無極燈與LED的互補(bǔ)應(yīng)用

　　隨著全球氣候變暖，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為國際共識(shí)，同時(shí)也是發(fā)達(dá)國家未來新的經(jīng)濟(jì)增長模式。低碳經(jīng)濟(jì)因此被寄予厚望，它不僅是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的環(huán)保手段，而且有望成為全球經(jīng)濟(jì)走出金融海嘯的新動(dòng)力。而充當(dāng)?shù)吞冀?jīng)濟(jì)前鋒的則是當(dāng)下迅速發(fā)展的節(jié)能照明產(chǎn)業(yè)，特別是以LED半導(dǎo)體照明為代表的綠色光源備受各國政府推崇，被譽(yù)為走向低碳經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)器。而在國內(nèi)LED照明產(chǎn)業(yè)狂飆突進(jìn)的過程中，在其技術(shù)還沒有完全成熟的情況下，近年來磁能感應(yīng)無極燈產(chǎn)品的推出也呈現(xiàn)出了與LED在應(yīng)用上并肩互補(bǔ)的發(fā)展趨勢(shì)。那么，這兩種產(chǎn)品到底在技術(shù)和應(yīng)用上有那些差異化?有沒有互補(bǔ)性?他們各自的優(yōu)缺點(diǎn)又在哪里呢?本文就LED和無極燈在技術(shù)和應(yīng)用上的互補(bǔ)性作一分析。

　　無極燈與LED的技術(shù)差異化分析

　　無極燈與LED同為綠色光源的新秀，因?yàn)樗鼈兌季哂懈咝Ч?jié)能性、長壽命性等特點(diǎn)而被世人所推崇。盡管性能上存在諸多的相同點(diǎn)，但在技術(shù)和應(yīng)用上有著本質(zhì)的區(qū)別。

　　從發(fā)光原理分析，無極燈是氣體放電熒光燈，它是在傳統(tǒng)節(jié)能熒光燈的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)提升，用電磁耦合代替了電極放電，在繼承了傳統(tǒng)成熟的技術(shù)基礎(chǔ)上，使得性能更上層樓，而且充分打破了傳統(tǒng)節(jié)能熒光燈只滯留在小功率發(fā)光的技術(shù)瓶頸。該產(chǎn)品通過技術(shù)改良，性能優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在高光效、長壽命、高顯色、低發(fā)熱、無頻閃等方面。而LED是屬于固體放光技術(shù)，這種技術(shù)之前主用應(yīng)用在圖像顯示、信號(hào)指示領(lǐng)域，在這方面的應(yīng)用已達(dá)30年以上。其以通用照明的身份進(jìn)入人們的生活是在上世紀(jì)90年代開始，研發(fā)和應(yīng)用時(shí)間比較短暫。

　　由于LED具有高效節(jié)能性，當(dāng)下政府和科研人員投出了大量資金和人力進(jìn)行研發(fā)，力求該產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用在通用照明領(lǐng)域?？v觀該技術(shù)目前發(fā)展?fàn)顩r，盡管研發(fā)進(jìn)度較快(特別是小功率LED)，但應(yīng)用在大功率照明上仍然有很多技術(shù)難點(diǎn)難以突破，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能達(dá)到當(dāng)下人們對(duì)它的期望值。

　　從最新數(shù)據(jù)獲釋，實(shí)驗(yàn)室LED光效已經(jīng)可以達(dá)到180lm/w，從理論上分析其有很大的發(fā)展?jié)摿?，市?chǎng)前景不可估量。但其在大功率研發(fā)上，在光色、散熱、光衰、體質(zhì)等方面體現(xiàn)出的問題依然是一個(gè)憧憬。這些原因跟LED的技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)有著不可分割的關(guān)系，它跟無極燈的不同點(diǎn)是，無極燈是在傳統(tǒng)、成熟的技術(shù)進(jìn)行突破、提升，而LED是在圖像顯示、信號(hào)指示等產(chǎn)品拓展出來的技術(shù)，欠缺雄厚像無極一樣的成熟技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用實(shí)踐基礎(chǔ)，所以LED解決目前面臨的問題，還有一定的難度。但其在小功率照明上所取得的技術(shù)突破是值得肯定的。然而，無論是在大功率還是小功率上，光色問題依然是一大難題。從杭州浙大三色儀器有限公司測(cè)試的大功率白光LED光譜圖分析，波長為440nm左右的藍(lán)光輻射在光譜輻射分布中比較突出(左下圖)，而此波長的藍(lán)光輻射對(duì)人眼內(nèi)膜產(chǎn)生的化學(xué)危害是很明顯的，未能為人們創(chuàng)造舒適的、健康的照明環(huán)境。

　　從愛迪生發(fā)明白熾燈以來，人造光源走過了100多年的歷史，但與人類數(shù)億年的生物進(jìn)化歷史相比仍然短暫。人類自身的生理上還無法適應(yīng)如此多變的光學(xué)輻射環(huán)境，尤其是激光、半導(dǎo)體發(fā)光燈光源引起的全球的關(guān)注。當(dāng)照明光源的特性與自然光的特性與自然光有較大的差別時(shí)，人類生理、心理、健康會(huì)帶來一定的影響。目前，日常應(yīng)用的LED產(chǎn)品主要是近紫外，可見光和近紅外波段。因此，LED產(chǎn)品的光輻射危害主要考慮眼睛的近紫外輻射損傷，視網(wǎng)膜藍(lán)光的光化學(xué)損傷和輻射的熱損傷。

　　相比之下，無極燈的光譜輻射分布波長在544nm比較突出(右下圖)，此波長屬于人眼對(duì)光輻射最敏感的波段，更加適合于人眼感光，是一種更加健康的綠色光源。從兩種發(fā)光技術(shù)的光色分析，無極燈光源在通用照明領(lǐng)域上的光色性能比LED更勝一籌。不足之處是從長遠(yuǎn)發(fā)展而言，盡管無極燈發(fā)光效率日前可以達(dá)到90lm/w，但向上提升的空間受發(fā)光材料及發(fā)光原理所限制，未能呈現(xiàn)突破之跡象。

　　現(xiàn)階段LED與無極燈的比較

　　無極燈與LED的互補(bǔ)應(yīng)用

　　從以上技術(shù)分析，可見目前LED與無極燈在通用照明應(yīng)用領(lǐng)域存在著很強(qiáng)的互補(bǔ)性。LED在小功率照明和焦點(diǎn)性照明中無極燈是無法比擬的，而在大功率通用照明中無極燈以其低發(fā)熱、無眩光、無頻閃、光線柔和等特點(diǎn)又略勝一籌，這一點(diǎn)在市場(chǎng)推廣應(yīng)用中已有所體現(xiàn)。

　　從目前無極燈技術(shù)和業(yè)界產(chǎn)品應(yīng)用范圍去分析可以看出，無極燈80w到300w之間最受市場(chǎng)青睞，特別是工業(yè)照明和道路照明領(lǐng)域應(yīng)用最多，其節(jié)能效果、高性價(jià)比得到了市場(chǎng)的肯定。以工業(yè)照明為例，無極燈在高效節(jié)能的同時(shí)，價(jià)格又在客戶可接受的范圍中，為此深受各大企業(yè)照明大戶歡迎。以江門市冠虹照明科技有限公司推廣應(yīng)用的三菱重工金鈴空調(diào)器有限公司工程為例(該企業(yè)是珠三角主要工業(yè)照明用電大戶之一)，該用戶在選用無極燈產(chǎn)品之前使用的是金鹵燈，在照明改造中曾就選用LED燈或無極燈中作過比較，結(jié)果無極燈以其高性價(jià)比，與LED壽命相當(dāng)、節(jié)能相當(dāng)，無頻閃無眩光，高顯色性，散光均勻等優(yōu)勢(shì)而被選用。該項(xiàng)目改造后，車間照明比原來使用金鹵燈節(jié)能百分之六十，車間完美的均勻布光使得車間亮度更強(qiáng)，加上其無頻閃的特性，使得生產(chǎn)工人的疲勞度減低，進(jìn)而提高工作效率。此外，無極燈的低溫工作，使得車間的整個(gè)空間溫度減低，而由熱量所導(dǎo)致的安全隱患也得以降低。

　　結(jié)合產(chǎn)品特性，無極燈在工業(yè)照明中的成功應(yīng)用，使得其在此領(lǐng)域的營銷推廣得以迅速提升，為此冠虹公司在短短兩個(gè)月內(nèi)陸續(xù)將產(chǎn)品應(yīng)用于以江門市為主的珠三角各大工業(yè)照明場(chǎng)所，如佛山健力寶集團(tuán)、雅琪集團(tuán)、金澤集團(tuán)等企業(yè)，均得到了企業(yè)的充分肯定。

　　無極燈在市政道路上的應(yīng)用，冠虹公司也打開了局面。江門市的江杜公路是國內(nèi)首批應(yīng)用無極燈的市政道路。該路段是江門市區(qū)的主要交通要道，同時(shí)是佛開高速、開陽高速、京珠高速、中江高速等高速連接江鶴高速出口的主要干道，該路段原使用250W鈉燈，于2009年初改造使用165W 4200k色溫?zé)o極燈，使用一年多，該路段節(jié)能效果達(dá)到百分之七十六，在燈桿高12米的情況下，垂直照度達(dá)到38Lux，平均照度保持在24Lux，達(dá)到《中國城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。就此工程案例，若選用目前技術(shù)的大功率LED產(chǎn)品，如果要達(dá)到同樣的照度，則需要選用額定公率120W的產(chǎn)品(實(shí)際使用功率要達(dá)到150w)，節(jié)能效果不相伯仲，但從價(jià)格分析，選用技術(shù)過硬的LED產(chǎn)品則每盞需要付出高出無極燈3到4倍的價(jià)錢，在這一點(diǎn)分析，同是大功率的產(chǎn)品，無極燈容易被客戶接受。據(jù)此，未來江門市杜阮鎮(zhèn)全鎮(zhèn)區(qū)道路3000多盞路燈將采用EMC模式改造使用無極燈產(chǎn)品，預(yù)計(jì)一次性投入的費(fèi)用可用15個(gè)月收回成本。若同樣采用EMC模式選用LED產(chǎn)品，則至少需要30個(gè)月以上才可收回成本，所以就算是采用能源管理模式，無極燈仍然具有極高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

　　而在小功率應(yīng)用上，無極燈是無法跟LED比美的，這一點(diǎn)可從無極燈發(fā)光原理、結(jié)構(gòu)帶來的局限(功率、體積)反映出來;另外在背景照明、裝飾照明、小功率節(jié)能效果上，無極燈也略遜一籌。綜上所述，在未來通用照明領(lǐng)域，LED與無極燈的應(yīng)用是相互補(bǔ)充的，它們?cè)诓煌膽?yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著各自重要的作用。

　　中國經(jīng)濟(jì)經(jīng)過三十年改革開放發(fā)展，粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段已經(jīng)完成，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)逐步走過了勞動(dòng)密集型發(fā)展模式，目前正處于全國總體經(jīng)濟(jì)架構(gòu)轉(zhuǎn)型階段，未來中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必將走向低能耗、高技術(shù)含量的發(fā)展格局，低碳經(jīng)濟(jì)是大勢(shì)所趨，所以LED和無極燈兩大綠色光源產(chǎn)品均有著無可估量的市場(chǎng)前景?；诖耍谙嚓P(guān)政策層面、輿論層面大舉推薦LED的環(huán)境下，目前如何深刻認(rèn)識(shí)到這兩種產(chǎn)品的特性和應(yīng)用價(jià)值，從而使兩者良性、理性發(fā)展將是當(dāng)下照明人的一大課題，也是相關(guān)部門如何科學(xué)引導(dǎo)發(fā)展的一大課題。

　　撰文：廣東省五邑大學(xué)副教授

　　江門市冠虹照明科技有限公司技術(shù)工程師 何文豐

　　江門市冠虹照明科技有限公司營銷總監(jiān) 楊清仿

　　江門市冠虹照明科技有限公司工程師 林榮樂

　　【參考文獻(xiàn)】

　　《LED光輻射安全標(biāo)準(zhǔn)》

　　《稀土發(fā)光材料》