焦点速讯:LED在照明工程中应用设计标准有哪些?
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2008年LED产品在各主要应用领域销售额分布统计显示:建筑景观为我国LED最大的应用领域,占总市场份额的28%;LED显示屏与家电显示为第二大应用领域,占总市场份额的27%;手机、电脑笔记本等中小尺寸背光源为第三大应用领域,占总市场份额的22%;交通信号灯、汽车灯、特种灯等各类应用占有一定市场份额。
未来随着上海2010年世博会、广州亚运会等重大赛会的举办和筹备以及城市化进程加快,LED在景观照明领域的应用将进一步加大比重,LED显示屏的市场应用空间也不断扩大。随着LED的不断成熟,手机、电脑等背光源、交通信号及指示灯、汽车照明以及手电筒、矿灯、防爆灯、航标灯等特种照明,将成为重要的应用市场,LED的应用市场结构也将产生较大的变化。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟预计2010年,我国半导体照明市场总体规模将达到1000亿元左右,LED背光源市场规模将超过景观装饰照明,成为最大应用领域,功能性及普通照明的市场规模也将快速增长。预计2010年到2015年的年均复合增长率预计可达到40%,2015年产业规模达到5000亿元以上。
2010年我国半导体照明主要应用市场预测
2、LED的性能与特点
2.1 耗能低、外形尺寸小 LED作为固体发光器件,单颗功率低,目前应用最为广泛的均小于0.5W,功率型的也都在0.5W~1.0W.加之LED在外形尺寸上的优势,其体积小、重量轻和厚度薄的特点大大拓展了其应用空间,在背光源和显示系统的应用中游刃有余,在传统照明领域也使的设计更为灵活多样、光线更加容易控制。
2.2 节能 LED自上世纪60年代诞生以来,以每10年亮度提高30倍,价格下降10倍的“海兹定律”快速发展。据报道,目前白光LED光效的实验室数据已超过160lm/W,而进入商业领域的功率型白光LED也达到100lm/W.随着关键技术的突破,未来功率型LED的光效仍具有很大的上升空间,最高有可能达到200lm/W.
2.3 色彩丰富逼真、图形多变不同的芯片材料可以获得不同的单色LED;而相同的芯片材料在不同的外延片部位生长出来的LED的光色也各不相同。只要芯片合金组分有细微的变化,就会造成LED的发光颜色有较大的改变。理论上可以在可见光范围内获得各种单色光和白光的LED.
2.4 长寿命具有固态结构的LED不同于一般的热辐射光源或气体放电光源那样具有易碎的泡壳和易断的灯丝或,其结构牢固,在使用期一般不会破裂或爆裂,具有安全的保障和很长的寿命。一般LED的寿命理论上可超过50000小时,与传统光源相比相差一个数量等级,应用在照明工程中可以大大降低维护费用。
2.5 抗震性能好 LED的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成,是一种电致发光光源,其结构特性决定了震动对其的影响比较小。
2.6 安全LED是低压器件,驱动单颗LED的电压仅需2.5~3V,驱动电流为几十毫安,不会造成触电事故,因而比较安全,也适用于低电压电源的场所,如汽车、火车等的车厢照明,并可与太阳能发电装置配合使用。
2.7 环保LED照明器件不同于高强气体放电灯,如荧光灯、荧光高压汞灯等,内壁涂有荧光涂层,包括荧光粉使用后的处理都对人和环境造成污染,而LED照明器件不加汞,因此污染减少。
2.8 响应快 电致发光的原理赋予了LED只有几个ms的响应时间,使LED能在瞬间达到全光通输出,作为信号照明具有强大优势。结合其色彩多样性,LED产品更便于实现色彩和亮度的控制,从而可以用到很多需要实现控制的领域中。
3、我国照明工程应用的设计标准
节约能源、保护环境、提高照明品质是我们实施绿色照明的宗旨。节约能源的前提是要满足人们正常的视觉需求,也就是要满足照明设计标准的要求,不应该一味的强调节能而降低照明的数量和质量的要求。我国工程建设的标准体系建立的比较完善,不同的照明场所都已经制订或正在制订相应的设计标准。这些标准均是针对人们的视觉工作需求而制订,具有一定的科学性和可行性,并尽量和国际标准靠拢,具有一定的先进性。
表2 我国的照明设计标准
4、照明的分类及LED的适用性
在我国的照明设计标准中,根据不同的照明场所对照明的方式根据其特点,进行了不同的分类。
表3 照明的分类及LED的适用性标准
5、不同照明场所对照明装置的要求