LED路燈與高壓鈉燈對(duì)照總結(jié)

LED路燈與傳統(tǒng)鈉燈的對(duì)照: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”的概念也在慢慢深切人心。隨著科技的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體材料應(yīng)用技術(shù)的高速進(jìn)展，小功率LED光源已普遍應(yīng)用于的景觀照明，大功率的LED路燈也愈來(lái)愈多的引發(fā)各方面的關(guān)注。LED燈的發(fā)光原理：LED(LightEmittingDiode),發(fā)光二極管，是由O-W族化合物制成，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它能夠直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，半導(dǎo)體晶片由三部份組成，一部份是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)作用于那個(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，這確實(shí)是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也確實(shí)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，電弧管兩頭電極之間產(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(yáng)極運(yùn)動(dòng)進(jìn)程中，撞擊放電物質(zhì)的原子，使其取得能量產(chǎn)生電離或激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)答復(fù)到基態(tài)；或由電離態(tài)變成激發(fā)態(tài)，再回到基態(tài)無(wú)窮循環(huán)，現(xiàn)在，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(guò)直流低壓點(diǎn)亮發(fā)光二極管組來(lái)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(yáng)能結(jié)合起來(lái)，使得太陽(yáng)能LED路燈成了以后道路照明方式的一種可能。一、關(guān)于能效分析、比較應(yīng)依照達(dá)到相同照度(亮度)水平，接近的照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下比較二者的照明安裝功率。由于高壓鈉燈大功率燈管(250?400W)光效高，可達(dá)130?1401m/W,而小功率燈管(100?150W)光效約為80?1001m/W,而現(xiàn)用大功率LED路燈多用1WLED管，其光效都差不多，因此宜別離對(duì)大功率路燈與小功率路燈作分析。(1)大功率(2250W)路燈：高壓鈉燈光效高，考慮鎮(zhèn)流器損耗，燈具效率和光道利用率等三個(gè)因素，綜合效率假設(shè)按0.55計(jì)，那么鈉燈的有效光效約為70?751m/W;而LED路燈的有效光效，目前在美國(guó)約為621m/W,國(guó)內(nèi)最好的企業(yè)已達(dá)56?581m/W。因此，對(duì)大功率路燈，目前LED比鈉燈的能效要低一些。（2）小功率（W150W）路燈：鈉燈的有效光效（計(jì)入綜合效率0.55）約為45~551m/W,而LED仍按56~581m/W計(jì)，那么LED比鈉燈可實(shí)現(xiàn)節(jié)能10%~20%，最高可達(dá)30%。從上分析，可知用于支路的小功率（W150W）時(shí)，LED路燈比鈉燈的可節(jié)能達(dá)10%~30%,而大功率仍比不上鈉燈的能效。因此，那些籠統(tǒng)宣稱(chēng)LED路燈比高壓鈉燈節(jié)能，乃至可節(jié)能50%,60%等說(shuō)法，顯然有夸大和炒作之嫌。咱們應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)的分析，實(shí)事求是的原那么，不然容易誤導(dǎo)利用者和廣大群眾。二、光源光色對(duì)道路照明成效的分析高壓鈉燈的相關(guān)色溫（1。2為2100K左右，屬暖色溫，其顯色指數(shù)（Ra）只有23~25,顯色性低;而LED路燈此刻利用的色溫多大于5300K，屬冷色溫，較好的產(chǎn)品，其Ra可達(dá)70~80,顯色性好。作為機(jī)動(dòng)車(chē)行駛的快速道、骨干道，偏黃色光的鈉燈，對(duì)看清前方90~160m左右距離路面狀況，成效比白色光略?xún)?yōu)，專(zhuān)門(mén)是對(duì)有霧、多塵的空氣條件下，鈉燈較有優(yōu)勢(shì)。關(guān)于人行道、商業(yè)步行街、居住小區(qū)等道路，LED的顯色性?xún)?yōu)于鈉燈，分辨人的狀況更清楚，較有優(yōu)勢(shì)。3、經(jīng)濟(jì)性分析對(duì)照高壓鈉燈具，每套約為1200~1500元；目前LED路燈，按功率大小不同，價(jià)錢(qián)相差較大，大約在4000~8000元左右。就現(xiàn)狀而言，LED路燈明顯太貴，價(jià)高達(dá)3~5倍之巨。如前?小于150W的LED能夠節(jié)能10%~30%,每一年每燈節(jié)電約50~150KWh,全然無(wú)法回收多花費(fèi)的購(gòu)燈費(fèi)用。只能期望在以后假設(shè)千年，LED進(jìn)展趨勢(shì)看其價(jià)錢(qián)會(huì)慢慢下降，能效進(jìn)一步提高，再比較其經(jīng)濟(jì)性能。4、利用壽命分析比較利用壽命應(yīng)立足于整燈壽命。高壓鈉燈包括光源、電器附件（主若是鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器）和燈具，鈉燈用于路燈平均壽命3~5年，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器可不能低于20年，燈具也是如此。而LED路燈的利用壽命暫無(wú)利用體會(huì)，現(xiàn)有的企業(yè)號(hào)稱(chēng)5萬(wàn)、6萬(wàn)小時(shí)，尚無(wú)靠得住依據(jù)。美國(guó)能源之星制訂的要求，分為不低于35000h和25000h兩檔，主若是LED芯片壽命很長(zhǎng)，卻與封裝后的溫度，散熱等諸多因素關(guān)系極大，另外還有驅(qū)動(dòng)電路裝置的電子元器件壽命問(wèn)題，如電容器往往只有8000h至10000h。因此整體說(shuō)，LED路燈利用壽命不能和鈉燈路燈比擬。五、維持性能比較以城市路燈治理部門(mén)為代表的用戶(hù)，更關(guān)切路燈的保護(hù)性能。按分析，鈉燈的保護(hù)性能好，燈具只要擦洗，沒(méi)必要改換，鎮(zhèn)流器很少改換，光源T5年改換一次，也很方便。而LED路燈、涉及LED管、模組（含透鏡等）、電源裝置等，發(fā)生元器件、組件損壞的可能性較大，維修改換也有困難，極可能要整體改換，費(fèi)用較高，還有待爾后解決。LED路燈尚未標(biāo)準(zhǔn)可循，對(duì)招標(biāo)、訂購(gòu)，對(duì)利用、保護(hù)都不利。綜上所述，咱們以為L(zhǎng)ED路燈是最近幾年來(lái)顯現(xiàn)的新事物，隨著LED產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展必將會(huì)有更大的進(jìn)展，前景廣漠。但目前應(yīng)用現(xiàn)狀，還存在很多問(wèn)題，盡管有少數(shù)從事1￡0路燈研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)、做出了專(zhuān)門(mén)大盡力，解決了一些技術(shù)難題，推動(dòng)了該產(chǎn)品的前進(jìn)，他們不愧行業(yè)的精英；但從整體說(shuō)，LED路燈產(chǎn)品的水平、質(zhì)量、良莠不齊、不同甚大，尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)予以標(biāo)準(zhǔn)，有的急功近利，產(chǎn)品能效不高，散熱問(wèn)題沒(méi)有處置好，光衰專(zhuān)門(mén)大，利用壽命不長(zhǎng)，沒(méi)有合理的燈具配光，不能達(dá)到推行利用要求。咱們希望，科研、教學(xué)、設(shè)計(jì)單位，利用單位和生產(chǎn)企業(yè)一起盡力，致力于解決各類(lèi)技術(shù)難題，提高產(chǎn)品水平，制訂和完善一系列的標(biāo)準(zhǔn)，為推行應(yīng)用作好各項(xiàng)預(yù)備。在推行應(yīng)用上，應(yīng)堅(jiān)持循序漸近，從試點(diǎn)開(kāi)始，總結(jié)體會(huì)，不斷改良;應(yīng)從小功率LED路燈應(yīng)用于支路、小區(qū)道路開(kāi)始，再進(jìn)展到干道，大功率路燈，慢慢推動(dòng)。不論用什么光源、燈具，都應(yīng)符合《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2006）的規(guī)定，包括亮度、照度、均勻度及其他質(zhì)量指標(biāo)。堅(jiān)持實(shí)事求是，切忌過(guò)度夸大之詞，對(duì)照中忌舉高自己，更忌壓低其他，堅(jiān)持照明質(zhì)量、照（亮）度水平，堅(jiān)持技術(shù)與經(jīng)濟(jì)結(jié)合，適用與節(jié)能環(huán)保結(jié)合，避免過(guò)度炒作，為用戶(hù)效勞，對(duì)用戶(hù)負(fù)責(zé)，不要誤導(dǎo)利用者，還用戶(hù)一個(gè)真實(shí)面貌。不要輕言“取代”什么光源，應(yīng)該通過(guò)幾年或假設(shè)千年盡力，不斷完善自身，以求在道路照明中成為一種優(yōu)質(zhì)、高效的新型光源、燈具，供用戶(hù)選擇。讓用戶(hù)說(shuō)話(huà)，讓利用成效去評(píng)判。發(fā)光效率：?jiǎn)挝粸槊客吡髅鱈m/w。即電光源將電能轉(zhuǎn)化為光能的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來(lái)表示。6、發(fā)光效率LED光源的發(fā)光效率，目前國(guó)外美國(guó)、日本約75Lm/w左右，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的LED約65Lm/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高25?35Lm/w。400w高壓鈉燈的發(fā)光效率高達(dá)120Lm/w。7、透霧性在道路照明中關(guān)于LED路燈關(guān)于大霧的穿透性的熟悉有專(zhuān)門(mén)大的誤區(qū)。大多數(shù)人一直以為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)誤的熟悉。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，并無(wú)做科學(xué)的評(píng)估與分析，從而以為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。咱們都明白可見(jiàn)光的范圍是380nm到780nm之間，在此范圍呢的光線(xiàn)都是可被人眼同意與識(shí)別的。也確實(shí)是說(shuō)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(wú)法識(shí)別的。本文關(guān)于穿透性的分析也只在此范圍內(nèi)進(jìn)行。光譜圖中能夠看出LED的光譜要比鈉燈的全面的多，二者的波峰都在580nm處，LED的藍(lán)光部份只占總光通量的6%左右，而鈉燈幾乎沒(méi)有。LED紅光區(qū)的散布要比高壓鈉燈更寬泛。八、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2000?2500K3000?7000K顯色指數(shù)20?2575?85工作電壓范圍AC200V?AC230VAC180V?AC280V電源效率低高光效光效低，光衰嚴(yán)重光效高，光衰小光源使用壽命短，＜5000小時(shí)，光衰＞60%長(zhǎng)，60000小時(shí)?100000小時(shí)光衰＜30%防護(hù)等級(jí)IP65IP65防觸電保護(hù)類(lèi)別I類(lèi)I類(lèi)啟動(dòng)時(shí)間5?10分鐘瞬間啟動(dòng)，無(wú)延時(shí)

連續(xù)啟動(dòng)不允許，需要等待幾分鐘允許環(huán)保性汞污染、紫外線(xiàn)輻射好發(fā)熱量發(fā)熱量大發(fā)熱量小，僅為高壓鈉燈的30%功率高度45W60W90W120W150W4m73Lux98Lux5m50Lux68Lux108Lux6m37Lux49Lux79Lux101Lux140Lux7m28Lux39Lux52Lux78Lux112Lux8m22Lux28Lux46Lux61Lux82Lux9m18Lux24Lux39Lux48Lux64Lux10m20Lux31Lux42Lux51Lux11m26Lux34Lux47Lux12m22Lux28Lux43Lux13m24Lux38Lux高壓鈉燈和LED光源照明燈性能對(duì)照一、利用壽命上比較LED燈是一種半導(dǎo)體二極管，它的光源理論壽命都超級(jí)長(zhǎng)(前提是知足在規(guī)定節(jié)溫范圍內(nèi)，L70光衰標(biāo)準(zhǔn)下)，但一個(gè)燈具的整體壽命不簡(jiǎn)單是光源壽命，燈具還包括透鏡部份的阻礙。因此最終燈具的壽命應(yīng)以所有燈具部件中壽命部件最短為限。當(dāng)光通量衰減到30%時(shí)，其壽命達(dá)到了50000小時(shí)，而金屬鹵化物燈的壽命在6000-12000小時(shí)，高壓鈉燈的壽命是20000小時(shí)。2、光的照明成效上比較(1)顯色指數(shù)LED白光：①LED色溫在3500-7000K；②顯色指數(shù)在80?93。傳統(tǒng)高壓鈉燈：①高壓鈉燈色溫在2000-2500K；②顯色指數(shù)在20?30。通過(guò)以上對(duì)照結(jié)果可看出高壓鈉燈顯色指數(shù)低，顯色性差，對(duì)物體本身色彩的還原性差，無(wú)益于對(duì)周邊環(huán)境深度進(jìn)行判定；LED光源顯色指數(shù)高，顯色性好，能專(zhuān)門(mén)好的還原物體的實(shí)際色彩，但白光偏冷?？锤邏衡c燈，比較接近自然光。現(xiàn)時(shí)期的LED燈的燈具光效要略?xún)?yōu)于鈉燈，隨著LED技術(shù)的進(jìn)展和成熟，燈具光效會(huì)再大大的提高。（2）調(diào)光功能LED燈具有較完美的調(diào)光功能。LED燈具光輸出和工作電流成正比，因此能夠通過(guò)減小電流的方式來(lái)調(diào)光。另外，由于LED燈進(jìn)行頻繁開(kāi)關(guān)對(duì)其沒(méi)有太大的損傷，LED燈還能夠采納脈沖寬度調(diào)劑的方式來(lái)調(diào)光，通過(guò)調(diào)劑電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調(diào)劑LED燈的發(fā)光強(qiáng)度。3、光線(xiàn)利用率、發(fā)光率LED燈光源的光通量損失最小，與傳統(tǒng)光源不同，LED燈是半空間發(fā)光的光源。高壓鈉燈是全空間發(fā)光的光源，需要將一個(gè)半空間的出射光線(xiàn)改變方向投向另一半空間內(nèi)反射器反射同時(shí)，不可幸免的對(duì)光線(xiàn)的吸收和對(duì)光源自身的擋光。而利用LED燈作為光源，可不能存在這方面的損失，光線(xiàn)的利用率比也比高壓納燈高。目前1￡0燈在65—100流明/瓦，而高壓鈉燈能夠達(dá)到140流明/瓦。高壓鈉燈的光譜比較集中于黃色，色溫2000—2500K穿霧性強(qiáng)。鈉燈燈具有一個(gè)超級(jí)大的問(wèn)題確實(shí)是鈉燈的照明持續(xù)性超級(jí)不行。鈉燈在工作狀態(tài)下，燈具腔體內(nèi)的溫度要超過(guò)150度，而LED燈溫度是高壓鈉燈的30%,在非工作狀態(tài)下因?yàn)樨?fù)壓回吸進(jìn)去超級(jí)多的塵埃和昆蟲(chóng)，大大阻礙鈉燈的出光成效與壽命。而LED比較穩(wěn)固。4、節(jié)能與環(huán)保上的比較LED燈高效節(jié)能，超低功耗。白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10,節(jié)能燈的1/4。而且LED燈的光源不含有害金屬汞。高壓鈉燈光源中含金屬汞、金屬鈉（通電后變成汞蒸氣和鈉蒸氣），壽命短（相關(guān)于LED來(lái)講），后續(xù)廢品處置對(duì)環(huán)境污染大。LED燈抗震性好，運(yùn)輸便利。固態(tài)封裝，屬于冷光源類(lèi)型。因此它很方便運(yùn)輸和安裝。5、構(gòu)造和造價(jià)上比較LED的燈具一樣顆粒感都比較明顯，且其發(fā)光位置比較集中。因此LED需要在均光上面做更好的設(shè)計(jì)，將點(diǎn)光源盡可能擴(kuò)展成面光源，提高眼睛的舒適度。再有確實(shí)是很多

產(chǎn)品都會(huì)做LED調(diào)光設(shè)計(jì)，以節(jié)約能源。目前，大部份廠商設(shè)計(jì)生產(chǎn)的LED路燈燈具，

其自重極重，往往都超過(guò)10千克。如此大的自重往往會(huì)使燈桿不輸贏荷，降低了其抗

風(fēng)能力。大多數(shù)LED燈具的廠家，均將LED燈具設(shè)計(jì)成可替換方式，即直代替換現(xiàn)有的

燈具。并將LED的電流做大以在維持亮度不變的情形下減少燈心數(shù)量以節(jié)約本錢(qián)，或緊

縮PCB面積，抑或是減少安規(guī)件。高壓鈉燈和LED光源照明燈性能對(duì)照表序號(hào)項(xiàng)目高壓鈉燈LED光源照明燈1功耗高低，僅為高壓鈉燈的30%?40%