led路灯与高压钠灯对比(总结)

LED 路灯与传统钠灯的对比： 当前我国正在创建资源节约型、环境友好型社会， “绿色照明”的概念也在逐步深入人 心。随着科技的不断进步，半导体材料应用技术的高速发展，小功率 LED 光源已广泛应用 于的景观照明，大功率的 LED 路灯也越来越多的引起各方面的关注。 LED 灯的发光原理 ： LED（Light Emitting Diode） ，发光二极管，是由族化合物制成，是一种固态 的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED 的心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片 由三部分组成，一部分是 P 型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是 N 型半导体。 当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子 跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是 LED 发光的原理。而光的波长也就 是光的颜色，是由形成 P-N 结的材料决定的。 高压钠灯的发光原理 ： 高压钠灯是利用通电后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧的高温作用使管内 的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的电子在向阳极运动过程中，撞击放电 物质的原子，使其获得能量产生电离或激发，然后由激发态回复到基态；或由电离态变为 激发态，再回到基态无限循环，此时，多余的能量以光辐射的形式释放，便产生了光。 大功率 LED 路灯是一种通过直流低压点亮发光二极管组来实现照明需求的一种新型照 明方式，具有亮度高、显色性好等特点；另外，由于 LED 路灯的输入为低压直流，能与太 阳能结合起来，使得太阳能 LED 路灯成为了未来道路照明方式的一种可能。 1、关于能效分析、比较 应按照达到相同照度(亮度)水平，接近的照明质量标准的前提下比较两者的照明安装功 率。由于高压钠灯大功率灯管(250400W)光效高，可达 1301401m/W,而小功率灯管 (100150W)光效约为 801001m/W，而现用大功率 LED 路灯多用 1WLED 管，其光效都差不多， 所以宜分别对大功率路灯与小功率路灯作分析。 (1)大功率(250W)路灯：高压钠灯光效高，考虑镇流器损耗，灯具效率以及光道利用 率等三个因素，综合效率若按 0.55 计，则钠灯的有效光效约为 70751m/W;而 LED 路灯的 有效光效，目前在美国约为 621m/W，国内最好的企业已达 56581m/W。因此，对大功率路 灯，目前 LED 比钠灯的能效要低一些。 (2)小功率(150W)路灯：钠灯的有效光效(计入综合效率 0.55)约为 45551m/W，而 LED 仍按 56581m/W 计，则 LED 比钠灯可实现节能 10%20%，最高可达 30%。从上分析，可 知用于支路的小功率(150W)时，LED 路灯比钠灯的可节能达 10%30%，而大功率仍比不上 钠灯的能效。所以，那些笼统宣称 LED 路灯比高压钠灯节能，甚至可节 能 50%，60%等说法，显然有夸大和炒作之嫌。我们应坚持科学的分析，实事求是的原则， 否则容易误导使用者和广大群众。 2、光源光色对道路照明效果的分析 高压钠灯的相关色温(Tcp)为 2100K 左右，属暖色温，其显色指数(Ra)只有 2325，显 色性低;而 LED 路灯现在使用的色温多大于 5300K，属冷色温，较好的产品，其 Ra 可达 7080，显色性好。作为机动车行驶的快速道、主干道，偏黄色光的钠灯，对看清前方 90160m 左右距离路面状况，效果比白色光略优，特别是对有雾、多尘的空气条件下，钠 灯较有优势。对于人行道、商业步行街、居住小区等道路，LED 的显色性优于钠灯，分辨 人的状况更清晰，较有优势。 3、经济性分析对比 高压钠灯具，每套约为 12001500 元;目前 LED 路灯，按功率大小不同，价格相差较大， 大约在 40008000 元左右。就现状而言，LED 路灯明显太贵，价高达 35 倍之巨。如前?小 于 150W 的 LED 可以节能 10%30%，每年每灯节电约 50150KWh，根本无法回收多花费的购 灯费用。只能期望在未来若干年，LED 发展趋势看其价格会逐步下降，能效进一步提高， 再比较其经济性能。 4、使用寿命分析 比较使用寿命应立足于整灯寿命。高压钠灯包括光源、电器附件(主要是镇流器、触发 器)和灯具，钠灯用于路灯平均寿命 35 年，节能型电感镇流器不会低于 20 年，灯具也是 如此。而 LED 路灯的使用寿命暂无使用经验，现有的企业号称 5 万、6 万小时，尚无可靠 依据。美国能源之星制订的要求，分为不低于 35000h 和 25000h 两档，主要是 LED 芯片寿 命很长，却与封装后的温度，散热等诸多因素关系极大，另外还有驱动电路装置的电子元 器件寿命问题，如电容器往往只有 8000h 至 10000h。所以整体说，LED 路灯使用寿命不能 和钠灯路灯比拟。 5、维持性能比较 以城市路灯管理部门为代表的用户，更关心路灯的维护性能。按分析，钠灯的维护性能 好，灯具只要擦洗，不必更换，镇流器很少更换，光源 35 年更换一次，也很方便。而 LED 路灯、涉及 LED 管、模组(含透镜等)、电源装置等，发生元器件、组件损坏的可能性 较大， 维修更换也有困难，很可能要整体更换，费用较高，还有待今后解决。LED 路灯还没有标 准可循，对招标、订购，对使用、维护都不利。综上所述，我们认为 LED 路灯是近年来出 现的新事物，随着 LED 产业的发展必将会有更大的发展，前景广阔。但目前应用现状，还 存在不少问题，尽管有少数从事 LED 路灯研究、开发和生产企业、做出了很大努力，解决 了一些技术难题，推动了该产品的前进，他们不愧行业的精英;但从整体说，LED 路灯产品 的水平、质量、参差不齐、差异甚大，尚无标准予以规范，有的急功近利，产品能效不高， 散热问题没有处理好，光衰很大，使用寿命不长，没有合理的灯具配光，不能达到推广使 用要求。 我们希望，科研、教学、设计单位，使用单位和生产企业共同努力，致力于解决各种技术 难题，提高产品水平，制订和完善一系列的标准，为推广应用作好各项准备。在推广应用 上，应坚持循序渐近，从试点开始，总结经验，不断改进;应从小功率 LED 路灯应用于支路、 小区道路开始，再发展到干道，大功率路灯，逐步推进。不论用什么光源、灯具，都应符 合城市道路照明设计标准(CJJ45-2006)的规定，包 括亮度、照度、均匀度及其他质量指标。坚持实事求是，切忌过分夸大之词，对比中忌抬 高自己，更忌压低其他，坚持照明质量、照(亮)度水平，坚持技术与经济结合，适用与节 能环保结合，防止过分炒作，为用户服务，对用户负责，不要误导使用者，还用户一个真 实面貌。 不要轻言“取代”什么光源，应该经过几年或若干年努力，不断完善自身，以求在道路照 明中成为一种优质、高效的新型光源、灯具，供用户选择。让用户说话，让使用效果去评 价。发光效率：单位为每瓦流明 Lm/w。即电光源将电能转化为光能的能力，以发出的光通 量除以耗电量来表示。 6、发光效率 LED 光源的发光效率，目前国外美国、日本约 75Lm/w 左右，国内生产的 LED 约 65Lm/w 左右。 高压钠灯光源的发光效率为 100Lm/w 左右，每 w 发出的光通量比 LED 高 2535Lm/w。400w 高压钠灯的发光效率高达 120Lm/w。 7、透雾性 在道路照明中对于 LED 路灯对于大雾的穿透性的认识有很大的误区。大多数人一直认 为 LED 路灯的穿透性要比传统照明光源钠灯的穿透性低，这是一个错误的认识。大多数人 多是从网络上看到一些资料或是看到道路上的一些感官的感受，并没有做科学的评估与分 析，从而认为 LED 路灯的光的穿透性差。在本文中将对此状况作一个科学的分析。 我们都知道可见光的范围是 380nm 到 780nm 之间，在此范围呢的光线都是可被人眼接 受与识别的。也就是说所有灯具只有在此波段范围内的光才有利用价值，出了此范围人眼 是无法识别的。本文对于穿透性的分析也只在此范围内进行。光谱图中可以看出 LED 的光 谱要比钠灯的全面的多，两者的波峰都在 580nm 处，LED 的蓝光部分只占总光通量的 6%左 右，而钠灯几乎没有。LED 红光区的分布要比高压钠灯更宽泛。 8、性能比较： 对比项目 高压钠灯 LED 光源照明灯 功耗 高 低(比高压钠灯节电 60%以上) 色温 20002500K