鈉燈 1、關(guān)于LED和納燈的光效
2007年LED的光源光效最好的只能達到80lm/w,國內的就更差。再經(jīng)過(guò)燈具之后實(shí)際應用光效就更低。在那個(gè)階段LED光源絕大部分都被用來(lái)作為指示照明和景觀(guān)照明使用,并沒(méi)有在像路燈照明這樣的應用環(huán)境下推廣。但一些無(wú)良廠(chǎng)家和少數部門(mén)為了利益就硬上,導致實(shí)際應用失敗。到現在這樣的廠(chǎng)家還依然存在。但這并不代表LED的應用就一直是這個(gè)標準。當年電腦還386呢,現在呢？看事物不能停留在以前的階段,要多看看現在和未來(lái)?，F在歐司朗正常出貨的kz系列光源就是112-130lm/w。
以光源功率100w的LED路燈為例：初始光通量11200lm,因為L(cháng)ED是單向性發(fā)光,燈具效率較高,透鏡損失10%,燈具損失10%。燈具光通量為9070lm,燈具總功率110w,所以此款LED燈的燈具光效為：82.5lm/w,納燈光效從90-140lm/w。但是因為是360度發(fā)光,應用到照射方向的光很少,只有30%。必須通過(guò)反射部分非應用方向的光以達到更高的光的利用。由于燈具的設計和成本問(wèn)題,鈉燈燈具效率只有40-45%。
以250w鈉燈為例：初始光通量30000lm,燈具光通量13500lm。250w鈉燈實(shí)際功率300w(這個(gè)后面會(huì )說(shuō)明),所以250w鈉燈的光效是45lm/w。
鈉燈燈具另外還有一個(gè)非常大的問(wèn)題就是鈉燈的照明持續性非常不好。鈉燈在工作狀態(tài)下,燈具腔體內的溫度要超過(guò)150度,在非工作狀態(tài)下因為負壓回吸進(jìn)去非常多的灰塵和昆蟲(chóng),大大影響鈉燈的出光效果。
2、關(guān)于LED和鈉燈的實(shí)際功率
LED光源燈具的功率組成：光源功率+電源損耗=整燈功率,現在LED驅動(dòng)的效率已經(jīng)可以做到91%甚至更好,而且不需要做無(wú)功補償。
之前100w光源的LED燈具的功率：100+100*(1-0.91)=109w鈉燈整燈功率組成比較復雜,因為鈉燈的效率較低只有0.38-0.45,存在與游泳功率相等的無(wú)功功率存在。250w鈉燈在不做無(wú)功補償的情況下整燈的視在功率高達627va,為了解決這個(gè)問(wèn)題必須要增加無(wú)功補償部分?，F在做單燈就地無(wú)功補償一般做到85%。鈉燈電感整流器損耗20%,電子整流器10%但成本高,壽命短。
之前250w鈉燈的燈具功率：250+250*20%=300w,在整個(gè)燈的線(xiàn)路上還要有無(wú)功損耗,線(xiàn)損,變壓器損耗等等,在這就不增加進(jìn)去,僅以理論中較低值比較。
3、關(guān)于LED和鈉燈的壽命
首先要分清楚燈具壽命和平均壽命的概念,不能把這兩個(gè)概念混淆。
燈具壽命是指這個(gè)燈具從開(kāi)始使用到達到死亡的時(shí)間；
燈具平均壽命是指一批燈具開(kāi)始使用到其中一半數量死亡的時(shí)間；
對于LED燈具的壽命現在各大廠(chǎng)家都在提光源壽命大于多少多少小時(shí)。此提法不科學(xué),LED光源的理論壽命都非常長(cháng)(前提是滿(mǎn)足在規定節溫范圍內,L70光衰標準下),但一個(gè)燈具的整體壽命不簡(jiǎn)單是光源壽命,燈具還包括驅動(dòng),透鏡部分的影響。所以最終燈具的壽命應該以所有燈具部件中壽命部件最短為限。
現在國內做的不錯的驅動(dòng)電源和采用硅材料制作的透鏡的壽命均能達到50000小時(shí)(前提是燈具的散熱做的符合要求)。
對于鈉燈的壽命所有有廠(chǎng)家都在提平均壽命。甚至有人提出鈉燈的壽命“鈉燈用于路燈平均壽命3~5年,節能型電感鎮流器不會(huì )低于20年,燈具也是如此。”這樣的提法我表示懷疑。
以下是兩個(gè)實(shí)際的數據：包頭市市政工程管理處的《路燈維護單燈費用的探討》
2)鎮流器理論壽命為16,000小時(shí),更換周期T=16,000/3,960=4年,代換率為0.25,根據多年運行經(jīng)驗鎮流器代換率應為0.23。
3)觸發(fā)器的使用壽命參照燈泡的壽命也定為1.5年,代換率約為0.95。
4)電控設備按分斷次數3000次計,更換周期為4年,代換率約為0.23。
b.在08年由電力出版社的《路燈》一書(shū)中,全國600多城市,在用鈉燈約為413萬(wàn)盞,截至07年底鈉燈全國平均壽命為4000h。
在第一點(diǎn)中,實(shí)際應用中鈉燈燈泡的代換率是0.95,在第二點(diǎn)中,鈉等平均壽命只有4000h。從此實(shí)際能看到鈉燈的壽命遠沒(méi)有3•5年,可見(jiàn)理論分析的結果與實(shí)際的差異太大。
4、關(guān)于環(huán)保與照明效果
鈉燈光源中含金屬汞、金屬鈉,壽命短(相對于LED來(lái)講)后續廢品處理對環(huán)境污染大。而LED不含上述以及歐盟ROHS環(huán)保指令禁止的有害物質(zhì)。
a.眩光,只要是燈具設計問(wèn)題不論是鈉燈還是LED燈都回出現,這需要在燈具配光設計上進(jìn)行改進(jìn),與光源本身關(guān)聯(lián)不大。
b.顯色性。鈉燈顯色性差,對物體本事色彩的還原性差,不利于對周邊環(huán)境深度進(jìn)行判斷。LED光源顯色性好,能很好的還原物體的實(shí)際色彩,但白光偏冷。
c.對于光線(xiàn)的透射性。在霧天車(chē)燈要求打開(kāi)霧燈并慢行,霧燈其作用不是照明用的,只作為指示作用。
對于道路照明,使用穿透性好的光源也僅僅是能仰著(zhù)頭看到一個(gè)黃色的光點(diǎn),對道路前方的照明沒(méi)有什么實(shí)際的作用。
d.對于照度。照度是對于照明效果判斷的重要的標準之一。因為鈉燈的配光問(wèn)題,導致照度均度不高為了更好的照度均勻度和效果,往往很多使用單位在實(shí)際應用中過(guò)度照明。
如以下在青島的一個(gè)測試結果：
LED路燈時(shí)中微光電子150W
無(wú)極燈是荷蘭雨丁150W
氙氣燈廠(chǎng)家不明150W
高壓鈉燈飛利浦400W
時(shí)間：2009年4月24日
地點(diǎn)：山東省青島市黃島區井岡山路
組織單位：青島市路燈管理處及個(gè)區路燈管理處
具體位置：在井岡山路上未通車(chē)段,共裝19個(gè)桿,其中高壓鈉燈,無(wú)極燈,氙氣燈各5桿,LED4桿。
桿高12-13米燈頭高低不一),間距30米,一桿左右兩燈頭。
道路情況：雙向4車(chē)道,人行道寬3米,單側路寬8米,中間綠化帶寬4米。瀝青路面。
測量：為了不受其他燈的干擾,照度測試選取的工作點(diǎn)在每種燈的中間兩桿照射區。
以一個(gè)光源的正下方為點(diǎn),做垂線(xiàn),交行車(chē)道兩邊AB兩點(diǎn)。從AB兩點(diǎn)出發(fā)各取15米長(cháng),為CD兩點(diǎn)。ABCD就為一個(gè)長(cháng)15米寬8米的矩形。在做成3*6的網(wǎng)格,共18個(gè)工作點(diǎn)。測這18個(gè)工作點(diǎn)的照度,取平均值。并算出照度均勻度。
結果：高壓鈉燈65.77Lux0.38
LED21.55Lux0.32
氙氣燈22.77Lux.0.17
結論
1、鈉等照度存在過(guò)度照明,但照度均勻度未能達到道路照明0.4的標準,并不是說(shuō)不夠亮而是存在明暗區域(相對)
2、LED路燈照度符合要求,但是同樣照度均勻度不達標,此產(chǎn)品的配光有問(wèn)題。但是就算達配光要求也無(wú)法達到400w鈉燈的實(shí)際亮度的效果,因為鈉燈是屬于過(guò)度照明。
3、氙氣燈,無(wú)極熒光燈不用考慮未來(lái)一定會(huì )淘汰出照度要求高的道路照明,庭院小區道路還有可能。
4、對于照度均勻度。照度均勻度是道路照明另一個(gè)非常重要的標準?，F在國家道路照明表準中支路0.3,次道0.35,主干道0.4。
LED光源經(jīng)過(guò)配光后光型是矩形光斑,非常適合道路照明應用,在滿(mǎn)足照度要求的情況下,照度均勻度都能達到0.8,遠遠高于鈉燈。
鈉燈的配光是通過(guò)反射形成,一方面損失大部分光線(xiàn),另一部分很難做到非常好的均勻度,也就是能滿(mǎn)足道路照明標準(這個(gè)標準制定的時(shí)候LED還沒(méi)有出來(lái),這些數據的確定都是根據當時(shí)照明能達到的最好數據指定)
5、關(guān)于散熱,LED的散熱決定著(zhù)燈具的壽命和光衰。因為國家大力支持LED照明事業(yè),這個(gè)行業(yè)充滿(mǎn)著(zhù)發(fā)展
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