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科學生活:LED具有無可比擬的節能環保優勢

作者:admin    發布時間:2018/11/28    瀏覽次數:967

紅外線遙控器到手機顯示屏,從交通指示燈到家用電器顯示器,LED(發光二極管)正“潤物細無聲”地改變著轮盘赌博的城市和生活。半導體技術,繼引發微電子產業革命之後,又開始在全球醞釀著一場新的綠色“光亮革命”。

    上海東方明珠塔、五角場“彩蛋”、東海大橋……這些申城的有名建築都有了一種共同的新型光源——LED。它們照亮了五彩的上海,在夜晚散發著迷人的燈光,璀璨而不奢華。在8月22日—24日舉行的第四屆中國國際半導體照明展覽會上,這些LED新光源大放異彩。

    LED,即發光二極管,利用固體半導體芯片放出能量,能夠直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白等多彩的光。小小的、嵌在芯片上的發光體,多年來一直隻用作電子設備的電源指示燈。隨著節能和環保要求的不斷提高,LED這種新型光源的適用範圍不斷擴大,除特殊照明領域外,大尺寸液晶電視背光源、汽車、商業和工業照明已逐步成為LED主要應用領域。

    2006年,全球LED貿易市場超過70億美元,年均增長率超過20%。LED正在改變全球照明行業的格局,毫不亞於二戰後霓虹燈和其他充氣燈泡發明帶來的技術革命性的影響。

    耗電是普通燈泡的1/10

    “將我國1/4的照明燈光換成LED,一年可節約相當於1個三峽電站的發電量”,來自於上海半導體照明工程技術研究中心的李抒智說。無疑,節能環保是這一光源最大的突破所在。

    有關專家形容LED的發光原理“就如同打雷閃電一樣”,傳統的燈泡是在一個真空管裏放入一根通電燈絲,而LED是塊半導體芯片,由電子移動發光,轉化效率可達到68%。相比之下,普通電燈泡的發光由電能轉換為熱能再轉換成光能,轉換效率僅為12%。

    正因為如此,LED具有其他光源無可比擬的節能環保優勢。在同樣照明效果下,LED的耗電僅相當於普通燈泡的1/10。在特殊照明領域,景觀照明(替代霓虹燈)可節能70%,交通信號燈(替代白熾燈)可節能80%。此外,LED的使用壽命也比普通燈泡延長100倍,光線質量高且穩定。因為LED運用的是冷光源,因此眩光少、無輻射,使用中也不會發出有害物質,而且廢棄物可回收,沒有汙染。

    景觀照明“建築一體化”

    看過上海五角場“彩蛋”的人一定會對其夜間華美璀璨的燈光圖像記憶深刻。它畫麵清晰,色彩鮮豔,栩栩如生,在電腦控製下圖像變幻無窮。這就是LED的功勞。

    五角場“彩蛋”的照明光源由142萬個LED光點組成,若將這些光點連起來可連成14公裏。由於條狀的LED是被鑲入“彩蛋”鋼架的條縫上,因而並沒有破壞其原有的外觀和白天景觀,到了晚上便成了一個色彩斑斕的燈光舞台。據悉,“彩蛋”燈光照明的實際耗電僅為80.3千瓦/時,最大峰值為每平方米耗電7.8瓦,若是同樣麵積的非LED顯示屏,其耗電量則是10倍以上。

    LED光源結構輕質,體積小巧,能適應多種幾何尺寸和不同的空間大小。因此,燈具可以設計製作得非常小巧美觀,適合安裝在任何建築結構上而不影響其外觀整體美感。據楊浦區市容管理局王衛平副局長介紹,將LED顯示屏技術運用到城市景觀中,還可以做到“建築一體化”,即LED光源可以與城市建築完美結合,做到見光不見燈,屆時將不隻是大屏幕的燈光閃爍,而有更多的建築也能散發出光的魅力。

    LED不僅色彩鮮豔豐富,而且響應時間短,控製極為方便。利用時序控製電路,可實現各種顏色動態變化,瞬時變色。此外,它還具有方向性強,無視覺汙染的特點,能采用電池、太陽能、風能或其他眾多能源作其電源,因此在景觀燈光工程中備受青睞。正在研發中的渤海灣跨海大橋照明顯示燈,就將不再需要電源、電纜及電線杆等設施,而使“風能、太陽能與LED道路照明、LED景觀顯示”合為一體。

    LED產業發展前景廣闊

    “若是上海標誌性建築、景觀照明和公共照明由半導體照明取代傳統照明,全市年照明用電將能節約10億千瓦時。”可見,LED在上海的應用將是潛力無窮的。上海擁有發展LED產業得天獨厚的市場及科研優勢,其產業化已經初具規模,並在尋求新一輪的突破,以搶占LED這一革新性產業發展的製高點。截至2006年,上海已擁有105項LED相關專利,並獲得多項科技成果大獎;同時還製定了100多項光學行業的國家標準、行業標準和內部標準。

    上海2010年世博會的申辦成功,必將推動上海城市建設新一輪的大發展,也必將為上海半導體照明產業提供廣闊的市場發展空間。相信在不久的城市上空,LED光照會讓這個世界變得更美麗。


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