LED燈的原理
LED是一種電致發(fā)光的半導(dǎo)體二極管,每個二極管都有兩個半導(dǎo)體:產(chǎn)生電子的N型半導(dǎo)體和產(chǎn)生空穴的P型半導(dǎo)體。當(dāng)電流通過時,N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合產(chǎn)生光子(通常稱之為電磁輻射),其中一部分光子發(fā)出可見光。
大部分LED發(fā)出的光集中在可見光的藍(lán)光部分,需要通過熒光粉涂層把它轉(zhuǎn)化為白光。LED發(fā)光的晶粒部分,事實(shí)上就跟鉛筆戳個點(diǎn)一樣小,它需要被封裝起來,封裝芯片用來改變光線和保護(hù)晶粒。
LED燈是如何做到高效?
基本而言,它的特點(diǎn)是小顆粒通過小電流就可以發(fā)出大量指向性的光。LED的光束角通常在15°到180°,這就可以精確控光、使得光線在燈具腔體內(nèi)的損失小化。這是明顯不同于傳統(tǒng)光源的地方,傳統(tǒng)光源通常發(fā)光角度很寬,很多光線逸散在了根本不需要的方向。這就意味著,使用LED光源時,使用比較少的光就可以達(dá)到同樣的照度水平,降低了能耗。
顯色指數(shù)和色溫
在零售空間照明設(shè)計(jì)中,顯色指數(shù)和色溫是至關(guān)重要的。LED光源在這方面的強(qiáng)大優(yōu)勢使它更適合于這一類復(fù)雜的照明應(yīng)用場所。LED可以通過調(diào)試熒光粉發(fā)出色溫在2500K-10000K之間任何K值的光,這是傳統(tǒng)光源無法做到的。甚至可以利用LED技術(shù),在一個燈具里對色溫進(jìn)行調(diào)節(jié),這對快速變化的零售環(huán)境而言非常靈活和實(shí)用。
白光也可以通過RGB混合而成,這種RGB混光方案可以在純白光之外,提供數(shù)以百萬計(jì)的可變換的顏色,給零售空間照明解決方案提供了新的機(jī)遇。但這種解決方案存在的問題是:
1、正確的混光比較困難;
2、顯色指數(shù)會下降。
在顯色性方面,LED的一般顯色指數(shù)CRI可以做到98。對于零售空間而言,CRI>90才可以達(dá)到好的人眼難以識別差異的顯色效果。同時,特殊顯色指數(shù)在其中的作用也至關(guān)重要,因此我們應(yīng)該關(guān)注整個R1-R15。跟色溫一樣,LED在這一方面具備調(diào)節(jié)能力,而其他光源很難做到這一點(diǎn)。
這樣,在商業(yè)空間里,LED寬范圍可得的色溫和高顯色能力能使任何商品都得到充分而真實(shí)的展示,而RGB則可以用來加強(qiáng)零售空間的趣味性和戲劇效果。
LED的壽命
LED的壽命怎么樣呢?好的LED產(chǎn)品可以達(dá)到50000h壽命,失效率也很低。在商業(yè)空間的實(shí)際運(yùn)營中,意味著如果每周7天,每天12小時,LED燈具可以服務(wù)11年,這是傳統(tǒng)光源所無法達(dá)到的。當(dāng)然,光衰造成的照明效果的降低是無可避免的,這一點(diǎn)需要在照明設(shè)計(jì)初期予以考慮。
對于LED燈具而言,有效的散熱非常重要,因?yàn)闊崃康睦鄯e會造成發(fā)光效率的劇烈衰減。所以在實(shí)際使用中,一定要選用散熱設(shè)計(jì)好的優(yōu)質(zhì)燈具。
LED這么貴,為什么還說它的成本效益高呢?
是的,LED很貴,但對于成本效益而言,這只是其中一個考量因素。(同樣,對于現(xiàn)在已經(jīng)不貴的LED產(chǎn)品,你也得清楚,這只是其中一個考量因素?。?/p>
如果我們?nèi)娴目紤]成本效益的話,要從全壽命周期來看,也就是說要有全壽命周期成本的概念,而不只是考慮初始成本。就像前面所說,LED比傳統(tǒng)光源更節(jié)能,據(jù)估計(jì),如果所有的光源都替換成LED的話,可以節(jié)省30%的能源,而照明,差不多占到人類能源消耗的20%。對于更老更耗電的光源比如白熾燈,通過簡單的更換LED燈泡,就可以達(dá)到70%的節(jié)能效果。
LED的壽命更長,所以全壽命期間更換成本和維護(hù)成本更低。
LED的紅外輻射幾乎可以忽略不計(jì),相比傳統(tǒng)光源產(chǎn)生熱量更少,所以空調(diào)系統(tǒng)的能耗更低。
LED可以通過控制系統(tǒng)進(jìn)行更加靈活的控制,包括通過人員和日光感應(yīng)進(jìn)行開關(guān)和調(diào)光,大大擴(kuò)展了節(jié)能潛力。
led更加安全和利于回收,不像很多傳統(tǒng)光源,由于含有危險(xiǎn)物質(zhì)比如汞,回收時需要特殊的設(shè)備和復(fù)雜的工藝。
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