光纤照明和LED灯作为新兴的照明技术,始终走在绿色照明领域的前沿.
光纤照明是通过光纤把光源发生器的光线传播到区域的一种照明方式,它具有如下特点:
1)由于光纤的自身特性和光的直线传播原理,光纤在理论上可以把光线传播到任何地方,满足了实际应用的多元性.
2)我们可以通过滤光装置获得我们所需要的各种颜色的光,以满足不同环境下对光色彩的需求.
3)通过光纤尾件的设计和安装,照明从抽象化转变为形象化.光纤照明赋予了光线质感、空间感,甚至赋予了光线生命和性格.
4)光纤照明实现了光电分离,这是一个质的飞跃,不仅安全性能提高,而且应用领域大大的拓宽了.
5)塑料光纤照明系统光色柔和,没有光污染.塑料光纤装饰照明采用过滤光谱的方式改变光源发光颜色,通过光纤传导后,色彩更显柔和纯净,给人的视觉效果非常突出.
6)一般的光源所发生的光谱不仅包括了可见光,还包括了红外线和紫外线.在一些特殊场合,红外线和紫外线都是我们避免的,比如文物照明.由于塑料光纤的低损耗窗口位于可见光谱的范围,红外线和紫外线的透过率很低,在加上对光源机的特殊处理,所以从光纤发出来的光都是无红外线和紫外线的冷光.
从特点上了解了光纤照明,现在再看看LED的特点.
LED(LightEmittingDiode)是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光.它具有如下特点:
1)电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一种比使用高压电源更安全的电源.
2)效能:消耗能量比同光效的白炽灯减少80%.
3)适用性:每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境.
4)稳定性:10万小时,光衰为初始的50%.
5)响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级.
6)对环境污染:无有害金属汞.
7)颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光.
8)价格:LED的价格比较昂贵,相较于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成.
由于光纤照明和LED灯的独特优点,它们已广泛地应用于各种场合,并在不断地推广中.
现将目前国内应用情况和场合简述如下:
一、光纤照明
由于光纤照明具有的许多特点,使得它的应用很广泛,现根据不同的使用地点和产生的效果对其典型应用进行分析说明.
1)、电视会议桌面照明
采用端发光系统,配置聚光透镜型发光终端附件由顶部垂直照射,在桌面形成点状光斑,适合与会人员读写而又不影响幻灯投影讲解的进行(在一般照明灯具关闭或亮度调低的情况下).
2)、置于顶部较高、难以维护或无法承重的场所的效果照明
将端发光系统用于酒店大堂高大穹顶的满天星造型,配以发散光透镜型水晶尾件和旋转式玻璃色盘,可形成星星闪闪发光的动态效果,非一般照明系统可比拟.
3)、建筑物室外公共区域的引导性照明
采用落地管式(线发光)系统或地埋点阵指引式(端发光)系统用于标志照明,同一般照明方式相比减少了光源维护的工作量,且无漏电危险.
4)、室外喷泉水下照明
采用端发光系统,配置水下型终端,用于室外喷泉水下照明,且可由音响系统输出的音频信号同步控制光亮输出和光色变换.其照明效果及安全性好于普通的低压水下照明系统,并易于维护,无漏电危险.
5)、建筑物轮廓照明及立面照明
采用线发光系统与端发光系统相结合的方式,进行建筑物轮廓及立面照明.其施工方便,安装周期短,具有较强的时效性,且能够重复使用,节省投资.
6)、建筑物、文物局部照明
采用端发光系统,配置聚光透镜型或发散光透镜型发光终端附件用于室内局部照明.如博物馆内对温湿度及紫外线、红外线有特殊控制要求的丝织品文物、绘画文物或印刷品文物的局部照明,均采用光纤照明系统.
7)、灯箱、广告牌照明
线发光光纤柔软易折不易碎,易被加工成不同的图案,无电击危险,无需高压变压器,可自动变换光色,并且施工安装方便,能够重复使用.因此,常被用于设置在建筑物上的广告牌照明.同传统的霓虹灯相比,光纤照明具有明显的使用性能优势.
二、LED的应用领域
1)、信号指示应用:信号照明是LED单色光应用比较广泛也是比较早的一个领域,约占LED应用市场的4%左右.
2)、显示应用:指示牌、广告牌、大屏幕显示等,LED用于显示屏幕的应用约占LED应用的20%—25%,显示屏幕可分为单色和彩色.
3)、照明应用:
①便携灯具:手电筒、头灯、矿工灯、潜水灯等;
②汽车用灯:高位刹车灯、刹车灯、转向灯、倒车灯等,大功率的LED已被大量用于汽车照明中.
③特殊照明:太阳能庭院灯、太阳能路灯、水底灯等;由于LED尺寸小,便于动态的亮度和颜色控制,因此比较适合用于建筑装饰照明.
④背光照明:普通电子设备功能显示背光源、笔记本电脑背光源、大尺寸超大尺寸LCD显示器背光源等,LED作为手机显示的背光源是LED应用最广泛的领域.
⑤投影光源:投影仪用RGB光源;
⑥普通照明:各类通用照明灯具、照明光源等;
三、光纤照明和LED的照明效果比较
虽然光纤照明和LED各具特点,应用领域有所重叠,但是效果还是有各自特色的.
优秀的光纤照明极具个性化色彩,能够满足人们对光环境的不同需求.装饰效果美仑美奂,十二星座、满天星空,让你感觉到夜晚的静谧和浪漫;流动的光纤瀑布使人想起“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”的经典场面;光纤三维立体镜的随意,斑斑驳驳,如桂雨临凡,时时挑动着人的好奇;光纤垂帘摇曳生姿、清新淡雅,仿佛让人回到“帘卷西风”的意境.凝眸窗外星空,光点闪烁,触手可及,令人喜上眉梢;举手摘星,却是光纤拉网屏风.光纤照明可以和人以及周围的环境共生,甚至可以达到人光合一、情境合一的境界.
而随着各种色彩的LED的开发和成熟,供消遣使用的单色LED制造色彩变幻效果的技术也越来越成熟.为了改换色彩,系统一般是使用红、绿和蓝光LED(RGB)作为单色光源,再利用被称为“增色”的技术来制造最终所需的色彩.但是在光的表现手法上,任何其他的照明方式都无法与光纤照明相比拟的.所以,在发展趋势上,光纤照明仍然占具主导地位.
四、光纤照明和LED照明的市场比较
由于光纤照明和LED照明有本质上的区别,而且表现效果也各有千秋,因此在销售市场也各有偏重.
尽管光纤照明现在在照明行业所占有的市场份额比重不是太多,但却是成正比的加速增长.在每年的美国照明商品展览会上持续引起参观人员的关注,特别是对用通常灯有不方便的场所更是如此.如很难接近或者需要光电分离的场所,使用光纤照明系统是最有利的.根据光纤照明的特点,光纤照明的销售市场主要面对装饰照明、娱乐灯光、艺术照明以及特殊照明.
LED作为一种新型的光源,从目前的发展趋势和在绿色照明的概念下,近年来LED的灯具产品开发的种类越来越多,市场份额也在增长.但是,由于大功率的LED的技术还没有成熟和白光LED的成本不能有效的降下来,所以LED灯具在照明领域不能有效的拓展.
