LED路燈與傳統(tǒng)高壓鈉燈對(duì)比

1、LED路燈與傳統(tǒng)高壓鈉燈對(duì)比當(dāng)前我國(guó)正在創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)， “綠色照明”的概念也在逐步深入人 心。隨著科技的不斷進(jìn)步， 半導(dǎo)體材料應(yīng)用技術(shù)的高速發(fā)展， 小功率 LED 光源已廣泛應(yīng)用于 的景觀照明，大功率的 LED 路燈的應(yīng)用也越來(lái)越普遍，現(xiàn)新建道路路燈照明基本全部采用 LED路燈作為照明光源，各大城市如廣州等整個(gè)城市的照明全部為L(zhǎng)ED路燈。LED燈的發(fā)光原理 ：LED ( Light Emitting Diode),發(fā)光二極管，是由mW族化合物制成，是一種固態(tài)的 半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，半導(dǎo)體晶片由三部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它

2、里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候， 電子和空穴就會(huì)被推向量子阱， 在量子阱內(nèi)電子跟空穴復(fù) 合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量， 這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色， 是由形成 P-N 結(jié)的材料決定的。高壓鈉燈的發(fā)光原理 ：高壓鈉燈是利用通電后， 電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧， 由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的 鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣， 陰極發(fā)射的電子在向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 撞擊放電物質(zhì) 的原子， 使其獲得能量產(chǎn)生電離或激發(fā)， 然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到基態(tài)； 或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)， 再回到基態(tài)無(wú)限循環(huán)，此時(shí)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光

3、。大功率 LED 路燈是一種通過(guò)直流低壓點(diǎn)亮發(fā)光二極管組來(lái)實(shí)現(xiàn)照明需求的一種新型 照明方式，具有亮度高、顯色性好等特點(diǎn)；另外，由于LED路燈的輸入為低壓直流，能與太陽(yáng)能結(jié)合起來(lái)，使得太陽(yáng)能 LED路燈成為了未來(lái)道路照明方式的一種可能。1、關(guān)于能效分析、比較應(yīng)按照達(dá)到相同照度 (亮度)水平，接近的照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下比較兩者的照明安裝 功率。由于高壓鈉燈大功率燈管 (250400W)光效高，光源可達(dá) 1301401m/W加上整流器耗 電后的整燈的光效在 70-7501m/W，而現(xiàn)用大功率 LED路燈多用1W-3W LED光源，其整燈光 效都 1501601m/W。(1)大功率(250W)路燈：高

4、壓鈉燈光效高，考慮鎮(zhèn)流器損耗，燈具效率以及光道利用率等三個(gè)因素，綜合效率若按 0.55計(jì)，則鈉燈的有效光效約為 70751m/W;而LED路燈的 有效光效，國(guó)內(nèi)最好的企業(yè)已達(dá) 1501601m/W因此，對(duì)大功率路燈， LED比鈉燈的能效要 高很多。（2）小功率（ 150W）路燈：鈉燈的有效光效（計(jì)入綜合效率0.55）約為45551m/W而 LED仍按1501601m/W計(jì)，則LED比鈉燈可實(shí)現(xiàn)節(jié)能 40%75%最高可達(dá) 80%2、光源光色對(duì)道路照明效果的分析高壓鈉燈的相關(guān)色溫（Tcp）為2100K左右，屬暖色溫，其顯色指數(shù)（Ra）只有2325,顯 色性低；而LED路燈現(xiàn)在使用的色溫多在 450

5、0K-5300K,屬冷色溫，較好的產(chǎn)品，其Ra可達(dá) 7080，顯色性好。 作為機(jī)動(dòng)車行駛的快速道、 主干道， 偏黃色光的鈉燈， 對(duì)看清前方 90160m 左右距離路面狀況， 效果比白色光略優(yōu)， 特別是對(duì)有霧、 多塵的空氣條件下， 鈉燈較有優(yōu)勢(shì)。 對(duì)于人行道、商業(yè)步行街、居住小區(qū)等道路，LED的顯色性優(yōu)于鈉燈，分辨人的狀況更清晰， 較有優(yōu)勢(shì)。3、經(jīng)濟(jì)性分析對(duì)比高壓鈉燈具，每套約為 12001500元；目前LED路燈，按功率大小不同，價(jià)格相差較 大，大約在20005000元左右。就現(xiàn)狀而言，LED路燈明顯太貴，價(jià)高達(dá) 35倍之巨。但是 LED可以節(jié)能40%80%原使用150W高壓鈉燈用LED燈替換

6、后每年每燈節(jié)電約 260500KWh可以回收多花費(fèi)的購(gòu)燈費(fèi)用。正常3年就可以回收成本， 相對(duì)地LED燈已經(jīng)體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)性。展望未來(lái)，隨著LED光源光效的逐步提高， 燈具整燈光效隨之提高， 節(jié)能性能更加優(yōu)良，加之LED路燈具有良好的可控性,增加智能系統(tǒng)后節(jié)電量會(huì)大幅度提升，經(jīng)濟(jì)性能更好，還能更好的節(jié)約維護(hù)費(fèi)用，這也就是LED路燈取代傳統(tǒng)光源的重要原因之一。4、使用壽命分析比較使用壽命應(yīng)立足于整燈壽命。高壓鈉燈包括光源、 電器附件 （主要是鎮(zhèn)流器、 觸發(fā)器）和燈具，鈉燈用于路燈平均壽命12年，燈具也是如此。而 LED路燈的使用壽命已有使用經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)企業(yè)做到最好的已經(jīng)能保證燈具壽命 500

7、00h 左右，道路照明按照每天使 用12h計(jì)算，可以使用10年以上。所以整體說(shuō)，LED路燈使用壽命已經(jīng)比傳統(tǒng)鈉燈路燈長(zhǎng) 得多，維護(hù)費(fèi)用大大下降。5、維持性能比較以城市路燈管理部門為代表的用戶，更關(guān)心路燈的維護(hù)性能。按分析，鈉燈的維護(hù)性12 年更換一次，很不方便。而能好，燈具只要擦洗，不必更換，鎮(zhèn)流器很少更換，光源LED路燈除了偶爾幾盞保證使用壽命內(nèi)出現(xiàn)電源損壞外，幾乎不需要維護(hù)，對(duì)于環(huán)境惡劣的區(qū)域只需要定時(shí)清洗燈具表面就可以保證燈具的正常工作，而且現(xiàn)在已經(jīng)有成熟的模塊化LED燈具出現(xiàn)，維修更換簡(jiǎn)單，費(fèi)用很低。LED路燈已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)可循，對(duì)招標(biāo)、訂購(gòu)，對(duì)使用、維護(hù)都已有所保證。 綜上所述，我們認(rèn)為

8、LED路燈是已經(jīng)趨向成熟化，隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將會(huì)有更大的發(fā)展，前景廣闊。目前應(yīng)用現(xiàn)狀，雖然還存在些許問(wèn)題，但從事LED路燈研究、開發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)、做出了很大努力，會(huì)逐步解決這些問(wèn)題，推動(dòng)了該行業(yè)的前 進(jìn)；從整體說(shuō)，LED路燈產(chǎn)品的水平、質(zhì)量雖然差異甚大，但國(guó)內(nèi)已有廠商做出的燈具能夠 完全達(dá)到國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)，擁有合理的燈具配光及強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)達(dá)到了推廣使用要求。6、發(fā)光效率LED光源的發(fā)光效率，目前主流燈具光效約140-160Lm/w左右，較低端的生產(chǎn)企業(yè)的 LED路燈光效約100-130Lm/w左右。高壓鈉燈光源的發(fā)光效率為100Lm/w左右，每w發(fā)出的光通量比 LED低 4080L

9、m/w。400w高壓鈉燈的發(fā)光效率高達(dá) 120Lm/w。但考慮傳統(tǒng)燈具 360發(fā)光，光源裝入路燈外殼后，向 上的部分光線除了一小部分反射到路面形成有效光意外，大部分光并沒(méi)有形成有效光，光效進(jìn)一步降低。7、透霧性在道路照明中對(duì)于 LED路燈對(duì)于大霧的穿透性的認(rèn)識(shí)有很大的誤區(qū)。大多數(shù)人一直認(rèn)為L(zhǎng)ED路燈的穿透性要比傳統(tǒng)照明光源鈉燈的穿透性低，這是一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。大多數(shù)人多是從網(wǎng)絡(luò)上看到一些資料或是看到道路上的一些感官的感受，并沒(méi)有做科學(xué)的評(píng)估與分析，從而認(rèn)為L(zhǎng)ED路燈的光的穿透性差。在本文中將對(duì)此狀況作一個(gè)科學(xué)的分析。我們都知道可見光的范圍是380nm到780nm之間，在此范圍呢的光線都是可被人眼

10、接受與識(shí)別的。也就是說(shuō)所有燈具只有在此波段范圍內(nèi)的光才有利用價(jià)值，出了此范圍人眼是無(wú)法識(shí)別的。本文對(duì)于穿透性的分析也只在此范圍內(nèi)進(jìn)行。光譜圖中可以看出 LED的光譜要比鈉燈的全面的多，兩者的波峰都在 580nm處，LED的藍(lán)光部分只占總光通量的6%左右，而鈉燈幾乎沒(méi)有。LED紅光區(qū)的分布要比高壓鈉燈更寬泛。透霧性更多是色溫的問(wèn)題，高壓鈉燈色溫在2700-3000K , LED路燈現(xiàn)在在此波段的照明效果也非常好，非常成熟，多數(shù)認(rèn)為 LED透霧性不好的原因，更多來(lái)源于早期LED路燈使用的均為 5000-6000K的色溫段照明，現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)完美解決。8、性能比較:對(duì)比項(xiàng)目高壓鈉燈LED光源照明燈功耗高低（比高壓鈉燈節(jié)電60%以上 ）色溫20002500K27007000K顯色指數(shù)20 2565 95工作電壓范圍AC200XAC230VAC180XAC265V電源效率低高光效光效低