新型節(jié)能燈在市政道路節(jié)能改造中的應(yīng)用.doc

新型節(jié)能燈節(jié)能及投資分析 第一章 新型節(jié)能燈及其燈具特點(diǎn) 新型節(jié)能燈（Light Emitting Diode）即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它既沒有燃燒的燈絲，也沒有電離的氣體，因此它工作時的溫度也非常低。自從藍(lán)光 新型節(jié)能燈 誕生后，新型節(jié)能燈 的發(fā)展就突飛猛進(jìn)。因?yàn)樗{(lán)光可以激發(fā)熒光粉產(chǎn)生白光。目前市場上的白光新型節(jié)能燈 都是這樣產(chǎn)生的。 新型節(jié)能燈 用于照明領(lǐng)域時具有如下一些特殊優(yōu)勢。 一、 新型節(jié)能燈 的發(fā)光效率高。目前可采購到的 新型節(jié)能燈 的光效已達(dá)100 lm/W，其光效遠(yuǎn)高于節(jié)能燈、金鹵燈和無極燈，比目前路燈照明中普遍采用的高壓鈉燈還要高出10%。因此，新型節(jié)能燈 現(xiàn)在已成為發(fā)光效率最高的光源之一。用 新型節(jié)能燈 取代白熾燈、熒光燈、金鹵燈和高壓鈉燈等光源已不再有大的技術(shù)障礙，只是個時間問題。 幾種不同光源的光效 二、新型節(jié)能燈 具有單向輻射特性。他所發(fā)出的大部分光能無須經(jīng)過反射就可直接到達(dá)被照物體，從而使光能能夠得到最大限度地發(fā)出，大幅度地提高了燈具的效率；這使得在相同的照度條件下，新型節(jié)能燈光源所消耗的電能比其他光源更低。 三、新型節(jié)能燈 的壽命超長，綠色環(huán)保。目前好的新型節(jié)能燈 品牌，其壽命（即平均無故障工作時間）可達(dá)50000h，是白熾燈的 20 多倍，熒光燈的十倍。若每天工作 11h， 可用12 年以上。新型節(jié)能燈 的壽命概念與其他光源不同，當(dāng)它的亮度衰減到原有亮度的50%時就算是死亡壽命了，而美國的一些公司是當(dāng)亮度衰減到原有亮度的70%時就算是壽命終結(jié)了；否則其壽命長得難以計算；這也就是下面的維護(hù)系數(shù)取0.8 的原因。新型節(jié)能燈 廢棄后，其廢棄物幾乎可以全部回收利用；這不僅節(jié)約了資源，還保護(hù)了環(huán)境。而其他光源廢棄后會對環(huán)境造成污染，特別是熒光燈 廢棄后，燈內(nèi)的汞溢出會對環(huán)境及水源造成長期地，嚴(yán)重的污染。這種污染后人是難以處理的。因此，只有新型節(jié)能燈 光源，才有助于保護(hù)我們的環(huán)境。 四、新型節(jié)能燈 光源可做到無閃爍、無紫外線，熱輻射極低，對人眼無任何危害。將 新型節(jié)能燈 用于室內(nèi)照明或用于人們需長時間工作和學(xué)習(xí)場所的照明，可起到真正地護(hù)眼作用。 五、新型節(jié)能燈 的顯色指數(shù)高，可達(dá)80%，非常接近自然光。在它的光照下，人們能夠較好地分辨不同顏色的物體，較快地識別運(yùn)動著的物體；因此它特別適合室內(nèi)照明和室外道路照明。 六、新型節(jié)能燈 的驅(qū)動電源大多為恒流驅(qū)動電源，它的能耗幾乎不遂電源電壓變化。 這與傳統(tǒng)光源不同。由于電網(wǎng)電壓夜晚較高，使得傳統(tǒng)光源越到夜晚能耗越高 （高壓鈉燈功率可高出50%）。新型節(jié)能燈 一般為恒流驅(qū)動，其功率大小不隨電源電壓變化。此外，新型節(jié)能燈 光源工作電流大小還可以是可控的，因此用它做成的燈具亮度也是可以控制的。不論是頻繁的開關(guān)還是通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)電流，只要電流在額定范圍內(nèi)，對 新型節(jié)能燈 的壽命均無影響。頻繁的開關(guān)即是其節(jié)能優(yōu)勢所在。又如一些新型節(jié)能燈 庭院燈和路燈，上半夜可以使其滿功率工作，亮度較高，下半夜控制其半功率工作，亮度隨之減弱，從而可起到更好地節(jié)能效果。 七、新型節(jié)能燈 燈具功率大小可任意設(shè)置。新型節(jié)能燈 隧道燈是由數(shù)十顆13W 的新型節(jié)能燈 串聯(lián)組合而成。根據(jù)隧道不同段的要求和 新型節(jié)能燈 的光效，確定燈具的功率大小。它可使洞內(nèi)照度剛好滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，避免了功率不匹配產(chǎn)生的過度照明現(xiàn)象。 第二章 新型節(jié)能燈與鈉燈燈具節(jié)能對比 影響照明能耗的因素統(tǒng)計分析表 鈉燈 新型節(jié)能燈燈參 序號 參數(shù)名稱 備注 參數(shù) 數(shù) 1 光源發(fā)光效率（lm/W） 90 90 2 燈具效率（%） 70 90 3 設(shè)計維護(hù)系數(shù) 0.7 0.8 4 電源效率（%） 0.80 0.85 5 有效照度（%） 80 90 輸出光通量利用率 6 顯色指數(shù)（%） 20 80 7 燈具功率規(guī)格 少 任意 任意設(shè)置可減少過 度照明 8 過度照明倍率（倍） 1.3 1.0 9 路燈照明綜合效率（lm/W） 25 50 從表中可以看出，用 新型節(jié)能燈 隧道燈簡單地替代高壓鈉燈，可實(shí)現(xiàn) 50%的節(jié) 能目標(biāo)。 第三章 影響路燈照明能耗的因素 一、 過度照明對道路照明能耗的影響。 道路照明的標(biāo)準(zhǔn)值都是國家標(biāo)準(zhǔn)是有具體規(guī)定的。若照度大副度地超出國家標(biāo)準(zhǔn)，則屬過度照明。由于高壓鈉燈光源的功率規(guī)格只有150W，250W 和400W幾種，因此當(dāng)?shù)缆沸枰?75W 或 170W 照明時，由于沒有相應(yīng)功率的光源，故只有采用150W 和250W 的規(guī)格。這使得照明能耗大副增加。對于 新型節(jié)能燈 光源而言，它可根據(jù)道路實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計，實(shí)際需要多少功率就配備多大功率，從而最大限度地節(jié)約了電能。消除了由于過度照明所造成的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。 二、電源電壓對照明能耗的影響。 氣體放電燈對電源電壓的穩(wěn)定度要求較高，一般變化在 5%以內(nèi)，否則能耗將大副增加，光源壽命大副減小。 下圖為鈉燈和新型節(jié)能燈 燈在不同電源電壓下的功率曲線圖 從圖中可以看出，在夜晚電源電壓高達(dá) 250V 左右時，高壓鈉燈的功率幾 乎增加一倍，而新型節(jié)能燈 燈卻幾乎不變。在這種電壓下，鈉燈的壽命會大副衰減，幾乎不足額定壽命的30%。這就是鈉燈用于路燈時實(shí)際功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出額定功耗的主要原因。而從圖中可以看出 新型節(jié)能燈 的功耗幾乎不隨電源電壓變化。若采用 新型節(jié)能燈 光源，通過先進(jìn)的調(diào)光技術(shù)，可以使下半夜照明能耗下降一半，這樣可在原有節(jié)能的基礎(chǔ)上在減少25%的能耗，使得新型節(jié)能燈 光源總節(jié)能率高達(dá)75%。 下圖為鈉燈和新型節(jié)能燈 燈每日不同時間段的實(shí)際功率曲線圖 從圖中可以看出，新型節(jié)能燈 光源的功率不隨電源電壓變化，且工作電壓范圍很寬，因此在設(shè)計線路時允許采用線徑較細(xì)的電纜而不會出現(xiàn)熄燈現(xiàn)象。因此采用 新型節(jié)能燈 光源可節(jié)省大量地電纜費(fèi)用，在綜合投資與鈉燈相當(dāng)?shù)那闆r下每年可節(jié)省75%以上的電費(fèi)。 第四章 新型節(jié)能燈 燈具的可靠性 一、多顆新型節(jié)能燈的組合應(yīng)用方式 新型節(jié)能燈的組合應(yīng)用方式有三種，一種是串聯(lián)，一種是并聯(lián)，還有一種是串并聯(lián)。后兩種方式由于效率較低，在此不做介紹。新型節(jié)能燈的串聯(lián)組合應(yīng)用是目前照明領(lǐng)域應(yīng)用的主流。用恒流源為串聯(lián)的新型節(jié)能燈供電，既節(jié)能，又可延長新型節(jié)能燈的壽命，還會使新型節(jié)能燈發(fā)光穩(wěn)定。但串聯(lián)供電也有它致命地缺點(diǎn)，那就是一顆損壞，整個一 路都不亮了。這是制約大功率新型節(jié)能燈在照明領(lǐng)域應(yīng)用的一大瓶頸?，F(xiàn)在，這一問題已經(jīng)被合肥源輝申請的一項專利圓滿地解決。如圖7 所示，當(dāng)新型節(jié)能燈發(fā)生斷路時，與其并聯(lián)的電路就會自動導(dǎo)通，從而保障了其他新型節(jié)能燈能夠正常工作。該電路的發(fā)明，解決了大功率新型節(jié)能燈應(yīng)用領(lǐng)域串聯(lián)應(yīng)用的瓶頸問題。它的應(yīng)用，可大大提高新型節(jié)能燈燈具整體的可靠性，同時也極大地降低了運(yùn)營過程中的維護(hù)費(fèi)用。 圖7 在新型節(jié)能燈 路燈應(yīng)用領(lǐng)域，使用該項技術(shù)，再將新型節(jié)能燈 恒流驅(qū)動電源置于路燈燈桿低部，這將意味著10 年不用爬燈桿維修。若電源壞了只需簡單地更換電源即可。 第五章 新型節(jié)能燈與高壓鈉燈綜合投資運(yùn)營分析 現(xiàn)以某道路為例進(jìn)行分析。某次干道長2.4km，寬9m，水泥路面。燈桿高度為8m，間距為30m，雙側(cè)交錯布置，供160 柱。箱變設(shè)于道路中段。 下表為采用新型節(jié)能燈 光源和高壓鈉燈光源的各項費(fèi)用。 費(fèi)用 電纜及 燈桿 燈具 施工 電氣 合計 名稱 PE 管 （萬元） （萬元） 安裝 設(shè)備 （萬元） 備注 光源 名稱 （萬元） （萬元）（萬元） 2.5 平方 LE8 25.6 51.2 1.894.4 電纜 10 高壓鈉燈 42.3 25.6 9.6 4.8 17 99.3 平方電纜 所列費(fèi)用未包含土建。電氣設(shè)備包含箱變、配電箱（柜）、控制器、各類 開關(guān)等。由于夜晚電壓上升使得高壓鈉燈的實(shí)際工作電流急劇加大，因此必須選用足夠線徑的電纜。 新型節(jié)能燈 光源與高壓鈉光源用于道路照明的運(yùn)營費(fèi)用對比表 含鎮(zhèn)流 額定 實(shí)際平每年實(shí)際 每年換 年運(yùn) 5 年運(yùn) 10 年運(yùn) 燈具光 器功率 總功率 均壽命 用電量 燈費(fèi)用營費(fèi)用 營費(fèi)用 營費(fèi)用 源類型 （W） （kW） (h) （萬度）（萬元）（萬元）（萬元） （萬元） 60W 新型節(jié)能燈 75 12 50000 5.54 0 5.54 27.7 55.4 光源 150W 高壓鈉 190 30.4 5000 21 1.6 22.6 113 226 燈光源 注：變損和線損合計按15%計算。每日點(diǎn)燈時間按11h 計算。鈉燈夜晚能耗按 增加約50%，高電壓使其壽命折減一半。電價按商業(yè)用電價1 元/kWh 計算。換 燈費(fèi)用包含光源費(fèi)用、勞務(wù)費(fèi)和機(jī)械費(fèi)。運(yùn)營費(fèi)用系指：換燈費(fèi)用+電費(fèi)+線路 和設(shè)備維護(hù)費(fèi)。 結(jié)論：由于新型節(jié)能燈 光源的能耗較低，因此在工程中可節(jié)省大量的電纜費(fèi)用和變配 電系統(tǒng)的費(fèi)用，因此總的工程投資比高壓鈉燈要低一點(diǎn)，而在運(yùn)營過程中，新型節(jié)能燈 光源將會節(jié)省更多的費(fèi)用。 六、新型節(jié)能燈 路燈參數(shù)及優(yōu)點(diǎn) 一、新型節(jié)能燈 路燈技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱 技術(shù)指標(biāo) 備注 工作電壓 AC170250V ，50/60Hz 輸出功率范圍 12120W 最大功率 120W 功率因數(shù) 0.8 電源效率 85% 輸出最大 可根據(jù) 新型節(jié)能燈 的光效 40006800lm 光通量 進(jìn)行選擇 工作環(huán)境溫度 -2550 防護(hù)等級 IP65 光源使用壽命 50000h 二、道路采用新型節(jié)能燈 路燈的優(yōu)點(diǎn) 1、比高壓鈉燈