LED工矿灯替代传统工矿灯节能效益分析.doc

LED工矿灯替代传统工矿灯节能效益分析随着超高亮度白光LED光源的出现，在照明领域的应用已经成为可能。据国际权威机构预测，21世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出多种节能照明器具，并达到了一定的成效。但是,距离“绿色照明”的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。据美国能源部预测，2010年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代，每年节电价值可达350亿美元，可形成一个500亿美元的大产业。日本提出，LED在2006年大规模替代传统白炽灯。LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术，但随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更加备受全球瞩目，被业界认为在未来10年最被看好的投资市场以及取代传统光源最具潜力的新型光源。一. LED工矿灯简介1.1 产品介绍LED工矿灯的亮度与传统日光灯亮度无异,其色温柔和、更容易使人们接受。使用寿命在5万-8万小时。灯具启动时不需等待即开即亮,万一有损坏还可以维修(传统日光灯损坏无法再利用)。它不但非常节能且更为环保.是国家绿色照明节能工程重点推广的产品之一，是目前取代传统高压钠灯工矿灯的首选产品。目前，LED工矿灯在很多工业企业中都有应用，且应用效果受到客户好评。1.2 规格参数 功耗:50W-300W不等输入电压(AC):AC110-260V 工作湿度:95% 色温:27000-6500K 显色指数:75 Ra 发光角度：12010 寿命：5万小时 光效：100LM/W 环境温度:-20+50 1.3 产品特点 LED工矿灯采用知名品牌的LED芯片，节电率高达60 以上。LED灯具的寿命为普通灯具的5-10倍以上，几乎是免维护，不存在要经常更换光源和镇流器的问题。绿色环保型的半导体光源，光线柔和，光谱纯，有利于工人的视力保护和身体健康。半导体发光二极管(LED)作为第四代照明光源，这种光源具有很多优点：(1) 光效率高：光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到80%-90%。而光效差不多的白炽灯可见光效率仅为10%-20%。(2) 光线质量高：由于光谱中没有紫外线和红外线，故没有热量，没有辐射，属于典型的绿色照明光源。(3) 寿命长：光通量衰减到70%的标准寿命是4万小时。一个LED灯具正常情况下可以使用8年。(4) 可靠耐用：没有钨丝、玻璃等容易损坏的部件，非正常报废率很小，维护费用极为低廉。(5) 应用灵活：体积小，可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具体应用产品。(6) 绿色环保：废弃物可回收，没有污染，不像高压汞灯一样含有汞成分。(7) 响应时间极短：适应频繁开关以及高频运作的场合二. 传统工矿灯与LED工矿灯特点对比传统工矿灯LED工矿灯1、传统工矿灯不允许频繁启动.因为每启动一次,灯管的灯丝受高压冲击,启动电流是正常点燃时电流的23倍.启动加速了灯丝上电子发射物质的消耗,当灯丝上的电子发射物质消耗尽了,灯管的寿命也就完了；2、使用寿命较短：工矿灯寿命约3000小时；目前普及的工矿灯的使用寿命也只有5000小时；3、含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中；4、传统工矿灯具会产生大量的热能，不环保；另外会造成灯脚老化，发生工矿灯高出坠落事故；5、 产生噪音；6、使用交流电，所以每秒钟会产生100120次的频闪 ，影响视力；7、产生紫外线，吸引很多蚊虫围绕在灯源旁。、LED灯节能、耗电量低、光效高 LED灯发光效率高，单颗LED管功率0.061瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.53.5伏，电流1518毫安，反应速度快，可在高频操作。同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，普通工矿灯管的二分之一。2、LED灯环保，光线健康：LED灯采用的光源不含汞和铅等有害元素，利于回收和利用，而且不产生电磁干扰。而普通灯管中含有汞和铅等有害元素，普通工矿灯中的镇流器会产生电磁干扰。LED灯的光线表色颜体 Ra值接近100，色温5000K，最接近太阳色温5500K，光线自然，发光稳定，直流驱动，无频闪，节能的同时保护眼睛。普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪；且LED光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射。普通灯光含有紫外线和红外线。3、LED灯安全性高：LED灯的内部使用低电压驱动, 电流较小，发光稳定，发热较少，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。4、寿命长：LED灯被称为长寿灯，他的光源是固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点，使用寿命可达5万到8万小时，比传统光源寿命长10倍以上。5、无噪音：LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。适合于图书馆，办公室之类的场合。6、不闪烁、保护眼睛：传统的工矿灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100120次的频闪。LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，有助于集中精神，提高效率。 7、没有蚊虫烦恼：LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。室内会变得更加干净整洁。8、宽电压调整范围：100V240V 传统的工矿灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度。9、LED灯安装简单，配套范围广 目前LED灯采用传统的外观，安装非常简便，可随时切入日常生活的每一处照明空间。加上LED灯的高节能，可很好的配合太阳能、风能使用，大大降低了户外及室内照明的成本，减轻国家的用电负荷。三. LED工矿灯节能效益分析LED工矿灯节能效益分析（1） 、柳州市顺驰机械有限公司的照明现状 顺驰机械有限公司的白露厂区和顺航厂区分别有传统工矿灯164套和49套，合计213套。为力求准确，我们对灯具进行了实地勘查，获悉白露厂区有250瓦工矿灯56套、400瓦工矿灯108套；顺航厂区有250瓦工矿灯49套。合计有250瓦工矿灯105套，400瓦工矿灯108套。晚上用照度计在两个厂区分别进行了照度测试，其中白露厂区离地面0.75米的照度值是50-57勒克斯，顺航厂区离地面一米的照度值是90-95勒克斯，均未达到国家规定的照度值：工业建筑机械加工粗加工，0.75米水平面的照度要求是200勒克斯。未达到国家照明标准的原因主要有以下几个方面：1、 现有工矿灯已使用多年，光衰很严重；2、 厂区内已有多盏灯具不亮，未及时更换；3、 灯具之间的安装距离太远，灯光打不到。（二）、LED工矿灯替换传统工矿灯的方案 基于以上照明现状，我们提出如下改造方案，供贵公司参考：1、 将所有工矿灯更换为LED工矿灯或无极灯工矿灯，其中原来250瓦工矿灯更换为120瓦LED工矿灯或无极灯工矿灯，400瓦工矿灯更换为200瓦LED工矿灯或无极灯工矿灯；2、 灯具安装间隔较大的区域，需增加灯具，原来采用250瓦工矿灯的区域，两灯横向间距应在5米左右，纵向间距4米左右；采用400工矿灯的区域，两灯横向间距应在6米左右，纵向间距5米左右。3、 具体的灯具增加方案如下图所示：（1）、顺航厂区顺航厂区建议增加98套120瓦的LED（或无极灯）工矿灯替换原来250瓦的传统工矿灯。（2）、白露厂区白露厂区建议增加52套120瓦的LED（或无极灯）工矿灯替换原来250瓦的传统工矿灯。 （三）、电费支出对比 1、更换前后灯具数量统计更换前更换后250瓦传统工矿灯1050400瓦传统工矿灯1080120瓦LED工矿灯（或无极灯）0255200瓦LED工矿灯（或无极灯）0108灯具变动情况更换后灯具数量合计增加150套，功率为120瓦。 2、电费支出情况对比 下面，我们分别对传统工矿灯、LED（或无极灯）工矿灯进行照明对比分析，假设平均每天使用16小时（白天、晚上各开灯8小时），电费按照1元/度估算，全年按照300天计算（扣除周日一天和节假日）。 如此估算，得出每年照明时间是：16*300=4800小时。比较项目400W传统工矿灯200WLED工矿灯250W传统工矿灯120W LED工矿灯每盏总功率440瓦（镇流器占功率10%）200瓦275瓦（镇流器占功率10%）120瓦合计数量108套108套105套255套每天电费760.32元345.6元462元489.6元每年电费228096元103680 元138600 元146880 元三年电费684288元311040元415800元440640元更换前后电费对比400瓦传统工矿灯更换为200瓦LED工矿灯具后，电费每年节省124416元。而且整个厂区的照度将大幅提升，照明效果将会得到明显改善。250瓦传统工矿灯更换为120瓦LED工矿灯具后，由于增加了150套灯具，电费并未减少，反而增加了8280元，但是厂区的整体照度将会大幅提升，照明效果更好。（4） 灯具更换的投入产出效益分析 分别计算采用传统工矿灯、LED工矿灯、无极灯工矿灯的投入产出，由于之前所用的传统工矿灯基本没有去维修过，所以在此也不计算其维护费用，而无极灯和LED灯寿命长达5万小时，装上后基本不需维修，因此也不计算其维护费用。 我们以表格的形式来分析采用三种不同工矿灯的投入产生效益：比较项目400瓦传统工矿灯250瓦传统工矿灯200瓦LED工矿灯120瓦LED工矿灯200瓦无极灯工矿灯120瓦无极灯工矿灯灯具单价无需再购买无需再购买1750138015201320灯具数量108105108255108255灯具成本00189000元351900元164160元336600元每年电费228096元138600 元103680元146880 元103680 元146880 元合计费用228096元138600 元292680元498780元267840元483480元不同方案费用总计（一年内）366696元791460元751320元通过以上对比分析，我们可以得出如下结论：1、 采用LED工矿灯和采用无极灯工矿灯，二者第一年所产生的费用基本接近，只相差近4万元。我们建议采用LED工矿灯，因为无极灯含有汞，会导致环境污染，且无极灯产生的高频辐射，长期而言会对人体造成一定程度的伤害。另外，无极灯的光源大，很多光都无法反射出来，被光源自身挡住了近1/4，无法有效利用光源所发出的光，造成光的浪费。2、 将传统工矿灯更换后，第一年是无法通过节约的电费收回投资成本的，主要原因是改造方案增加了150套灯具，增加了灯具采购成本，同时也增加了电费的支出，此两项合计费用为：293400元。3、 虽然前期投资增加了40多万，但是整个厂区的照明效果在改造后将得到极大的提高，工作面的照度和亮度也会大幅提升，会促进工人们的工作效率，也会降低因工作面照度不够而产生不良品的几率。 （5） 、5年运营总成本分析 由于无极灯工矿灯是一种逐渐被淘汰的产品，LED照明的技术发展迅猛，亮度也更高，我们建议采用LED工矿灯进行改造，此处仅对LED工矿灯和传统工矿灯进行分析，并估算其投资回收期。比较项目400W 传统工矿灯250W 传统工矿灯200W LED工矿灯120W LED工矿灯灯具采购成本00189000元351900元5年内的电费1140480元693000元518400元734400元5年内合计支出1140480元693000元707400元1086300元两种方案费用总计1833480元1793700元结 论 采用LED工矿灯五年后，不仅可以全部收回投资，还可以产生39780元的收益。由于改造方案增加了150套120瓦的灯具，如果不增加灯具，则收回投资的年限将大大缩短。 投资回收期：1、 通过以上对比分析，若将传统工矿灯更换为LED工矿灯，并且增加150套120瓦的LED工矿灯，其投资回收期约5年，即60个月。2、 如果不增加150套120瓦的LED工矿灯，每年可少支出8.64万元电费，也可少支出20.7万元灯具采购费用，那么投资回收期将是：灯具采购成本/每年节电费用=333900/202536=1.648年，约为20个月，较前者缩短了40个月，但是照明效果会差些，因为有些区域灯具不够，照度也难以达到国家标准。 综上对比分析，我们可以得出以下结论：