LED路燈改造方案計劃

1、A路燈節(jié)能改造方案介紹0二年五月A隨著世界能源危機的加劇，各國都在尋求解決能源危機的辦法。一條道路是 尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求新的節(jié)能技術(shù)，降低能源的消耗， 提高能源的利用效率。在過去的一百多年中，照明光源經(jīng)歷了三個重要的階段：白熾燈、熒光燈、 高強度氣體放電燈（HID），如今在照明界具有廣闊發(fā)展前景的LED光源被稱為第 四代光源。LED乍為新興的一種光源，具有壽命長、發(fā)光效率高、功耗低、啟動 時間短、顯色指數(shù)高、工作溫度低、結(jié)構(gòu)牢固、不怕震動、方向性好、工作電壓 低、無紫外輻射、重量輕等顯著特點，是世界上最有發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮庠础６?且LED光源可實現(xiàn)無汞化生產(chǎn)，對環(huán)境保護

2、同樣具有重要意義。用半導體LED作 為光源的固態(tài)照明燈，將會逐漸取代傳統(tǒng)的照明燈而進入各種應(yīng)用領(lǐng)域。目前，照明消耗約占整個電力消耗的20%大大降低照明用電是節(jié)省能源的 重要途徑。LEDE以其固用的優(yōu)越性吸引著世界的目光。美國，日本等國家及臺 灣地區(qū)對LED照明效益進行了預測，美國55%勺白熾燈、日光燈被LED取代，每年 可節(jié)省350億美元電費，每年可減少7.55億噸二氧化碳排放量。日本100%勺白熾 燈換成LED可減少1-2座核電站發(fā)電量，每年可節(jié)省10億公升以上原油消耗。臺 灣地區(qū)25%勺白熾燈及100%3光燈被LED取代，每年可節(jié)省110億度電。LED照明燈 還將會形成500億美元的巨大產(chǎn)

3、業(yè)市場。近年來國際上著名的照明公司如飛利浦、歐司朗、GE等都相繼推出LED半導體照明計劃，設(shè)立國家級重點實驗室，投 入巨資開發(fā)研究。爭先占領(lǐng)LED照明領(lǐng)域的最前沿。我國有資料顯示，每年用于照明的電力接近2500億度，其中若能有三分之 一采用LED照明，每年就可以節(jié)約800億度電，基本上相當于一個三峽電站的年 發(fā)電量，對緩解我國日益嚴峻的能源危機， 電力緊缺將起到巨大的積極作用。 為 此，我國專項成立了“國家半導體照明委員會”，出臺了國家半導體照明工程計劃,建立LED產(chǎn)業(yè)化基地，推動我國LED產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。二、道路照明設(shè)計一般要求按照城市道路照明設(shè)計標準的要求，機動車交通道路照明應(yīng)以路面平均

4、亮度（或路面平均照度）、路面亮度均勻度和縱向均勻度（或路面照度均勻度）、 眩光限制、環(huán)境比和誘導性為評價指標。人行道路及小區(qū)照明應(yīng)以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度為評價指A標。F表為幾種常規(guī)路燈布置方式的相關(guān)指標布置方式燈具仰角道路寬度安裝高度H(m)間距S(m)地面照度照度均勻度單側(cè)布置10-15雙向2車道616-188/100.4雙向4車道1233-3610/150.4X7T7 ZlTIll10-15雙向4車道820-2510/150.4雙側(cè)父錯布 置雙向6車道1025-3020/300.4雙向8車道1025-3020/300.4雙側(cè)對稱布置10-15雙向4車道820-2510/15

5、0.4雙向6車道1025-3020/300.4雙向8車道1025-3020/300.4常規(guī)照明的五種基本布置方式如下圖所示:(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)(e)(e)朗5 5 1.21.2常甥褲腐町貝吊西的五料址芋方式丹牟例右甘(b)百側(cè)交惜布直)用購對禰呑粛:申心那存布胃弊：構(gòu)宅星霰左西1 1劃貝的懇肚氏劃貝的懇肚氏 JS 平直平直 tHil 安安 lUfcSt 的的 1M ,燈燈良至仃陽申且超良至仃陽申且超 EB5*2 2燈只的布乃式-妄需壽度和詢用可撞裘5.1.25.1.2務(wù)嚴宵后瓢宦三、LED路燈在道路照明方面的優(yōu)勢用大功率LED燈用作道路照明，與傳統(tǒng)高壓鈉燈相比有著

6、無可比擬的優(yōu)點：1.發(fā)光機制不同，由于LED是一種半導體器件，其有效壽命可達50000小時(即 經(jīng)過50000小時后，光衰小于30%),遠遠高于鈉燈以及金鹵燈(它們的壽 命大概在12000-15000小時)。2.由于LED是半導體材料，無燈絲及其它附加材料，因此它的抗震性好。3.LED光源照明燈的顯色指數(shù)可達到80以上，比較接近于自然光，人眼在此情A況下更易辨別事物，有利于的行車安全；而高壓鈉燈的顯色指數(shù)只有20-30。4傳統(tǒng)的氣體放電燈如高壓鈉燈在啟動時有一個預熱過程，既浪費能源又不利 于智能化控制；LED路燈由于在光源方面有本質(zhì)上的區(qū)別，不存在“啟動時 間”的問題，加電可立即正常工作，能夠

7、非常方便的實現(xiàn)智能化節(jié)能控制。5.由于傳統(tǒng)的路燈光源都是采用汞蒸汽的機制來發(fā)光，因此，廢舊光源的處理 也是目前全世界亟待解決的問題，同時，傳統(tǒng)光源的發(fā)光機制決定了它會發(fā) 出對人體有害的紫外線。LED光源是固態(tài)照明，沒有有害物質(zhì)如汞等元素， 也不會發(fā)出紫外線，因此，是環(huán)保的光源。6在光學系統(tǒng)內(nèi)，傳統(tǒng)的路燈光源是全向發(fā)光，有一半的光線是需通過反射器 反射出來的，而反射器是要吸收部分光線的，因此光線損失比較大。由于LED是單向 發(fā)光，光線的利用率比傳統(tǒng)的路燈高。7傳統(tǒng)路燈的配光曲線是由反射器決定的，因此具有一定的局限性，而LED光源是一種分布式光源，可以通過各個電光源的設(shè)計，使燈具光源呈理想的蝙 蝠

8、翼形，通過合理控制光的分布，使路面光斑呈矩形，在有效的照射范圍內(nèi)， 獲得較高的 照度均勻度。8.更完善的自動控制（選配）：可根據(jù)不同時間段的需要設(shè)定不同的亮度，更 加提高節(jié)能的效果。如晚上7時亮時是200Vy到了半夜12點人少時，亮度 自動調(diào)節(jié)為100W其中還可以省電60W現(xiàn)在的道明照明設(shè)計中，燈距一般是燈高的3倍，而燈高一般等同于道路的 路寬，根據(jù)幾何三角關(guān)系可以計算出照明燈具的配光角度應(yīng)當為C0/180方向約140度，C90/270方向約80度。示意圖A依照現(xiàn)在的交通照設(shè)計標準，道路方向路燈間距一般是3倍于燈高，由于常 規(guī)光源的配光曲線的關(guān)系造成有些光源無法照明的黑暗地帶。這不僅造成能源的

9、 浪費，也給夜間行駛帶來很大的不便，產(chǎn)生安全隱患。常規(guī)路燈容易形成部分黑暗地帶、陰影。通過特殊光形設(shè)計的LED應(yīng)用在路燈燈具上，可以使燈具的發(fā)光角度發(fā)生 偏移，提升了路邊的照明利用率；根據(jù)矩形的長寬比可以產(chǎn)生長寬比為2:1的光 斑，這樣相鄰的光斑之間則不會出現(xiàn)陰影， 可以在路面上形成一條明亮的照度均 勻的光帶，因而更符合現(xiàn)在的交通道路的照明設(shè)計，不需要提高燈桿高度即可滿 足足夠?qū)挼恼丈浞秶?，而且還提高了燈具的照明效率，降低了道路的照明功率密 度，從而真正達到節(jié)能及綠色環(huán)保。采用特殊光學設(shè)計的LED路燈形成的照明光帶，照度均勻，無陰影A四、采用LED路燈的實際測試指標1、以某系列LED路燈為例，

10、在不同布燈方式下，實測數(shù)據(jù)如下表:布置方式道路寬度安裝高度H(m)燈具型號間距S(m)地面平均照度照度均勻度雙側(cè)布燈雙向8車道12200W30240.7從實測數(shù)據(jù)可知，用LED路燈代替高壓鈉燈，照明效果完全可以達到 城市 道路照明設(shè)計標準的要求。同時，由于LED路燈的配光曲線是理想的蝙蝠翼形， 使得道路路面照度均勻度大于普通的高壓鈉燈，起到了很好的誘導作用。2、采用200w LED路燈的模擬1單向2車道單側(cè)布置帶人行道：渲染效果圖AA維護至SkSk USDUSD濟怙范囲列査I I訐牯醫(yī)城道略I IO.:O.: 26.00026.000 II.II.寬曳7 7r r（WW e eFWMDJIM從

11、國的樹這礦境因弄道曙*詰栓的椰孚擁CE2CE2L十冥得出凹尖腎唱 按;*圾哦龍叫數(shù)魚 趾足/耒講足：2齡古醫(yī)或兒獰錯|任屢:2B.0DC2B.0DC mm皿2 2 000000 mm闔格1|1| K K jSjS腹慮悶商暄環(huán)填因克.兒fTfT坦I I逸禪的彊夏笄址CE5CE5（護蘆時腺基農(nóng)均己得爭摘丟）平旳丙底i i（i iicic計靠徉出n n卑阡佰ITdITdC C d d扌濰級諫宅旳點值?7J50.40.4已港足味衲足Z Z/ /單位為Lux,比例 1 : 244阿格：10 x6點平均，邸度最小照康最大照凌最小照度/平均照攝小照度/最丈照lxlxlx|lx|lx度25251740400

12、0 6816810.4260.426廣-q- -比例1 1 2424（所百前托同暫丸坨E E存剤満月,） F F均躺性、U0U007072004047Zl l . . 000028.0028.00 mmS-.X/ JI7. nn0.000.0028*0028*00 JhJhA堆護系數(shù)評估範圉列表比例1:2561評怙醫(yī)域道路1 R道路2畏度3030 000000 rrt,rrt,寬度14.20014.200 mm網(wǎng)10 x10點從屬的街道環(huán)境因素:道路1.分隔島1.道路2選揺的照虞等級：CE1術(shù)有的光度萇求均已得到滿盡）計算得出的實際值按等圾飲定的數(shù)頂:平均昭度|lx33案 30U00.80.4

13、0.42.標準雙向4車道雙側(cè)對稱布置：渲染效果圖051D1520263C354DlzL4. 20 xi0.00AA五、LED路燈與傳統(tǒng)路燈產(chǎn)品性能對比分析LEDftiTtSMMW翻軼肚$1($1( M)M)K(5000h)K(5000h)終(50000M(50000MX(i20%)X(i20%)IWdWW)IWdWW)舸tjm &)%)&)%)iom)iom)5(RA50)5(RA75)RA75)tl tl太卸黃）（橫）無不蜒北)tSR餐無踐mioaotfcjmioaotfcjtrimuitm不合碗醍f(Mf(M無$ fitfit嚴韶擔44MIW44MIW戶AHrl rl8(1

14、 高菱tt六、采用LED路燈的節(jié)能減排社會效益在滿足道路照明較高標準情況下 路燈節(jié)能減排對比表傳統(tǒng)路燈LED路 燈1、單個光源理想光效110lm/W100lm/W2、每瓦直接到達路面的光通量40咕 接到達路面，441m80直接到達路面，801mA3、經(jīng)反射到達路面的光通量60經(jīng)反射后再到 達路面，反射器反射效率40%110X0.6X0.4=26.4Lm20%反射后再到達路 面，反射器反射效率40%100X0.2X0.4=8Lm4、實際到達路面的光通量44+26.4=70.4Lm80+8=88Lm5、按中間視覺的效果，LED應(yīng)乘2.5系數(shù)， 折算有效視覺光通量70.4Lm88X2.5=220Lm

15、6、按產(chǎn)生5000Lm照明效果，所需消耗電功 率P=5000/70.471WP=5000/22022.7W7、節(jié)能效果，按百分比計算0%節(jié)能68%&次干道照明布置，常規(guī)路燈品種標稱250Vy實際消耗功率280W標稱120V，實際消耗功率135W9、每天點燈10小時，計算年用電量（KWh1022KWh492.75KWh10、每盞10年節(jié)電（KWh /節(jié)費（元）05292.5KWh/5292.5元11、每盞燈10年折合節(jié)煤/減排： 耗煤：0.396Kg/KWh排放：CO0.175Kg/KWh0節(jié)煤2095.83Kg減排CO926.2Kg七、節(jié)能效益分析（1）雙向6車道照明推薦方案雙側(cè)對稱布

16、燈，以17長道路，燈桿間距30米，燈桿高度12米，雙向共布198盞路燈，采用200WLE路燈（實際消耗功率227w）代替原有的400W高壓鈉 燈（實際消耗445w）,每天按10小時點亮計算：萬案項目400w高壓鈉燈200wLED路燈備注年用電量（萬度）180.391.8年用電費用（萬元）72.1236.72LED路燈在使用階段每一 年可以節(jié)省約35.5萬元年燈管維護費用（萬 元）11.10年使用費用合計（萬 元）83.2236.725年各種費用合計（萬元）416.1183.6使用5年，總共可以節(jié)省約177.5萬元A由于在滿足路燈地面照度的要求下，LED路燈比傳統(tǒng)路燈節(jié)電60%以上，因 此對路燈電纜以及路燈變壓器的負荷要求也相應(yīng)降低，如為新建道路，投資效益比原有路燈改造會更為顯著，主要體現(xiàn)在電纜費用及變壓器投資費用可大大降 低。綜合以上分析，我們可以得出如下結(jié)論：按一個城市5萬盞路燈計算，用LED路燈改造傳統(tǒng)路燈，10年可節(jié)約3億 元電費，平均每年可節(jié)約3000萬電費，如果在建設(shè)階段采用LED路燈，節(jié)省投 資費用則更為可觀。目前，照明耗電量約占整個社會用電