呂傳彬
全球能源供應(yīng)日趨緊張,但需求卻日益增加,節(jié)能成為世界各國不可忽視的重要課題。LED以省能照明、分布均勻、可靠度高、使用時(shí)效長、減少二氧化碳排放等節(jié)能又環(huán)保的特質(zhì),獲得各國的重視。
談到LED,一般人可能很生疏,其實(shí)它早就不知不覺間深入我們的日常生活之中了,如飲水機(jī)、電話機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、充電器等電器上那個(gè)紅色或綠色的小小光點(diǎn)就是LED的身影。LED中文名為發(fā)光二極體,在20世紀(jì)50年代末研制出來,1968年開始量產(chǎn),早期只有單調(diào)的暗紅色電子產(chǎn)品指示燈,1992年突破藍(lán)光LED技術(shù)障礙后,逐漸衍生出多種色彩,亮度也大幅提高。
要解釋LED的節(jié)能效果,就要先談?wù)剛鹘y(tǒng)的白熾燈?,F(xiàn)代白熾燈壽命約為1000小時(shí),盡管白熾燈為我們的生活帶來了光明,但事實(shí)上,白熾燈的能源轉(zhuǎn)換效率很差,在轉(zhuǎn)換的能量中,有90%會(huì)轉(zhuǎn)為熱能消失在空氣中,只有10%才會(huì)成為我們需要的光能。這樣看來,發(fā)光只是白熾燈在產(chǎn)生熱能時(shí)的副產(chǎn)品。由于LED發(fā)出的光屬于冷光,也就是不帶熱能的光,能源轉(zhuǎn)換效率非常高,所以不會(huì)有多余的能源被浪費(fèi)掉,這在能源的節(jié)約上具有非常重大的意義。
再來談?wù)勀陀眯愿煽啃?。一個(gè)白熾燈的壽命約為1000小時(shí),這幾乎已是現(xiàn)代工業(yè)的極限,因?yàn)榘谉霟糁械逆u絲在高熱的摧殘下,逃不過脆化的命運(yùn)。而LED不發(fā)熱,不會(huì)因高熱而降低壽命,并且它體積小,需要由數(shù)個(gè)到數(shù)十個(gè)LED來取代一個(gè)白熾燈的工作,也就是說,當(dāng)LED組成的光源中有一兩個(gè)LED發(fā)生故障時(shí),并不會(huì)影響到整體效果,實(shí)用性因此大幅提高,更換的機(jī)會(huì)則大大降低。
LED的發(fā)光原理與一般日光燈及白熾燈不同。白熾燈燈絲必須在2000℃以上的高溫下工作,而日光燈必須使用高電壓激發(fā)電子束,但LED只需要2~4伏特(V)的電壓,在常溫下就可正常工作。同時(shí),LED的使用壽命可長達(dá)1萬小時(shí)以上。
LED各種顏色有不同的應(yīng)用范圍。白光LED因具有效率高、耗電量?。s為白熾燈的八分之一,日光燈的二分之一)、壽命長(1萬小時(shí)以上,約為日光燈的10倍)、反應(yīng)速度快、硬度高及不易破損等傳統(tǒng)光源無法與之比較的優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為21世紀(jì)的新型光源。所謂的白光并非指單一色的光,而是多種顏色混合而成的,人類眼睛所見的白光至少由兩種光混合而成,包括二波長光(藍(lán)色光+黃色光)或三波長光(藍(lán)色光+綠色光+紅色光),未來較被看好的是后者。若未來生產(chǎn)成本降低,LED可望逐步取代傳統(tǒng)照明器具。
LED的應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛,如小型手電筒照明、液晶顯示器背光源(汽車、音響儀表板、手機(jī)背光板)、交通號(hào)志燈及指示板、室內(nèi)照明、交通工具照明等。
白光LED與一般照明設(shè)備比較,除省電外還有壽命長、不發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于廢棄品的回收問題,也比日光燈少,既安全又環(huán)保,而目前價(jià)格過高是白光LED尚未普及的主因。
白色LED最大的效益是可以節(jié)約能源、減少污染。未來白光LED較傳統(tǒng)白熾燈發(fā)光效率可提高至10倍以上。假設(shè)在一個(gè)3000萬人的發(fā)達(dá)地區(qū),有25%的白熾燈及100%的日光燈被白光 LED取代,估計(jì)每年可省下110億度電,相當(dāng)于一座核能發(fā)電廠的年發(fā)電量。
另外,防止溫室效應(yīng),保護(hù)地球環(huán)境,也是白光LED照明的目標(biāo)。由于省電的白光LED可減少發(fā)電廠燃料的使用量,在發(fā)電過程中所產(chǎn)生的二氧化碳排放量也會(huì)大幅減少,對(duì)溫室效應(yīng)的防止與地球環(huán)境綠化貢獻(xiàn)很大。據(jù)國外的預(yù)估資料,使用白光LED照明可使全球每年減少25億噸二氧化碳的排放量。
LED具有省電、輕薄、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是當(dāng)代最省電的照明技術(shù)。LED兼具節(jié)能與減低溫室氣體排放的作用,初步估算,若全國照明設(shè)備全部改用LED,可省電近一半,加上交通號(hào)志燈全面改用LED的節(jié)能效果,每年節(jié)省的總電量數(shù)將是一個(gè)驚人的數(shù)字。
(編輯 QQ糖)