LED路燈與傳統(tǒng)高壓鈉燈對(duì)比

1、LED路燈與傳統(tǒng)高壓鈉燈對(duì)比LED路燈與傳統(tǒng)高壓鈉燈對(duì)比當(dāng)前我國(guó)正在創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，“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路燈的應(yīng)用也越來越普遍，現(xiàn)新建道路路燈照明基本全部采用LED路燈作為照明光源，各大城市如廣州等整個(gè)城市的照明全部為L(zhǎng)ED路燈。LED燈的發(fā)光原理 ：LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是由族化合物制成，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

2、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(huì)被推向量子阱，在量子阱內(nèi)電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)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(zhǎng)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(dòng)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

3、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(250400W)光效高，光源可達(dá)1301401m/W,加上整流器耗電后的整燈的光效在70-7501m/W，而現(xiàn)用大功率LED路燈多用1W-3W LED光源，其整燈光效都1501601m/W。 (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

4、個(gè)因素，綜合效率若按0.55計(jì)，則鈉燈的有效光效約為70751m/W;而LED路燈的有效光效，國(guó)內(nèi)最好的企業(yè)已達(dá)1501601m/W。因此，對(duì)大功率路燈，LED比鈉燈的能效要高很多。(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45551m/W，而LED仍按1501601m/W計(jì)，則LED比鈉燈可實(shí)現(xiàn)節(jié)能40%75%，最高可達(dá)80%。2、光源光色對(duì)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2325，顯色性低;而LED路燈現(xiàn)在使用的色溫多在4500K-5300K，屬冷色溫，較好的產(chǎn)品，其Ra 可達(dá)7080，顯色性

5、好。作為機(jī)動(dòng)車行駛的快速道、主干道，偏黃色光的鈉燈，對(duì)看清前方90160m左右距離路面狀況，效果比白色光略優(yōu)，特別是對(duì)有霧、多塵的空氣條件下，鈉燈較有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于人行道、商業(yè)步行街、居住小區(qū)等道路，LED的顯色性優(yōu)于鈉燈，分辨人的狀況更清晰，較有優(yōu)勢(shì)。3、經(jīng)濟(jì)性分析對(duì)比 高壓鈉燈具，每套約為12001500 元;目前LED路燈，按功率大小不同，價(jià)格相差較大，大約在20005000元左右。就現(xiàn)狀而言，LED路燈明顯太貴，價(jià)高達(dá)35倍之巨。但是LED可以節(jié)能40%80%，原使用150W高壓鈉燈用LED燈替換后每年每燈節(jié)電約260500KWh，可以回收多花費(fèi)的購燈費(fèi)用。正常3年就可以回收成本，相對(duì)地L

6、ED燈已經(jīng)體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)性。展望未來，隨著LED光源光效的逐步提高，燈具整燈光效隨之提高，節(jié)能性能更加優(yōu)良，加之LED路燈具有良好的可控性，增加智能系統(tǒng)后節(jié)電量會(huì)大幅度提升，經(jīng)濟(jì)性能更好，還能更好的節(jié)約維護(hù)費(fèi)用，這也就是LED路燈取代傳統(tǒng)光源的重要原因之一。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12 年，燈具也是如此。而LED路燈的使用壽命已有使用經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)企業(yè)做到最好的已經(jīng)能保證燈具壽命50000h左右，道路照明按照每天使用12h計(jì)算，可以使用10年以上。所以整體說，LED路燈使用壽命已經(jīng)比傳統(tǒng)鈉

7、燈路燈長(zhǎng)得多，維護(hù)費(fèi)用大大下降。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12年更換一次，很不方便。而LED路燈除了偶爾幾盞保證使用壽命內(nèi)出現(xiàn)電源損壞外，幾乎不需要維護(hù)，對(duì)于環(huán)境惡劣的區(qū)域只需要定時(shí)清洗燈具表面就可以保證燈具的正常工作，而且現(xiàn)在已經(jīng)有成熟的模塊化LED燈具出現(xiàn)，維修更換簡(jiǎn)單，費(fèi)用很低。LED路燈已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)可循，對(duì)招標(biāo)、訂購，對(duì)使用、維護(hù)都已有所保證。綜上所述，我們認(rèn)為L(zhǎng)ED路燈是已經(jīng)趨向成熟化，隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將會(huì)有更大的發(fā)展，前景廣闊。目前應(yīng)用現(xiàn)狀，雖然還存在些許問題，但

8、從事LED路燈研究、開發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)、做出了很大努力，會(huì)逐步解決這些問題，推動(dòng)了該行業(yè)的前進(jìn);從整體說，LED路燈產(chǎn)品的水平、質(zhì)量雖然差異甚大，但國(guó)內(nèi)已有廠商做出的燈具能夠完全達(dá)到國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)，擁有合理的燈具配光及強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)達(dá)到了推廣使用要求。6、發(fā)光效率LED光源的發(fā)光效率，目前主流燈具光效約140-160Lm/w左右，較低端的生產(chǎn)企業(yè)的LED路燈光效約100-130Lm/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低4080Lm/w。400w高壓鈉燈的發(fā)光效率高達(dá)120Lm/w。但考慮傳統(tǒng)燈具360發(fā)光，光源裝入路燈外殼后，向上的部分光線除了一小部

9、分反射到路面形成有效光意外，大部分光并沒有形成有效光，光效進(jìn)一步降低。7、 透霧性在道路照明中對(duì)于LED路燈對(duì)于大霧的穿透性的認(rèn)識(shí)有很大的誤區(qū)。大多數(shù)人一直認(rèn)為L(zhǎng)ED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(shí)。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(píng)估與分析，從而認(rèn)為L(zhǎng)ED路燈的光的穿透性差。在本文中將對(duì)此狀況作一個(gè)科學(xué)的分析。 我們都知道可見光的范圍是380nm到780nm之間，在此范圍呢的光線都是可被人眼接受與識(shí)別的。也就是說所有燈具只有在此波段范圍內(nèi)的光才有利用價(jià)值，出了此范圍人眼是無法識(shí)別的。本文對(duì)于穿透性的分析也只在此范圍內(nèi)

10、進(jìn)行。光譜圖中可以看出LED的光譜要比鈉燈的全面的多，兩者的波峰都在580nm處，LED的藍(lán)光部分只占總光通量的6%左右，而鈉燈幾乎沒有。LED紅光區(qū)的分布要比高壓鈉燈更寬泛。 透霧性更多是色溫的問題，高壓鈉燈色溫在2700-3000K，LED路燈現(xiàn)在在此波段的照明效果也非常好，非常成熟，多數(shù)認(rèn)為L(zhǎng)ED透霧性不好的原因，更多來源于早期LED路燈使用的均為5000-6000K的色溫段照明，現(xiàn)在這個(gè)問題已經(jīng)完美解決。8、性能比較：對(duì)比項(xiàng)目高壓鈉燈LED光源照明燈功耗高低(比高壓鈉燈節(jié)電60%以上)色溫20002500K27007000K顯色指數(shù)20256595工作電壓范圍AC200VAC230VAC180VAC265V電源效率低高光效光效低，光衰嚴(yán)重