LED灯具取代传统生活照明的技术挑战

这几年来，在环保议题不断升温下，各种标榜提升节能要求的规范标准或是组织，持续发布更新的节能标准，而同时间市售的终端商品，在产品体积持续压低、功耗也持续减少的发展趋势，已经成为目前商品化的重要标竿，而提高能源使用效率不但是消费者选择产品的重点，也是政府、验证单位、零组件公司、产品制造商的关心重点…观察一般使用者的用电应用状况，根据统计，全球有19%的电能耗用于照明应用中，若能在日常照明应用导入有效的节能手段，对于全球的能源消耗则能产生显着的成效，因此，各国政府为了打造更环保的国家形象，也积极透过政策、法规与产业辅导朝照明节能化应用方向发展。

一般照明应用的光源差异影响能源消耗甚钜从实际的照明应用观察，其实通用的照明应用影响层面相当广，举凡道路标示、路灯、环境造景灯光、建筑照明、功能性的照明灯具、住宅照明、信号灯、指示灯、零售卖场的灯具，都有不同的应用现况。

例如，需要高效能、高亮度的路灯大多采高强度气体放电灯(High-intensitydischarge;HID)、卤素灯达到高亮度、高照度的要求，一般卖场的长时间照明灯具，多半选用萤光灯管(CompactFluorescentLamp;CFL)灯具，而住宅多使用白炽灯、萤光灯(CFL)或省电灯泡，其中以白炽灯的耗能最高，因为运行时大量能源变成无用的热散逸，对于灯具的寿命也会因此显得相较其它灯具更短一些。

从具体应用来看，通用照明市场涵盖的领域非常广泛，包括建筑物照明、标志、景观照明、零售、信号灯、街道照明和住宅照明等。在通用照明市场，目前常用的光源包括白炽灯、紧凑型荧光灯(CFL)、线性荧光灯、高强度气体放电灯(HID)以及新颖的高亮度发光二极管(High-BrightnessLED;HBLED)等。

要讨论节能的差异，就要针对现有的灯具定出一套有系统、科学化的评估的方法，至于衡量照明的重要衡量指标即为输入功率比与流明。以效能来衡量，多采行每瓦流明数进行基准作为(能源效率efficacy)评估，例如每瓦流明(lm/W)来比较灯具的差异。

检视不同的照明方案，会发现白炽灯的能源效率对差，以60W白炽灯为例，白炽灯的能源校率相对较低，比较CFL萤光灯的能耗表现即相对弱势许多，因为60W白炽灯的能源效率约为10lm/W,相较CFL萤光灯具的能源效率就可以达到50lm/W。相对的，若今对比的对象是HID来说，若一支100WHID可具有80lm/W,相当于产生8,000流明的亮度。

此外，除了灯具自身的发光效能差异外，灯具本身的发光物理特性也会影响其实际应用的使用效率。例如，CFL、HID和白炽灯都是全向式的照射方式，即不会使用到光亮的灯具背部，此处的照射作用则完全没有效益，因为需要光照的区块可能仅有灯具前方有限的区域，照射在灯具背面的灯光等于是白费，但在灯具设计中也可采取尽可能高反射的光滑或反光表面，将灯光透过折射有效集中于灯具前方，但透过折射仍会有灯具老化或是灰尘造成折射效率降低的问题，使灯光的投射路径产生大量的光能耗损。

　小马