LED路灯与传统路灯对比.pdf

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LED
路
灯
节
能
改
造
方
案
介
绍
二O一二年六月
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一、背景
随着世界能源危机的加剧,各国都在寻求解决能源危机的办法。一条道路是
寻求新能源和可再生能源的利用;另一条是寻求新的节能技术,降低能源的消耗,
提高能源的利用效率。
在过去的一百多年中,照明光源经历了三个重要的阶段:白炽灯、荧光灯、
高强度气体放电灯(HID),如今在照明界具有广阔发展前景的LED光源被称为第
四代光源。LED作为新兴的一种光源,具有寿命长、发光效率高、功耗低、启动
时间短、显色指数高、工作温度低、结构牢固、不怕震动、方向性好、工作电压
低、无紫外辐射、重量轻等显著特点,是世界上最有发展潜力的新一代光源。而
且LED光源可实现无***化生产,对环境保护同样具有重要意义。用半导体LED作
为光源的固态照明灯,将会逐渐取代传统的照明灯而进入各种应用领域。
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。LED正以其固用的优越性吸引着世界的目光。美国,日本等国家及台
湾地区对LED照明效益进行了预测,美国55%的白炽灯、日光灯被LED取代,每年
可节省350亿美元电费,。日本100%的白炽
灯换成LED,可减少1-2座核电站发电量,每年可节省10亿公升以上原油消耗。台
湾地区25%的白炽灯及100%日光灯被LED取代,每年可节省110亿度电。LED照明灯
还将会形成500亿美元的巨大产业市场。近年来国际上著名的照明公司如飞利
浦、欧司朗、GE等都相继推出LED半导体照明计划,设立国家级重点实验室,投
入巨资开发研究。争先占领LED照明领域的最前沿。
我国有资料显示,每年用于照明的电力接近2500亿度,其中若能有三分之
一采用LED照明,每年就可以节约800亿度电,基本上相当于一个三峡电站的年
发电量,对缓解我国日益严峻的能源危机,电力紧缺将起到巨大的积极作用。为
此,我国专项成立了“国家半导体照明委员会”,出台了国家半导体照明工程计
划,建立LED产业化基地,推动我国LED产业的健康发展。
二、道路照明设计一般要求
按照《城市道路照明设计标准》的要求,机动车交通道路照明应以路面平均
亮度(或路面平均照度)、路面亮度均匀度和纵向均匀度(或路面照度均匀度)、
眩光限制、环境比和诱导性为评价指标。
人行道路及小区照明应以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度为评价指
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标。
下表为我司几种常规路灯布置方式的相关指标
安装高度间距
布置方式灯具仰角道路宽度地面照度照度均匀度
H(m)S(m)
双向2车道616-188/10≥
单侧布置10-15
双向4车道33-3610/15≥
12
双向4车道20-2510/15≥
8
双侧交错布
10-15双向6车道25-3020/30≥
置10
双向8车道1025-3020/30≥
双向4车道20-2510/15≥
8
双侧对称布
10-15双向6车道20/30≥
25-30
置10
双向8车道25-3020/30≥
10
常规照明的五种基本布置方式如下图所示:
三、LED路灯在道路照明方面的优势
用大功率LED灯用作道路照明,与传统高压钠灯相比有着无可比拟的优点:
,由于LED是一种半导体器件,其有效寿命可达50000小时(即
经过50000小时后,光衰小于30%),远远高于钠灯以及金卤灯(它们的寿
命大概在12000-15000小时)。
,无灯丝及其它附加材料,因此它的抗震性好。
,比较接近于自然光,人眼在此情
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况下更易辨别事物,有利于的行车安全;而高压钠灯的显色指数只有20-30。
,既浪费能源又不利
于智能化控制;LED路灯由于在光源方面有本质上的区别,不存在“启动时
间”的问题,加电可立即正常工作,能够非常方便的实现智能化节能控制。
***蒸汽的机制来发光,因此,废旧光源的处理
也是目前全世界亟待解决的问题,同时,传统光源的发光机制决定了它会发
出对人体有害的紫外线。LED光源是固态照明,没有有害物质如***等元素,
也不会发出紫外线,因此,是环保的光源。
,传统的路灯光源是全向发光,有一半的光线是需通过反射器
反射出来的,而反射器是要吸收部分光线的,因此光线损失比较大。由于LED
是单向发光,光线的利用率比传统的路灯高。
,因此具有一定的局限性,而LED光
源是一种分布式光源,可以通过各个电光源的设计,使灯具光源呈理想的蝙
蝠翼形,通过合理控制光的分布,使路面光斑呈矩形,在有效的照射范围内,
获得较高的照度均匀度。
现在的道明照明设计中,灯距一般是灯高的3倍,而灯高一般等同于道路的
路宽,根据几何三角关系可以计算出照明灯具的配光角度应当为C0/180方向约
140度,C90/270方向约80度。
示意图
依照现在的交通照设计标准,道路方向路灯间距一般是3倍于灯高,由于常
规光源的配光曲线的关系造成有些光源无法照明的黑暗地带。这不仅造成能源的
浪费,也给夜间行驶带来很大的不便,产生安全隐患。
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常规路灯容易形成部分黑暗地带、阴影。
通过特殊光形设计的LED应用在路灯灯具上,可以使灯具的发光角度发生
偏移,提升了路边的照明利用率;根据矩形的长宽比可以产生长宽比为2:1的光
斑,这样相邻的光斑之间则不会出现阴影,可以在路面上形成一条明亮的照度均
匀的光带,因而更符合现在的交通道路的照明设计,不需要提高灯杆高度即可满
足足够宽的照射范围,而且还提高了灯具的照明效率,降低了道路的照明功率密
度,从而真正达到节能及绿色环保。
采用特殊光学设计的LED路灯形成的照明光带,照度均匀,无阴影
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四、采用LED路灯的实际测试指标
1、以我公司的系列LED路灯为例,在不同布灯方式下,实测数据如下表:
间距地面平均
安装高度
布置方式道路宽度灯具型号照度均匀度
H(m)S(m)照度
双侧布灯双向8车道14160W*
从实测数据可知,用LED路灯代替高压钠灯,照明效果完全可以达到《城市
道路照明设计标准》的要求。同时,由于LED路灯的配光曲线是理想的蝙蝠翼形,
使得道路路面照度均匀度大于普通的高压钠灯,起到了很好的诱导作用。
2、采用160wLED路灯的模拟
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渲染效果图
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:
渲染效果图
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五、LED路灯与传统路灯产品性能对比分析
项目高压钠灯JN-LED路灯
配光性能差优秀
散热性能差优秀
电气性能易触电(高压)安全(低压)
使用寿命短(5,000h)极长(>50,000h)
工作电压范围窄(±7%)宽(±20%)
功耗极高极低
启动速度很慢(10分钟以上)极快(2S)
频闪有(交流驱动)无(直流驱动)
出光效率低(<60%)高(>90%)
差(Ra<50,被照物体颜色不真实,使好(Ra>75,被照物体颜色鲜艳、真实、
显***/辨别性
人郁闷、催眠)使人倍感舒适)
色温色温太低(很黄或很橙,不适应)色温合适(舒适)
不良眩光眩光很强(刺眼)无不良眩光
光污染强无
发热严重(>300℃)冷光源(<60℃)
灯罩发黑容易(吸尘)不会(防静电)
灯罩老化发黄很快不会
耐震性能差(易碎)好(无灯丝与玻璃)
环境污染含铅等污染元素无
维护成本高极低
产品体积很大小(外观超薄)
产品体积笨重轻便
性价比差高
综合性能差优
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六、采用LED路灯的节能减排社会效益
在满足道路照明较高标准情况下
路灯节能减排对比表
传统路灯LED路灯
1、单个光源理想光效110lm/W100lm/W
40%直接到达路80%直接到达路面,
2、每瓦直接到达路面的光通量
面,44lm80lm
60%经反射后再到
20%经反射后再到达路
达路面,反射器反
面,反射器反射效率
3、经反射到达路面的光通量射效率40%,
40%,
110××=
100××=8Lm

4、实际到达路面的光通量44+=+8=88Lm
5、按中间视觉的效果,,
×=220Lm
折算有效视觉光通量
6、按产生5000Lm照明效果,所需消耗电功P=5000/≈71
P=5000/220≈
率W
7、节能效果,按百分比计算0%节能68%
标称250W,实际消标称160W,实际消耗功
8、次干道照明布置,常规路灯品种
耗功率300W率160W
9、每天点灯10小时,计算年用电量(KWh)1314KWh700KWh
10、每盏5年节电(KWh)/节费(元)03070KWh/3070元
11、每盏灯5年折合节煤/减排:
节煤1215Kg
耗煤::CO0
2减排CO:537Kg

由于在满足路灯地面照度的要求下,LED路灯比传统路灯节
电60%以上,因此对路灯电缆以及路灯变压器的负荷要求也
相应降低,如为新建道路,投资效益比原有路灯改造会更为
显著,主要体现在电缆费用及变压器投资费用可大大降低。
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综合以上分析,我们可以得出如下结论:
按一个城市5万盏路灯计算,用LED路灯改造传统路灯,10年可节约3亿
元电费,平均每年可节约3000万电费,如果在建设阶段采用LED路灯,节省投
资费用则更为可观。
目前,照明耗电量约占整个社会用电量的20%。如果用LED代替传统光源,
可降低照明用电50%以上,在当今社会提倡的节能降耗4%的目标中发挥巨大的
作用。
按照我国火力发电396克/KWh的标准煤耗计算,每盏LED路灯10年节电
5694KWh,。
,每盏
,。
因此,采用LED路灯替换传统路灯,不但有巨大的经济效益,同时还有巨大
的社会效益和环保效益,功夫在当秋,利在万世!
八、我司LED路灯案例实景图(焦作人民路)
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九、集成160wLED灯具特点
1、采用全球领先的相变冷却技术,完善的散热管理系统。
2、Cofb光源的相变基板迅速将芯片产生的热量扩散,解决芯片热点效应保证结
温小于75°C(环境30°C以内)
3、优化设计的散热模块,降低整灯重量()。
4、,无暗区无斑马纹。
5、灯具内置160w散热模块,提高灯具的安全系数。
6、内置的光源模块防护等级达到IP66.
7、科学设计的支架可以方便不同场所需要调节角度。
8、截光型的配光方式,大大提高了光的利用率。
9、技术参数
类别参数类别参数
输入电
AC85-265V总功率160w
压
功率因光源模
≥
素块
灯具效
≥90%光通量≥13500LM
率
灯具防灯具使
IP6530000H
护等级用寿命
3500k-400显色指
色温RA>70
0k数
工作环-25℃─工作环
10%─90%
境温度65℃境湿度
出光角75度*135配光方
截光型
度度式
Φ
灯具安模块重
10mm*
装尺寸量
m
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十、LED160W嵌入式路灯
1、产品性能特点
,光源节能、光效较高,路面光区总均匀度、
纵向均匀度较高,有利于驾驶安全;
,利于安装、维护;
,不但有效的提高路灯散热系数,而且减轻路灯重量,
便于安装维护;
2、创新技术要点说明
外形结构与LED光源电源组成一个完整的灯具系统,体现了LED灯具结构上
由整体压铸式的铝合金结构转变为与灯体分离式,为LED的模块化、集成化、可
互换处于行业领先水平。
灯具散热综合使用了热量管理学理论,及芯片散热—热传导,灯具散热—
对流散热,通过太阳花散热柱的应用形成了光源、灯体散热的一致性,同时太阳
花散热柱的使用形成了散热体的"烟囱效应",可使光源和光源腔的热量迅速通过
太阳花散热柱的烟囱效应迅速分离,再通过灯体上方的对流罩形成热辐射效应,
强制的迅速带到灯体外,让源源不断的热量及时的导出,为灯体的安全可靠使用
奠定基础。
4、技术参数
类别参数类别参数
输入电压AC85-265V功率160w
Led颗数120pcs光效≥90lm/w
灯具防护
IP66使用寿命30000H
等级
色温3500k-4200k灯具重量4kg
工作环境
-25℃─65℃显色指数RA>70
温度
出光角度75度*135度配光方式截光型
灯具安装工作环境湿
60mm10%─90%
管径度
灯具尺寸250mm*400mm(椭圆)
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