- 高壓鈉燈與LED 新老路兩代路燈的比較
- 包括光效、功率、壽命等方面
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(mén)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)?，F(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)閘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。
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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(mén)=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)。
5、關(guān)于照明效果
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(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(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。
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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(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(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(chē)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65.77Lux0.38LED21.55Lux0.32氙氣燈22.77Lux.0.17無(wú)極熒光燈16.22Lux0.24從結(jié)果來(lái)看：
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路燈照度符合要求求，但是同樣照度均勻度不達(dá)標(biāo)，此產(chǎn)品的配光有問(wèn)題。但是就算達(dá)配光要求也無(wú)法達(dá)到400w鈉燈的實(shí)際亮度的效果，因?yàn)殁c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(qū)道路還有可能。
6、對(duì)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(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在國(guó)家道路照明表準(zhǔn)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(yīng)用，在滿足照度要求的情況下，照度均勻度都能達(dá)到0.8,遠(yuǎn)遠(yuǎn)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，另一部分很難做到非常好的均勻度，也就是能滿足道路照明標(biāo)準(zhǔn)（這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定的時(shí)候LED還沒(méi)有出來(lái)，這些數(shù)據(jù)的確定都是根據(jù)當(dāng)時(shí)照明能達(dá)到的最好數(shù)據(jù)指定）
7、關(guān)于散熱，led的散熱決定著燈具的壽命和光衰。因?yàn)閲?guó)家大力支持led照明事業(yè)，這個(gè)行業(yè)充滿著發(fā)展和機(jī)遇。于是一大批門(mén)外漢和從事傳統(tǒng)光源生產(chǎn)的投資人沖進(jìn)led行業(yè)。他們沒(méi)有l(wèi)ed方面的專業(yè)知識(shí)，卻有著豐富的資源和關(guān)系。簡(jiǎn)單的認(rèn)為用傳統(tǒng)燈具改改，能點(diǎn)亮就沒(méi)有問(wèn)題了。于是在各個(gè)地方都出現(xiàn)了led燈具壞掉，光衰嚴(yán)重的負(fù)面案例。
現(xiàn)在已經(jīng)有很多原來(lái)在電子散熱行業(yè)的公司進(jìn)入到led照明行亞，如：富士康，歐普司（原九州風(fēng)神團(tuán)隊(duì)出來(lái)）avc,coolermaster等。
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他們?cè)陔娮由岬呢S富經(jīng)驗(yàn)給led燈具散熱帶來(lái)了新的散熱理念，基本上已經(jīng)達(dá)到led在節(jié)溫上的要求。以歐普司產(chǎn)品為例：35度環(huán)境溫度下，節(jié)點(diǎn)溫度能控制到65度以下。
8、關(guān)于國(guó)外對(duì)于了led的應(yīng)用“美國(guó)能源部（DOE）從2006~2008年對(duì)市場(chǎng)LED照明器具的調(diào)查報(bào)告，2008年9月公布--基本否定。”
有人提到在國(guó)外led被否定，并提出led在國(guó)外將不會(huì)被應(yīng)用的說(shuō)法。我覺(jué)得對(duì)這個(gè)公布結(jié)果的理解有問(wèn)題，應(yīng)該說(shuō)從2006-2008年在led技術(shù)還在起始的階段時(shí)，一些應(yīng)用效果沒(méi)有達(dá)到理論的推算，不代表08年以后led就要推出市場(chǎng)。而恰恰相反，日本未來(lái)3年要把國(guó)內(nèi)所有商業(yè)照明換成led照明，美國(guó)洛杉磯2009年10月8日宣布準(zhǔn)備在未來(lái)五年內(nèi)將該市的14萬(wàn)高壓鈉燈全掉用LED燈替換。
