綜合對(duì)比分析高壓鈉燈與LED燈性能優(yōu)劣

燈具壽命是指這個(gè)燈具從開(kāi)始使用到達(dá)到死亡的時(shí)間。對(duì)于LED燈具的壽命現(xiàn)在各大廠家都在提光源壽命大于多少多少小時(shí)。并算出照度均勻度。以一個(gè)光源的正下方為點(diǎn)，做垂線，交行車道兩邊AB兩點(diǎn)。照度均勻度是道路照明另一個(gè)非常重要的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果：高壓鈉燈65.77Lux0.38。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。

　　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(dá)到80lm/w,國(guó)內(nèi)的就更差。再經(jīng)過(guò)燈具之后實(shí)際應(yīng)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照明使用,并沒(méi)有在像路燈照明這樣的應(yīng)用環(huán)境下推廣。但一些無(wú)良廠家和少數(shù)部門為了利益就硬上,導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用失敗。到現(xiàn)在這樣的廠家還依然存在。但這并不代表LED的應(yīng)用就一直是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)年電腦還386呢,現(xiàn)在呢？看事物不能停留在以前的階段,要多看看現(xiàn)在和未來(lái)。現(xiàn)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?yàn)長(zhǎng)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?yàn)槭?60度發(fā)光,應(yīng)用到照射方向的光很少,只有30%。必須通過(guò)反射部分非應(yīng)用方向的光以達(dá)到更高的光的利用。由于燈具的設(shè)計(jì)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(xù)性非常不好。鈉燈在工作狀態(tài)下,燈具腔體內(nèi)的溫度要超過(guò)150度,在非工作狀態(tài)下因?yàn)樨?fù)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。

　從以上結(jié)果看現(xiàn)階段的LED燈的燈具光效要優(yōu)于鈉燈,隨著LED技術(shù)的發(fā)展和成熟,燈具光效會(huì)再大大的提高。

　　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(xiàn)在LED驅(qū)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(bǔ)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(fù)雜,因?yàn)殁c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(bǔ)償?shù)那闆r下整燈的視在功率高達(dá)627va,為了解決這個(gè)問(wèn)題必須要增加無(wú)功補(bǔ)償部分?，F(xiàn)在做單燈就地?zé)o功補(bǔ)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)燈的線路上還要有無(wú)功損耗,線損,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(dá)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(shù)量死亡的時(shí)間；

　對(duì)于LED燈具的壽命現(xiàn)在各大廠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(zhǎng)(前提是滿足在規(guī)定節(jié)溫范圍內(nèi),L70光衰標(biāo)準(zhǔn)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(qū)動(dòng),透鏡部分的影響。所以最終燈具的壽命應(yīng)該以所有燈具部件中壽命部件最短為限。

　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)做的不錯(cuò)的驅(qū)動(dòng)電源和采用硅材料制作的透鏡的壽命均能達(dá)到50000小時(shí)(前提是燈具的散熱做的符合要求)。

　對(duì)于鈉燈的壽命所有有廠家都在提平均壽命。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(jié)能型電感鎮(zhèn)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(shù)據(jù)：包頭市市政工程管理處的《路燈維護(hù)單燈費(fèi)用的探討》

　 a.1)根據(jù)我市的實(shí)際情況依據(jù)燈泡壽命按平均6000小時(shí)計(jì)算,全年亮燈時(shí)間為3960小時(shí),理論計(jì)算燈泡更換周期為T=6,000/3,960=1.5年,燈泡代換率為0.67,根據(jù)路燈多年實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)燈泡代換率應(yīng)為0.95。

　 2)鎮(zhèn)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(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)鎮(zhèn)流器代換率應(yīng)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(shè)備按分?jǐn)啻螖?shù)3000次計(jì),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(guó)600多城市,在用鈉燈約為413萬(wàn)盞,截至07年底鈉燈全國(guó)平均壽命為4000h。

　 在第一點(diǎn)中,實(shí)際應(yīng)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(yuǎn)沒(méi)有3?5年,可見(jiàn)理論分析的結(jié)果與實(shí)際的差異太大。

　至于LED路燈的壽命到底是怎樣的？在現(xiàn)在LED燈具品質(zhì)參差不齊的行業(yè)狀態(tài)下,我想應(yīng)該首先找到符合一些LED燈具基本要求的產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用,而不是看到一些做的非常爛的公司非常爛的產(chǎn)品就把LED否定。

　　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(duì)于LED來(lái)講)后續(xù)廢品處理對(duì)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(shè)計(jì)問(wèn)題不論是鈉燈還是LED燈都回出現(xiàn),這需要在燈具配光設(shè)計(jì)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(duì)物體本事色彩的還原性差,不利于對(duì)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(duì)于光線的透射性。在霧天車燈要求打開(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(duì)于道路照明,使用穿透性好的光源也僅僅是能仰著頭看到一個(gè)黃色的光點(diǎn),對(duì)道路前方的照明沒(méi)有什么實(shí)際的作用。

　d.對(duì)于照度。照度是對(duì)于照明效果判斷的重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。因?yàn)殁c燈的配光問(wèn)題,導(dǎo)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(yīng)用中過(guò)度照明。

　 如以下在青島的一個(gè)測(cè)試結(jié)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(qū)井岡山路

　組織單位：青島市路燈管理處及個(gè)區(qū)路燈管理處

　具體位置：在井岡山路上未通車段,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車道,人行道寬3米,單側(cè)路寬8米,中間綠化帶寬4米。瀝青路面。

　測(cè)量：為了不受其他燈的干擾,照度測(cè)試選取的工作點(diǎn)在每種燈的中間兩桿照射區(qū)。

　以一個(gè)光源的正下方為點(diǎn),做垂線,交行車道兩邊AB兩點(diǎn)。從AB兩點(diǎn)出發(fā)各取15米長(zhǎng),為CD兩點(diǎn)。ABCD就為一個(gè)長(zhǎng)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(cè)這18個(gè)工作點(diǎn)的照度,取平均值。并算出照度均勻度。

　 結(jié)果：高壓鈉燈65.77Lux0.38

　LED21.55Lux0.32

　氙氣燈22.77Lux.0.17

　無(wú)極熒光燈16.22Lux0.24

　　結(jié)論

　 1、鈉等照度存在過(guò)度照明,但照度均勻度未能達(dá)到道路照明0.4的標(biāo)準(zhǔn)，并不是說(shuō)不夠亮而是存在明暗區(qū)域(相對(duì)) 。

　 2、LED路燈照度符合要求,但是同樣照度均勻