LED燈具取代傳統(tǒng)生活照明的技術(shù)挑戰(zhàn)

這幾年來(lái)，在環(huán)保議題不斷升溫下，各種標(biāo)榜提升節(jié)能要求的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)或是組織，持續(xù)發(fā)布更新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，而同時(shí)間市售的終端商品，在產(chǎn)品體積持續(xù)壓低、功耗也持續(xù)減少的發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)成為目前商品化的重要標(biāo)竿，而提高能源使用效率不但是消費(fèi)者選擇產(chǎn)品的重點(diǎn)，也是政府、驗(yàn)證單位、零組件公司、產(chǎn)品制造商的關(guān)心重點(diǎn)…觀察一般使用者的用電應(yīng)用狀況，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球有19%的電能耗用于照明應(yīng)用中，若能在日常照明應(yīng)用導(dǎo)入有效的節(jié)能手段，對(duì)于全球的能源消耗則能產(chǎn)生顯著的成效，因此，各國(guó)政府為了打造更環(huán)保的國(guó)家形象，也積極透過(guò)政策、法規(guī)與產(chǎn)業(yè)輔導(dǎo)朝照明節(jié)能化應(yīng)用方向發(fā)展。

一般照明應(yīng)用的光源差異影響能源消耗甚鉅從實(shí)際的照明應(yīng)用觀察，其實(shí)通用的照明應(yīng)用影響層面相當(dāng)廣，舉凡道路標(biāo)示、路燈、環(huán)境造景燈光、建筑照明、功能性的照明燈具、住宅照明、信號(hào)燈、指示燈、零售賣(mài)場(chǎng)的燈具，都有不同的應(yīng)用現(xiàn)況。

例如，需要高效能、高亮度的路燈大多采高強(qiáng)度氣體放電燈(High-intensitydischarge;HID)、鹵素?zé)暨_(dá)到高亮度、高照度的要求，一般賣(mài)場(chǎng)的長(zhǎng)時(shí)間照明燈具，多半選用螢光燈管(CompactFluorescentLamp;CFL)燈具，而住宅多使用白熾燈、螢光燈(CFL)或省電燈泡，其中以白熾燈的耗能最高，因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)大量能源變成無(wú)用的熱散逸，對(duì)于燈具的壽命也會(huì)因此顯得相較其它燈具更短一些。

從具體應(yīng)用來(lái)看，通用照明市場(chǎng)涵蓋的領(lǐng)域非常廣泛，包括建筑物照明、標(biāo)志、景觀照明、零售、信號(hào)燈、街道照明和住宅照明等。在通用照明市場(chǎng)，目前常用的光源包括白熾燈、緊湊型熒光燈(CFL)、線性熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)以及新穎的高亮度發(fā)光二極管(High-BrightnessLED;HBLED)等。

要討論節(jié)能的差異，就要針對(duì)現(xiàn)有的燈具定出一套有系統(tǒng)、科學(xué)化的評(píng)估的方法，至于衡量照明的重要衡量指標(biāo)即為輸入功率比與流明。以效能來(lái)衡量，多采行每瓦流明數(shù)進(jìn)行基準(zhǔn)作為(能源效率efficacy)評(píng)估，例如每瓦流明(lm/W)來(lái)比較燈具的差異。

檢視不同的照明方案，會(huì)發(fā)現(xiàn)白熾燈的能源效率對(duì)差，以60W白熾燈為例，白熾燈的能源校率相對(duì)較低，比較CFL螢光燈的能耗表現(xiàn)即相對(duì)弱勢(shì)許多，因?yàn)?0W白熾燈的能源效率約為10lm/W,相較CFL螢光燈具的能源效率就可以達(dá)到50lm/W。相對(duì)的，若今對(duì)比的對(duì)象是HID來(lái)說(shuō)，若一支100WHID可具有80lm/W,相當(dāng)于產(chǎn)生8,000流明的亮度。

此外，除了燈具自身的發(fā)光效能差異外，燈具本身的發(fā)光物理特性也會(huì)影響其實(shí)際應(yīng)用的使用效率。例如，CFL、HID和白熾燈都是全向式的照射方式，即不會(huì)使用到光亮的燈具背部，此處的照射作用則完全沒(méi)有效益，因?yàn)樾枰庹盏膮^(qū)塊可能僅有燈具前方有限的區(qū)域，照射在燈具背面的燈光等于是白費(fèi)，但在燈具設(shè)計(jì)中也可采取盡可能高反射的光滑或反光表面，將燈光透過(guò)折射有效集中于燈具前方，但透過(guò)折射仍會(huì)有燈具老化或是灰塵造成折射效率降低的問(wèn)題，使燈光的投射路徑產(chǎn)生大量的光能耗損。

　小馬