校园LED路灯.doc

第一部分 路灯工作原理该系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。1.LED工作原理系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。2.太阳能电池工作原理太阳能路灯采用高效单晶(多晶)硅太阳能电池供电,采用免维护密封型蓄电池贮存电能,用高效节能灯照明，并采用先进的充放电和照明控制电路,具有性质可靠、发光效率高、亮度大、安装方便、无需铺设电缆电线，无需交流电能和电费，采用直流供电，光敏控制、安全可靠、节能、经济、环保，实用(根据配置和型号不同,充电一天可用37天)，寿命长(太阳能池可用1520年、蓄电池可用57年)，是未来户外照明的发展方向和照明灯具中的一枝新秀。第二部分 计算与比较太阳能LED路灯与传统路灯建设成本费用比较序号项目太阳能led路灯高压钠灯路灯1光源功率80W250W2实际功率82W350W3路灯数量200盏200盏4电池板费用908105.3元05蓄电池费用403368.4元06整灯费用（含灯杆、灯具、光源、控制器）1161368元632000元7灯内电缆（2*1.5）16000元12000元8控制柜015789.47元9变压器0263157.9元10主电缆（vv22-4*25）0552631.6元11电缆铺设费用015789.47元12电缆沟及回填费用0118421.1元13基础及施工费用210000元210000元15安装调试费用20000元20000元人工及管理费用351376.3元516968.4元机械费用89400元64621.05元16其他工程税金198947.4元113157.9元17运费15789.47元15789.47元18费用总计3374355元2550326元19每盏灯建设平均成本16871.78元12751.63元后期运行与投资费用及费用节省对照表序号项目太阳能LED路灯高压钠灯路灯1光源功率80W250W2实际功率82W350W3路灯数量200盏200盏4使用寿命光源10年、蓄电池5年、电池板20年光源2年5年用电量0306600度6年耗电费用0306600元710年耗电费用03066000元810年内更换光源费用0246240元910年更换蓄电池费用589157.9元01010年内路灯维护费用0760000元1110年总体费用589157.9元4072240元12每盏年投入运行费用294.579元2036.12元13一盏太阳能路灯比一盏高压钠灯路灯每年少投入维护费用为1741.541元1410年内200盏太阳能LED路灯比200盏传统路灯节约运行费用3483082元注：每盏灯平均日照明时间为12小时，电费为1.0元/度寿命对比：LED光源寿命远远大于5万小时，也就是说，LED路灯光源的平均寿命都在10年以上；而传统路灯光源（高压钠灯）寿命一般不超过6000小时（2年都不到），LED路灯光源是高压钠灯的寿命7-8倍以上。经济对比：从以上两表，数据可以看出:在10年的投资和费用中，传统路灯10年的投资和运费用为6622566元，太阳能LED路灯总体投资3963513元，比安装传统路灯节省2659053元，具有巨大的经济效益。照明效果对比：传统路灯以高压钠灯作为光源，其发光效率为120Lm/W，LED路灯光效已经达到了110Lm/W以上的技术能力，可以说太阳能LED路灯和传统路灯在相同条件下照明效果基本相当，高压钠灯色温在2700k-3500k，颜色偏黄，显色指数在40%左右，很难看出物体的真实颜色，而LED的色温能达到80%基本可以显示物体的真实颜色，光色很适合我们的眼睛，不会造成视觉疲劳，可以很好的保护我们的眼睛。投资回收：（3374355-2550326）/（306600+24624+76000-58915.79）=824029/348308.2=2.365804年 根据计算，安装太阳能LED路灯时，与传统路灯比较，其投资回收期为2.365804年，也就是说，在建成2.5年后基本上收回投资，以后每年比传统路灯节省407224元第三部分 存在的问题1.LED路灯的节电效果理论上节电，但实际应用上LED路灯并不比高压钠灯节电。照明质量标准的前提下，高压钠灯大功率灯管(250400W)光效，可达130140 1m/W。而大功率LED路灯多用1W LED管，理论上其光效与高压钠灯差不多，但考虑镇流器损耗、灯具效率及光道利用率等三个因素，综合考虑，目前LED比高压钠灯的能效要低一些。而小功率LED路灯(150W)比高压钠灯节能10%。2、LED路灯的光色问题大功率LED路灯，作为道路照明光源，在视觉感觉上过分阴冷甚至阴森，不利于机动车驾驶。3、LED路灯的成本高整套高压钠灯价格不超过1500元。一款LED路灯目前价格在8000元左右。随着半导体技术的进一步发展，期望在未来，LED发展价格会逐步下降，能效进一步提高。4、LED路灯的寿命高压钠灯平均寿命4年。LED路灯的使用寿命暂无实用经验，现有的企业号称5万小时，尚无可靠依据。因为LED驱动电路装置的电容器寿命，只有10000小时左右。5.死灯的问题由于对LED光源工作条件的要求不甚了解造成光衰减严重甚至于死灯6.亮度问题对道路照明要求感悟不足，科学性点光学配光难点及对色温在道路照明中的重要性忽暗，易造成眩光，斑马效应和在空气污染严重，下雨有雾天气的环境中，造成灯亮地面不够亮的显现。7.各种故障问题对保证LED工作条件和对电源技术性的认知程度不足，造成产品在电源上的故障层出不穷。8.维护问题高压钠灯好维护，灯具只要擦洗，不必更换，光源4年更换一次，很方便。而LED路灯，涉及LED管、模组(含透镜等)、电源装置等，元器件、组件损坏的可能性较大，维护困难，很可能要整体更换，费用较高。第四部分 前景分析LED光源具有节能、环保、安全、易驱动、体积小、寿命长、色彩丰富、性能可靠等显著优点，白光LED的出现使得LED光源从原先仅用于指示领域发展到显示器、背光源、汽车灯具和交通信号灯等领域；同时LED光源还是21世纪进入普通照明领域的新型固态冷光源。将LED光源应用于路灯，是科学技术发展的一大进步。与传统光源的路灯相比，由于它是固态半导体材料，不存在汞的污染，具有环保的特性；同时由于LED是一种冷光源，可以减少二氧化碳的排放，降低全球越来越严重的温室效应，减轻地球的负担；另外它还具有节能的优点，在全球金融危机的影响下，人们越来越关注能源的节约，各国政府也纷纷推出节能减排政策，在政策的影响下，LED路灯的出现正好顺应潮流的发展。随着LED光源光效的迅速提升，LED路灯配光设计技术水平的逐步成熟，LED光源价格的快速降低，LED路灯较之传统光源的路灯将有越来越多的优势，因此LED路灯具有广阔的发展前景。另外太阳能电池作为取自太阳能的绿色能源，有结构简单、寿命长等特点，是取之不尽、用之不竭的能源，如果使用太阳能电池作为LED光源的驱动能源，绿色能源与绿色光源的结合构成PVLED系统，将形成绿色能源产业新的增长点，使这一产业具有巨大的应用市场和发展空间，将产生不可估量的社会和经济效益。就路灯而言，LED路灯在技术指标上能否取代高压钠灯还是在激烈的争论之中，LED路灯在大雾和雷雨天气的穿透性还有待认证，LED路灯众多的元器件是否能够有效的对抗复杂环境还没有明确的定性，这些都是LED路灯发展的困境。按理论而言有着如此众多不确定因素的LED路灯，本应该有着慎重的发展历程，但是现实却没有理论中的残酷性，这取决于中国的实际国情。中国的商业在中西方的交流中开始迷失，LED路灯还在试验阶段的时候我国的一些城市就开始抢先运用，这与部分城市主官过度追求业绩，想以“十城万盏”工程提高城市知名度，或者借机申请资金不无关系，所以中国LED路灯的出现让中国变成了世界LED路灯的试验场。地方政府更是不顾客观实际的过度扶持当地LED路灯企业，以一条路扶持一个企业的原则，不切实际的将LED路灯企业通过本市工程扶持起来，以为自己就可以称为“高新技术产业”的带头人。实际上现在的LED路灯企业由于泛滥和地方保护主义严重，很少有路灯企业能够竞标到其他城市，这使得当时热血沸腾的LED路灯企业不得不把内销转为外销，向国外倾销垃圾产品以维持现有企业的发展。国内路灯工程狼多肉少，没有强硬社会背景和社会关系的LED企业只能做一些简单的厂区照明，在激烈的市场正中忍受盲目发展带来的剧痛！在总的数量上LED路灯大功率企业似乎比小功率商业照明企业少的多，但是就平均市场占有额上来讲，中国LE