對(duì)LED光源和其他傳統(tǒng)光源進(jìn)行了比較，說(shuō)明了LED光源在辦公照明和民用建筑照明中的應(yīng)用，并指出了目前LED在民用建筑照明應(yīng)用中尚存在的問(wèn)題，對(duì)LED光源做出了相應(yīng)的展望。

關(guān)鍵詞：低碳;環(huán)保;LED光源;辦公照明;建筑照明

0 引言

進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，社會(huì)用電量越來(lái)越大，照明用電占社會(huì)總用電量的相當(dāng)一部分，照明節(jié)電引起了人們的重視，LED照明產(chǎn)業(yè)因此迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。民用建筑是城鎮(zhèn)建筑中的重要設(shè)施，民用建筑照明如何利用LED照明光源做到節(jié)能是人們需要思考的問(wèn)題，下面就此進(jìn)行討論分析。

1 LED光源與其他光源的比較

電光源按照發(fā)光的原理可以分成熱輻射光源、氣體放電光源和固體光源三種。白熾燈是歷史最悠久的燈，應(yīng)用極為廣泛。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便、顯色性好;缺點(diǎn)是發(fā)熱大、發(fā)光效率較低、使用壽命較短。由于白熾燈不夠節(jié)能，目前已逐漸被淘汰。熒光燈包括普通日光燈和緊湊型熒光燈。熒光燈的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率要比白熾燈高得多，在使用壽命方面也優(yōu)于白熾燈;缺點(diǎn)是熒光燈的顯色性比較差（光譜是不連續(xù)的）特別是它的頻閃效應(yīng)，容易使人眼產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，應(yīng)采取措施消除頻閃效應(yīng)。目前，緊湊型熒光燈正逐步替代白熾燈。但是標(biāo)準(zhǔn)的緊湊型熒光燈啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，如果啟動(dòng)次數(shù)頻繁，會(huì)大大縮短其使用壽命。如果啟動(dòng)次數(shù)增加3倍，其壽命將會(huì)縮短50%。LED光源憑借其體積小、功效高、色彩豐富、啟動(dòng)快、控制方便等諸多優(yōu)點(diǎn)迅速成為繼白熾燈、氣體放電燈之后的新一代照明光源。表1是照明工程中常用的幾種光源比較。

表1常用光源基本技術(shù)參數(shù)

2 LED光源在辦公照明中的應(yīng)用

目前，LED光源已應(yīng)用在樓梯間、走廊、衛(wèi)生間、地下車庫(kù)等場(chǎng)所。但是LED應(yīng)用在辦公照明的研究甚少。隨著LED光源技術(shù)的不斷發(fā)展，其成本大幅度降低、光效在不斷提高，LED室內(nèi)功能性照明將會(huì)得到普及。下面以某公司三層辦公樓照明改造為例，該辦公樓每層建筑面積800m2，總建筑面積2400m2，比較并分析改造前后的耗電量、維護(hù)費(fèi)用、配電實(shí)施費(fèi)用等，見(jiàn)表2—表5。

該辦公樓工程改造安裝費(fèi)用的計(jì)算如下：

新建工程安裝及管理費(fèi)用﹙不含設(shè)備及主要材料﹚經(jīng)測(cè)算為40元/平米

改建工程為40元/平米×0.7=28元/平米該辦公樓總改造費(fèi)用為28元/平米×2400平米=67200元

經(jīng)濟(jì)效益分析計(jì)算如下：

此項(xiàng)目用LED日光燈600只，單價(jià)130元/只，總購(gòu)燈費(fèi)用為7.8萬(wàn)元，加上辦公樓改造費(fèi)用6.72萬(wàn)元，總計(jì)14.52萬(wàn)元。本項(xiàng)目3層樓LED日光燈管前三年可節(jié)省6.37+2.97+2.97=12.31萬(wàn)元，則三年多一些的時(shí)間即可收回投入成本，按照平均每天燈管使用6小時(shí)、一年365天計(jì)算，LED燈管可用壽命為13年，則剩下10年節(jié)省費(fèi)用為2.97萬(wàn)×10（年）=29.7萬(wàn)元。

如果辦公樓為10層、20層，對(duì)其進(jìn)行照明節(jié)能改造，則效益更加明顯。

備注：?jiǎn)沃艄芤荒旯?jié)省電費(fèi)34.5元，3層樓燈管數(shù)量總計(jì)600支，則3層樓燈管一年節(jié)省電費(fèi)20700元。

注：表中參數(shù)的計(jì)算條件有：（1）目前傳統(tǒng)日光燈管電子鎮(zhèn)流器，效率在75%，LED日光燈管效率在95%以上;（2）按照每天工作6小時(shí)、一年365天、企事業(yè)用電電費(fèi)0.9元/度計(jì)算。

3 LED在民用建筑照明中的應(yīng)用

LED光源具有不頻閃，調(diào)光、控制方便，功率可隨意選定，容易滿足LPD值的節(jié)能要求等諸多優(yōu)勢(shì)。隨著LED光源技術(shù)的不斷發(fā)展，其性價(jià)比在不斷提高，其在室內(nèi)功能性照明的應(yīng)用將會(huì)得到普及。

當(dāng)前，LED燈具比較適用于樓梯間、走廊、衛(wèi)生間、地下車庫(kù)等場(chǎng)所照明應(yīng)用。而樓梯間、走廊、衛(wèi)生間等場(chǎng)所應(yīng)用紅外LED燈后，不存在散熱問(wèn)題，人走燈滅，燈具造價(jià)必然下降，同時(shí)也保證了LED燈具的使用壽命，該處投資很快便可收回。白熾燈現(xiàn)已基本被淘汰，由節(jié)能燈所代替，但是感應(yīng)燈的頻繁啟動(dòng)會(huì)使節(jié)能燈的壽命大大縮短，并且節(jié)能燈的啟動(dòng)很慢，不能滿足感應(yīng)燈具白熾燈的替換功能，因此目前普遍用LED燈取代白熾燈。

表6衛(wèi)生間、樓梯間等LED燈紅外控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比表

地下車庫(kù)的大部分照明基本為長(zhǎng)明燈，造成了能源的大量浪費(fèi)。采用LED照明燈，可根據(jù)點(diǎn)亮LED個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)可調(diào)，將該燈具與紅外移動(dòng)傳感器及智能控制器相結(jié)合，有人有車時(shí)，LED照明呈滿功率運(yùn)行，滿足照度需要，無(wú)人無(wú)車時(shí)，照明燈處于休眠狀態(tài)，維持在安全所需的最低照度，從而實(shí)現(xiàn)地下車庫(kù)的照明節(jié)能。表6是衛(wèi)生間、樓梯間等LED燈紅外控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比表。

注：（1）除長(zhǎng)明燈外，年耗電量按照5h/日計(jì)算;（2）電費(fèi)按0.9元/kWh計(jì)算。

4 LED在民用建筑照明應(yīng)用中尚存在的問(wèn)題

隨著LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展，LED光源在民用建筑照明中的應(yīng)用必將不斷廣泛。但是，目前LED在民用建筑照明應(yīng)用中尚存在以下問(wèn)題：

（1）LED產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。國(guó)內(nèi)LED廠家過(guò)多，品種繁雜，部分LED產(chǎn)品質(zhì)量存在問(wèn)題，不能夠滿足工程應(yīng)用的質(zhì)量要求。

（2）LED室內(nèi)照明燈具性價(jià)比不高，價(jià)格偏貴，影響了LED在室內(nèi)照明中的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

（3）LED存在電源轉(zhuǎn)換及散熱問(wèn)題，LED光源的壽命目前還不能達(dá)到所標(biāo)出的100000小時(shí)，其實(shí)際壽命約在50000小時(shí)左右。這些問(wèn)題的存在一定程度上限制了LED光源在民用建筑照明中的應(yīng)用與普及。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，上文分析了LED照明光源在民用建筑中的應(yīng)用，同時(shí)也給出了對(duì)LED照明發(fā)展的期望。對(duì)于LED照明光源來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)新興起的產(chǎn)業(yè)，我們還要努力做到商業(yè)化、系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化，LED照明產(chǎn)品的質(zhì)量也需要不斷地提高，這樣LED照明的應(yīng)用才會(huì)越來(lái)越廣闊，在民用建筑照明中越來(lái)越普及。

參考文獻(xiàn)：

[1]邴樹奎，LED與照明[J]電氣設(shè)計(jì)技術(shù)，2010（2）：27-34.

[2]解輝，辦公照明的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]照明工程學(xué)報(bào)，2013，24（2）：105-111