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LED照明开启绿色建筑节能新时代

 

                                                                  

在国内《GB50043-2004建筑照明设计标准》等一系列规范中,对建筑物场所使用的灯具在照明数量(照度、光效)、照明质量(均匀度、色温、显色指数等)、节能(LPD)与安全性能方面都有具体的指标要求,LED灯具正被引入到更新一层的标准体系中,同时LED照明也需要在光源的选型设计,以及整体灯具的结构设计上进一步作提升,以满足绿色建筑的应用要求。

在LED光源部分,随着白光LED发光效率的快速提高,以及价格的急速降价,显色指数达70-90的白光LED越来越多地被应用在建筑照明领域。白光LED具有低压、低功耗、高可靠性和长寿命等优点,是一种符合环保、节能的绿色照明光源,可用于建筑泛光照明和装饰彩灯等产品。另一方面,白光LED技术仍需要不断积累成熟,在芯片、荧光体和封装三大要素上进行攻关,改善芯片质量和结构,优化RGB调光驱动和混光控制电路的设计,提高发光效率,降低色温偏差。而在LED平面型光源上,还需提高可靠性,以及克服点状光斑及混色不均匀等常见现象。

值得关注的还有建筑照明应用中的另一项挑战,即LED灯具对户外各种复杂环境(如气候、水、尘、酸碱腐蚀等)的适应能力。例如,大功率LED在户外所遇到的散热难题;雷电天气时常导致的楼宇大厦照明灯具坏掉的问题;灯具在雨、水中的防护性能等等,这些都需要在灯具的元件选择、设计方面下一番功夫。

乐雷光电技术(上海)有限公司相关负责人表示,提高LED产品及控制系统在室外使用场所的可靠性至关重要。在防雷方面,可以采用针对感应雷击的静电(ESD)专用防护元件来作保护。为了提高防水能力,不同灯具类型可以在关键部位作防水处理,如在灯具内部使用防水透气螺塞,在灯管两端的侧盖采用进口耐老化硅胶材料的精密压缩式防水胶;同时还应将调光解码器与LED灯具整合成一体化设计,以解决外部控制系统接线及解码器防水的问题;在地埋灯和壁灯中则可以使用防负压专用电缆线,防止灯具内部负压吸水;而水下灯具的防护等级则应达到高级别的IP68。在大功率LED灯具的散热设计上可以选择一体化结构,大幅增加散热面积,并预留气流散热通道,以保证LED的发光效率和使用寿命。

此外,为了降低眩光份量,消除光污染对人眼的影响,做好眩光控制也要从灯具设计上着手。目前大部分厂商多是利用专业的光学设计手段(如采用磨砂钢化玻璃、新型光扩散涂层,或调整光束角度等),来适当调低照明亮度,进一步提高照明品质,而在这一的过程中也有助于达到节能的目标。

LED照明之所以能够获得绿色建筑的青睐,与其较易实现数码控制、节能环保的特性密不可分。从建筑照明应用市场的最新发展来看,较明显的一个趋势是越来越多结合网络、调光及自主控制的LED建筑物照明控制方案出现在市场上,这些控制方案基于前端的无源红外(IR)传感器、定时器或环境光传感器等,降低无人活动时的照明亮度,并通过多种网络技术支持更多的照明网络节点,实现一整套的环保照明节能措施。

但实际上,现阶段LED建筑照明市场仍然处于智能LED控制方案的初期发展阶段,对此,Shakeshaft表示道:“真正的智能LED照明并非简单地以LED光源替代HID或荧光灯,而是会带来全新的省电节能模式,提高照明品质,同时提供更长的使用寿命,并降低运营及维护成本。其中一项重要趋势就是更广泛地采用网络技术,无论是应用电力线、网状网络(Mesh)或是其它无线技术。”安森美半导体正充分利用自主研发的系列通信调制解调器,如电力线通信(PLC)调制解调器或ZigBee调制解调器,将这些通信调制解调器与传感器元件及LED驱动器相结合,以构成完整的智能LED照明控制系统。

业内人士认为,LED建筑照明未来的市场发展一定是标准化、高可靠性、低成本的智能化照明控制系统。“LED照明的未来不仅仅限于替换性球泡灯等产品,其未来在于广泛的LED灯具市场,包括建筑系统智能照明控制系统、无线WiFi调光系统等等,这些技术会显著提升照明系统的效率和使用维护便捷性,并有效地降低整体使用成本,最终达到节能环保的效果,此外它还可以结合最新的互联网控制以及存储技术,实现照明的物联网应用。”

恩智浦半导体发布业界第一个基于低成本、低功耗32位ARM Cortex-M0处理器的DALI和DMX512有线照明控制系统开发平台,恩智浦半导体的目标是结合强大的LED驱动技术、本地化的研发和技术支持团队,从应用DALI、DMX和KNX的有线照明和控制网络,到应用JenNet-IP和ZigBee的无线解决方案,为家居、楼宇和建筑外观的智能照明网络提供一系列的节能方案。

 

 

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