LED照明灯具应用新方向
目前国际空间站各舱室内一般照明光源为荧光灯。荧光灯技术成熟,性能稳定,可靠性高,同时具有光效高、发光均匀、表面亮度低等特点。但是其缺点是:含汞、带频闪、不易调光、维护周期短。白色发光二极管(LED)作为一种新型照明光源,非常适合航天飞行任务对照明系统的高可靠和安全性要求,替代荧光灯进行舱内照明具有很多优势:体积小、发光效能高、启动时间快、启动温度范围宽、工作电压低、点亮后无频闪、不含汞;LED容易设计特殊配光、二次光学系统效率高;抗震耐冲击;容易
简介:
美国最初是将LED应用于太空农场,在这方面美国可能比中国技术更成熟,并由此衍生出了其他新的应用技术。
1、舱内照明
目前国际空间站各舱室内一般照明光源为荧光灯。荧光灯技术成熟,性能稳定,可靠性高,同时具有光效高、发光均匀、表面亮度低等特点。但是其缺点是:含汞、带频闪、不易调光、维护周期短。白色发光二极管(LED)作为一种新型照明光源,非常适合航天飞行任务对照明系统的高可靠和安全性要求,替代荧光灯进行舱内照明具有很多优势:体积小、发光效能高、启动时间快、启动温度范围宽、工作电压低、点亮后无频闪、不含汞;LED容易设计特殊配光、二次光学系统效率高;抗震耐冲击;容易实现颜色和亮度控制。
中国采用LED舱内照明灯,不仅耐低温,还耐震动。太空温差很大,昼夜变化非常明显,在夜间温度很低,太空的粒子辐射很强,通过LED 灯特殊的技术实现高可靠性、高稳定性。每个舱内的全部照明均来自顶部的一盏小灯,所耗功率仅几瓦,为航天器省下空间、负载和能耗。由于昼夜长明,太空LED 灯还具备“调光”功能,可根据宇航员起居作息状态进行调整。
2、出舱照明
出舱照明灯在宇航员太空行走中发挥十分重要的作用。飞船进入轨道后,有一段时间处于地影区,届时舱外十分漆黑,宇航员出舱行走必须有光源照明,摄像系统也需要照明。国外一般采用金属灯提供太空出舱照明,中国则采用LED。LED优点是发光效率高,可靠性强,抗震性能好,使用寿命理论上长达10 万小时,光的颜色、结构能灵活调整。
中国LED出舱照明灯解决了以下技术难关:(1)外太空环境十分复杂,地影区温度可能在零下六七十摄氏度,日照区温度又非常高,各种太空辐射、静电多,照明灯必须承受这些恶劣条件。(2)其次,外太空没有空气,照明光源无法像在地球上一样借助于空气对流散热,需充分运用金属传导和热辐射散热技术。(3)航天照明系统需做到“高功效,小功耗”。
LED出舱照明灯看似一个方盒子,但发光面是有一定弧度的多面体,作用是把光线集中到照射区域,照明视角为左右160 度、上下90 度。内含24 个发光源头,总功耗27 瓦。如此一个高技术含量的照明系统,尺寸却不大,置于一个宽约20 厘米、高约10 厘米、厚约6 厘米的“盒子”内,重约1.8 公斤。
3、交会照明
神舟飞船和天宫一号对接是在地影区内,一片漆黑。而对接的时候会产生很大的碰撞,LED 灯经受住了考验,为交会对接提供了保障。
在神舟飞船与天宫一号对接的过程中, 需要根据预先确定的策略进行轨道和姿态调整,让神舟飞船与天宫一号按时、逐步接近,通过交会对接敏感器完成测距和瞄准,把两者之间的距离逐步缩减为0,完成交会对接。对接敏感器主要包括微波雷达、激光雷达和CCD光学成像敏感器等。
CCD光学成像敏感器,它是由标志子系统、摄像机子系统和信号处理子系统组成的。标志子系统安装在天宫一号上,它是由多个发光二极管(LED)目标灯排列成的一个图形。LED功耗低、体积小、重量轻、受环境温度变化的影响小,非常适合作为标志灯的发光器件。标志灯又分为远场标志灯与近场标志灯,均装配在天宫一号实验舱前锥段对接口附近的舱体外表面上。远场标志灯在外环,各灯相距较远,用于保证较远距离时的测量精度,近场标志灯在内环,以适应近距离时CCD敏感器镜头的视场。有了标志灯,飞船就可以实现全天候对接,即使在背阳的一侧也可以进行。为了有效地排除阳光及其他杂散光的干扰, LED 目标灯发出的是近红外波段的光线。
4、太空农场
在太空种植食材,能很好地解决长途太空旅行中的一大难题:新鲜食物的供给。而就短期而言,则能起到成本削减的作用——每运送1kg 食物到国际空间站,要花费近14000英镑,主要都是些高热量并能长期存放的食品,新鲜食物尤其是蔬菜水果非常有限。
基于太空环境的特殊要求,植物栽培使用的光源必须具有发光效率高、输出光谱与植物光合作用需求吻合、体积小、重量轻、寿命长、无污染等特征。LED 具有这些基本特征,是太空农业最理想的人工光源。
美国宇航局通过一项名为蔬菜生产系统的计划为国际空间站的宇航员们提供太空种植的可食用蔬菜。这一太空植物种植计划首批栽培6 株莴苣,由粉红LED 灯提供光合作用所需光线。莴苣太空生长周期很短,一旦种植,28 天后就能成熟到可以食用的程度。
说到肉食,要在太空舱的狭小空间中饲养大型动物可能很不现实,中国科学家为此推荐了小个头的蚕。他们认为蚕的蛋白质含量高、生长周期短、生物转化效率高、活动所需空间小,饲养蚕的过程中气味小、不产生废水。因此,蚕有可能作为太空旅行所需动物蛋白质的最佳候选动物。
5、园艺疗法
据自1989 年开始给莱克斯岛上的居民进行园艺疗法的纽约园艺学会说,照顾植物的好处非常多,例如“减小压力、改善心情、缓解抑郁、促进社交、改善身心健康”和一般健康。
在广袤无垠的太空中, 即使是最坚强的宇航员, 也有可能会被逼到忍无可忍的地步。太空农场种植植物并不只是为了食用,它们还充当着一种情感寄托物,即园艺疗法。这样,宇航员生活在密闭的飞船舱中,他们一点也不感到孤独和寂寞,更多的是兴奋和自豪。
6、调节睡眠
Downlight不仅仅是个能发光的LED 灯泡,它还能影响到使用者的精神状态。美国宇航局在国际太空站部署类似的技术来帮助宇航员调节自己的睡眠——在28160千米/小时的速度下,宇航员们每24 小时会看到16 次日出和日落。
实验发现,波长在446—477纳米之间的蓝光会抑制褪黑素的生成。Lighting Science 的工程师根据实验结果编写了Rhythm Downlight 的设置程序,包括“提神模式”(更多蓝光)和“放松模式”(无蓝光)。这项技术不仅用于宇航员,也适用于普通人。使用者可通过程序添加自己的日程安排,这样就能在工作和起居的时候保持良好精神状态,尤其是在午后和夜晚。
7、治疗伤口
在确定LED可用于太空培养植物后,美国宇航局还研究LED用于光生物调节作用疗法(PBMT)。 PBMT是一种新型的医疗技术,通过将机体暴露于高强度、特定波长的光的照射下,来刺激或抑制细胞活动。PBMT调节机体的细胞器官(如线粒体、液泡和叶绿体等),在细胞水平上利用特定波长的光子能量增强呼吸作用,减少自然的发炎症状,加快伤口的愈合速度和应激速度,促进新城代谢。目前,这项技术已经由航天延伸到民用商用。
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中国LED植物工厂产业化之路,还有多远?
简介:
正伟户外照明灯具厂浅谈中国LED植物工厂产业化之路,还有多远
又到年底,各类盘点总结层出不穷。回头看2015,你会不会发现,很多一致预期被证明是一致错误:A股没有等来6124,却等来一场史无前例的股灾;人民币没等来美联储加息,但还是来了一次出其不意的暴贬;LED行业没有等来期待的发展黄金期,却等来了市场惨淡的呼号与说走就走的合并……
不是我们不明白,而是世界变化快。对于LED行业来说,也是如此。也许,我们的手机网络已用上Lifi(可见光通信),而我们每个家庭内都已有了植物工厂。
终于入正题了,要谈中国LED植物工厂的产业化,并不容易。——起码从目前LED技术发展水平、行业环境以及产业逻辑来看,目前中国植物工厂的建设与产业化,将是一条很长很长的路。不过,世界变化快,我们有理由相信,一切也有变数。
植物工厂是用高科技打造的现代农业可持续生产系统。在这个生产系统中,采用立体栽培技术,化学进行周年生产,植物产量是传统农业产量的几十倍甚至上百倍;采用物理农业技术代替农业杀虫灭菌,使植物品质达到绿色甚至有机品质;采用资源循环利用技术,既提高了多种资源利用率,又实现了零排放零污染。随着以LED技术为基础的植物人工辐射源(PARS)的应用成本进一步降低,植物工厂将迎来发展的黄金期。
变数一:市场增速明显
1、植物工厂每年增长约30-40家
关于植物工厂的发展前景,笔者愿意不厌其烦赘述几句:
政治经济环境需求:人口的剧烈增加和可耕地的急剧下降;土壤、气候、水资源的匮乏和污染;资源地域分配的不均匀性产生的运输成本和产品损耗;食品安全,医疗费用增加等对蔬菜的安全性要求增加。
农业产业环境需求:城市化进程带来的城市人口增加,蔬菜供应增大,而土地资源却不断减少;传统的农业生产引发的环境负担不断增加;为追求产量而在蔬菜种植中使用农药和防虫剂,蔬菜污染忧虑增加;雾霾,太阳辐射量的减少。
市场发展需求:2015年设施园艺面积达410.9万公顷,产值达到9800亿元;植物组培面积2000万平方米;植物工厂每年增长规模30-40家。
获利途径:业者解释,除家用外,植物工厂一般有2种获利途径,一是叶菜类的大量量产,如小白菜、青江菜、莴苣等十字花科植物;二是种植难度高的人参、牛樟芝、金线莲、冰花等高经济价值作物,透过特定的LED频谱和管控系统,就能培育生长条件较苛的季节性作物。
2、LED植物照明商机无限
LED作为植物照明光源可以广泛应用于植物工厂,具有促进植物生长、调节植物形态以及节能环保等多方面优势。
市场预测:仅植物工厂化育苗产业一项就为LED光源提供了巨大的消费市场,如果在植物工厂化育苗中采用LED替代传统电光源,其一次性总市场规模将达到2000亿元。
变数二:植物工厂方兴未艾
1、中国已建植物工厂达80多家
应用范围:由于植物工厂技术不断完善和提高,微型、迷你型植物工厂已应用于人们生活的各种环境,光仙子餐厅、咖啡馆、酒店植物工厂,办公室、居室植物工厂、厨房植物工厂,实现了蔬菜从生产到舌尖的零距离。
建设情况:据不完全统计,截至目前,我国已建植物工厂达80多家。据日本株式会社专家预计,中国植物工厂未来有望达到日本植物工厂10倍以上的规模。
变数三:植物工厂发展亟需平台支撑
1、三大掣肘
局限于科研阶段:现在植物工厂的发展还局限于科研阶段,真正投入市场还比较少见,长春、北京、上海、西安都已经有植物工厂了,不过效益不是很好。
高昂的成本:尽管植物工厂在产量和效率方面具有优点突出,但存在的问题也同样明显,那就是高昂的成本,在一定程度上影响了它的推广。
终端市场两大障碍:就消费端而言,目前植物工厂所产出的产品售价过高,有的甚至以公克计价,所以目前只适合种植一些高附加值的作物。并且,也有相关专家表示,目前依靠植物照明无土栽培所产出的作物在健康和安全上是否存在问题依然没有定论。
2、两大关注点
共建标准:产业发展,标准先行,对于LED光源也是如此,有了标准化,才能使LED农业照明健康有序地发展。但是标准体系的建立,不仅需要理论基础,更需要实际应用基础,这是建立合理科学的标准体系的关键。这就需要建立一个专业性的公共平台,汇聚专家、企业精英,从LED农业照明光源的研发与实际应用两个方面进行更多的调查研究,制定出有利于行业和产品发展的农业LED光源标准。
突破技术难点:当前LED植物工厂存在的主要技术难题为:每一种植物对光的要求是不一样的,很多公司没有这个能力根据植物来应对调节光的波长。很多LED植物照明公司也不知道具体植物所需要的光的波长。产业亟需一个公共性的协同创新平台,将LED植物照明制造厂商、植物工厂以及植物研究所联动起来,根据植物特性安排匹配的照明光源,促进植物的光合作用。此外尽量生产光谱范围大的光源,或者多种光源组合,智慧调控,满足多种植物同时需求。
3、亟需协同创新的公共服务平台
“为了进一步实现植物工厂产业化,无论是从市场推广、技术成本下降还是标准检测等方面,都迫切需要一个协同创新的公共性服务平台,推进植物工厂的示范应用,积极开展共性技术研究促进生产成本下降,加强植物工厂的标准化建设,推动植物工厂共性技术发展和难点技术突破。”广东省半导体照明产业联合创新中心(简称GSC)主任、农业照明技术创新与应用战略联盟秘书长眭世荣表示。
据他介绍,正是基于此,GSC积极牵头筹建广东现代农业(植物工厂)应用示范基地,致力于推动LED植物照明产品和设备的研发,以及LED植物光照系统和植物工厂商业模式的创新研究和示范推广。同时,积极推进LED植物照明系统的标准化研究,同时围绕LED产业链关键环节、战略产品研发,组织产业链上下游或技术互补型企业、有关高校、科研机构等结成联盟,联合开展核心技术攻关。
“依托GSC这个平台,该现代农业应用示范基地重点推进LED农业照明示范工作。现已广泛整合了国内外顶尖设施农业学术团队、相关高校、企业等科研力量,如日本千叶大学、中国农业科学院、中国科学院半导体研究所、复旦大学电光源研究所、南京农业大学、华南农业大学、北京大学东莞光电研究院生物光照研究中心等科研院校专家资源,以及鸿利光电等企业代表,推动前沿技术攻关和产业化进程。”对于该应用示范基地的资源优势,眭世荣主任侃侃而谈。
据悉,目前该示范基地正加紧建设微型植物工厂,推进植物工厂新技术孵化与推广。“这是一个占地面积为150m2的微型植物工厂,采用4层立体栽培,实际种植面积为126m2。种植作物以常用叶菜为主,全部种植过程以LED植物生长灯进行光照,一次最多可培育叶菜20000棵。”该植物工厂负责人介绍道。
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资本与实业 LED照明企业该如何抉择?
简介:
正伟户外照明灯具厂浅谈资本与实业 LED照明企业该如何抉择
资本与实体之间的博弈一直以来在照明行业都是热门话题,大家都说在中国实体经济太难发展,高风险、回报慢、资本力量非常大,有时候也是把双刃剑。在资本运作方面,让我们听听上海专一照明丁宏波先生的看法。
企业需加强团队、技术和市场建设
笔者:资本是把双刃剑,必须了解好规则,认真谨慎运作。对于资本运作,LED照明企业需要注意些什么?
丁宏波:资本对接,能让企业“坐上电梯”,快速地到达顶峰。但是真正完成对接的过程中,很容易走弯路。在资本对接的时候,资本方的需求往往比较强大。以往企业有足够的资金,需要什么设备都可以买,需要什么人才都可以挖,但是现在这种做法基本走不通了。人才对于企业是很重要的,企业有了人才,有了技术,有了市场,就可以快速跟资本对接。当企业打好基础后,还得考虑周边环境的资源要素。所以在企业内部,需要建设好团队、技术和市场,做好内功之后,资本自然会主动来跟我们对接。
补充产业链,获取更多资本
笔者:专一照明对上下游产业链的打造是怎么考虑的?
丁宏波:专一照明的壮大发展有一个偶然性,主要得到了当地政府的大力支持。目前专一照明在LED照明方面,从上游关键技术的开发,到中游LED封装,再到下游应用产品的制造,已形成了较为完整的产业链条。这是一种机遇性的发展,专一照明在整合全产业链的时候,针对高端、特殊或者专业化的应用场景进行综合性的应用设计、系统集成与实施。在这种模式发展下,企业能吸引到更多的资本,但是这个模式是不好复制的。
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市场需求大 2016年LED照明市场有望持续回温
简介:
正伟户外照明灯具厂浅谈市场需求大 2016年LED照明市场有望持续回温
LED终端照明价格竞争激烈,近期受到国内双十一的网络促销影响,国内LED灯泡市场价格11月持续下滑,40W取代和60W取代LED灯泡分别降价7~9%左右。然而LED业界认为,终端价格跌幅最剧烈的时期已经结束,随着近期LED照明订单陆续回笼,预计全球LED照明价格在2016年第1季以前可望维持稳定,拉货需求也将缓步复苏,2016年全球LED照明市场渗透率将超过3成以上。
根据上海专一照明技术人员统计,2015年11月国内市场7W与9WLED灯泡均价分别为人民币27.6元(约4.3美元)、33.5元,较10月分别下跌7.4%、9.2%,主要是受到7W与9W的低单价产品数量增加、中高价位产品数量减少影响。由于「双十一」的促销活动,各大品牌纷纷调降终端售价,其中,如美的7W球泡灯,售价仅为2.27美元,降幅接近3成,至于飞利浦(Philips)的7.5W 500lm球泡灯,价格也降至4.68美元,降幅超2成,因此在取代40W白炽灯泡部分,国内地区的降幅达9.9%,为全球降幅最大的区域,60W取代部分的降幅也达到7.9%。
除了国内市场外,近期美国市场较为持稳,但欧洲市场仍有明显促销陆续推出,专一照明技术人员指出,欧洲地区40W与60W等级LED灯泡均价为7.3欧元(约7.8美元)、10.7欧元(约11.5元),40W及60W等级价格分别下跌9.9%、3.6%。
在外国市场部分,英国、德国地区40W取代LED灯泡在10月价格大幅回档后,11月价格又再呈现较大降幅,分别为调降5.2%和7.2%,此外,英国地区60W取代的LED灯泡于11月也有7.3%降幅,如Philips 12W 806lm球泡灯,价格降至9.99美元,降幅接近4成。
尽管年底促销档期火力延烧,导致LED照明终端售价持续下探,不过LED业者认为,随着全球消费者节能减碳意识高涨,LED照明产品价格更趋亲民,目前零售价格提前在2015年底前已与节能灯泡相当,以美国市场为例,目前价格约在3.97~4.97美元,预料LED照明市场需求将持续回升。
业者认为,2015年LED照明价格跌幅最大的时期落在第2季,当时飞利浦在北美推出2颗4.99美元的震撼价,虽然下半年各品牌陆续跟进促销,但降价力道已陆续持稳,显示终端价格已降至底部,近期照明客户需求也陆续回升,预料价格水位可望延续至2016年第1季,产业需求正缓步复苏。
LED业者估计,2015年全球LED照明渗透率约在20~25%左右,受到价格大幅下降,2016年市场渗透率将可望超过3成。另外,世界各国政府陆续推动相关质量认证及专利保护。
正伟户外照明灯具公司主要生产和销售产品为:高杆灯、路灯、玉兰灯、庭院灯、草坪灯、大型景观灯、太阳能照明装置、风互补照明、园林绿化、高压输变电电杆、交通指示红绿灯灯杆、城市及道路照明施工、照明灯具设计、制造、安装等。如果您有需要或疑问请联系我们。 服务热线:400-000-970 电话:028-84608930 84621749
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