杏彩平台appLED灯在工业厂房的应用LED灯在工业厂房的应用LED灯在工业厂房的应用 摘要:LED灯于上世纪60年代利用半导体PN结特性研发而来，又称发光二极管。其内在性能参数决定LED将成为下一代通用的照明材料，前景非常广阔。但国内LED厂商制造水平良莠不齐，性能差异大，缺乏统一的行业标准。本文重点阐述LED灯在工业厂房这一有别于家庭照明的特殊环境之下的应用，通过“工业厂房照明方案的对比”和“环境对LED灯可靠性的影响”以及“如何增强LED灯可靠性”这3方面的综合论述LED灯在工业厂房的应用前景。 关键词:LED灯 工业厂房 可靠性 应用前景 引言: 随着LED灯...
LED灯在工业厂房的应用 摘要:LED灯于上世纪60年代利用半导体PN结特性研发而来，又称发光二极管。其内在性能参数决定LED将成为下一代通用的照明材料，前景非常广阔。但国内LED厂商制造水平良莠不齐，性能差异大，缺乏统一的行业标准。本文重点阐述LED灯在工业厂房这一有别于家庭照明的特殊环境之下的应用，通过“工业厂房照明
的对比”和“环境对LED灯可靠性的影响”以及“如何增强LED灯可靠性”这3方面的综合论述LED灯在工业厂房的应用前景。 关键词:LED灯 工业厂房 可靠性 应用前景 引言: 随着LED灯从理论阶段走入实用阶段，越来越多的人意识到了LED灯广阔的应用前景。正是因为如此，许多企业都开始投资LED项目，国内LED市场由于没有统一的行业标准，造成了市场的混乱。由于新一代照明设备的大规模应用通常都是从实验室走向工业厂房，最后才走向家庭应用，现在LED灯正处在工业厂房应用阶段。所以研究LED灯在工业厂房的应用势在必行，同时考虑现行国内LED市场的混乱情况，本文将论证LED灯在工业厂房大规模应用不可避免的趋势，同时提供如何避免在应用中出现的一些常见的不良情况。 1.半导体发光二极管技术阐述 LED(Light Emitting Diode)即发光二极管的英文名称缩写，本质上是一种特殊的二极管，同样具有二极管的单向导电性，故LED一定要直流电源驱动，绝对不能直接配备在交流电网中，一般LED厂商都会单独配置其LED产品相应的电源适配器。 其发光原理是利用二极管所共有的PN结特性，只不过发光二极管在P区电子和空穴复合时候是以发射光子的形式进行能量的释放，从而出现发光的效果。其发光的颜色也就是光的波长，由该发光二极管的PN结决定。半导体发光二极管经过30多年的发展，已经能发出多种彩色光，但是直到2000年，白色光的半导体发光二极管技术才逐渐成熟。白色光的LED灯通过蓝色光的LED灯转化而来，并非直接发出白色光，当前世界上掌握蓝色光转换成白色光核心技术的LED厂商可谓凤毛麟角。半导体发光二极管有如下特点:所需电源电压:无需开起时的高电压(普通日光灯开启需要此条件)。从开启到使用到关闭，可以一直在低电压环境下应用。所需电源电流:需要直流电，而非日光灯的交流电。同时还有耗电量低和环保等等特点。 2.工业厂房光源选择方案对比 下面我们采用三种光源方案进行对比，被选择对象分别为LED灯、无极灯、高压 钠灯。其中无极灯属于第4代照明产品，是无电极气体放电荧光灯的简称，高压钠灯属 于现在工业厂房中常见的照明光源。具体比较表格如下(表1)。 对比项目 LED灯 无极灯 高压钠灯 光源光效 70-90lm/w 65-80lm/w 120lm/w 光源可见光转换效率 高 高 低 二次光学特性 定向光源 散射光源 散射光源 光源寿命 5万-10万小时以上 6万-10万小时 2.4万小时 光源可靠性 优 优 受环境影响 色温 2700-6500k 2700-6500k 1950-2500k 电源类型 稳压恒流源 高性能电子镇流器 主要为电感镇流器 电源寿命 3万小时以上 2万小时 可使用10年以上 频闪 无频闪 无频闪 无频闪 眩光 无 无 有 启动特性 可频繁热启动 可频繁热启动 不能热启动，频繁启 动影响寿命 灯温 很低 很低 很高 节电性能 优越 优越 差 电费成本 钠灯的40% 钠灯的40% 很耗电 维护成本 5年内免维护 5年内免维护 每年维护 新建项目配电成本 节约一半成本 节约一半成本 成本高 环保性能 无污染 无污染 有污染 性价比 初期高，运行成本低 初期高，运行成本低 初期低，运行成本高 表1 从表中可以很容易看出，当前工业厂房大规模应用的钠灯的缺点。同时钠灯的频闪现象在高精密加工制造业可能会造成加工精度降低等影响，其散射光源的特性同样难以给予高精密操作提供可靠是定向光源。目前这一问
如果继续采用钠灯光源的话，只能通过更换大功率光源或者配备更多光源的办法来提高照度，但是这又带来增大运行成本的新问题。 同时，高压钠灯属于热光源，运行时会产生高温。而对于对温度敏感的工业工厂环境来说，其产生的高温有时候会触发严重的安全问题。比如，看似对温度要求没关系的面粉厂环境中通常存在大量粉尘，这些粉尘在空气中的混合比达到一定浓度后即产生可燃性，高压钠灯此时便是严重的安全隐患。 从电力利用效率讲，高压钠灯所必备的电感镇流器在交流条件下产生分压作用，为高压钠灯的低压运行创造条件，在运行时，电感镇流器本身自然不能发光，却耗费了相当部分的电力，所以其电能转换成光能的转换效率低。这对于追求低成本而且对光源有大规模照明需求的工业企业来说，同样是一个不可忽视的问题。 简而言之，除非工业厂房只运行1-2年的时间就准备废弃，否则使用LED灯作为照明光源是必然的选择。 3.工业厂房环境对LED灯的影响与提高LED灯可靠性方法 以东北地区为例，杏彩体育注册寒冷地区气温较低，温差大，骤变的冷热冲击和长期的低温工作对于器件有着更为严格的质量要求。尤其在工业厂房这种大空间环境下，要考虑冰凌凝结并做出相应的预防措施。LED灯在冷热骤变环境中可能会引起LED器件的失效，LED灯本身性能较传统光源稳定，但其LED驱动电源，即LED适配器在低温环境运行可能出现无法正常启动，长期低温环境下运行失效率高等现象。其故障的具体原因是载流子密度和活性在低温环境下会降低，电解电容中的电容液在低温下会冻结失去电容效应，在低温条件下输入端热敏 -5倍)，也会造成低温无法启动。同时，杏彩平台登录工业厂房环境通常有大电阻阻值变大(是常温的3 机械设备运行，造成电网电压不稳，影响LED灯寿命，严重时会造成LED灯闪烁。 下面我来介绍下LED灯如何解决通常在工业厂房应用出现的常见问题。解决上述问题的主要方法是选择温度特性更好的器件入手。并不是所有的电解电容都无法在低温下工作，160V以下的电解电容基本能够在零下40度的环境正常工作，而200v以上的电解电容对低温条件较为敏感。或者再无法提供高压电解电容的情况下，采用两个低压电解电容串联的方法就可以解决问题。器件的调整会稍稍提高LED的应用成本，但对于LED灯运行的整体成本可以忽略不计。可见解决问题的方法只要应用LED灯的企业注意自身从事行业的特殊性，并且根据考虑当地气温等等综合因素的合理考量，解决上述问题并不复杂。对环境变化较大，生产条件较为灵活的企业，可以采用软件控制的方法，通过计算机处理来平衡相应影响。电网电压不稳定的问题可以采用工业厂房照明线路单独布线即可解决问题，如果仍然担心LED灯稳定性，可以采用接入相应电压检测与控制装置，对于大规模厂房无论是配备计算 机处理装置还是电压检测与控制装置所需额外成本并不高，LED灯运行3年以上即可平衡成本，具体时间根据工厂规模而改变，规模越大，前期投入越高，后期成本越低。随着时间的推移，使用LED灯所节省的成本会变得越来越明显。 5.结语 综上所述，LED灯在工业厂房的应用前景是广阔的。LED在工业厂房的大规模普及是不可避免的，传统的高压钠灯在工业厂房应用的市场已经趋于饱和。现在国内LED生产厂家门类繁多，生产条件和生产实力差异很大。同时现在正处在LED灯在工业厂房开始普及的阶段，许多沿海发达省份新建或在建的工厂都已经采用了LED灯照明方案。工业厂房的角度来看，LED灯照明方案通常是首选方案。但是尤为要注意的一点就是，一定要结合自身条件和环境详细考量采用何种型号何种厂家生产的LED产品，才能避免应用中出现的各种问题。可以说，出现设备故障的时候，绝大多数情况是没有认真了解LED灯各种型号的技术性能和应用条件，盲目采购造成的。 LED灯作为新一代照明产品，其运行成本低，环保，可靠性高等等优点会使其会在今后继续引领照明市场，犹如节能环保的电灯取代煤油灯一样，LED灯的大规模应用趋势是科技引领的历史趋势，不可避免。 参考文献: [1]金伟.LED灯在工厂照明的应用 [J] .《科技传播》，2011-5，146-171. [2]章立.LED灯在寒地应用环境下需要重点解决的关键技术问题 [J] .《科技信息》，2008,16 [3]王亚琼，隧道钠灯与LED灯组合照明试验研究与应用 [J] .《底下空间与工程学报》，2009-06-15,24-30
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