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LED工礦燈 深圳市捷能星光電科技有限公司 專業(yè)生產(chǎn)LED工礦燈

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LED路燈與傳統(tǒng)鈉燈的對比

發(fā)布時(shí)間:2014-10-25 點(diǎn)擊:7901次 字體大?。?span onClick="javascript:fontSize('news_content','12px')">小 返回

當(dāng)前我國正在創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,“綠色照明”的概念也在逐步深入人心。隨著科技的不斷進(jìn)步,半導(dǎo)體材料應(yīng)用技術(shù)的高速發(fā)展,小功率LED光源已廣泛應(yīng)用于的景觀照明,大功率的LED路燈也越來越多的引起各方面的關(guān)注。

LED燈的發(fā)光原理 :
LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是由Ⅲ—Ⅳ族化合物制成,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片,半導(dǎo)體晶片由三部分組成,一部分是P型半導(dǎo)體,在它里面空穴占主導(dǎo)地位,另一端是N型半導(dǎo)體。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候,電子和空穴就會被推向量子阱,在量子阱內(nèi)電子跟空穴復(fù)合,然后就會以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結(jié)的材料決定的。
高壓鈉燈的發(fā)光原理 :
高壓鈉燈是利用通電后,電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧,由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣,陰極發(fā)射的電子在向陽極運(yùn)動過程中,撞擊放電物質(zhì)的原子,使其獲得能量產(chǎn)生電離或激發(fā),然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到基態(tài);或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),再回到基態(tài)無限循環(huán),此時(shí),多余的能量以光輻射的形式釋放,便產(chǎn)生了光。
大功率LED路燈是一種通過直流低壓點(diǎn)亮發(fā)光二極管組來實(shí)現(xiàn)照明需求的一種新型照明方式,具有亮度高、顯色性好等特點(diǎn);另外,由于LED路燈的輸入為低壓直流,能與太陽能結(jié)合起來,使得太陽能LED路燈成為了未來道路照明方式的一種可能。
1、關(guān)于能效分析、比較
應(yīng)按照達(dá)到相同照度(亮度)水平,接近的照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下比較兩者的照明安裝功率。由于高壓鈉燈大功率燈管(250~400W)光效高,可達(dá)130~1401m/W,而小功率燈管(100~150W)光效約為80~1001m/W,而現(xiàn)用大功率LED路燈多用1WLED管,其光效都差不多,所以宜分別對大功率路燈與小功率路燈作分析。
(1)大功率(≥250W)路燈:高壓鈉燈光效高,考慮鎮(zhèn)流器損耗,燈具效率以及光道利用 率等三個(gè)因素,綜合效率若按0.55計(jì),則鈉燈的有效光效約為70~751m/W;而LED路燈的有效光效,目前在美國約為621m/W,國內(nèi)最好的企業(yè)已達(dá)56~581m/W。因此,古鎮(zhèn)潤景路燈覺得對于大功率路燈來說,目前LED比鈉燈的能效要低一些。
(2)小功率(≤150W)路燈:鈉燈的有效光效(計(jì)入綜合效率0.55)約為45~551m/W,而LED仍按56~581m/W計(jì),則LED比鈉燈可實(shí)現(xiàn)節(jié)能10%~20%,最高可達(dá)30%。從上分析,可知用于支路的小功率(≤150W)時(shí),LED路燈比鈉燈的可節(jié)能達(dá)10%~30%,而大功率仍比不上鈉燈的能效。所以,那些籠統(tǒng)宣稱LED路燈比高壓鈉燈節(jié)能,甚至可節(jié) 能50%,60%等說法,顯然有夸大和炒作之嫌。我們應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)的分析,實(shí)事求是的原則,否則容易誤導(dǎo)使用者和廣大群眾。
2、光源光色對道路照明效果的分析
高壓鈉燈的相關(guān)色溫(Tcp)為2100K左右,屬暖色溫,其顯色指數(shù)(Ra)只有23~25,顯色性低;而LED路燈現(xiàn)在使用的色溫多大于5300K,屬冷色溫,較好的產(chǎn)品,其Ra 可達(dá)70~80,顯色性好。作為機(jī)動車行駛的快速道、主干道,偏黃色光的鈉燈,對看清前方90~160m左右距離路面狀況,效果比白色光略優(yōu),特別是對有霧、多塵的空氣條件下,鈉燈較有優(yōu)勢。對于人行道、商業(yè)步行街、居住小區(qū)等道路,LED路燈的顯色性優(yōu)于鈉燈,分辨人的狀況更清晰,較有優(yōu)勢。
3、經(jīng)濟(jì)性分析對比
高壓鈉燈具,每套約為1200~1500 元;目前LED路燈,按功率大小不同,價(jià)格相差較大,大約在4000~8000元左右。就現(xiàn)狀而言,LED路燈明顯太貴,價(jià)高達(dá)3~5倍之巨。如前?小于150W的LED可以節(jié)能10%~30%,每年每燈節(jié)電約50~150KWh,根本無法回收多花費(fèi)的購燈費(fèi)用。只能期望在未來若干年,LED發(fā)展趨勢看其價(jià)格會逐步下降,能效進(jìn)一步提高,再比較其經(jīng)濟(jì)性能。
4、使用壽命分析
比較使用壽命應(yīng)立足于整燈壽命。高壓鈉燈包括光源、電器附件(主要是鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器)和燈具,鈉燈用于路燈平均壽命3~5 年,節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器不會低于20 年,燈具也是如此。而LED路燈的使用壽命暫無使用經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)有的企業(yè)號稱5 萬、6萬小時(shí),尚無可靠依據(jù)。美國能源之星制訂的要求,分為不低于35000h和25000h兩檔,主要是LED芯片壽命很長,卻與封裝后的溫度,散熱等諸多因素關(guān)系極大,另外還有驅(qū)動電路裝置的電子元器件壽命問題,如電容器往往只有8000h至10000h。所以整體說,LED路燈使用壽命不能和鈉燈路燈比擬。
5、維持性能比較
以城市路燈管理部門為代表的用戶,更關(guān)心路燈的維護(hù)性能。按分析,鈉燈的維護(hù)性能好,燈具只要擦洗,不必更換,鎮(zhèn)流器很少更換,光源3~5 年更換一次,也很方便。而LED路燈、涉及LED管、模組(含透鏡等)、電源裝置等,發(fā)生元器件、組件損壞的可能性較大,維修更換也有困難,很可能要整體更換,費(fèi)用較高,還有待今后解決。LED路燈還沒有標(biāo)準(zhǔn)可循,對招標(biāo)、訂購,對使用、維護(hù)都不利。綜上所述,我們認(rèn)為LED路燈是近年來出現(xiàn)的新事物,隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將會有更大的發(fā)展,前景廣闊。但目前應(yīng)用現(xiàn)狀,還存在不少問題,盡管有少數(shù)從事LED路燈研究、開發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)、做出了很大努力,解決了一些技術(shù)難題,推動了該產(chǎn)品的前進(jìn),他們不愧行業(yè)的精英;但從整體說,LED路燈產(chǎn)品的水平、質(zhì)量、參差不齊、差異甚大,尚無標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)范,有的急功近利,產(chǎn)品能效不高,散熱問題沒有處理好,光衰很大,使用壽命不長,沒有合理的燈具配光,不能達(dá)到推廣使用要求。我們希望,科研、教學(xué)、設(shè)計(jì)單位,使用單位和生產(chǎn)企業(yè)共同努力,致力于解決各種技術(shù)難題,提高產(chǎn)品水平,制訂和完善一系列的標(biāo)準(zhǔn),為推廣應(yīng)用作好各項(xiàng)準(zhǔn)備。在推廣應(yīng)用上,應(yīng)堅(jiān)持循序漸近,從試點(diǎn)開始,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷改進(jìn);應(yīng)從小功率LED路燈應(yīng)用于支路、小區(qū)道路開始,再發(fā)展到干道,大功率路燈,逐步推進(jìn)。不論用什么光源、燈具,都應(yīng)符合《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ45-2006)的規(guī)定,包 括亮度、照度、均勻度及其他質(zhì)量指標(biāo)。堅(jiān)持實(shí)事求是,切忌過分夸大之詞,對比中忌抬高自己,更忌壓低其他,堅(jiān)持照明質(zhì)量、照(亮)度水平,堅(jiān)持技術(shù)與經(jīng)濟(jì)結(jié)合,適用與節(jié)能環(huán)保結(jié)合,防止過分炒作,為用戶服務(wù),對用戶負(fù)責(zé),不要誤導(dǎo)使用者,還用戶一個(gè)真實(shí)面貌。不要輕言“取代”什么光源,應(yīng)該經(jīng)過幾年或若干年努力,不斷完善自身,以求在道路照明中成為一種優(yōu)質(zhì)、高效的新型光源、燈具,供用戶選擇。讓用戶說話,讓使用效果去評價(jià)。發(fā)光效率:單位為每瓦流明Lm/w。即電光源將電能轉(zhuǎn)化為光能的能力,以發(fā)出的光通量除以耗電量來表示。
6、發(fā)光效率
LED光源的發(fā)光效率,目前國外美國、日本約75Lm/w左右,國內(nèi)生產(chǎn)的LED約65Lm/w左右。高壓鈉燈光源的發(fā)光效率為100Lm/w左右,每w發(fā)出的光通量比LED高25~35Lm/w。400w高壓鈉燈的發(fā)光效率高達(dá)120Lm/w。
7、透霧性
在道路照明中對于LED路燈對于大霧的穿透性的認(rèn)識有很大的誤區(qū)。大多數(shù)人一直認(rèn)為LED路燈的穿透性要比傳統(tǒng)照明光源鈉燈的穿透性低,這是一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識。大多數(shù)人多是從網(wǎng)絡(luò)上看到一些資料或是看到道路上的一些感官的感受,并沒有做科學(xué)的評估與分析,從而認(rèn)為LED路燈的光的穿透性差。在本文中將對此狀況作一個(gè)科學(xué)的分析。
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