高壓鈉燈和LED路燈在性能比較.doc

高壓鈉燈和LED路燈在性能比較，led路燈與高壓鈉燈不同時間段的實際功率曲線圖第二壽命長:led路燈采用先進的系統(tǒng)集成技術、巧妙的散熱結構、以及高分子材料的應用,壽命長達 60000小時以上。第三維護量低:led路燈采用鋁合金壓鑄燈殼,防水、抗沖擊、抗氧化、防震能力強,沒有鎢絲、玻殼等易損壞的部件;內裝特殊設計的散熱翅片,適合不同季節(jié)、不同天氣溫度長時間使用。各種材料的特殊結合設計使led路燈堅固耐用,運行狀態(tài)基本不受外界環(huán)境影響,減少維修所帶來的不必要麻煩和費用。第四電壓范圍寬:傳統(tǒng)的路燈需要一個大功率的供電系統(tǒng)。大功率變壓器及大面積的輸電線路造價昂貴,而且傳統(tǒng)路燈電壓不能有太大的波動,否則,會嚴重影響燈的壽命。而led路燈用專用驅動模塊,電壓有波動時,led路燈的亮度不變。在電壓從180V到280V變化時,整個驅動器能實現恒流驅動,保證了大功率led路燈亮度。另外,驅動器有許多保護功能,在異常情況下,保障整個電網的可靠性。第五綠色環(huán)保:廢棄物可回收,沒有污染;不含有汞成分。第六安全:LED照明是一種固態(tài)照明,可以有效防震、防爆,對于類似震動比較大的高速公路、橋梁和對安全性要求更高的隧道和礦井等尤其適用。LED路燈不僅有以上優(yōu)點,而且LED路燈的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,所以顯色指數高,并且不含有毒重金屬,再加上無頻閃、無眩光、視覺效果好,是未來傳統(tǒng)光源的理想替代品。低溫啟動正常,響應速度快,對使用環(huán)境要求較低。更適合城市道路、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、人行道、廣場、公園、學校、別墅、庭院等場所的照明。本公司LED在發(fā)光角度、散熱方面、款型外觀與其它公司的不同之處:第一、發(fā)光角度技術方案(二項專利技術):一種可以擴大照明燈具角度的散熱器,其散熱器與金屬安裝板接觸面是一斜面。本實用新型的有益效果:散熱器與金屬安裝板接觸面是斜面,可以擴大光照的角度,使燈具的照射面積向兩側增大,很好的解決了LED路燈兩燈間的亮度死區(qū)問題。第二、散熱方面技術方案(二項專利技術):一種發(fā)光二極管照明燈具散熱結構,包括殼體、金屬安裝板、外凸式散熱器和發(fā)光二極管,LED鋁基板通過散熱器、安裝板、導熱墊片及導熱膠與殼體連接散熱。燈罩由透明的高分子材料組成,本實用新型的有益效果是由于每個發(fā)光二極管都設置了單獨的燈罩,替代了原有的玻璃大燈罩使金屬安裝板及散熱器直接和空氣接觸散熱;以上三個專利技術徹底解決了直接使用傳統(tǒng)路燈外殼的散熱問題,使LED路燈壽命得到了極大提高。第三、款型外觀技術方案:本公司直接使用傳統(tǒng)路燈外殼,所以款型多樣;本公司設計獨特的小燈罩代替原有的玻璃燈罩,不僅解決了LED路燈散熱問題而且更加實用美觀。本公司LED路燈照度測試記錄(展寬后的主光源)因每個LED的光通量都有一定的誤差,所以以上表內照度數據僅供參考。根據中國社會經濟調查研究中心的調查結果及我公司對樣品測試的數據,下圖為高壓鈉燈和LED光源燈光衰對比:由上圖可以明顯看出高壓鈉燈光衰速度很快,LED路燈在前1500小時內的亮度沒有高壓鈉燈亮度高,但是在這1500小時內LED燈的光衰小于8%,高壓鈉燈的光衰大于40%,在1500小時以后,LED路燈亮度高于高壓鈉燈,亮度也基本處于穩(wěn)定階段光衰很小,但高壓鈉燈的光衰速度還遠遠大于LED路燈,從上圖也可以看出LED燈壽命長的特點。從試驗數據上看本公司的120W150W的LED燈可以代替400W的高壓鈉燈,90W120WLED燈可以代替250W高壓鈉燈,60W90WLED燈可以代替150W高壓鈉燈。根據中國社會經濟調查研究中心的調查結果,下面是LED道路照明與傳統(tǒng)光源投資及經濟預算舉例五公里高壓鈉燈與LED燈具投資及經濟節(jié)能本分析按雙向四車道5公里道路為依據,設計路燈桿高為10米。兩側安裝路燈間距為30米,則單邊為167桿,雙邊為334桿路燈。傳統(tǒng)路燈設計主燈為:400W高壓鈉燈,副燈為:250W高壓鈉燈;LED路燈設計主燈為:150W大功率LED燈,副燈為:70W大功率LED燈,可以達到基本相同亮度的照明效果。一、設計計算(一)實際功耗燈具功率+鎮(zhèn)流器功率400+250+130+701、單桿雙高壓鈉燈功率=功率因素0.85850=1000W0.85注:400W高壓鈉燈鎮(zhèn)流器功率加電損為:130W左右;250W高壓鈉燈鎮(zhèn)流器功率加電損為:70W左右;無電容補償的單體高壓鈉燈功率因素為:0.45,國家規(guī)定有電容補償的單體高壓鈉燈功率因素應為:0.85。燈具功率+驅動器功率150+70+20+102、單桿雙LED燈功率=功率因素0.99250=250W0.99注:160WLED燈驅動電源功耗為:10-15W,加上電損按20W計;70WLED燈驅動電源功耗為:7-8W,加上電損按10W計;LED為固體發(fā)光,功率因素達:0.99。(二)變壓器功率1、使用高壓鈉燈的變壓器功率單桿雙燈實際功率桿數雙邊=1000W167桿2=334千伏安。因此,選擇額定功率400千伏安變壓器。2、使用LED路燈時變壓器功率單桿LED燈實際功率桿數雙邊=250W167桿2=83.5千伏安。因此,選擇100千伏安變壓器。(三)電纜線徑選擇1、使用高壓鈉燈時,電纜實際負載電流為:總功耗1000W167桿I =759 安培220V220V按三相電纜分流,每相電流為:7593=253安培,考慮到電纜內阻和線損補償,建議選擇:390mm2的電纜線。2、使用LED路燈時,電纜實際負載電流為:總功耗250W167桿I =189.77 安培220V220V按三相電纜分流,每相電流為:189.773=63.26安培,考慮到電纜內阻和線損補償,建議選擇:310mm2的電纜線。二、初始工程投資對比 序號項目 高壓鈉燈 LED路燈 1燈具價格1000元1672=33.4800元1672=26.72計:60.12萬元3590元1672=119.92200元1672=73.48計:193.38萬元2 燈桿價格相同燈桿,價格相同3 電纜價格191元/米50002計:191萬元24.3元/米50002 計:24.3萬元4 變壓器400KVA:6萬元100KVA:2萬元5 燈具安裝費用價格相同6 合計投資257.12萬元219.68萬元三、維護費用對比(十年)1光源壽命 2-3年 10年 更換維護 更換3次、還需維護只需維護單價 80.00 光源價格0.5% 小計 240.00 35900.5%+22000.5%=28.952 人工費工價 50.00元/年50.00元/5年次數 10次2次小計 500.00 100.00每桿十年 740.00 128.95 合計 334桿2頭 740.003342=49.43萬元128.953342=8.61萬元四、運行耗電量和電費對比項目實際功耗每天耗電量(10小時計)每年耗電量十年耗電量每天電費每年電費十年電費5公里十年總耗電量5公里十年總電費雙頭高壓鈉燈1000W 10kwh 3650kwh 36500kwh 10kw/h0.6元/度=6元2190.00元219萬元36500334=1219.1萬度2190334=731.46萬元雙頭LED路燈250W 2.5kwh 912.5kwh 9125kwh 2.5kwh0.6元/度=1.5元547.50元5475.00元91251672=3047750度547.5334=182.865萬元節(jié)約量740W 7.4度2701度27010度4.44元1620.60元16206.00元902.134萬度548.595萬元五、分析對比結果根據以上設計計算和分析對比得出如下結論:1、 5公里路燈共設計雙邊334桿,使用高壓鈉燈初始投資為:257萬元左右,使用LED路燈初始投資為:219萬元。因此雖然表面上看來LED路燈燈具價格高于高壓鈉燈燈具價格,但加上電纜費用,工程總投資并不高于高壓鈉燈的預算標準。2、 5公里高壓鈉燈十年維護費用為49.43萬元,而LED路燈十年維護保養(yǎng)費用為8.61萬元。因此高壓鈉燈維護費用較高,而大功率LED路燈維護保養(yǎng)費用極低。3.1、5公里高壓鈉燈按每天亮燈10小時計算,十年總耗電為:1219.1萬度,而5公里大功率LED路燈十年總耗電僅為:304.775萬度,節(jié)約電能914.325萬度。節(jié)能效果相當明顯,節(jié)電率達74%。3.2、5公里高壓鈉燈按每度電0.6元計算,十年需交納電費:731.46萬元。而5公里LED路燈十年中需交納電費182.865萬元。節(jié)約電費開支548萬元。因此經濟效益十分可觀。4、五公里LED路燈比高壓鈉燈初始工程投資節(jié)約費用:37.44萬元;十年維護節(jié)約費用:40.82萬元;十年電費節(jié)約費用:548.59萬元,總體比較節(jié)約費用為626.85萬元。綜上所述大功率LED路燈取代傳統(tǒng)鈉燈,作為路燈照明是一項減少初始投資,又節(jié)能,又環(huán)保,又具有十分可觀經濟效益的利國利民的大事!五公里高壓鈉燈與LED燈具投資及經濟節(jié)能本分析按雙向四車道5公里道路為依據,設計路燈桿高為10米。兩側安裝路燈間距為30米,則單邊為167桿,雙邊為334桿路燈。傳統(tǒng)路燈設計主燈為:400W高壓鈉燈,副燈為:250W高壓鈉燈;LED路燈設計主燈為:150W大功率LED燈,副燈為:70W大功率LED燈,可以達到基本相同亮度的照明效果。一、設計計算(一)實際功耗燈具功率+鎮(zhèn)流器功率400+250+130+701、單桿雙高壓鈉燈功率=功率因數0.85850=1000W0.85注:400W高壓鈉燈鎮(zhèn)流器功率加電損為:130W左右;250W高壓鈉燈鎮(zhèn)流器功率加電損為:70W左右;無電容補償的單體高壓鈉燈功率因數為:0.45,國家規(guī)定有電容補償的單體高壓鈉燈功率因數應為:0.85。燈具功率+驅動器功率150+70+20+102、單桿雙LED燈功率=功率因數0.99250=250W0.99注:160WLED燈驅動電源功耗為:10-15W,加上電損按20W計;70WLED燈驅動電源功耗為:7-8W,加上電損按10W計;LED為固體發(fā)光,功率因數達:0.99。(二)變壓器功率1、使用高壓鈉燈的變壓器功率單桿雙燈實際功率桿數雙邊=1000W167桿2=334千伏安。因此,選擇額定功率400千伏安變壓器。2、使用LED路燈時變壓器功率單桿LED燈實際功率桿數雙邊=250W167桿2=83.5千伏安。因此,選擇100千伏安變壓器。(三)電纜線徑選擇1、使用高壓鈉燈時,電纜實際負載電流為:總功耗1000W167桿I =759 安培220V220V按三相電纜分流,每相電流為:7593=253安培,考慮到電纜內阻和線損補償,建議選擇:390mm2的電纜線。2、使用LED路燈時,電纜實際負載電流為:總功耗250W167桿I =189.77 安培220V220V按三相電纜分流,每相電流為:189.773=63.26安培,考慮到電纜內阻和線損補償,建議選擇:310mm平方米的電纜線。二、初始工程投資對比 序號項目 高壓鈉燈 LED路燈 1燈具價格1000元1672=33.4800元1672=26.72計:60.12萬元3590元1672=119.92200元1672=73.48計:193.38萬元2 燈桿價格相同燈桿,價格相同3 電纜價格191元/米50002計:191萬元24.3元/米50002 計:24.3萬元4 變壓器400KVA:6萬元100KVA:2萬元5 燈具安裝費用價格相同6 合計投資257.12萬元219.68萬元三、維護費用對比(十年)1光源壽命 2-3年 10年 更換維護 更換3次、還需維護只需維護單價 80.00 光源價格0.5% 小計 240.00 35900.5%+22000.5%=28.952 人工費工價 50.00元/年50.00元/5年次數 10次2次小計 500.00 100.00每桿十年 740.00 128.95 合計 334桿2頭 740.003342=49.43萬元128.953342=8.61萬元四、運行耗電量和電費對比項目實際功耗每天耗電量(10小時計)每年耗電量十年耗電量每天電費每年電費十年電費5公里十年總耗電量5公里十年總電費雙頭高壓鈉燈1000W 10kwh 3650kwh 36500kwh 10kw/h0.6元/度=6元2190.00元219萬元36500334=1219.1萬度2190334=731.46萬元雙頭LED路燈250W 2.5kwh 912.5kwh 9125kwh 2.5kwh0.6元/度=1.5元547.50元5475.00元91251672=3047750度547.5334=182.865萬元節(jié)約量740W 7.4度2701度27010度4.44元1620.60元16206.00元902.134萬度548.595萬元五、分析對比結果根據以上設計計算和分析對比得出如下結論:1、 5公里路燈共設計雙邊334桿,使用高壓鈉燈初始投資為:257萬元左右,使用LED路燈初始投資為:219萬元。因此雖然表面上看來LED路燈燈具價格高于高壓鈉燈燈具價格,但加上電纜費用,工程總投資并不高于高壓鈉燈的預算標準。初期投資LED路燈比高壓鈉燈節(jié)約費用37.44萬元。2、 5公里高壓鈉燈十年維護費用為49.43萬元,而LED路燈十年維護保養(yǎng)費用為8.61萬元。因此高壓鈉燈維護費用較高,而大功率LED路燈維護保養(yǎng)費用較低。3.1、5公里高壓鈉燈按每天亮燈10小時計算,十年總耗電為:1219.1萬度,而5公里大功率LED路燈十年總耗電僅為:304.775萬度,節(jié)約電能914.325萬度。節(jié)能效果相當明顯,節(jié)電率達74%。3.2、5公里高壓鈉