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LED照明是福还是祸? 2018-12-28

LED照明是福还是祸?




 

LED可以说是人类发展史上的一个重大突破,因为它可以直接把电能转化为光,所以它可以直接使全球每年节约上万亿度电。LED等的耗电量只有普通白炽灯的1/10,我国安装LED灯每年节约的电量是6座三峡电站的发电量,而沃尔玛每年利用LED灯可以节约1亿美元电费!



 

所以,从节约能源角度来看,LED灯绝对是造福人类的利器。目前LED灯研究的前沿领域就是白光LED灯的开发,因为人们现在还无法直接生产发生白光的LED灯芯片。现在的白光LED灯,都是使用一个蓝光LED灯芯片,然后涂上互补色的黄光荧光粉,光线混合后制备成白光。但是目前荧光粉的发光效率和合成成本方面还存在一定缺陷。故而,科学家一边开发成本低廉、量子效率高的荧光粉;一边尝试使用紫光作为芯片,去激发RGB颜色互补的混合荧光粉发白光。


 



 

说了好处,也说说坏处。LED灯的蓝光成份伤人。特别是对眼睛伤害较大。

其实,从LED的制备原理我们可以发现,如果使用蓝光或者紫光做为灯芯,那么就有可能发生短波长光(紫外线)漏光产生。虽然很多LED灯都加有玻璃罩子可以有效吸收紫外线,但是谁知道吸收完了没?万一劣质发生漏光,蓝光芯片还好说,紫外线含量较少。紫光芯片(就是紫外线)可就有的受了,漏出来的可都是正儿八经的紫外线啊!对皮肤眼睛,伤害都是杠杠地!


 



 

所以,小小LED灯,我们买的时候也一定要注意质量。

 

每样流行的技术都必然有它的风险,这风险不是用简单的福或者祸能概括的。

让我们详细了解下LED照明的优点和缺点,做到扬长避短,趋福避祸。如何应用一个技术,取决于使用者的智慧,而不是技术本身。
 

LED照明的优势

  • 高效能,省电,节省成本,更加环保:
    LED比白炽灯泡每瓦发出更多的流明(光亮),或者在相同流明情况下,消耗更少的电,只有白炽灯的1/10。这是因为,白炽灯是加热发光,大量电能都浪费在加热灯丝上了,而LED灯是冷光,绝大多数电源直接转变为光能,当然转换效率不可能达到100%,所以LED灯底座还是会发烫,总之,这堪称照明技术的革命性突破。

  • 与荧光灯泡或灯管不同,LED照明灯具的效率不受形状和尺寸的影响。目前,我国安装的LED灯,据专家估算,每年节约的电量,就已经达到六座三峡电站的发电量,而修建和维护三峡电站需要很多钱的,并且还破坏生态。而沃尔玛这一家跨国企业,因为换用LED灯照明,节约的电费就高达上亿美元!对企业来说,这就等于盈利一亿美元啊。


     

  • 尺寸极小,可以做出各种创意照明,让生活富有诗情画意:LED元件非常小(小于2平方毫米),可以轻松连接到印刷电路板上。这让LED照明可以做出很多传统照明压根不敢想的骚造型出来。实现更加梦幻或者自然的光照效果。

     

  • 开/关时间短,支持频繁开关: LED灯的亮度,瞬间就能达到最大值,典型的红色LED在微秒内就能实现全亮度。通信设备中使用的LED灯,甚至可以具有更快的响应时间。而且,LED灯非常适合频繁开关循环使用,不像白炽灯和荧光灯,如果经常开关,会加速老化,缩短使用寿命。

  • 调光方便,亮度随意切换:LED可以通过脉冲宽度调制或降低正向电流非常容易将亮度调暗。

  • 慢故障:当LED灯开始失效时,它会开始慢慢变暗,不会像其它灯那样突然失效。这让人对它的使用寿命心中有数,知道该在什么时候更换了。

  • 相对长的寿命:
    比起传统白炽灯的1,000到2,000使用寿命,以及传统荧光灯的10,000到15,000小时的使用寿命,LED的使用寿命,达到了35,000至50,000小时的使用寿命,实际上真要用到LED灯完全失效的时间更长。虽然LED灯相对较贵,但它节能省电和长使用寿命,让选择LED灯,从长期的角度看,在经济上是非常划算的。
     

  • 抗冲击:
    LED灯是固态元件,这让它不容易因为受到外部冲击损坏,不像荧光灯和白炽灯泡那么脆弱。

  • 彩色光线:
    LED可以发出预期颜色的光,而不需要使用传统照明方法所需要的任何滤色镜。这对能量的使用更加有效,也就节约了电能。
     


     

LED的缺点

说了一大堆LED的优点,现在让我们来看看当前的LED灯缺陷是啥。

  • 价格门槛,初始投入高
    与大多数传统照明技术相比,LED在初始投资上更贵。虽然,长期来看经济上划算,但在刚开始的时候需要投入的钱也更多。但随着技术进步,和流水生产线建立得越来越多,LED的初始价格也在下降中。
    比如,2012年时,每千流明的成本约为6美元。但2013年就已经下降到2美元/千流明,2014年3月,至少有一家制造商,宣称成本已经下降到到1美元/千流明。
     


 
  • 温度依赖性
    LED性能在很大程度上取决于操作环境的环境温度。在高环境温度下,可能导致LED封装过热,最终导致LED器件故障。因此,需要足够的散热器才能真的达到其长寿命。这在特殊行业非常重要,但现在的LED工作温度范围已经扩张到-40°C至100°C,适用于室内和室外使用。

  • 电压灵敏度:
    LED必须提供高于阈值的电压和低于额定值的电流。当施加的电压发生微小变化时,就会导致电流的较大变化,这会让LED的使用寿命发生很大变化。因此,好的LED必须要有电流调节电源(通常只是指示LED的串联电阻),这部分成本不能节省,否则得不偿失。

  • 光质:大多数冷白色LED的光谱与太阳或白炽灯等黑体辐射器的光谱差别很大。460nm处的尖峰和500nm处的尖峰可以使得在冷白色LED照明下物体的颜色与阳光或白炽光源不同,由于同色异谱,红色表面由于典型的基于磷光体的冷白而特别严重地呈现LED指示灯。但是普通荧光灯的显色特性通常不如现有技术的白色LED中的显色特性

    图示:左上日光(Daylight),右下冷白光LED(Cool white LED)和 暖白光LED(Warm white LED),从图中可以发现,LED的光与日光还是有一定差距的。

  • 蓝光危险和蓝光污染
    有人担心蓝色LED和冷白色LED,可能会超出眼睛安全规范中定义的蓝光危害的安全限制,例如ANSI / IESNA RP-27.1-05:推荐做法用于灯和灯系统的光生物安全。由于具有高色温的冷白色LED比传统的室外光源(如高压钠蒸汽灯)发出的蓝光比例更高,瑞利散射的强烈波长依赖性意味着冷白色LED会导致更多的光污染。其他光源。国际黑暗天空协会不鼓励使用色温高于3,000 K的白光源。

  • 效率下降
    LED的效率随着电流的增加而降低。加热也会随着电流的增加而增加,从而影响LED的寿命。这些效应对高功率应用中通过LED的电流施加了实际限制。意味着瓦数越大的LED越不好造。不能简单扩容。

  • 对昆虫的影响:观察发现,LED灯比钠蒸气灯对昆虫更具有吸引力,这既可以用来引诱杀虫,也增加了对大量户外使用LED灯,是否会导致破坏食物链的担忧。

  • 冬季交通LED灯的特殊风险:由于与传统白炽灯相比,LED发热量不高,其前端不会散热,散热部位在基座,因此用于交通控制的LED灯就很可能会被风雪遮挡,从而导致交通事故。
     


 

很高兴回答你的问题。

首先,谢邀。

LED灯,其实是个伟大的发明,它的出现,让同样照明度,消耗了更少的能量。可以说是低碳、节能环保的先锋产品。

可是,对于许多大城市、大公司等而言,电量的使用程度,就是他们的表面工程、也是他们衡量自己发展好坏的一个维度。

许多城市、公司、家庭,在LED灯电量大约只需要以前的六分之一的前提下,并没有降低这方面的预算。

可以说,世界上的超大城市、大城市,都有非常严重的光污染。而光污染的源头,正式LED灯的广泛普及。

而且,现在随着生产力的发展,LED灯的能源消耗进一步降低,购买成本也降低,而且使用寿命还在不断提高。。。。。。

于是,本是一个天使的存在,却被用成了恶魔。

回想一下:上一次看到满天星空,还是什么时候?

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大约花费0.3KB的流量,哈哈哈哈哈。

毕竟,我辣么萌~

LED是发光二极管的英文缩写,这是半导体二极管,它利用电子在电压的作用下向低能级跃迁并辐射出光子来进行发光。早期LED的光度很低,并且是红光,无法用于照明。后来,三位日裔科学家共同发明了蓝光LED,由此可以制造出可用于照明的白光,LED照明才得到大范围应用,这是自爱迪生以来的第二次照明革命,这三位科学家也因此获得了2014年的诺贝尔物理学奖。


 

LED照明备受推崇的主要原因在于,LED的发光效率很高,可达白炽灯的6倍,所以LED的发热也相比少很多。LED的寿命也很长,可达白炽灯的100倍。对于提倡节能减排的现代社会,相比起白炽灯,LED照明无疑是更好的选择。正因为如此,LED照明目前已经得到了十分广泛的应用。


 

不过,有研究指出,蓝光LED可能会产生蓝光危害。在可见光谱中,蓝光是人眼所不敏感的波段。为了使LED能够发出更强的白光,就需要使蓝光的强度变得更大,这可能会危害到人眼。不过,在出现其他更好的照明装置之前,LED仍然是主要的照明选择。


 

LED照明已逐渐取代白炽灯,因为它通常消耗更少的能量,而且灯泡本身能持续相当长的时间。更高效的照明对于环境来说意味着美好的事物。现在许多现代城市正在从过时的照明技术转变,科学家们却指出我们可能犯了一个大错误。



 

在《科学进展》杂志上发表的一项新研究中,研究人员开始着手确定光污染在全球范围内的恶化程度。他们的调查结果揭示了坏消息甚至是更糟糕的消息。坏消息是,世界越来越多地区被人造光源照亮,更糟糕的消息是LED照明很可能是罪魁祸首。


 

研究人员利用强大气象卫星的观测资料,可以确定整个地球比几年前更加明亮,其中欧洲和美国的“夜晚的消失”快速增长。但为什么会出现这种现象呢?


 

根据科学家们的观察,有几个因素在发挥作用,包括LED照明越来越普遍,为城市提供了更多照明的机会,同时保持目前的能源预算。许多地区只是简单地加上更多的户外照明,而不是简单地把LED照明成本降低。最重要的是,随着城市规模的扩大和先前不发达地区首次安装户外照明基础设施,致使光污染增加。


 

专家们强调,通过遮蔽一些户外照明设备只照亮预定区域可以解决问题,或者至少显着降低问题的严重程度,但是要达到这个要求需要各个国家的共同努力。


 

每一项发明在给人类社会带来正面作用的同时,多多少少都有可能会带来一些意想不到的负面作用,只是有的负面作用很大,以至于让人类不得不重新审视甚至停用这项发明,例如鼎鼎有名的农药“滴滴涕”。

LED是一种非常棒的发明,它最大的作用是降低了照明的成本。我们都知道电灯是经爱迪生之手进行反复改进,才逐渐走入千家万户的。最早的电灯是靠电将灯丝加热,温度提高之后释放出光能。这种灯泡往往都会很烫,而是耗能极高,因为大部分能量不是转化为光能,而是以热能的方式被消耗掉了。LED则采用完全不同的原理进行发光,它被称为冷光源,就是因为它在将电转化为光能的过程中几乎不发热。客观来说,还是会有一小部分电能转化为了热能,但比起旧式白炽灯来说,这些浪费掉的能量几乎可以忽略不计了。

说起来,LED初期是很贵的,因为制造工艺与老式白炽灯完全不同。后来随着半导体工业的发展,LED的成本逐渐降低,也走进了千家万户,让很多以前用不起LED灯的家庭都用上了这种节能环保的光源。

节能环保自然是优点,同时由于耗能低,大家点亮LED灯的时间也越来越长,这就造成了另外一个问题:光污染。光污染在以前并不是个严重的问题,即便是城市中,到了后半夜也差不多变得黑黢黢,因为就连路灯都有可能熄灭了。但现在,城市甚至乡村中整夜灯火通明已经逐渐成为常态了。

不过这个锅不能全都由LED来背。还是希望控制系统逐渐发展起来,智慧城市、智慧社区逐渐成熟,可以对LED进行合理控制,在光与暗之间达到平衡。



 

LED产品早已广泛应用在工业和生活领域中,LED符合低碳节能环保的理念,所以行业发展非常迅速,随着价格不断下降,将不断取代白炽灯和荧光管等传统光源。

LED与传统白炽灯等光源不同,它是低电压设备,节能环保。LED发展很迅速从早期的单色红光,到绿光,黄光的的出现,后来出现了经过红黄蓝三色组成的白光LED。同时LED自身较小的尺寸和灵活的组合,可以嵌入各种家居以及建筑之中。

在白色LED中,对蓝光部分长时的注视,会造成视网膜损伤,这也是LED照明对人体健康的主要影响之一,因此要避免长时间在LED光源下工作和学习,注意保护眼睛健康。

早期的LED价格是贵于白炽灯等光源,但随着技术发展,已经实现成本更低,效率更高,成为最佳的替代光源。

同时,由于LED灯的大量应用,在一些城市的夜间霓虹闪烁,形成一定的光污染。但这些问题和LED本身关系不大,随着智能控制技术发展,借助更加智能的照明管理方案也有望解决这些问题。

欢迎评论,关注量子实验室。

 

好像没人说到点子上,LED灯的问题是它的白光有三种颜色混合而成,其光谱中主要以红黄蓝为主,其他波长的光源几乎没有。这其中蓝色光能量最强,对人眼伤害最大。自然光源有各种波长光,而LED灯的白光是三种颜色混合的效果,蓝光是其中一种。为了合成亮白色,LED光源中蓝光波段的强度非常高,这导致几乎所有LED光源都比自然光以及传统光源更伤眼睛。所以现在眼镜有过滤蓝光的镜片,电脑和手机保护眼睛模式就是降低蓝光成分,带来的效果就是你看到屏幕黄黄的。

如果LED灯大量应用到公共场所照明,那确实是个灾难。液晶屏的大量使用已经对眼睛尤其青少年眼睛造成很大伤害,这方面已经有很多研究。想像一下满大街的LED路灯,你在街上就像仍然在看电脑屏幕一般,那是什么场景?

家庭里最好不要用LED作为照明的主光源,尤其是有小孩子的家庭,它让你时时刻刻都接受强度远超过自然光和传统光源中蓝光的刺激。




看了很多答案,可以说是没做过LED的人在说LED→本人公司专业生产T8/T12等光管以及LED面板灯等,销往北美市场,不搞内销。



 

A>LED会造成光污染

→这是人的光亮设计和使用问题,而不是LED本身的问起→光污染纯粹是人们过度使用,就象人们过度饮酒一样,这不能怪酒!l

B>刺眼

现在的LED有多种色温可供选择,即可选择比较黄光的3000k的,也可选择逼进自然光的5500K色温等,传统灯是直发光的,现在的LED可把灯珠PCBA安装在侧面,然后利用导光板把光引到中间,现在很多面板灯是这样做,光效均匀柔和!!根本不存在刺眼问题了。

LED刺眼因为商家为了省成本而没有安装反光杯或扩散板所致→刺眼的LED灯泡不要去买。



 

C>传统光源往往会频闪,现代LED可做到无频闪,光效很稳定!!

D>LED可以做到高显指>85,最大限度地还原物体来的色彩,这是传统灯做不到的

E>现在的LED可调光/调色/功率,这是传统更不可想象的。

F>现在的LED灯是全电压的→110V∽277Ⅴ,从中国可通用到美国,而传统白炽灯是固定电压的。

F>当然,LED最大的好是节能,1W LED=3W CFL(节能灯)=15W白炽灯→美国通过DLC节能认证的LED灯,其政府有30%的补贴,可见美国对节能的重视。
 

G>现在的LED已经价廉物美了,一个15wLED/T8光管内销只要十几元就可买到,当然太便宜的不经用,要买有品牌的才好



 

可喜的是全世界的LED都集中在中国,产业再转移,也很难转去东南亚。



约十年前推广LED灯,主要是做市政工程,因为技术不成熟,成本高,但主打节能,可以很好和光伏发电、风力发电配合。可以做形象工程,标杆工程。

近十年过去了,LED的技术已经成熟和平民化,前几天自己房子装修,客厅卧室5套灯具,8百多元,总功率不到120W,色温(白或黄)、亮度(自由调)、全遥控控制。

简言之:用传统灯具,性价比和能耗根本没有可比性。

比如:

1.LED是冷光源,温度一般不超过50℃,而传统光源的温度很少低于100℃,甚至更高,这决定了、能耗和可用材料的问题。

基本上,LED灯具的重量极轻,更方便运输和安装,也降低了配件成本;

2.LED的可以低压启动,12V、24V等等都行,具有不可替代的安全性!同时也降低了安装成本。

3.能耗的问题,不再赘述。

4.光谱的问题,早已有解决方案 ,而且以后必将更完善。

5.LED灯具的可开拓性:照度、色温可调,而传统灯具很难做到,即使做到,成本极高。

总之,LED技术目前有很大优势,也有一定的缺点,但作为一个新技术,LED还有很大的提升和发展空间。


 

 


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