LED在大學(xué)教室照明應(yīng)用及節(jié)能效益分析

1、吉林建筑大學(xué)電氣與電子信息工程學(xué)院光電器件及其應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：LED在大學(xué)教室照明應(yīng)用及節(jié)能效益分析 專業(yè)班級(jí)： 信科 121 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 100312114 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2015.06.292015.07.03 教師評(píng)語：成績(jī) 評(píng)閱教師 日期 目錄第一章 前言31.1 發(fā)展現(xiàn)狀31.2 問題分析31.3 LED燈與傳統(tǒng)光源比較41.4 政策環(huán)境5第二章 LED節(jié)能燈發(fā)光原理62.1 節(jié)能燈的工作原理62.2 節(jié)能燈原理62.3 LED發(fā)光原理72.4 LED節(jié)能燈發(fā)光原理7第三張章 教學(xué)樓照度分析及用電對(duì)比83.1 調(diào)查問卷83.2 照度分析93.3 燈具和教

2、學(xué)樓信息 93.4 燈具經(jīng)濟(jì)對(duì)比103.5 雷士LED燈具優(yōu)勢(shì)11第四張章 LED節(jié)能照明燈的分析和計(jì)算124.1 燈具特點(diǎn)124.2 技術(shù)參數(shù)124.3 雷士LED時(shí)光燈與傳統(tǒng)日光燈經(jīng)濟(jì)對(duì)比134.4兩棟教學(xué)樓費(fèi)用計(jì)算 14第五張章 總結(jié)15第一章前言1.1、LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀綠色照明理念最早是由美國環(huán)保局于1991年提出的，實(shí)施至今二十年,已取得良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。其宗旨是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境和提高照明環(huán)境質(zhì)量。我國最初的定義是“綠色照明指通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用高效率、壽長(zhǎng)、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品（電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材以及調(diào)光控制設(shè)備和控光器件）,改善提高人

3、們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量從而創(chuàng)造一個(gè)高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益的環(huán)境并充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明來說,LED的發(fā)光效率從數(shù)字上來看的確不如高壓鈉燈。中國LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在“國家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下，形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚(yáng)州和石家莊七個(gè)國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地。目前，中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保

4、持較快增長(zhǎng)、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。2007年中國LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過300億元，已成為L(zhǎng)ED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶外照明發(fā)展最快，已有上百家LED路燈企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路，但國內(nèi)在大尺寸LCD背光和汽車前照燈方面仍顯落后。2008年北京奧運(yùn)會(huì)對(duì)LED照明的集中展示讓人們對(duì)LED有了全新的認(rèn)識(shí)，有力推動(dòng)了中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，核心競(jìng)爭(zhēng)力仍有待于進(jìn)一步提升。對(duì)國內(nèi)企業(yè)而言，壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù)，提高未來取得大廠專利授權(quán)

5、時(shí)的要價(jià)能力，或逐步通過研發(fā)突破核心專利。1.2、問題分析LED燈是由很多部分組成的,而其中發(fā)光最有效的元件是芯片,價(jià)格最貴的部分也在芯片?，F(xiàn)在的芯片的光效在6575lm/w,但是各大芯片廠商都在研制更大光效的芯片。試想一下,隨著科技的進(jìn)步,光效一旦發(fā)展到很高的水平,那么使用芯片的數(shù)量會(huì)比現(xiàn)在的少,而且芯片的價(jià)格也會(huì)同時(shí)下降。到那時(shí),LED路燈整體價(jià)格也會(huì)下降。LED照明器具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高 LED的使用質(zhì)量。因此研究大功率LED光源二次光學(xué)配光設(shè)計(jì),滿足大面積投光和泛光照明配光需求尤為迫切。通過二次光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù),設(shè)計(jì)外加的反射杯與多重光學(xué)透鏡及非球面出光表面,可以提高器件的取光效率。傳統(tǒng)光

6、源照射方向?yàn)?60°,燈具依靠反射器將大部分光線反射到特定方位,只有40%左右的光是直接透過玻璃罩到達(dá)路面的,其他的光是通過燈具反射器再投射出燈具的,燈具的反射器的效率一般僅為50%60%,所以有60%左右的光輸出在燈具內(nèi),是在損失了30%40%后再投射到路面上的。光源光輸出的很大一部分被限制在燈具內(nèi)部發(fā)熱消耗掉。LED燈的絕大部分光線都是前射光可以實(shí)現(xiàn)>95%的光效,這是LED區(qū)別于其他光源的重要特性之一,如果不能將這一特性很好利用,會(huì)使LED的優(yōu)勢(shì)大打折扣。大多數(shù)大功率LED燈由于是多個(gè)LED芯片拼裝,要將這么多光源照到不同方向,我們充分發(fā)揮芯片整體封裝的特點(diǎn),采用透鏡加以

7、解決,通過光學(xué)設(shè)計(jì),根據(jù)不同需要,配備不同凸面曲線,依靠透鏡來將光線分配到不同方向,保證出光角度大的可以達(dá)到120°160°,小的可以將光線聚集在30°以內(nèi),透鏡一旦定型,在生產(chǎn)工藝保證的前提下,同種燈具的配光特性也就達(dá)到了一致。完全可以通過經(jīng)過多次試制,不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),能夠使LED路燈達(dá)到道路照明標(biāo)準(zhǔn)要求的蝙蝠翼光型。目前隧道燈、路燈和一般照明燈已達(dá)到各自應(yīng)用場(chǎng)所的照明要求。1.3、LED燈與傳統(tǒng)光源的比較大功率LED燈與常規(guī)高壓鈉燈不同的是,大功率LED路燈的光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍(lán)光LED與黃色熒光粉合成的高效白光二極管,發(fā)光二極管(Ligh

8、tEmittingDiode,簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)ED)是基于半導(dǎo)體PN結(jié)形成的用微弱的電能就能發(fā)光的高效固態(tài)光源,在一定的正向偏置電壓和注入電流下,注入P區(qū)的空穴和注入N區(qū)的電子在擴(kuò)散至有源區(qū)后經(jīng)輻射復(fù)合而發(fā)出光子,將電能直接轉(zhuǎn)化為光能。LED的光源效率目前已達(dá)100lm/W,而且還有很大的發(fā)展空間,理論值能達(dá)到250lm/W。而高壓鈉燈的發(fā)光效率是隨功率增加才有所增加,因此,總體光效LED路燈比高壓鈉燈強(qiáng);LED燈有獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì),將LED燈的光照射到所需照明的區(qū)域,即路面,進(jìn)一步提高了光照效率,達(dá)到節(jié)能目的;LED燈本身具有光的指向性,沒有光的漫射,保證光效;LED燈的光顯色性比高壓鈉燈高,高壓

9、鈉燈顯色指數(shù)只有23左右,而LED路燈顯色指數(shù)可達(dá)到75以上,從視覺心理角度考慮,達(dá)到同等亮度,LED 路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低20%以上(參照英國道路照明標(biāo)準(zhǔn));而且,在中間視覺水平下,人眼在高色溫環(huán)境里比低色溫環(huán)境更容易辨別事物,避免了某些危險(xiǎn)狀態(tài)的發(fā)生。1.4、LED燈具的優(yōu)勢(shì)環(huán)保燈具，保護(hù)地球：傳統(tǒng)的日光燈中含有大量的水銀蒸汽，如果破碎水銀蒸汽則會(huì)揮發(fā)到大氣中。但LED日光燈則不使用水銀，且LED產(chǎn)品也不含鉛，對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用。LED日光燈被認(rèn)為二十一世紀(jì)綠色照明。高效轉(zhuǎn)換，減少發(fā)熱：傳統(tǒng)燈具會(huì)產(chǎn)生大量的熱，而LED燈具則是把電能全都轉(zhuǎn)換為光能，不會(huì)造成能源的浪費(fèi)。 而且對(duì)

10、文件，衣物也不會(huì)產(chǎn)生退色現(xiàn)象，清靜舒適，沒有噪音LED燈具不會(huì)產(chǎn)生噪音，對(duì)于使用精密電子儀器的場(chǎng)合為上佳之選。適合于圖書館，辦公室之類的場(chǎng)合。光線柔和，保護(hù)眼睛：傳統(tǒng)的日光燈使用的是交流電所以每秒鐘會(huì)產(chǎn)生100120次的頻閃。LED燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電不會(huì)產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，保護(hù)眼睛。無紫外線，沒有蚊蟲：LED燈具不會(huì)產(chǎn)生紫外線。因此不會(huì)象傳統(tǒng)的燈具那樣，有很多蚊蟲圍繞在燈源旁。室內(nèi)會(huì)變得更加干凈衛(wèi)生整潔。電壓可調(diào)85V275V：傳統(tǒng)的日光燈是通過整流器釋放的高電壓來點(diǎn)亮的，當(dāng)電壓降低時(shí)則無法點(diǎn)亮。而LED燈具在一定范圍的電壓之內(nèi)都能點(diǎn)亮，還能調(diào)整光亮度.節(jié)省能源，壽命更長(zhǎng)：LED日光燈的

11、耗電量是傳統(tǒng)日光燈的三分之一以下，壽命也是傳統(tǒng)日光燈的10倍，可以長(zhǎng)期使用而無需更換，減少人工費(fèi)用。更適合于難于更換的場(chǎng)合。堅(jiān)固牢靠，長(zhǎng)久使用： LED燈體本身使用的是PC料而并非傳統(tǒng)的玻璃，更堅(jiān)固牢靠，即使砸在地板上LED也不會(huì)輕易損壞，可以放心地使用。與普通的熒光燈相比， LED日光燈無需鎮(zhèn)流器，無需啟輝器，無頻閃。免維護(hù)，頻繁開關(guān)不會(huì)導(dǎo)致任何損壞。1.5、政策環(huán)境國家發(fā)改委發(fā)布了國家發(fā)展改革委關(guān)于開展低碳省區(qū)和低碳城市試點(diǎn)工作的通知進(jìn)一步推動(dòng)綠色照明工程，促進(jìn)半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)健康有序的發(fā)展國家發(fā)改委關(guān)于組織申報(bào)半導(dǎo)體照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程項(xiàng)目的通知 十城萬（計(jì)劃覆蓋上海、揚(yáng)州、濰坊、鄭州

12、、武漢、成都、深圳、廣州等21個(gè)城市）國家科技部關(guān)于同意開展十城萬盞半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程試點(diǎn)工作的復(fù)函 十一五期間，一場(chǎng)以綠色和低碳為核心的低碳經(jīng)濟(jì)革命正在中國的城市中萌芽。與十一五期間各種低碳城市的嘗試與探索不同，十二五期間城市的低碳化進(jìn)程推進(jìn)方案將以收益為核心，在改變傳統(tǒng)能源消費(fèi)模式的同時(shí)，保持城市經(jīng)濟(jì)以新模式高速成長(zhǎng)。1.6、發(fā)展趨勢(shì)LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來，世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競(jìng)賽。美國從2000年起投資5億美元實(shí)施“國家半導(dǎo)體

13、照明計(jì)劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動(dòng)類似的“彩虹計(jì)劃”。我國科技部在“863”計(jì)劃的支持下，2003年6月份首次提出發(fā)展半導(dǎo)體照明計(jì)劃。 第二章LED節(jié)能燈發(fā)光原理2.1、節(jié)能燈的工作原理節(jié)能燈的工作原理：是通過鎮(zhèn)流器給燈管燈絲加熱，大約在1160k溫度時(shí)，燈絲就開始發(fā)射電子(因?yàn)樵跓艚z上涂了一些電子粉)，電子碰撞氬原子產(chǎn)生非彈性碰撞，氬原子碰撞后獲得了能量又撞擊汞原子，汞原子在吸收能量后躍遷產(chǎn)生電離，發(fā)出253.7nm的紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光，由于熒光燈工作時(shí)燈絲的溫度在1160k左右，比白熾燈工作的溫度2200k-2700k低很多，所以它的壽命也大提高，達(dá)到5000小時(shí)以上，由

14、于它不存在白熾燈那樣的電流熱效應(yīng)，熒光粉的能量轉(zhuǎn)換效率也很高，達(dá)到每瓦60流明以上。2.2、節(jié)能燈原理     節(jié)能燈原理：普通的白熾燈光效每瓦10流明左右，壽命大約在2000小時(shí)左右，它的工作原理是：當(dāng)燈接入電路中，電流流過燈絲，電流的熱效應(yīng)使白熾燈發(fā)出連續(xù)的可見光和紅外線，此現(xiàn)象在燈絲溫度升到700k即可覺察，由于工作時(shí)的燈絲溫度很高，大部分的能量以紅外輻射的形式浪費(fèi)掉了。  節(jié)能燈除了有白色光之外，還有黃色(暖光)光。一般來說，在同一瓦數(shù)之下，一盞節(jié)能燈比白熾燈節(jié)能80%，平均壽命延長(zhǎng)6-8倍，熱輻射僅20%。非嚴(yán)格的情況下，一盞5瓦的節(jié)

15、能燈光照可視為等于25瓦的白熾燈，7瓦的節(jié)能燈光照約等于40瓦的，9瓦的約等于60瓦的。     在相當(dāng)一段長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，一些地方和廠家盲目的大上節(jié)能燈項(xiàng)目，由于在資金、技術(shù)、原材料以及工藝在沒有充分落實(shí)的情況下，使得產(chǎn)品質(zhì)量得不到保障，各企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量的不平衡，有的廠家不按工藝要求生產(chǎn)，組裝廠選用不合要求的燈管和元器件拼湊組成，質(zhì)次價(jià)低，嚴(yán)重?fù)p壞了節(jié)能燈的聲譽(yù)，光效低，壽命短，一致性差，造成社會(huì)上產(chǎn)生節(jié)能燈節(jié)能不節(jié)錢的說法，給節(jié)能燈的推廣帶來了很大的負(fù)面影響。     經(jīng)過將二十多年的發(fā)展，我國的節(jié)能燈產(chǎn)品制造技術(shù)

16、已經(jīng)有了很大的進(jìn)步與提高，很多產(chǎn)品已經(jīng)接近或達(dá)到國外的先進(jìn)水平，由于質(zhì)優(yōu)價(jià)低，國際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力非常強(qiáng)。但是市場(chǎng)上還是存在很大部分的節(jié)能燈廠商，不顧國家的法律法規(guī)，不顧消費(fèi)者的利益，仍在大量生產(chǎn)不"節(jié)能"的節(jié)能燈，由于它的質(zhì)次價(jià)低，每只價(jià)僅售5元左右，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的識(shí)別有限，在農(nóng)村及大部分城市，還有很大一部分的市場(chǎng)，由于大部分的市場(chǎng)被低檔產(chǎn)品占據(jù)著，使得好的節(jié)能燈產(chǎn)品比較難進(jìn)入市場(chǎng)，這給綠色照明推廣帶來了一定的難度，但隨著居民節(jié)能意識(shí)的提高以及對(duì)節(jié)能燈產(chǎn)品知識(shí)的深入了解，優(yōu)質(zhì)節(jié)能燈市場(chǎng)在一天天擴(kuò)大。2.3、LED發(fā)光原理50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，

17、第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode （發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好。發(fā)光二極管的核心部分是由 p 型半導(dǎo)體和 n 型半導(dǎo)體組成的晶片，在 p 型半導(dǎo)體和 n 型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為 p-n 結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 PN 結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制

18、作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED 。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從 LED 陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。2.4、LED節(jié)能燈發(fā)光原理節(jié)能燈的兩極是普通的鎢絲.鎢絲通電發(fā)熱后,就能發(fā)射出電子.在燈管兩側(cè)加上比較高的電壓,形成電場(chǎng),這些電子就會(huì)在燈管里被加速,形成有一定速度和能量的電子流. 燈管是被抽成真空的，里面充有汞，就是我們稱為的水銀。 在燈管通電發(fā)熱的情況下,這些水銀從液態(tài)蒸發(fā)就變成了氣態(tài).形成游離狀態(tài)的汞原子。電子流中的電子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激發(fā),變成激發(fā)狀態(tài)的電離子.稱為發(fā)生了階躍，激發(fā)狀態(tài)

19、的汞過了很短的時(shí)間就自發(fā)地回落到原來的狀態(tài),同時(shí)釋放出紫外線光，紫外線光不能用來照明.于是我們?cè)跓艄艿膬?nèi)壁涂了一些熒光物質(zhì),在紫外線光的轟擊下,熒光物質(zhì)受到激發(fā)以后,游離狀態(tài)的汞離子激發(fā)能量就能發(fā)射更多的比較自然的光線, 可用于我們照明。據(jù)查：一支管徑為36毫米的粗管徑熒光燈含汞量在2545毫克，一支管徑為26毫米的細(xì)管徑熒光燈含汞量為20毫克，一支管徑為10毫米的緊湊型熒光燈含汞量為10毫克。汞在常溫下呈液態(tài)，是一種易流動(dòng)的銀白色液態(tài)金屬。汞在熒光燈管里作為氣體放電介質(zhì)而存在，不但提高了燈的光效，而且豐富了光源的種類。所以目前的節(jié)能燈光源都含有汞。由于汞的沸點(diǎn)很低，在常溫下即可蒸發(fā)，廢棄的熒

20、光燈管破碎后，立即向周圍散發(fā)汞蒸氣，瞬時(shí)可使周圍空氣中的汞濃度達(dá)到每立方米1020毫克，國家規(guī)定的汞在空氣中的最高允許濃度為每立方米0.01毫克。它還可以隨著空氣而流動(dòng).一旦進(jìn)入人體的汞超過某一閾值，就會(huì)破壞人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，造成對(duì)身體的極大危害。汞進(jìn)入人體后很難被排除。筆者工廠的工人有十多年沒有接觸汞了,但現(xiàn)在檢查身體汞的含量仍然很高，而且隨時(shí)都還在打排汞針。所以筆者對(duì)節(jié)能燈有種本能的恐懼。 第三章教學(xué)樓的照度分析及用電對(duì)比3.1、調(diào)查問卷我們對(duì)平日在B205與B206教室學(xué)習(xí)的同學(xué)、上課老師以及電工進(jìn)行了多次不定時(shí)的抽樣調(diào)查得到了六十多分調(diào)查表，并進(jìn)行了概率分析。（1）學(xué)生調(diào)查報(bào)告結(jié)論：（

21、60人）1、B205教室的調(diào)查問卷第7題和B206調(diào)查問卷第8題反映出有90%以上的同學(xué)更愿意在裝有紅太陽LED燈管的教室里學(xué)習(xí)。2、從兩份報(bào)告的第1題反映出， 47%的人對(duì)現(xiàn)有普通熒光燈經(jīng)常壞導(dǎo)致的光線過暗反感。3、兩份報(bào)告的第3題中，有73.3%的人認(rèn)為更換LED無頻閃光源后會(huì)更為舒適。4、兩份報(bào)告的第4題中, 73.3%學(xué)生認(rèn)為現(xiàn)有靠后位置看黑板會(huì)吃力同時(shí)76.6%的學(xué)生認(rèn)為更換LED光源后教室會(huì)更明亮，會(huì)改善目前這種狀況。5、兩份報(bào)告的第5題中，70%的人認(rèn)為現(xiàn)有熒光燈用久后出現(xiàn)的頻閃會(huì)影響閱讀，43.3%的人認(rèn)為更換LED光源后會(huì)提高學(xué)習(xí)效率。7、兩份報(bào)告的第6題中，66.6%的人認(rèn)

22、為現(xiàn)有熒光燈無法滿足陰雨和夜晚的正常教學(xué)。（2）老師和電工的調(diào)查報(bào)告結(jié)論（5人）調(diào)查報(bào)告中顯示老師和電工對(duì)雷士LED燈管的安全、長(zhǎng)壽、維修便捷等特點(diǎn)表示肯定，并表示雷士LED燈管給他們的工作帶來了便利。同時(shí)也指出傳統(tǒng)熒光燈的壽命較短（2個(gè)月更換一次），更換頻繁的缺點(diǎn)，但是對(duì)于學(xué)校關(guān)于經(jīng)費(fèi)的方面，校方明顯指出雷士LED燈具前期的投入費(fèi)用要明顯比傳統(tǒng)熒光燈多的多，但是傳統(tǒng)熒光燈容易損壞，而且要定期頻繁更換，而雷士LED燈在用電費(fèi)用上要比傳統(tǒng)熒光燈便宜許多，且雷士LED燈更加環(huán)保，方便。市面上較常見的節(jié)能燈管有一般的普通燈管及漸為主流的三基色燈管，和白熾燈泡相比都有省電的優(yōu)點(diǎn)。所不同的是普通燈管的顯

23、色性偏低，而三基色的燈管則呈現(xiàn)出自然的陽光色，并且在顯色性及光效率上都更勝過一般的普通燈管。LED燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電不會(huì)產(chǎn)生LED燈具不會(huì)產(chǎn)生紫外線。其實(shí)含汞照明燈在使用過程中一般沒有什么污染，污染主要是報(bào)廢后電光源被隨意丟棄，破裂造成汞擴(kuò)散到空氣中，危害人體健康，污染環(huán)境。由于回收困難和回收價(jià)值太低，加之它還有許多的其它弊病，所以唯一的辦法就是淘汰它。3.2、照度分析產(chǎn)品主要性能對(duì)比表項(xiàng)目雷士LED燈管普通熒光燈管頻閃雷士LED燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電，不會(huì)產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，保護(hù)眼睛。傳統(tǒng)的日光燈使用的是交流電，所以每秒鐘會(huì)產(chǎn)生100120次的頻閃。清靜舒適,沒有噪音雷士LED

24、燈具不會(huì)產(chǎn)生噪音，對(duì)于使用精密電子儀器的場(chǎng)合上佳之選。適合于圖書館，辦公室之類的場(chǎng)合。安全舒適對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)有影響。沒有紫外線和紅外線，沒有有害材料，如 汞 ，保護(hù)眼睛，也沒有噪聲。成本雷士LED日光燈的耗電量是傳統(tǒng)日光燈的三分之一以下，壽命也是傳統(tǒng)日光燈的10倍，可以長(zhǎng)期使用而無需更換，減少人工費(fèi)用。更適合于難于更換的場(chǎng)合。 表3.2提高了原有教室照度，為學(xué)生提供明亮的學(xué)習(xí)環(huán)境；無有害物質(zhì)和有害光線，光線柔和，無閃爍，為學(xué)生提供健康的學(xué)習(xí)環(huán)境；節(jié)省能源、壽命更長(zhǎng)，節(jié)約成本；壽命更長(zhǎng)、免維護(hù)，避免頻繁更換燈管帶來的不便。3.3、燈具和教學(xué)樓信息產(chǎn)品型號(hào)功率電壓燈頭規(guī)格色溫光通量1高亮長(zhǎng)壽LED

25、燈管MY1201/18W-MSG131198mm6000K1350±100Lm燈具信息： 表3.3.1吉林建筑大學(xué)三公寓A、B、C三棟教學(xué)樓信息：教學(xué)樓層數(shù)：層每層教室數(shù)：個(gè)每間教室燈管數(shù)：pcs總計(jì)燈管數(shù)：pcsA516201600B512342040C5442840合計(jì)： 4480表3.3.23.4、兩種燈具經(jīng)濟(jì)分析3.4.1、兩種燈具對(duì)比（一） 使用材料的對(duì)比LED日光燈傳統(tǒng)日光燈1、 外殼：采用高壓鋁壓鑄型材管和高透過率PC透明或乳白發(fā)光罩；2、 光源：采用高亮度發(fā)光二極管作為發(fā)光源，具有耗電量低、使用壽命長(zhǎng)、高效率、高亮度、低熱量、堅(jiān)固耐用等特點(diǎn) 。3、 填充物質(zhì)：管內(nèi)無需

26、填充任何氣體，具有真正意義上的環(huán)保性質(zhì)；4、 啟動(dòng)：無需借助啟輝器與整流器，瞬間啟動(dòng)；1、 外殼：采用玻璃材質(zhì)，易碎，安全性得不到保證；2、 光源：兩端各有一燈絲，燈管內(nèi)充有微量的氬氣和稀薄的汞蒸氣，燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉，兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線；3、 填充物質(zhì)：管內(nèi)需填充氬氣和汞蒸氣，且這些氣體均屬于毒性氣體，對(duì)空氣具有污染性，不環(huán)保；4、 啟動(dòng)：需借助整流器與啟輝器啟動(dòng)；表3.4.13.4.2、教B205和教A205電表讀數(shù)跟蹤表日期教室10.25（初始讀數(shù)）11.01（實(shí)測(cè)讀數(shù)）11.08（實(shí)測(cè)讀數(shù)）11.15（實(shí)測(cè)讀數(shù)）用電總量（11.15讀數(shù)減初始讀數(shù)）B205881251

27、73208120A205109211317412303 表3.4.23.4.3、教B205和教A205能耗對(duì)比表 電價(jià)：0.5元/度教室用電總量總天數(shù)教室每日用電量(用電總量/總天數(shù))每只燈管每日用電量(每教室每日電量/34)每年（365）每教室電費(fèi)(每日用電*0.5*365)B2051202060.181095元A2063032015.150.452764.88元表3.4.33.5、雷士LED燈具優(yōu)勢(shì)環(huán)保燈具，保護(hù)地球：傳統(tǒng)的日光燈中含有大量的水銀蒸汽，如果破碎水銀蒸汽則會(huì)揮發(fā)到大氣中。但LED日光燈則不使用水銀，且LED產(chǎn)品也不含鉛，對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用。LED日光燈被認(rèn)為二十一世紀(jì)的綠色照

28、明。高效轉(zhuǎn)換，減少發(fā)熱：傳統(tǒng)燈具會(huì)產(chǎn)生大量的熱，而LED燈具則是把電能全都轉(zhuǎn)換為光能，不會(huì)造成能源的浪費(fèi)。 而且對(duì)文件，衣物也不會(huì)產(chǎn)生退色現(xiàn)象。清靜舒適，沒有噪音： LED燈具不會(huì)產(chǎn)生噪音，對(duì)于使用精密電子儀器的場(chǎng)合為上佳之選。適合于圖書館，辦公室之類的場(chǎng)合。光線柔和，保護(hù)眼睛：傳統(tǒng)的日光燈使用的是交流電，所以每秒鐘會(huì)產(chǎn)生100120次的頻閃。LED燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電，不會(huì)產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，保護(hù)眼睛。無紫外線，沒有蚊蟲：XLED燈具不會(huì)產(chǎn)生紫外線，因此不會(huì)象傳統(tǒng)的燈具那樣，有很多蚊蟲圍繞在燈源旁。室內(nèi)會(huì)變得更加干凈衛(wèi)生整潔。電壓可調(diào)85V275V：傳統(tǒng)的日光燈是通過整流器釋放的高電壓來

29、點(diǎn)亮的，當(dāng)電壓降低時(shí)則無法點(diǎn)亮。LED燈具在一定范圍的電壓之內(nèi)都能點(diǎn)亮，還能調(diào)整光亮度.節(jié)省能源，壽命更長(zhǎng)：LED日光燈的耗電量是傳統(tǒng)日光燈的三分之一以下，壽命也是傳統(tǒng)日光燈的10倍，可以長(zhǎng)期使用而無需更換，減少人工費(fèi)用。更適合于難于更換的場(chǎng)合。堅(jiān)固牢靠，長(zhǎng)久使用： LED燈體本身使用的是PC料而并非傳統(tǒng)的玻璃，更堅(jiān)固牢靠，即使砸在地板上LED也不會(huì)輕易損壞，可以放心地使用。與普通的熒光燈相比， LED日光燈無需鎮(zhèn)流器，無需啟輝器。3.6、雷士日光燈與傳統(tǒng)日光燈費(fèi)用對(duì)比序號(hào)項(xiàng)  目T8 LED日光燈傳統(tǒng)日光燈管1輸入功率，包含驅(qū)動(dòng)電源或整流器20W44W220個(gè)月電費(fèi)對(duì)比6

30、00天×14小時(shí)×0.02KW×1支×1元/度=168元/年600天×14小時(shí)×0.044KW×1支×1元/度=369.6元/年3一次性投入成本250元/支45元/支4年電費(fèi)+一次性投入成本168+250=418元369.6+45=414.6元表3.6第四章采用LED節(jié)能照明燈的分析和計(jì)算4.1、燈具特點(diǎn)LED日光燈特點(diǎn)：LED日光燈以質(zhì)優(yōu)、耐用、節(jié)能為主要特點(diǎn)，投射角度調(diào)節(jié)范圍大，18W的亮度相當(dāng)于普通40W日光燈，抗高溫，防潮防水，防漏電。LED日光燈為綠色環(huán)保的半導(dǎo)體電光源，光線柔和，光譜純，有利于使用者的視

31、力保護(hù)及身體健康。對(duì)于色溫方面可以做到與使用環(huán)境相匹配的色度。使用電壓有:100v-265v可選，外罩可選PC透明或PC磨砂材質(zhì)。燈頭款式多樣化，可根據(jù)使用的環(huán)境進(jìn)行單一方面的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)日光燈特點(diǎn)：傳統(tǒng)日光燈兩端各有一燈絲，燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉，兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，熒光粉發(fā)出柔和的可見光。在啟動(dòng)時(shí)燈管開始點(diǎn)燃時(shí)需要一個(gè)高電壓，正常發(fā)光時(shí)只允許通過不大的電流，這時(shí)燈管兩端的電壓低于電源電壓。4.2、技術(shù)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格及參數(shù)T8-600T8-900T8-12001輸入電壓160240V AC 47-63HZ160240V AC 47-63HZ16

32、0240V AC   47-63HZ2輸出功率(W)914183LED數(shù)量(PCS)4669924光通量(lm)6509008501400130018005工作溫度（°C）-2050-2050-20506溫升（°C）1719171917197功率因數(shù)0.650.650.658產(chǎn)品尺寸長(zhǎng)度600mm*管徑26mm/28mm/30mm可選長(zhǎng)度900mm*管徑26mm/28mm/30mm可選長(zhǎng)度1200mm*管徑26mm/28mm/30mm可選9日光燈色溫（可選）暖色3000-3500K，白色5000-6000K暖色3000-3500K，白色5000-6000

33、K暖色3000-3500K，白色5000-6000K表4.2 4.3、雷士 LED日光燈與傳統(tǒng)燈管投入成本與電費(fèi)對(duì)比。 條件為： 1、以1支日光燈每天照明14小時(shí)計(jì)算。 2、1支20W  T8 LED日光燈（含電源，效率90%）耗電量與1支44W傳統(tǒng)日光燈管（含整流器效率90%）亮度相當(dāng)。 以上數(shù)據(jù)來源：以國產(chǎn)鴻利光提供的LED光通量數(shù)據(jù)：1瓦產(chǎn)生70lm,即18瓦×80lm=1440 lm；40瓦PHILIPS傳統(tǒng)日光產(chǎn)生1500 lm。 3、以使用國產(chǎn)LED價(jià)格計(jì)算。（若使用進(jìn)口LED，20W LED日光燈可達(dá)到68W傳統(tǒng)日光燈管亮度）一次性投入成本包括：燈管

34、、支架及平攤線路等材料成本。費(fèi)用對(duì)比：數(shù)據(jù)分析，由表4.2.1可以得出：大約20個(gè)月的時(shí)間可以收回T8 LED日光燈的投入成本。對(duì)于每天照明時(shí)間更長(zhǎng)的用戶，成本回收周期更短。LED日光燈設(shè)計(jì)平均壽命為8年（約4萬小時(shí)×14小時(shí)×365天），較少的維護(hù)費(fèi)用（約50元）。而傳統(tǒng)日光燈在8年中需更換燈管約10支×8元/支+50元維護(hù)費(fèi)用=130元。8年時(shí)間可節(jié)省費(fèi)用如下表：序號(hào)項(xiàng)  目雷士 LED日光燈傳統(tǒng)日光燈管18年投入成本418元（前20個(gè)月總費(fèi)用）+50元（維護(hù)費(fèi)用）=468元414.6元（前20個(gè)月總費(fèi)用）+130元 (更換燈管和維護(hù)費(fèi)用)

35、 =544.6元28年省電費(fèi)8.4元(每月電費(fèi))×（96月-20月）=638.4元18.48(每月電費(fèi))×（96月-20月）=1404.48元38年總費(fèi)用468元+638.4元=1106.4元544.6+1404.48=1949.08元48年節(jié)省總費(fèi)用1949.08-1106.4=842.68元58年節(jié)省總費(fèi)用率842.68/1949.08*100%=43.2%表4.2.2注：每個(gè)月電費(fèi)=30天×14小時(shí)×0.044KW×1支×0.5元/度=18.48元 30天×14小時(shí)×0.02KW×1支×1

36、元/度=4.2元4.4、兩棟教學(xué)樓費(fèi)用計(jì)算（一）：40W的傳統(tǒng)日光燈將用實(shí)際耗電18W的LED日光燈替代。      原40W傳統(tǒng)日光燈其實(shí)際用電量為46W（以普通電感式鎮(zhèn)流器為參考），每天照明8小時(shí)；由于電網(wǎng)電壓升高時(shí)耗電將增加，起動(dòng)時(shí)功率也較平時(shí)大，總功率較LED日光燈的大，線路損耗將加大，以上幾項(xiàng)合計(jì)將增加10%的附加損耗; 每度電費(fèi)按1.00元/人民幣計(jì)算，一年300天。40W傳統(tǒng)日光燈購買時(shí)每盞15.00元，每支傳統(tǒng)日光燈的維修、維護(hù)費(fèi)（包括燈管、鎮(zhèn)流器、人工、工資、機(jī)械、配套供電房的折舊分?jǐn)偟龋?5元/支/每年，而LED日光燈為

37、100元/支/每年。1、安裝使用11010盞40W傳統(tǒng)日光燈的一年費(fèi)用為：a、  購燈費(fèi)用 ：11010支×15.00元/套=165150.00元b、  一年耗電: 11010支×46W×8小時(shí)/天×1.00元/度÷1000（千瓦時(shí)）×300天=1215504.00元c、  附加耗電費(fèi)用：1215504×10%=121550.4元d、  維修維護(hù)費(fèi)：11010支×35元/每年=385350.00元/年綜合以上各項(xiàng)11010支傳統(tǒng)日光燈一

38、年的費(fèi)用為1887554.4元2、安裝使用11010盞18W 雷士LED日光燈一年的總費(fèi)用：a、  購燈費(fèi)用：11010支× 200 元/支= 2202000 元b、  一個(gè)月總耗電：11010支×18W/支×8小時(shí)×1.00元/度÷1000（千瓦時(shí)）×300天= 475632 元c、  維修維護(hù)費(fèi)：11010支× 0元/年 =0元綜合以上各項(xiàng)11010支158LED日光燈第一個(gè)月的總費(fèi)用為:2677632元 依據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得出：一年兩種燈的總費(fèi)用相差802078元，但由于使用了LED日光燈，則每年可省電費(fèi)及各種費(fèi)用31268元，也就是說約2.5年即可收回投入買11010支LED日光