實際案例對比分析LED路燈同高壓鈉燈

1、關于led和納燈的光效

2007年led的光源光效最好的只能達到80lm/w,國內的就更差。再經過燈具之后實際應用光效就更低。在那個階段led光源絕大部分都被用來作為指示照明和景觀照明使用,并沒有在像路燈照明這樣的應用環境下推廣。但一些無良廠家和少數部門為了利益就硬上,導致實際應用失敗。到現在這樣的廠家還依然存在。但這并不代表led的應用就一直是這個標準。當年電腦還386呢,現在呢？看事物不能停留在以前的階段,要多看看現在和未來。現在歐司朗正常出貨的kz系列光源就是112-130lm/w。

以光源功率100w的led路燈為例：初始光通量11200lm,因為led是單向性發光,燈具效率較高,透鏡損失10%,燈具損失10%。燈具光通量為9070lm,燈具總功率110w,所以此款led燈的燈具光效為：82.5lm/w ,納燈光效從90-140lm/w。但是因為是360度發光,應用到照射方向的光很少,只有30%。必須通過反射部分非應用方向的光以達到更高的光的利用。由于燈具的設計和成本問題,鈉燈燈具效率只有40-45%。

以250w鈉燈為例：初始光通量30000lm,燈具光通量13500lm。250w鈉燈實際功率300w(這個后面會說明),所以250w鈉燈的光效是45lm/w。

鈉燈燈具另外還有一個非常大的問題就是鈉燈的照明持續性非常不好。鈉燈在工作狀態下,燈具腔體內的溫度要超過150度,在非工作狀態下因為負壓回吸進去非常多的灰塵和昆蟲,大大影響鈉燈的出光效果。

從以上結果看現階段的led燈的燈具光效要優于鈉燈,隨著led技術的發展和成熟,燈具光效會再大大的提高。

2、關于led和鈉燈的實際功率

led光源燈具的功率組成：光源功率+電源損耗=整燈功率,現在led驅動的效率已經可以做到91%甚至更好,而且不需要做無功補償。

之前100w光源的led燈具的功率：100+100*(1-0.91)=109w 鈉燈整燈功率組成比較復雜,因為鈉燈的效率較低只有0.38-0.45,存在與游泳功率相等的無功功率存在。250w鈉燈在不做無功補償的情況下整燈的視在功率高達627va,為了解決這個問題必須要增加無功補償部分。現在做單燈就地無功補償一般做到85%。鈉燈電感整流器損耗20%,電子整流器10%但成本高,壽命短。

之前250w鈉燈的燈具功率：250+250*20%=300w,在整個燈的線路上還要有無功損耗,線損,變壓器損耗等等,在這就不增加進去,僅以理論中較低值比較。

3、關于led和鈉燈的壽命

首先要分清楚燈具壽命和平均壽命的概念,不能把這兩個概念混淆。

燈具壽命是指這個燈具從開始使用到達到死亡的時間；

燈具平均壽命是指一批燈具開始使用到其中一半數量死亡的時間；

對于led燈具的壽命現在各大廠家都在提光源壽命大于多少多少小時。此提法不科學,led光源的理論壽命都非常長(前提是滿足在規定節溫范圍內,L70光衰標準下),但一個燈具的整體壽命不簡單是光源壽命,燈具還包括驅動,透鏡部分的影響。所以最終燈具的壽命應該以所有燈具部件中壽命部件最短為限。

現在國內做的不錯的驅動電源和采用硅材料制作的透鏡的壽命均能達到50000小時(前提是燈具的散熱做的符合要求)。

對于鈉燈的壽命所有有廠家都在提平均壽命。甚至有人提出鈉燈的壽命“鈉燈用于路燈平均壽命3~5年,節能型電感鎮流器不會低于20年,燈具也是如此。”這樣的提法我表示懷疑。

以下是兩個實際的數據：包頭市市政工程管理處的《路燈維護單燈費用的探討》

a.1)根據我市的實際情況依據燈泡壽命按平均6000小時計算,全年亮燈時間為3960小時,理論計算燈泡更換周期為T=6,000/3,960=1.5年,燈泡代換率為0.67
,根據路燈多年實際運行經驗燈泡代換率應為0.95。

2)鎮流器理論壽命為16,000小時,更換周期T=16,000/3,960=4年,代換率為0.25,根據多年運行經驗鎮流器代換率應為0.23。

3)觸發器的使用壽命參照燈泡的壽命也定為1.5年,代換率約為0.95。

4)電控設備按分斷次數3000次計,更換周期為4年,代換率約為0.23。

b.在08年由電力出版社的《路燈》一書中,全國600多城市,在用鈉燈約為413萬盞,截至07年底鈉燈全國平均壽命為4000h。

在第一點中,實際應用中鈉燈燈泡的代換率是0.95,在第二點中,鈉等平均壽命只有4000h。從此實際能看到鈉燈的壽命遠沒有3，5年,可見理論分析的結果與實際的差異太大。

至于led路燈的壽命到底是怎樣的？在現在led燈具品質參差不齊的行業狀態下,我想應該首先找到符合一些led燈具基本要求的產品實際應用,而不是看到一些做的非常爛的公司非常爛的產品就把led否定。

4、關于環保

鈉燈光源中含金屬汞、金屬鈉,壽命短(相對于led來講)后續廢品處理對環境污染大。

而led不含上述以及歐盟ROHS環保指令禁止的有害物質。

5、關于照明效果

a.眩光,只要是燈具設計問題不論是鈉燈還是led燈都回出現,這需要在燈具配光設計上進行改進,與光源本身關聯不大。

b.顯色性。鈉燈顯色性差,對物體本事色彩的還原性差,不利于對周邊環境深度進行判斷。led光源顯色性好,能很好的還原物體的實際色彩,但白光偏冷。

c.對于光線的透射性。在霧天車燈要求打開霧燈并慢行,霧燈其作用不是照明用的,只作為指示作用。

對于道路照明,使用穿透性好的光源也僅僅是能仰著頭看到一個黃色的光點,對道路前方的照明沒有什么實際的作用。

d.對于照度。照度是對于照明效果判斷的重要的標準之一。因為鈉燈的配光問題,導致照度均度不高為了更好的照度均勻度和效果,往往很多使用單位在實際應用中過度照明。

如以下在青島的一個測試結果：

LED路燈時中微光電子150W

無極燈是荷蘭雨丁150W

氙氣燈廠家不明150W

高壓鈉燈飛利浦400W

時間：2009年4月24日

地點：山東省青島市黃島區井岡山路

組織單位：青島市路燈管理處及個區路燈管理處

具體位置：在井岡山路上未通車段,共裝19個桿,其中高壓鈉燈,無極燈,氙氣燈各5桿,LED4桿。

桿高12-13米燈頭高低不一),間距30米,一桿左右兩燈頭。

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