节能环保的大功率LED路灯改造原有高压钠灯路灯 可行性报告.doc

节能环保的大功率LED路灯改造原有高压钠灯路灯 可行性报告 PAGE PAGE 28 节能环保的大功率LED路灯改造原有高压钠灯路灯可行性报告目 录一、项目及项目单位概况 二、项目名称及项目单位 三、项目提出改造的可行性 四、项目改造计划书 五、项目应用现状 六、项目与原有比较 七、普及项目所遇到难题解决方案 八、可行性研究的主要结论 九、可行性结论 第一章 项目及项目单位概况LED(LightEmittingDiode)是由电能转化为可见光的固态半导体 发光二极管 ，直接高效率地把电转化为光，拥有长达数万小时10万小时的使用寿命。它由晶片与环氧树脂组成，能低温工作、光源方向性好等特性，应用于景观、安全、特种和普通照明等领域，市场潜力无可估量。现今，关注率高的是LED户外照明。全球提倡低碳生活,节能减碳的LED 半导体照明 成为时代“宠儿”1>.LED是全球瞩目的新一代环保光源，其高亮度、低热量、长寿命、无毒等优点，被称为21世纪最具发展绿色照明光源。我国LED照明产业起步于20世纪70年代，发展40多年。我国现在已经成为世界上第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国。邛崃家福生物产业是一家专门从事环境保护和治理的高科技企业，其主要业务包括工业污染整套解决方案、工业废气回收利用工程、工业废水和废液回收净化工程、新能源开发、节能减排技术的研发等。第二章 项目名称及项目单位项目名称：节能环保的大功率LED路灯改造原有高压纳灯路灯项目单位：四川省邛崃市家福生物产业有限公司 项目提出改造的可行性目前，国家正在大力倡导“节能减排、环保增效”的行动，实施城区LED路灯改造项目，是彻底解决城区路灯亮度不够和没有亮灯的科技节能、环保增效的好项目。 大功率LED作为一种安全、环保新光源越来越受到重视。LED路灯由以下几部分组成：纯铝壳灯具、恒流恒压电源、进口大功率LED光源芯片及灯珠。大功率LED路灯具有无污染、无噪音、无辐射的环保优点；并且具有低电流、启动速度快、无漏电等安全性；产品科技含量高，控制系统、配件均是智能化设计，质量可靠寿命长；科技产品绿色能源，绿色形象品位高；大功率LED路灯比普通高压钠灯节电约60%-70%左右；适合于绿地景观灯光配备，高档次住宅及室外照明，旅游景点海岸景观照明及点缀，工业开发区、高速公路、国道、工矿企业路灯，各大院校室外灯光照明等，将为市政工程的建设直接带来明显可利用的优势，目前，大功率LED路灯在我国许多大中城市的市政路灯施工工程中被广泛采用。 项目改造计划书为响应国家科学发展观的号召，为十一?五节能减排战略大计做出应有的贡献，整合高新科技资源，推出了中国乃至国际领先的家福大功率LED路灯产品。目前产品在全国均实现规模应用，深受用户好评。家福生物产业大功率LED路灯的特点 1、灯具节能。本公司LED路灯采用本公司自主知识产权自主封装的高亮大功率LED发光二极管做光源，发光效率达90%以上，由于LED路灯最大的优点就是把有限的亮度照射在使用面积上，所以在同等条件下比普通路灯综合节电在70%以上。增强节能效益，大大降低了使用成本。LED的驱动电源为恒流驱动电源，它的能耗几乎不随电源电压变化，这与传统光源不同。由于电网电压夜晚较高，使得传统光源越到夜晚能耗越高(高压钠灯功率可高出50%)。 下图为钠灯和LED灯每日不同时间段的实际功率曲线图 指标100W家福大功率LED路灯400W高压钠灯照度大于25LUX。大于22LUX。均匀度0.60.4显像指数大于8520衰减度小于10%大于40%发热性冷光源，基本无发热。高热光源，发热严重。电源普通直流电源高压镇流器工作电压低压工作，无危险性，不强制3C认证高压工作，有危险性，强制3C认证抗眩光极好，视感舒适。不好，容易视觉疲劳。启动即开即启，无启动损耗。启动时间长，启动损耗大。抗频闪可随意高频次开断电高频次开断电会烧毁。寿命50000小时左右5000小时左右下图是我公司自主设计的家大功率LED路灯灯型外观 集成模组式LED 大功率式LED6、集成式大功率LED路灯优势总结： 低耗能、低危险、低费用 在同等照明效果要求下，耗电量是传统产品的四分之一以下。 产品的使用寿命为传统路灯产品的四倍以上。照明的清晰度和舒适度为传统路灯产品的四倍以上。 高科技、高收益、高形象 独一无二的高可用散热技术，拥有多项发明专利。独一无二的“一条龙厂商”，从芯片封装、灯具设计到灯具生产整个产业链全部自主运作。独一无二的能够紧跟发光半导体最新发展步伐的高产能，得益于产品的高自主、光源的高集成和生产工艺的高规范。 四、大功率LED路灯与高压钠灯照明效果对比 INCLUDEPICTURE ;mhtml:file:/C:Documents%20and%20SettingsAdministrator桌面高压钠灯%20vs%20LED灯4某大功率LED路灯节能改造租赁项目计划书%20-%20其它类%20-%20阿拉丁照明论坛.mht!/.9329.cc/article/UploadPic/2009-5/2009579473375244.jpg; * MERGEFORMATINET 左上图为高压钠灯显像效果 右上图为LED显像效果 五、大功率LED路灯效益分析 1、采用大功率LED路灯符合国家节能减排的大政方针，具有良好的社会形象和政治形象。 2、大功率LED路灯的无污染、无废弃、低功耗、高舒适，不仅和国家提倡绿色环保的百年大计丝丝相扣，也和以西欧北美韩日提倡的可持续发展的环境政策相吻合，从而有助于提升我国的国际形象。 3、以主流的道路照明路灯为例，一盏家福大功率LED路灯相对于传统路灯一年即可节省出一户三口之家一年多的用电量。由此带来的社会效益和政治效益不言而喻。 4、采用大功率LED路灯可以成为政府机关各级领导改善民生，提升政绩的有效手段。 5、大功率LED路灯与高压钠灯的费用比较灯类灯泡功率（W）电源功率（W）实际耗电功率（W）日耗电量（度/日）年耗电量（度/年）电费（元/年）维护（元/年）灯泡（元/年）总费用（元/年）250W高压钠灯2501003503.51277.51022200100132280WLED路灯808880.883212570025780WLED路灯节省2622.62956.57652001001065400W高压钠灯4001505505.52007.516062002002006100WLED路灯100101101.140232100321100WLED路灯节省4404.41605112852002001685600W高压钠灯6002508508.53102.524822003503032160WLED路灯160161761.7664251400514160WLED路灯节省6746.74246119682003502518六、项目资金及项目经营 1、项目营运方式 建设方式。本项目采取政府支持、企业投入、自主经营、政策保障的多元化投资建设方式。在建设阶段，由项目所在地政府在用地、规划、基础建设和特许经营权上给以保证。在5年租赁期内，由政府保证设备在当地的完好性，除产品本身质量问题，使LED路灯能够完好使用，按计划收取租赁费用。 项目落实程序。 (1)由本公司与政府相关部门协同做立项的准备工作，向项目所在地政府提出项目建议书。 (2)由政府主管部门向上级主管部门申请立项。 (3)项目立项后，由政府通过一定方式落实特许经营权。 (4)项目建设方确定后，由政府与建设方签订合作协议，建设方办理可行性研究报告，委托设计，以及环评等前置审批手续。 (5)项目组织实施后，由政府落实各项保障措施，并协调有关方面的工作。 运作方式。项目建设方根据国家政策导向，实行设备租赁到期无偿转交地方政府的原则，在租赁_年期满后，所有资产无偿移交给政府，但在项目租赁未到期或租赁费用未结清的情况下，资产归建设单位所有，其它相关事宜协商解决。 七、服务保障措施 1、保修期内服务承诺：我公司对于工程项目所涉及的路灯自交工验收合格之日起提供_年的质量保证期及同期免费(所有费用)保修。 2、技术服务与售后服务承诺： (1)热线电话服务 我公司24小时热线服务电话，对于路灯出现的任何问题或故障，我方承诺在接到通知后立即响应，积极主动配合用户发现和解决问题。 (2)日常维护服务 我公司还将随时了解用户反映并及时处理和解决相关问题。在交工验收合格后，无论用户是否有报修记录，至少每月一次的回访，保持与用户的经常性沟通，了解客户在使用过程中的问题，以便为客户提供更好的服务。 (3)备件供应承诺 在质保期内，由我公司为用户提供必备的备品备件，确保路灯的稳定运行。对更换的备件，我公司给予免费维修和补充。对于我公司研制的设备，确保终身稳定的配件供应。 家福大功率LED路灯/投光灯产品表 型号功率(w)适用范围安装方式间距(米)取代产品LD100M-01100双向4-6车道： 高速/城际/市政公路照明。 开发区道路照明。 高要求院校、小区、大企业道路照明。 以及城市主路的车行辅道。 8-12米普通灯杆。 直插固定式安装。 最佳仰角10-15度。30-35250w-400w高压钠灯LD160M-01160 双向8-10车道： 高速/城际/市政公路照明。 开发区道路照明。 高要求院校、小区、大企业道路照明。 12-14米普通灯杆。 直插固定式安装。 最佳仰角10-15度。35-45400w-600w高压钠灯LD80M-0180 双向4车道以内： 开发区道路照明。 院校、小区、大企业普通道路照明。 以及城市主路的人行辅道。 8米以内普通灯杆。 直插固定式安装。 最佳仰角10-15度。30150w-250w高压钠灯LD80M-02（投光灯）80 双向4-6车道： 普通亮度要求的高杆照明。 路口集成照明。 高亮度隧道、涵洞照明。 以及园林景观照明用灯。直接挂装或者嵌装。/250w-400w高压钠灯及对应效果的其他荧光灯。LD50M-01（投光灯）50 双向4-6车道： 集成式的城市路灯（通常为三连集成的城市路灯）。 路口集成式照明（通常为3-5连集成）。 隧道、涵洞照明。 以及园林景观照明用灯。直接挂装或者嵌装。/150w-250w高压钠灯及对应效果的其他荧光灯。LD30M-01（投光灯）30双向2-4车道： 集成式的城市路灯（通常为三连集成的城市路灯）。 路口集成式照明（通常为3-5连集成） 隧道、涵洞、地铁照明。 以及园林照明景观用灯。直接挂装或者嵌装，/150w高压钠灯或者对应效果的其他荧光灯。 第五章 项目应用现状全国各地以LED应用带动产业集聚 政府积极推动下企业投身热情高涨 去年，更新万余盏LED路灯，节能效果明显。当前四川正在LED等11项新兴产业发力，作为该省“千里十万”示范工程中的唯一市级单位，快速推进LED路灯应用，并以此为契机，带动产业转型和新兴产业打造，在政府部门的引导下，参与LED改造的本地企业家福生物产业借势发展，也因此走出了一条以LED应用带动LED产业集聚发展的新路子，带动了一批LED企业的发展，使LED产业链在四川得到进一步完善。 走在已改造过的城区路上，夜晚出行的市民开始发现这条路有些与众不同。“亮如白昼。”一位行人作出这样的评价。与一般路灯的昏黄灯光不同，这条大道两旁的路灯都散发着明亮柔和的白光，与自然光十分相似，将车道、人行道、绿化带照得清清楚楚。 “四川将在近年内逐步换上LED路灯”据了解，四川通过实施合同能源管理（简称“EMC”）技术推广新模式，即由银行提供节能改造资金，企业通过绿色照明的节能收益偿还银行贷款并与政府分享节能收益，这种独特的商业模式，加快了节能改造的步伐。 去年已装上万余盏LED路灯 在四川灾后重建的家园基本上都装上了LED路灯。其他市镇都在陆续改造中。 LED“上路入园”照明节能效果佳 “参与部门要统一思想、提高认识、加大力度、坚定不移地全力推进节能减排，推进LED示范区建设，精心打造LED产业基地，为早日建成绿色照明城市打下坚实基础。” “通过以上三个极具代表性路段和公园的示范，经过近五个月的跟踪测试，节能效果非常明显。”四川公用事业局局长说，与传统高压钠灯比较，LED路灯节电率在50%以上，示范取得成效后，四川开始大面积推广LED路灯，LED示范区建设初见成效。 政企合力促进产业稳步前行 “LED照明市场前景巨大，目前只是路灯应用，未来还有室内、景观照明等，我们希望借此能够先立足于市场。”参与四川LED路灯改造的家福生物产业负责人表示，“LED路灯的上路应用，将撬动半导体照明行业数以百亿计的大市场” 不仅要做LED照明产业的应用市场，还要成为最重要的生产基地。在推进示范区建设过程中，不局限在推广LED路灯的应用上，更以此为契机，推动了LED照明产业的提升。LED照明产业形成了产业链不断延伸的格局，本土企业纷纷加快了在这一产业的发展与布局。 创新：如何快速推广LED路灯？ EMC运作模式破解资金难题 推广LED照明应用，一个最大的难题就是资金。比如要将传统照明路灯全部更换为LED照明，改造费用从何而来？由国家推崇实施“用户+企业+银行”的合同能源管理（EnergyManagementContract）模式，由银行提供节能改造资金，企业通过绿色照明的节能收益偿还银行贷款并与政府分享节能收益，独特的商业模式，加快了节能改造的步伐。 在“EMC”模式中，银行为企业提供节能改造资金，企业通过绿色照明的节能收益偿还银行贷款并与政府分享节能收益。而随着这一模式的应用，政府无须投入或少量投入资金，便能引进新型的LED技术和产品，避免了自身单独承担项目可能遭遇的技术、财务等方面的诸多风险。由买方信贷变成卖方信贷，成功突破了LED改造经费瓶颈，使将来LED改造工作能迅速推进。 四川启动500万盏LED节能路灯更换计划日前，“四川绿色产业投资基金合同能源管理（EMC）联盟采购执行标准”通过专家评审，四川LED节能路灯更换计划正式启动。在未来的35年内，四川绿色产业投资基金将以“合同能源管理（EMC）”模式，组织上下游企业，对四川公共照明系统进行持续投入，完成四川500万盏LED节能路灯改造。据介绍，新型的LED节能灯比传统的高压钠灯每年节能达60%，一盏LED节能路灯即可减排二氧化碳185公斤，但由于新型的LED节能灯价格高昂，一次性投资成本巨大，推广难度大。“合同能源管理（EMC）联盟”则将供应商、工程公司及金融机构等组织起来，供应商、工程公司先提供产品和安装维护服务，金融机构提供贷款等金融支持，让各地先用上LED节能路灯，而联盟中各企业则从节约的电费中按比例提成，还本付息并盈利。据介绍，“合同能源管理（EMC）联盟”以产业链整合的形式，有利于LED节能灯扩大产量、减少流通环节，最终大幅度降低价格，走进普通老百姓的生活。第六章：项目与原有比较高压钠灯与LED灯综合对比性能优劣灯具寿命是指这个灯具从开始使用到达到死亡的时间。对于LED灯具的寿命现在各大厂家都在提光源寿命大于多少多少小时。并算出照度均匀度。以一个光源的正下方为点,做垂线,交行车道两边AB两点。照度均匀度是道路照明另一个非常重要的标准。结果：高压钠灯65.77Lux0.38。LED光源显色性好,能很好的还原物体的实际色彩,但白光偏冷。 钠灯1、关于LED和纳灯的光效 2007年LED的光源光效最好的只能达到80lm/w,国内的就更差。再经过灯具之后实际应用光效就更低。在那个阶段LED光源绝大部分都被用来作为指示照明和景观照明使用,并没有在像路灯照明这样的应用环境下推广。但一些无良厂家和少数部门为了利益就硬上,导致实际应用失败。到现在这样的厂家还依然存在。但这并不代表LED的应用就一直是这个标准。当年电脑还386呢,现在呢？看事物不能停留在以前的阶段,要多看看现在和未来。现在欧司朗正常出货的kz系列光源就是112-130lm/w。 以光源功率100w的LED路灯为例：初始光通量11200lm,因为LED是单向性发光,灯具效率较高,透镜损失10%,灯具损失10%。灯具光通量为9070lm,灯具总功率110w,所以此款LED灯的灯具光效为：82.5lm/w,纳灯光效从90-140lm/w。但是因为是360度发光,应用到照射方向的光很少,只有30%。必须通过反射部分非应用方向的光以达到更高的光的利用。由于灯具的设计和成本问题,钠灯灯具效率只有40-45%。 以250w钠灯为例：初始光通量30000lm,灯具光通量13500lm。250w钠灯实际功率300w(这个后面会说明),所以250w钠灯的光效是45lm/w。 钠灯灯具另外还有一个非常大的问题就是钠灯的照明持续性非常不好。钠灯在工作状态下,灯具腔体内的温度要超过150度,在非工作状态下因为负压回吸进去非常多的灰尘和昆虫,大大影响钠灯的出光效果。 从以上结果看现阶段的LED灯的灯具光效要优于钠灯,随着LED技术的发展和成熟,灯具光效会再大大的提高。 2、关于LED和钠灯的实际功率 LED光源灯具的功率组成：光源功率+电源损耗=整灯功率,现在LED驱动的效率已经可以做到91%甚至更好,而且不需要做无功补偿。 之前100w光源的LED灯具的功率：100+100*(1-0.91)=109w钠灯整灯功率组成比较复杂,因为钠灯的效率较低只有0.38-0.45,存在与游泳功率相等的无功功率存在。250w钠灯在不做无功补偿的情况下整灯的视在功率高达627va,为了解决这个问题必须要增加无功补偿部分。现在做单灯就地无功补偿一般做到85%。钠灯电感整流器损耗20%,电子整流器10%但成本高,寿命短。 之前250w钠灯的灯具功率：250+250*20%=300w,在整个灯的线路上还要有无功损耗,线损,变压器损耗等等,在这就不增加进去,仅以理论中较低值比较。 3、关于LED和钠灯的寿命 首先要分清楚灯具寿命和平均寿命的概念,不能把这两个概念混淆。 灯具寿命是指这个灯具从开始使用到达到死亡的时间； 灯具平均寿命是指一批灯具开始使用到其中一半数量死亡的时间； 对于LED灯具的寿命现在各大厂家都在提光源寿命大于多少多少小时。此提法不科学,LED光源的理论寿命都非常长(前提是满足在规定节温范围内,L70光衰标准下),但一个灯具的整体寿命不简单是光源寿命,灯具还包括驱动,透镜部分的影响。所以最终灯具的寿命应该以所有灯具部件中寿命部件最短为限。 现在国内做的不错的驱动电源和采用硅材料制作的透镜的寿命均能达到50000小时(前提是灯具的散热做的符合要求)。 对于钠灯的寿命所有有厂家都在提平均寿命。甚至有人提出钠灯的寿命“钠灯用于路灯平均寿命35年,节能型电感镇流器不会低于20年,灯具也是如此。”这样的提法我表示怀疑。 以下是两个实际的数据：包头市市政工程管理处的路灯维护单灯费用的探讨 a.1)根据我市的实际情况依据灯泡寿命按平均6000小时计算,全年亮灯时间为3960小时,理论计算灯泡更换周期为T=6,000/3,960=1.5年,灯泡代换率为0.67,根据路灯多年实际运行经验灯泡代换率应为0.95。 2)镇流器理论寿命为16,000小时,更换周期T=16,000/3,960=4年,代换率为0.25,根据多年运行经验镇流器代换率应为0.23。 3)触发器的使用寿命参照灯泡的寿命也定为1.5年,代换率约为0.95。 4)电控设备按分断次数3000次计,更换周期为4年,代换率约为0.23。 b.在08年由电力出版社的路灯一书中,全国600多城市,在用钠灯约为413万盏,截至07年底钠灯全国平均寿命为4000h。 在第一点中,实际应用中钠灯灯泡的代换率是0.95,在第二点中,钠等平均寿命只有4000h。从此实际能看到钠灯的寿命远没有3?5年,可见理论分析的结果与实际的差异太大。 至于LED路灯的寿命到底是怎样的？在现在LED灯具品质参差不齐的行业状态下,我想应该首先找到符合一些LED灯具基本要求的产品实际应用,而不是看到一些做的非常烂的公司非常烂的产品就把LED否定。 4、关于环保与照明效果 钠灯光源中含金属汞、金属钠,寿命短(相对于LED来讲)后续废品处理对环境污染大。而LED不含上述以及欧盟ROHS环保指令禁止的有害物质。 a.眩光,只要是灯具设计问题不论是钠灯还是LED灯都回出现,这需要在灯具配光设计上进行改进,与光源本身关联不大。 b.显色性。钠灯显色性差,对物体本事色彩的还原性差,不利于对周边环境深度进行判断。LED光源显色性好,能很好的还原物体的实际色彩,但白光偏冷。 c.对于光线的透射性。在雾天车灯要求打开雾灯并慢行,雾灯其作用不是照明用的,只作为指示作用。 对于道路照明,使用穿透性好的光源也仅仅是能仰着头看到一个黄色的光点,对道路前方的照明没有什么实际的作用。 d.对于照度。照度是对于照明效果判断的重要的标准之一。因为钠灯的配光问题,导致照度均度不高为了更好的照度均匀度和效果,往往很多使用单位在实际应用中过度照明。 如以下在青岛的一个测试结果： LED路灯时中微光电子150W 无极灯是荷兰雨丁150W 氙气灯厂家不明150W 高压钠灯飞利浦400W 时间：2009年4月24日 地点：山东省青岛市黄岛区井冈山路 组织单位：青岛市路灯管理处及个区路灯管理处 具体位置：在井冈山路上未通车段,共装19个杆,其中高压钠灯,无极灯,氙气灯各5杆,LED4杆。 杆高12-13米灯头高低不一),间距30米,一杆左右两灯头。 道路情况：双向4车道,人行道宽3米,单侧路宽8米,中间绿化带宽4米。沥青路面。 测量：为了不受其他灯的干扰,照度测试选取的工作点在每种灯的中间两杆照射区。 以一个光源的正下方为点,做垂线,交行车道两边AB两点。从AB两点出发各取15米长,为CD两点。ABCD就为一个长15米宽8米的矩形。在做成3*6的网格,共18个工作点。测这18个工作点的照度,取平均值。并算出照度均匀度。 结果：高压钠灯65.77Lux0.38 LED21.55Lux0.32 氙气灯22.77Lux.0.17 无极荧光灯16.22Lux0.24 结论 1、钠等照度存在过度照明,但照度均匀度未能达到道路照明0.4的标准,并不是说不够亮而是存在明暗区域(相对) 2、LED路灯照度符合要求,但是同样照度均匀度不达标,此产品的配光有问题。但是就算达配光要求也无法达到400w钠灯的实际亮度的效果,因为钠灯是属于过度照明。 3、氙气灯,无极荧光灯不用考虑未来一定会淘汰出照度要求高的道路照明,庭院小区道路还有可能。 4、对于照度均匀度。照度均匀度是道路照明另一个非常重要的标准。现在国家道路照明表准中支路0.3,次道0.35,主干道0.4。 LED光源经过配光后光型是矩形光斑,非常适合道路照明应用,在满足照度要求的情况下,照度均匀度都能达到0.8,远远高于钠灯。 钠灯的配光是通过反射形成,一方面损失大部分光线,另一部分很难做到非常好的均匀度,也就是能满足道路照明标准(这个标准制定的时候LED还没有出来,这些数据的确定都是根据当时照明能达到的最好数据指定) 5、关于散热,LED的散热决定着灯具的寿命和光衰。因为国家大力支持LED照明事业,这个行业充满着发展 现在已经有很多原来在电子散热行业的公司进入到LED照明行亚,如：富士康,欧普司(原九州风神团队出来)avc,coolermaster等。他们在电子散热的丰富经验给LED灯具散热带来了新的散热理念,基本上已经达到LED在节温上的要求。以欧普司产品为例：35度环境温度下,节点温度能控制到65度以下。LED道路灯与传统高压钠灯路灯比较对比项大功率LED灯高压钠灯备注光源特点固体照明气体放电照明固体照明耐击震动，不易碎光通量高高高压钠灯光谱很宽，所以光照和照度都比LED大，但实际照明效果不如大功率LED路灯，原因是光谱中的很多光起不到照明作用。例如：紫外、红外、黄灯等。显示指数优差灯具效率高低相对于传统光源的路灯可以节省60%以上。配光优差LED相比较于传统光源可以做到的精确配件使用寿命50000小时10000小时综合寿命，高压钠灯设计寿命2万小时，由于受电压变化及高启动电流的影响，实际寿命在2年以下。环保特性无污染有汞、铅污染LED光源不含紫外线，无有害物质功率特性恒功率变功率功率的不恒定，不仅使高压纳灯耗电增加，而且严重影响其使用寿命启动电压85-265V198V以上LED光源可做到宽电压启动电器安全50V安全电压高压安全性高高压钠灯 vs LED灯7LED道路灯与传统高压纳灯路灯的比较putong_vs_gonglv.pdf7LED道路灯与传统高压纳灯路灯的比较putong_vs_gonglv.pdf第七章 普及项目所遇到难题解决方案普及LED路灯需解决的三大难题LED(发光二极光)的应用可以说无处不在。作为一种半导体发光材料，与其他发光材料相比较，LED以其绿色、高效、可靠、耐用的优势，使得其他发光材料黯然失色。随着大功率LED成本的不断降低，逐步替代传统灯具成为可能。LED光源在道路照明中的应用已成为近年来半导体照明行业的热点，LED器件产品应用到路灯上，对技术有什么特殊要求？LED路灯与目前普通路灯相比有哪些优势？还存在哪些不足？如何解决？业界专家从不同侧面给予了阐述。 制定国家标准是普及推广有力手段 LED作为路灯主要有以下优点或特点：发光效率高，灯具反射损失低，节省能源70；配合数字控制亮度功能，更省电；不需高压，安全性高；配合软件可由远程自动遥控亮度；事故、多雾、雨天等特殊情况下提供超高亮度及显色性高的照明光源；安装维护简便；模块安装、无多余配线；不会造成光污染或浪费；长寿命，意味着不需要经常进行更换，从而减少了交通中断的潜在性，降低了为此支付的维修费用。有人计算过，采用LED路灯除了在单灯成本及最初安装的造价比高压钠灯高外，在铺设成本、耗电成本及寿命方面均大大优于高压钠灯。 LED路灯面临的主要技术问题为：输出功率及光通量、二次光学设计、散热设计和电源系统设计。输出功率及光通量的提高还需要从大功率白光LED的外延技术、芯片工艺等基础层次进一步提升。在二次光学设计方面，LED的辐射形式有朗伯型、侧射型、蝙蝠翼型和聚光型几种。在道路照明领域，根据设计经验朗伯型和蝙蝠翼型比较适用，通过二次光学设计，使得LED的光照范围、光度曲线符合道路照明的需求。散热是LED路灯需要重点解决的问题之一，由于LED路灯亮度要求高、发热量大，并且户外这种使用环境比较苛刻，如果散热不好会直接导致LED快速老化，稳定性降低，除了需要功率型LED本身的散热好外，由于路灯具有户外夜间使用的特点，散热面位于侧上面有利于空气自然对流散热。LED路灯的电源系统也与传统光源不同，LED的低能耗、低工作电压和太阳能电池组件的低输出功率、低输出电压之间的配合非常合适，如何使紧密压缩在一起的一组LED安全、可靠地工作也是考察LED路灯的一个指标。 综合以上对LED路灯在市场前景及技术问题方面的分析可以看出，影响其应用的因素为： 第一，LED路灯造价较高，不利于推广普及。虽然目前初步解决了LED路灯的散热问题，但是过高的价格和过重的灯头仍然会阻碍LED路灯的普及。 第二，LED路灯模块化的可靠性仍需加强，由于驱动电路等原因也会造成LED路灯的失效。 第三，无论是单点还是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题。一盏采用250W高压钠灯的路灯，由于技术较成熟，散热控制得很好，即使工作5000小时，光衰仍然较小，发光效率还可以达到70以上。以目前的技术，相同条件下大功率LED路灯，由于散热问题不易解决，光衰较大，发光效率会下降到30。如果想用加大电压电流的方法提高光效，很容易造成LED芯片损毁的现象。 第四，LED路灯射程短，因此LED路灯还需要进一步加强如何在较高高度下工作的研究。此外，制定国家LED道路照明标准也是普及推广LED路灯非常有力的手段。 散热和可靠性是影响应用主要因素 LED光源有两种做法，一种是使用传统小功率LED作组合，一般多达上百颗甚至数百颗，电源设计复杂。另一种是使用大功率管作光源，价格比较贵。两种方法都不可避免地要将散热设计和工作可靠性作为主要设计考虑因素，国内多应用于政府示范性工程，真正市场化运作的工程很少，国外这方面的应用实例较多，但其最大的缺点依然是可靠性、出光流明数和价格，很多工程由于LED品质低劣，没有很好地表现出寿命长的优点。还有，从成本、市场的角度考虑，LED作为照明光源，其是否与太阳能结合使用，在设计上需要走不同的路线，并不是单独作为一种光源来开发就能完成的。 LED器件产品应用到路灯上，技术上的特殊要求主要是要结合LED光强和发光角度来设计，另外由于多颗LED组合，出光设计方面要兼顾照射面域，灯具方面需要重点考虑散热的有效性。 LED路灯与普通路灯的对比优势：节能、环保，易于和低压适配，也可和太阳能系统直接配套，无需额外的逆变、转换过程，能达到最大的能源利用率。 不足：照明角度偏小、不均匀，颜色显色指数偏低，光学、散热设计复杂。 技术上的不足：当前技术下的光通量还不够，光效太低，品质难以保证。 解决措施：LED产品应用于路灯需要专门的设计，也需要专门的标准(用传统光源的测试数据来评价LED光源往往并不客观)。 LED应用于路灯有先天的优势也有劣势。优势在于：第一，LED作为点光源，如果设计合理，很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题；第二，对光照射面的均匀度可控，理论上可以做到在目标区域内完全均匀，这也能避免传统光源“灯下亮”现象中的光浪费；第三，色温可选，这样在不同场合的应用中，也是提高效率、降低成本的一个重要途径；第四，技术进步空间依然很大。 劣势(影响路灯推广应用的因素)：当前价格还太高，光通量低，当前同等照度设计的LED光源价格大约相当于传统光源的4倍(不过在路灯产品中，光源部分占总成本并不高，所以在工程安装中的成本提高比例也不会太高，应用的空间还是比较大的)，在民用中难以承受。当前设计和制造标准比较混乱，损坏比例高，影响了LED的寿命优势。 建议：统一LED标准，提升品质稳定性，成立市场竞争协调组织，避免恶性竞争，大力宣传LED的品质观念，避免受不良实例的影响，要让人们从思想上接受LED其实是可以实现其寿命长的优点的，提高选择和使用LED的水平。 对白光大功率LED需求将达到3亿颗 LED器件应用到路灯上，技术上的特殊要求主要体现在以下两个方面：首先，良好的发光效率稳定性，不能衰减太快。其次，光色的一致性和可维持性要好，不能因为较长时间使用白光颜色发生变化。这两点都要求灯具的整体散热要好，光学设计要到位。 LED路灯与目前普通的高压钠灯路灯相比优势如下： 第一，节能：目前白光LED的发光效率约为80lm/W，较传统高压钠灯可以节电5060，随着LED效率的快速提升，半导体路灯在节能方面显示出了巨大的潜力。 第二，低维护成本：以目前的技术水平和测试结果推算，大功率LED光源可以正常使用10年不用更换，而传统高压钠灯平均1年半就要更换一次，使用半导体光源可以大大降低维护成本。 第三，显色性佳：LED的显色指数高(7580)，人们的反应速度快，路面看起来更明亮，感觉更舒适，