LED節(jié)能燈與傳統(tǒng)照明燈的節(jié)能對(duì)比分析

1、LED節(jié)能燈與傳統(tǒng)照明燈的節(jié)能對(duì)比分析一、各種燈源發(fā)光原理1.1白熾燈的發(fā)光原理白熾燈是將電能轉(zhuǎn)化為光能以提供照明的設(shè)備。其工作原理是： 電首先被轉(zhuǎn)化成了熱，將燈絲加熱至極高的溫度（鎢絲，熔點(diǎn)達(dá)3000多），這時(shí)候組成燈絲的元素的原子核外電子會(huì)被激發(fā)， 從而使得其向較高能量的外層躍遷，當(dāng)電子再次向低能量的電子層躍遷時(shí)，多余的能量便以光的形式放出來了。同時(shí)產(chǎn)生熱量， 螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集，使得燈絲的溫度達(dá) 2000以上，燈絲在處于白熾狀態(tài)時(shí)，就象燒紅了的鐵能發(fā)光一樣而發(fā)出光來。燈絲的溫度越高，發(fā)出的光就越亮。故稱之為白熾燈。缺點(diǎn)： 1） 高耗能：發(fā)光效率低，不利于節(jié)能；產(chǎn)生的熱為2） 壽命

2、相對(duì)地較短一般在1000 小時(shí)左右80%，光僅為20%。3）顏色單一：其暖色和帶黃色光，有時(shí)不一定受歡迎。容易損壞：玱璃制品。1.2 節(jié)能燈的發(fā)光原理節(jié)能燈是由汞蒸氣電離產(chǎn)生紫外線， 紫外線使螢光粉發(fā)光的。 剛開燈時(shí)汞沒有完全變成汞蒸氣，所以剛開燈時(shí)光線比較暗， 過一會(huì)汞完全變成汞蒸氣才會(huì)亮起來。 另外要說明的是， “我們現(xiàn)在使用的節(jié)能燈大多數(shù)是三基色不鹵粉的”， 它們都要“由汞蒸氣電離產(chǎn)生紫外線來使螢光粉（三基色螢光粉戒鹵粉螢光粉）發(fā)光的”。這是節(jié)能燈不日光燈發(fā)光的基本原理！缺點(diǎn)：1）就是節(jié)能燈很明亮有閃爍現(xiàn)象，對(duì)眼睛有影響2）生產(chǎn)過程中和使用廢棄后有汞污染, 目前西方國(guó)家對(duì)汞污染是相當(dāng)?shù)闹?/p>

3、視.國(guó)人也越來越認(rèn)識(shí)到了汞污染的危害性.3）由于是玱璃制品, 易破碎 , 不好運(yùn)輸 , 不好安裝 .4）其耗電量還是嫌大了些.5）容易損壞 , 壽命短 , 節(jié)能不省錢這句話就是它的最好寫照.1.3 日光燈的發(fā)光原理日光燈管兩端裝有燈絲，玱璃管內(nèi)壁涂有一層均勻的薄熒光粉，管內(nèi)被抽成真空度103-104毫米汞柱以后，充入少量惰性氣體，同時(shí)還注入微量的液態(tài)水銀。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，使熒光粉發(fā)出柔和的可見光。燈管兩端發(fā)黑原因：鎢絲的升半直接變成鎢氣，這些鎢氣體遇到溫度較低的燈管壁又凝半在燈管壁上而發(fā)黑的，當(dāng)鎢絲升半到比較細(xì)瘦時(shí)，通電后就很容易燒斷，從而結(jié)束了燈的壽

4、命。日光燈的缺點(diǎn)：1）日光燈的附件多，故障機(jī)會(huì)較多。2）日光燈的價(jià)格比鎢絲白熾燈貴。3）日光燈的功率不能做得很大。4）日光燈發(fā)光是閃爍的出現(xiàn)頻閃。1.4 LED 的發(fā)光原理發(fā)光二極管是由 - 族化合物，如 GaAs（砷化鎵）、 GaP（磷化鎵）、 GaAsP（磷砷化鎵）等卉導(dǎo)體制成的，其核心是 PN結(jié)。因此它具有一般 P-N 結(jié)的 I-V 特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N 區(qū)注入 P 區(qū)，空穴由 P 區(qū)注入 N 區(qū)。迚入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子 （少子）一部分不多數(shù)載流子 （多子）復(fù)合而發(fā)光 .LED燈有什么優(yōu)點(diǎn)：1節(jié)能 .白光 L

5、ED的能耗僅為白熾燈的1/10 ，節(jié)能燈的1/4.2長(zhǎng)壽 .壽命可達(dá)10 萬小時(shí)以上 , 對(duì)普通家?guī)檎彰骺芍^/" 一勞永逸 /".3可以工作在高速狀態(tài). 節(jié)能燈如果頻繁的啟勱戒關(guān)斷燈絲就會(huì)發(fā)黑很快的壞掉.4固態(tài)封裝，屬于冷光源類型。所以它很方便運(yùn)輸和安裝，可以被裝置在仸何微型和封閉的設(shè)備中，不怕振勱，基本上用不著考慮散熱。5 LED技術(shù)正日新月異的在迚步，它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破，價(jià)格也在不斷的降低。一個(gè)白光 LED 迚入家?guī)榈臅r(shí)代正在迅速到來。6環(huán)保，沒有汞的有害物質(zhì)。 LED燈的組裝部件可以非常容易的拆裝，不用廠家回收都可以通過其它人回收。 缺點(diǎn)：目前開發(fā)成本高，

6、價(jià)格相對(duì)較高。品種不是太全?？偨Y(jié)： 很明顯， 叧要 LED燈的成本隨led 技術(shù)的不斷提高而降低。節(jié)能燈及白熾燈必然會(huì)被LED燈所取代。目前國(guó)家越來越重視照明節(jié)能及環(huán)保問題，已經(jīng)在大力推行使用LED燈了。二、 LED球泡燈與傳統(tǒng)燈的光強(qiáng)分布實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)三種燈光強(qiáng)分布測(cè)試綜合分析：環(huán)境溫度： 28 度 環(huán)境濕度： 60% 測(cè)試日期2011 年 3 月 1 日下午 ( 同一環(huán)境下）1. 西湖牌白熾燈：平均光強(qiáng)： 28.80cd每瓦平均光強(qiáng)： 28.80/36.83w(實(shí)際測(cè)出 )=0.78cd/w2. 螢火蟲節(jié)能燈：平均光強(qiáng)： 60.40cd 每瓦平均光強(qiáng)： 60.40cd/16.81w=3.59cd

7、/w 3. LED 燈：平均光強(qiáng)： 52.47cd 每瓦平均光強(qiáng)： 52.47cd/2.69w=19.50cd/w 節(jié)能對(duì)比分析：LED燈 / 白熾燈： 19.50cd/w/0.78cd/w=25倍也就是： LED燈是白熾燈耗電量的1/25 既節(jié)能達(dá)到96%LED燈 / 節(jié)能燈： 19.50cd/w/3.59cd/w=5.4倍也就是： LED燈是節(jié)能燈耗電量的5/27 即節(jié)能率達(dá)到82%?？偨Y(jié)：在同等亮度的情況下： LED燈比白熾燈要節(jié)能達(dá)到 90%以上。對(duì)比節(jié)能燈節(jié)能效果能達(dá)到 80% 左右。三、 LED節(jié)能燈同一型號(hào)不同發(fā)光角度的不同用途LED芯片發(fā)光角度15 度：實(shí)際成品燈發(fā)光角度為 3

8、0 度左右的等一般為射燈 . 常用于重點(diǎn)照明。 如建筑要素、 構(gòu)架、 衣櫥、收藏品、 裝飾品及藝術(shù)品燈。 也用于娛樂場(chǎng)所。 一般配有各種射燈燈具戒筒燈具來迚行。LED芯片發(fā)光角度45-60 度：實(shí)際成品燈發(fā)光角度為90-120 度的：一般用于焦點(diǎn)照明，也稱仸務(wù)照明。多用于需要聚光的場(chǎng)所。如閱讀、寫作、工藝勞勱、機(jī)床、做游戲燈。多用于取代配有筒燈燈具的燈戒帶有燈盤的燈。LED芯片發(fā)光角度60-90 度：實(shí)際成品燈發(fā)光角度為 120-180 度的等一般用取代一些帶燈具戒橫插戒安裝帶有格柵盤的燈。LED芯片發(fā)光角度120 以上的：實(shí)際成品燈發(fā)光角度在 180-240 度以上的燈多用于基本照明，一般要

9、求是明亮、舒適、無眩光開且照度均勻。在家居環(huán)境中，主要是依靠各種吸頂燈戒落地?zé)魜硖峁??？偨Y(jié)： LED發(fā)光角度的可選性賦予了LED燈具有其他燈源不可比擬的優(yōu)勢(shì)。例如我們同一款型號(hào)的LED等我們可以做成不同發(fā)光角度的燈（15 度 45 度、 60 度、 70度、 120度. 等等）完全可以根據(jù)市場(chǎng)的需要來一對(duì)一提供定做。為市場(chǎng)開拓解決了款式單一的局限性。四、 LED日光燈不傳統(tǒng)日光燈實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比：4.1LEDT8/T10 管不日光管參數(shù)對(duì)比（燈座加反光罩，燈管為外購(gòu)，額定功率35W）LED節(jié)能燈泡與傳統(tǒng)照明燈節(jié)能效果對(duì)比一、光強(qiáng)對(duì)比白熾燈光強(qiáng)分布曲線LED節(jié)能燈泡光強(qiáng)分布曲線角度0° （

10、中心）30°45°60°90°120°25W 白熾燈1514.515141212光強(qiáng)cd5W大功率LED燈泡6350433040注：25W白熾燈采用飛利浦白熾燈泡。普通照明一般有效角度為6090°左右（對(duì)應(yīng)表中30°與 45°），從上表可以看出，30°高于3 倍， 45°仍高于2.5 倍，所以 LED節(jié)能燈實(shí)際照明效果相當(dāng)于5060W的白熾燈泡，亮度相當(dāng)于白熾燈泡的11 倍。二、光通量對(duì)比（簡(jiǎn)單比較法）1、大功率LED節(jié)能燈泡與白熾燈泡比較功率光通量光效壽命5W普通節(jié)能燈300lm60lm/w5

11、W5,000 h5W普通節(jié)能燈裝入筒燈180lm36lm/w5w 大功率LED節(jié)能燈泡4.7W280lm59.2lm/w50,000 h注：25W白熾燈泡采用飛利浦白熾燈泡。燈具效率按60%計(jì)算。從上表可以看出，單獨(dú)比較光源， 5W LED節(jié)能燈是白熾燈光效的 5.5 倍，但裝入燈具后，由于白熾燈大部份光線需要燈具反射出來，而反射時(shí)會(huì)損失一部分光線（ LED光源不存在此問問題），故 5W LED節(jié)能燈是白熾燈光效的 9 倍，即相同功率下， 5W LED 節(jié)能燈光效是白熾燈亮度的 9 倍。經(jīng)過上述對(duì)比，說明 LED節(jié)能燈實(shí)際比白熾燈節(jié)電 90%。2、 LED節(jié)能燈與鹵素?zé)魧?duì)比功率光通量光效壽命3

12、5W鹵素?zé)?53lm14.5lm/w37W2,000 h35W鹵素?zé)粞b入筒燈332lm9.0lm/w5W大功率 LED燈泡4.7W280lm59.2lm/w50,000 h注： 35W鹵素?zé)舨捎谩胺鹕健丙u素?zé)?。燈具效率?60%計(jì)算。從上表可以看出，單獨(dú)比較光源，5WLED節(jié)能燈是鹵素?zé)艄庑У?4倍，但裝入燈具后， 由于鹵素?zé)舸蟛糠莨饩€需要燈具反射出來，而反射時(shí)會(huì)損失一部分光線（LED光源不存在此問問題），故 5WLED節(jié)能燈是鹵素?zé)艄庑У?.5 倍，即相同功率下， 5WLED節(jié)能燈光效是鹵素?zé)袅炼鹊?.5 倍。經(jīng)過上面的對(duì)比，說明LED節(jié)能燈燈實(shí)際比鹵素?zé)艄?jié)電 85%。3、 LED節(jié)能燈與普

13、通節(jié)能燈對(duì)比功率光通量光效壽命5W普通節(jié)能燈300lm60lm/w5W5,000 h5W普通節(jié)能燈裝入筒燈180lm36lm/w5W大功率 LED節(jié)能燈泡4.7W280lm59.2lm/w50,000 h注： 5W普通節(jié)能燈采用“佛山”節(jié)能燈。燈具效率按60%計(jì)算從上表看出，單獨(dú)比較光源， 5W大功率 LED節(jié)能燈泡與 5W普通節(jié)能燈亮度相當(dāng)，但裝入燈具后， 由于普通節(jié)能燈發(fā)光角度太大， 大部份光線需經(jīng)燈具反射出來， 而反射時(shí)會(huì)損失一部份光線（ LED光源不存在此問題），故 5W LED節(jié)能燈實(shí)際照明效果的亮度已高于普通節(jié)能燈的 50%左右，相應(yīng)的， 5W LED節(jié)能燈比 5W普通節(jié)能燈節(jié)電

14、50%以上。經(jīng)過上面的對(duì)比，說明 LED節(jié)能燈實(shí)際比普通節(jié)能燈節(jié)電 50%。結(jié)論： LED節(jié)能燈的有效利用光通量，光效是傳統(tǒng)的普通能燈、鹵素?zé)簟?白熾燈泡的1.6 倍、4 倍、 5 倍。 LED節(jié)能燈有優(yōu)異的顯色指數(shù)，比普通節(jié)能燈長(zhǎng)10 倍的使用壽命，甚至是白熾燈泡壽命的50 倍。LED照明的發(fā)光原理及優(yōu)點(diǎn) ：LED是發(fā)光二極管的簡(jiǎn)稱。由鎵（ Ga）與砷（ AS）、磷（ P）的化合物制成的二極管， 當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光， 因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。目前出現(xiàn)了可以發(fā)出類似

15、白熾燈光色的LED，這就為現(xiàn)代照明提供了一種壽命長(zhǎng)，效率高的照明光源，最為可貴的是，LED器件具有長(zhǎng)達(dá)5 萬以至10 萬小時(shí)以上壽命，適合多種場(chǎng)合應(yīng)用的特點(diǎn)。LED發(fā)出的光與自然光不同，其頻譜不是連續(xù)的，缺少紅外部分，所以與白熾燈不同，LED產(chǎn)生的熱量不是靠輻射散出，而是必須通過傳導(dǎo)方式散出，這也是 LED被稱為冷光源的原因。 LED具有以下優(yōu)點(diǎn)：高效節(jié)能： 白光 LED是目前已知的最為節(jié)能的白光光源器件。一千小時(shí)僅耗幾度電（普通 60W白熾燈十七小時(shí)耗1 度電，普通10W節(jié)能燈一百小時(shí)耗1 度電）超長(zhǎng)壽命：半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲，無玻璃泡，不怕震動(dòng)，不易破碎，使用壽命可達(dá)五萬小時(shí)以上（普通白熾燈使用壽命僅有數(shù)百小時(shí)，