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每樣流行的技術都必然有它的風險,這風險不是用簡單的福或者禍能概括的。

讓我們詳細了解下LED照明的優點和缺點,做到揚長避短,趨福避禍。如何應用一個技術,取決于使用者的智慧,而不是技術本身。

LED照明的優勢

  • 高效能,省電,節省成本,更加環保 : LED比白熾燈泡每瓦發出更多的流明(光亮),或者在相同流明情況下,消耗更少的電,只有白熾燈的1/10。這是因為,白熾燈是加熱發光,大量電能都浪費在加熱燈絲上了,而LED燈是冷光,絕大多數電源直接轉變為光能,當然轉換效率不可能達到100%,所以LED燈底座還是會發燙,總之,這堪稱照明技術的革命性突破。 與熒光燈泡或燈管不同,LED照明燈具的效率不受形狀和尺寸的影響。目前,我國安裝的LED燈,據專家估算,每年節約的電量,就已經達到六座三峽電站的發電量,而修建和維護三峽電站需要很多錢的,并且還破壞生態。而沃爾瑪這一家跨國企業,因為換用LED燈照明,節約的電費就高達上億美元!對企業來說,這就等于盈利一億美元啊。
  • 尺寸極小,可以做出各種創意照明,讓生活富有詩情畫意: LED元件非常小(小于2平方毫米),可以輕松連接到印刷電路板上。這讓LED照明可以做出很多傳統照明壓根不敢想的騷造型出來。實現更加夢幻或者自然的光照效果。
  • 開/關時間短,支持頻繁開關: LED燈的亮度,瞬間就能達到最大值,典型的紅色LED在微秒內就能實現全亮度。通信設備中使用的LED燈,甚至可以具有更快的響應時間。而且,LED燈非常適合頻繁開關循環使用,不像白熾燈和熒光燈,如果經常開關,會加速老化,縮短使用壽命。
  • 調光方便,亮度隨意切換: LED可以通過脈沖寬度調制或降低正向電流非常容易將亮度調暗。
  • 慢故障: 當LED燈開始失效時,它會開始慢慢變暗,不會像其它燈那樣突然失效。這讓人對它的使用壽命心中有數,知道該在什么時候更換了。
  • 相對長的壽命: 比起傳統白熾燈的1,000到2,000使用壽命,以及傳統熒光燈的10,000到15,000小時的使用壽命,LED的使用壽命,達到了35,000至50,000小時的使用壽命,實際上真要用到LED燈完全失效的時間更長。雖然LED燈相對較貴,但它節能省電和長使用壽命,讓選擇LED燈,從長期的角度看,在經濟上是非常劃算的。
  • 抗沖擊: LED燈是固態元件,這讓它不容易因為受到外部沖擊損壞,不像熒光燈和白熾燈泡那么脆弱。
  • 彩色光線: LED可以發出預期顏色的光,而不需要使用傳統照明方法所需要的任何濾色鏡。這對能量的使用更加有效,也就節約了電能。

LED照明是福還是禍?

LED的缺點

說了一大堆LED的優點,現在讓我們來看看當前的LED燈缺陷是啥。

  • 價格門檻,初始投入高:
    與大多數傳統照明技術相比,LED在初始投資上更貴。雖然,長期來看經濟上劃算,但在剛開始的時候需要投入的錢也更多。但隨著技術進步,和流水生產線建立得越來越多,LED的初始價格也在下降中。
    比如,2012年時,每千流明的成本約為6美元。但2013年就已經下降到2美元/千流明,2014年3月,至少有一家制造商,宣稱成本已經下降到到1美元/千流明。

 

  • 溫度依賴性:
    LED性能在很大程度上取決于操作環境的環境溫度。在高環境溫度下,可能導致LED封裝過熱,最終導致LED器件故障。因此,需要足夠的散熱器才能真的達到其長壽命。這在特殊行業非常重要,但現在的LED工作溫度范圍已經擴張到-40°C至100°C,適用于室內和室外使用。
  • 電壓靈敏度:
    LED必須提供高于閾值的電壓和低于額定值的電流。當施加的電壓發生微小變化時,就會導致電流的較大變化,這會讓LED的使用壽命發生很大變化。因此,好的LED必須要有電流調節電源(通常只是指示LED的串聯電阻),這部分成本不能節省,否則得不償失。
  • 光質:
    大多數冷白色LED的光譜與太陽或白熾燈等黑體輻射器的光譜差別很大。460nm處的尖峰和500nm處的尖峰可以使得在冷白色LED照明下物體的顏色與陽光或白熾光源不同,由于同色異譜,紅色表面由于典型的基于磷光體的冷白而特別嚴重地呈現LED指示燈。但是普通熒光燈的顯色特性通常不如現有技術的白色LED中的顯色特性。
    LED照明是福還是禍?
    圖示:左上日光(Daylight),右下冷白光LED(Cool white LED)和 暖白光LED(Warm white LED),從圖中可以發現,LED的光與日光還是有一定差距的。
  • 藍光危險和藍光污染:
    有人擔心藍色LED和冷白色LED,可能會超出眼睛安全規范中定義的藍光危害的安全限制,例如ANSI / IESNA RP-27.1-05:推薦做法用于燈和燈系統的光生物安全。由于具有高色溫的冷白色LED比傳統的室外光源(如高壓鈉蒸汽燈)發出的藍光比例更高,瑞利散射的強烈波長依賴性意味著冷白色LED會導致更多的光污染。其他光源。國際黑暗天空協會不鼓勵使用色溫高于3,000 K的白光源。
  • 效率下降:
    LED的效率隨著電流的增加而降低。加熱也會隨著電流的增加而增加,從而影響LED的壽命。這些效應對高功率應用中通過LED的電流施加了實際限制。意味著瓦數越大的LED越不好造。不能簡單擴容。
  • 對昆蟲的影響:
    觀察發現,LED燈比鈉蒸氣燈對昆蟲更具有吸引力,這既可以用來引誘殺蟲,也增加了對大量戶外使用LED燈,是否會導致破壞食物鏈的擔憂。
  • 冬季交通LED燈的特殊風險:由于與傳統白熾燈相比,LED發熱量不高,其前端不會散熱,散熱部位在基座,因此用于交通控制的LED燈就很可能會被風雪遮擋,從而導致交通事故。