聚光LED的绿色效益

[编者按:热心于绿色技术和节能解决方案的博客作者William Dinkel为本文的报道和研究做出了贡献。]

提供人造太阳光的能力已经急剧扩大了时间和空间的界限，加入小时有一天我们可能会看到与照明太阳光无法穿透。由于第一人类携带的焰炬以提供光，热已产生的光的副产物。

传统的电灯继续发出更多的热量比光。白炽灯泡使用其能量的微不足道的10％以产生光。荧光灯 - 这已经在节能绿色标准 - 仍然有将近一半它产生热量消耗的电力。所有这些损失的能量是显著考虑到照明吞食超过一个典型的商业建筑的电力的四分之一，由美国能源信息署公布。

相比之下，LED(发光二极管)在电能转换方面的效率是日光灯的两倍，因此产生的热量也很少。除了提高能源效率，LED灯具几乎是免费维护，并提供高质量的灯。它们还可调光，不含汞，并能忍受频繁的开/关开关而不会降低寿命。

领导的案例研究

由于UCSF医疗中心取代它的一些手术照明用LED灯具，医生和护士不再从灯具进行外科手术时，抱怨的热量。

“以前，我们不得不冷静的OR [手术室]以抵消旧灯具产生的热量，”加州大学旧金山分校的项目经理约翰·刘易斯解释。“新的LED灯不散发热量和或医疗人员在舒适的标准或温度。”

光的质量是通过任何新的照明技术的一个重要问题。荧光灯无法复制的白炽灯泡软悦目光芒，既失望专业照明设计师和谁是他们的不自然强光下辛勤工作的立方体居民。发光二极管重提一个更基本的光源，太阳。频谱和色彩还原最接近没有自然采光。

LED是一种通过释放电子能量来发光的半导体。它经常被称为“固态”或“数字”照明。因为LED照明装置在使用数千个微小光源的区域上产生光，该装置还提供了一个清晰的、无阴影的光场，这是理想的任务工作，无论是会计、工程师或外科医生。

“对于我们的应用，最重要的标准是光的质量。在早期的测试中，我们淘汰了荧光灯，因为荧光灯的颜色很差，”Lewis说。“医疗团队发现，新型LED照明的质量优于现有的白炽灯。”

虽然光的质量是非常重要的，首席财务官，设备管理人员和承包商也需要了解LED灯具的经济利益。LED照明供应商强调通过LED照明提供证明较高的前期投资所有权的总成本较低。

大部分的节省来自于LED照明的能源效率的提高;产生光所需的能量减少了70%。另外一个好处是减少热量的产生，这节省了空调，在手术室、办公室或数据中心都可以看到。

增加了成本效益，LED厂家承诺的特别长的10年，15年或更长的寿命。从一次性转变为耐用的照明消除了维护成本，如管和压载置换能与荧光灯标准。添加到更换成本是基于汞的荧光管的适当处理。

匹兹堡国际机场发现了令人信服的投资回报率。机场正在其车库(见下图)和乘客装卸区安装超过1000个LED装置，覆盖面积超过100万平方英尺。该项目被认为是迄今为止最大的单个led安装项目。

“不仅在LED技术减少我们的能源成本，同时也降低了维护，”乔安珍妮，为阿勒格尼县机场管理局传讯总监说。

为了进一步提高ROI，可能会有奖励和激励措施。匹兹堡国际机场正在利用一项州政府拨款来补贴安装LED照明设备。有了这笔拨款，还款期就缩短了一半。

采用壁垒

尽管LED装置具有引人注目的优势，但采用它也存在障碍。专注于可持续商业建筑设计的IA Interior Architects的负责人Kim Parsley评论说:“我们仍然推荐在办公和零售空间使用T5荧光灯。我们对LED照明供应商的说法持谨慎态度，希望有更多的案例研究。前期成本也让客户很反感。”

为了克服这些早期采用者的风险，匹兹堡国际机场首先完成了一个小型试点，然后与供应商协商保证LED灯具将达到宣传的光输出、效率和寿命。

指示灯开始光标准的商业设施，如办公室和零售。去年，联合利华的新40万平方英尺的总部（见上图），使用LED作为主要的电光源。星巴克还宣布，其去年的计划，以改造其所有的8000家公司直营店与LED灯具，是轨道上，以转出到今年年底。

随着业绩的持续改善，预计成本将会下降。桑迪亚国家实验室于2001年完成一项LED研究[PDF]制定的价格/性能模型。在该文件中，Drennen，Haitz和Tsao描述比前30年LED的改进，“在一个Moore's婆婆喜欢时尚，[光]单位已增加30倍每十年......同样，每单位成本...有减少了每10倍的十年“。在这十年的改进已经与模型一致。

实现注意事项

最有利的roi是那些照明费用昂贵的应用:

• 能源密集型——有长时间的运行，低效率的技术，如白炽灯，卤化物，或卤素。这些应用包括车库、医院、零售、机场和其他交通枢纽、装饰照明、标牌、电梯和餐厅。好用的买球外围app网站
• 昂贵的维护——需要经常更换。在使用传统固定装置时，更换零件的费用很高。例如指示牌或户外灯。

即使ROI满足了公司的最低要求，其他的复杂因素也会限制收益的实现。由于很多商业建筑都是租赁的，如果安装回收期超过了租赁期限，或者租户没有支付电费，那么租户就没有投资的动力。在这些情况下，租客和房东需要协商确定一个公平的方式来分摊LED安装的成本和收益。

当选择LED供应商，美国能源部（DOE）建立了一个认证计划，以测试和比较各种LED产品。由于技术的进步不断，美国能源部和其他行业团体应定期对最新见解检查。

无论选择哪种照明技术，第一步都是减少所需的照明，然后为剩余部分找到最有效的技术。纳入白天照明减少了对人造光的需要。存在检测器和自动调光以保持正确的光水平将消除浪费。

led可扩展

由NASA开发的led的最新用途是为在太空中种植供氧气和食物的植物提供光线。这项太空应用的研究已经转移到治疗癌症的医学用途上(见右图)。

非营利组织“点亮世界基金会”(Light Up The World Foundation)正在开发并向偏远地区仍依赖煤油灯和柴火的贫困人口分发太阳能LED照明设备。这种老式照明产生有毒排放物，削弱了受照者的健康;尤其易受伤害的是年轻人和慢性病患者。新的LED灯因其明亮的照明以及清洁和节约的操作而受到赞赏。

对人造光的追求一直都是为了发现更高效、更安全的照明技术。LED照明是这种演变的下一个步骤。在过去的几年中，led已经从小众照明扩展到标准的商业应用。LED技术正在帮助开拓新的领域，因为它的低能耗要求和模仿阳光的能力。

项目及其他参考资料

UCSF Mount Zion或项目——设计:Mazzetti，纳什，利普西，伯奇。领导的解决方案:MAQUET GMBH＆CO。

匹兹堡机场—LED解决方案:阿巴拉契亚照明系统

星巴克零售主导解决方案:通用电气消费和工业照明系统

联合利华总部——设计:利希特01照明设计。领导的解决方案:灵气集团。

点亮世界基金会—战略合作伙伴:菲利普斯,Nemalux LED照明。

资源

投资回报率计算器：有许多从供应商的在线计算器。确保计算器考虑的工作时间维护和数量。虽然有用，一个计算器的能源成本，现有的照明和其他参数提供的默认值，它是最好的，如果这些可以被更新，以更准确地反映特定安装的投资回报率。

DOE LED测试程序(卡尺):www1.eere.energy.gov /建筑/ ssl / caliper.html

LED DOE独有的特性根据能源部的鉴定，led有几个独特的特性，使其成为特殊应用的理想材料。例如，led在低温下表现更好，这使得超市的冰箱盒得到了很好的利用。它们也不发射紫外光。紫外线会损害档案材料，并刺激皮肤和眼睛。对于更多的LED应用，能源部创造了一个优秀的出版物。(在此下载PDF格式。)

克劳迪娅Girrbach是在IT部门的高级主管Gap Inc .他还是该公司生态委员会(EcoCouncil)和员工敬业团队(Employee Engagement Team)的成员。她也是博客的作者绿色经营-商业秘诀。威廉·丁克尔，绿色技术和节能解决方案一个狂热的博客，促成了报告，并研究了这篇文章。威廉工作在惠普拥有加州理工大学，圣路易斯奥比斯波的计算机工程学士学位。

Top形象——联合利华总部，承蒙利希特01照明设计。插图——外科照明图像Maquet Getinge集团，匹兹堡国际机场的高效照明照片，图片由阿巴拉契亚照明系统公司。和所用的NASA礼貌LED的NASA.gov。