半导体灯在某厂工程建设中的首次应用

　　摘要：2010年某厂新建餐厅工程设计中，室外照明首次采用了四盏100wLED泛光灯作为光源，代替了以往的白炽灯。该灯具的使用，大大提高了照度及安全系数，降低了能耗，并且使灯具颜色有了多种选择，更和谐地与建筑风格相匹配。

　　关键词：节能 照度计算  耗电量 LED 半导体灯

　　Abstract: in 2010 a new restaurant in the engineering design, outdoor lighting first adopted four lamp that 100 wLED omni as the light source, instead of the previous incandescent lamp. The use of the lamps, which greatly increase the intensity of illumination and safety coefficient, lower energy consumption, and lamps had a variety of color choice, more harmonious and architectural style to match.

　　Key words: save energy intensity of illumination computation power consumption LED semiconductor lamp

　　一、前言（使用节能型灯具的意义）

　　低碳生活，对于我们普通人来说，是一种态度，而不是能力，我们不仅仅只是在这里发出倡议，我们应该积极地实践，从节电、节水、节碳、节油、节气这种小事做起，更应该注重我们的日常的衣食住行上做起。低碳生活是我们要简历的绿色生活方式，只要我们去行动，就可以接近低碳生活，甚至达到低碳生活的标准。

　　二、国家和行业发展规划：

　　2003年6月17日，国家半导体照明工程协调领导小组宣告成立，科技部会同信息产业部、建设部、教育部、中国轻工业联合会、中国科学院等行业和地方，开始共同启动半导体照明工程。国家发展改革委发布的《节能中长期专项规划》中，已将"照明器具"列入节能重点领域，将"绿色照明工程"列为十大节能重点工程之一，"十一五"期间将重点在公用设施、宾馆、商厦、写字楼、体育场馆、居民住宅中推广高效节电照明系统、稀土三基色荧光灯，对高效照明电器产品生产线进行自动化改造。

　　三、产品原理和特点

　　LED（Lighting Emitting Diode）即发光二极管，利用固体半导体芯片作为发光材料，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED灯主要有以下优点：

　　1、节能：半导体照明采用直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。

　　2、环保：相对于白炽灯照明，LED光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射,是冷光源，可以安全触摸。LED不含汞元素，是典型的绿色照明光源。

　　3、寿命长：LED是固体冷光源，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，相当于白炽灯的100倍。

　　4、多变换：LED光源可以使三种颜色具有256级灰度并任意混合，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

　　5、信息化：与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌级，灵活多变的特点。而且LED灯不必担心频闪效应。

　　四、半导体灯应用领域举例

　　彩色信号灯和彩色照明，典型应用如：信号灯、航标灯、草坪灯、广告灯、红灯笼等等。

　　背景灯、勾边灯：大功率广告灯箱用的背景灯，装饰装潢和桥梁建筑等用的勾边灯，发光二极管可以随意布局，并且还可以根据需要选用各种颜色。

　　景观灯：在公园，旅游区等景观照明，也可以发挥发光二极管布局灵活，颜色多样性的优势，使风景更加亮丽。

　　路灯等公共照明：有些城市已经开始用半导体灯做路灯或者用于其他公共照明，这也是未来半导体灯重要的应用领域之一。

　　五、我厂建筑设计中采用LED灯的实例

　　2010年我厂新建西餐厅工程设计中，室外照明首次采用了四盏100wLED泛光灯作为光源，代替了以往的白炽灯。以灯具安装高度为7.5m，照射区域为建筑物前方10m距离计，该场所的LPD值为：LPD=Σ（PL+PB）/A≈ΣPL/A=4×100/400=1W/㎡。若用白炽灯作为室外光源，每只光源的功率至少应加大为原来的5倍才能达到相同的效果，那么LPD值为5W/㎡。使用LED灯时的照度计算为：Eav=N*φ*CU*MF/A=4*3200*0.4*0.7/400≈9lx，而使用白炽灯的话，每个光源要换成500w才能达到相同的效果，可LPD值却增大为原来的5倍，能耗也为原来的5倍之多。除此以外，LED泛光灯可以有多种颜色可以选择，可以根据建筑物的风格及外墙颜色来调配灯具的颜色，解决了白炽灯只有一种颜色的问题。由于灯具安装在建筑物外墙上，这对灯具的防护等级也有严格的要求。LED泛光灯可以做到IP65甚至IP67，这就解决了防雨问题的后顾之忧。

　　LED灯还可可广泛用于厂里新建、改建和扩建的车间、库房和厂房中。这类建筑对灯的亮度要求也大，若采用普通光源，每个光源的功率至少要上百甚至数百才能达到要求，而一个30w的LED灯就可以达到相同的效果，而且LED灯不存在频闪效应，不用考虑增加电子镇流器和分相接线带来的附加费。

　　在住宅楼、办公室中，LED灯也可以完全替代普通白炽灯、荧光灯。一个4w的LED灯就可以达到40w白炽灯的照度，电能却节约了90%。不但如此，LED灯还有多种颜色可供选择，能满足居民和员工对室内照明效果的不同要求。

　　七、我厂采用LED灯后的节能分析

　　1、居民住宅采用LED灯的节能效果比较与分析（以4000户，每户4盏灯，每天使用时间10h计算）：

　　计算可得，以半导体作为光源的灯具10年的经济投入较以白炽灯具为光源灯具节约6565万元，二十年后，这个数字将会变成1.32亿元。这仅仅是住宅一项，办公照明的数字也大的惊人。

　　2、每1000㎡办公室采用LED灯的节能效果分析（以每10㎡设置一盏光源，每天使用时间4h，法定工作日计）：

　　每1000平米办公室每20年即可节约2万元，厂内若干办公区几十栋办公建筑所得数字更是不容小觑。

　　3、每1000㎡厂房采用LED灯的节能分析（仅作金属卤化物灯和LED灯的比较，以厂房平均高度10m，每100㎡设一盏灯具，每日照明时间10h计）：仅仅1000平米的厂房每20年即可节约5万元费用，对于厂房林立的企业来说，这将是一笔巨大的支出。

　　由此可见，使用半导体灯在节能上和经济上的优越性是十分显然的。建议我厂今后在各种建、构筑物建设、改造、扩建的时候多采用这样节能低耗型灯具。节约下来的资金无论投入建设，或为职工改善福利，都将是一笔辉煌的壮举。

　　参考资料： ① 城市道路照明设计标准     CJJ 45--2006

　　②低压配电设计规范         GB 50054-95

　　③供配电系统设计规范       GB 50052-95

　　④建筑照明设计标准         GB 50034-2004

　　⑤建筑照明术语标准         JGJ/T 119-98