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摘要:绿色照明是从节约能源、保护环境的角度提出来的,实施绿色照明不仅能够节省电力,而且能够降低能源消耗,减少环境污染、提高能源的利用效率。而城市交通建设的过程当中,地铁作为新兴的交通工具,为城市数千万人提供了便利的交通,庞大的地铁网络给了城市交通带来了极大的便利。地铁车站在设计照明设备的时候,需要考虑到其是否为节能减排的绿色灯具,符合这种要求的灯具中LED灯具最佳。
关键词:绿色照明;LED灯具;运用
1.LED照明灯的原理
LED发光二极管的核心技术是在一块单晶半导体的两部分掺杂不同材料,一边是p型半导体,另一边是n型半导体,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管称发光二极管,它是制作LED照明灯的基本器件。
2.LED照明运用的优越性
2.1节能效率高
LED的发光效率特高,光源体积小,可以根据需求设计不同发光效果;LED光源响应时间短,发挥其无极调光的特性,可以根据地铁内的实际需要来调整照明亮度,充分发挥LED照明灯具的技术优点,可以提高灯具的使用效率以及节能效果,真正的实现LED灯具的智能化管理。
2.2易于控制
LED照明技术与别的照明灯具最大的区别就是LED照明有着十分迅速的响应能力,可以使用控制系统内的进行有效的编程控制,这样不仅能够提高灯具的照明效率,而且还可以实现最大化的节能效果。
2.3方便维修
LED照明设备主要是由光源、灯具与电源变换器等组成,各零件均可形成独立模块化设计,其中LED电源盒可为外置设计,这样就能够很方便的对出现损坏的部分进行修复;LED光源也可设计为独立模块,维修时也只要将有问题的部分换掉,不需要将整个的LED照明灯具进行更换,很大程度上节约了维护成本。
2.4使用寿命长
LED照明灯具若是能够有合理的设计与恰当的使用条件,其使用寿命能够长达5万小时,比传统的荧光灯使用时间要长达十倍以上。对于像地铁站台这类需要24小时照明的照明场景,使用LED照明的话不仅能够降低其维修费用,而且还能够减少相关的投资费用。
2.5适应能力强
与其他的照明灯具相比,LED照明灯具不需要有过长的启动时间,不需要长时间的等待,只要通上电就可以进行正常的工作;同时,LED照明灯具的显色性能也优于其它的光源,与自然光最为接近,在使用LED照明的场景,人眼可以很短的时间内就适应光线颜色的变化。
3.绿色照明中LED灯具的运用
绿色照明是美国国家环保局于上个世纪90年代初提出的概念。完整的绿色照明包含高效节能、环保、安全、舒适等指标。高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明,从而明显减少电厂大气污染物的排放,达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照,不产生光污染。
良好的照明质量是绿色照明的重要内容之一,照明质量包括良好的显色性能、相宜的色温、较小的眩光、比较好的照度均匀度、舒适的亮度比等,而实施绿色照明,除了正确合理的照明工程设计外,高效节能的照明器材及优质光源是重要的基础。
目前,我国政府已将“节能减排”作为国策。随着国家“节能减排”工程的深入开展,“绿色照明工程”已被列为我国重点推广项目和节能产业跨世纪战略,中国照明行业已经步入了产业升级的分水岭。在呼吁照明节能减排的大背景下,高效节能的LED产品是一个产业升级的焦点,被称作是“照明领域新革命的开始”。
由上述分析可知LED灯具在绿色照明中的推广应用有着十分大的优越性,本节以某地铁工程中的应用为例简要分析。
3.1改造方案
某地铁车站照明改造工程共涉及16座车站的站厅及站台,照明节能光源主要采用LED的T8灯管和4寸(13.2cm)直径、6寸(20.0cm)直径LED筒灯,照明系统设计方案符合相关规定要求。
车站照明改造工程采用一对一更换的方式。如原位置安装传统荧光灯管,则现使用LED的T8灯管进行替换;如原有位置安装4寸、6寸传统筒灯,则现使用LED筒灯进行替换。
3.2改造运用效果
以其中一站为例,对改造前后的照度进行现场测量。根据测量数据,改造前平均照度为284lx,改造后平均照度为332lx,平均照度提高了14%(48lx),完全满足照度要求。
另外,经过对该地铁沿线的其中两个站改造后一个月的照明耗电量进行统计,一个月的照明耗电量为39309kWh,而改造前去年同期照明耗电量为124539kWh,由此可见,节能率达68%,实现了改造的预期效果。
4.LED灯具在绿色照明中的运用发展
4.1科学制定LED灯具在绿色照明中的有关标准
目前在照明领域,以LED照明产品为核心的照明工具正在改变着传统的照明方式,也使得能源领域发生了重大变革。LED作为一项新型的绿色照明工具,必将广泛应用于未来的照明系统中。因此,要科学制定LED灯具在绿色照明运用中的有关标准,此类标准主要包括LED灯具设计标准、照明设计标准、照明效果检测方法、照明可靠性评价方法等方面,该标准的制定需要照明行业和政府的共同参与,并切实在绿色照明工作中实行。
4.2加强对LED绿色照明技术的研发
对LED绿色照明技术的研发要从LED照明灯具本身出发,提高LED照明灯具的性能和相关指标,突破目前LED照明灯具本身的局限性。首先,要改进LED封装技术,建立科学、合理的封装程序,减少封装不合格产品的数量,降低LED照明灯具生产成本。其次,加大对LED散热技术和配光技术的研发和改进,要使用导热性能较强的材料,优化LED照明灯具的散热结构和散热系统;配光技术的研发需要从提高LED照明灯具的光照均匀度出发,建立符合照明要求的照明结构和光学结构。
4.3开发LED智能控制技术
开发LED智能控制技术是推动LED灯具在绿色照明中运用发展的关键举措。LED智能控制技术主要是指将LED照明灯具的特性与智能控制技术相结合,通过将LED照明灯具照明系统数字化和智能化,减少人为操纵和控制,实现传感控制和调节的高科技技术。开发LED智能控制技术的重点在于改革传统的照明模式,优化现有的照明结构,使得绿色照明的发展实现智能化、信息化和数字化。
结束语:
LED照明是科学技术发展的产物,符合节能、环保、安全、绿色、健康的建筑新理念,在绿色照明中得到了较为广泛的运用,尤其是在地铁内的运用能够为其带来良好的经济效果和照明效果,LED照明技术不仅提高了整个地铁运行过程中的安全性,更是提高了其经济效益,因此值得应用推广。
参考文献
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