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對比:LED路燈比傳統鈉燈到底好在哪?

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發布日期:2019-07-22 作者: 點擊:

体彩p3和值尾振幅走势图 www.imoexm.com.cn LED燈的發光原理:

LED(Light Emitting Diode),發光二極管,是由Ⅲ—Ⅳ族化合物制成,是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,半導體晶片由三部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子和空穴就會被推向量子阱,在量子阱內電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。

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高壓鈉燈的發光原理:

高壓鈉燈是利用通電后,電弧管兩端電極之間產生電弧,由于電弧的高溫作用使管內的鈉汞齊受熱蒸發成為汞蒸氣和鈉蒸氣,陰極發射的電子在向陽極運動過程中,撞擊放電物質的原子,使其獲得能量產生電離或激發,然后由激發態回復到基態;或由電離態變為激發態,再回到基態無限循環,此時,多余的能量以光輻射的形式釋放,便產生了光。

大功率LED路燈是一種通過直流低壓點亮發光二極管組來實現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;另外,由于LED路燈的輸入為低壓直流,能與太陽能結合起來,使得太陽能LED路燈成為了未來道路照明方式的一種可能。

一、關于能效分析、比較

應按照達到相同照度(亮度)水平,接近的照明質量標準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(250~400W)光效高,可達130~1401m/W,而小功率燈管(100~150W)光效約為80~1001m/W,而現用大功率LED路燈多用1WLED管,其光效都差不多,所以宜分別對大功率路燈與小功率路燈作分析。

(一)大功率(≥250W)路燈:高壓鈉燈光效高,考慮鎮流器損耗,燈具效率以及光道利用率等三個因素,綜合效率若按0.55計,則鈉燈的有效光效約為70~751m/W;而LED路燈的有效光效,目前在美國約為621m/W,國內最好的企業已達56~581m/W。因此,我們覺得對于大功率路燈來說,目前LED比鈉燈的能效要低一些。

(二)小功率(≤150W)路燈:鈉燈的有效光效(計入綜合效率0.55)約為45~551m/W,而LED仍按56~581m/W計,則LED比鈉燈可實現節能10%~20%,最高可達30%。從上分析,可知用于支路的小功率(≤150W)時,LED路燈比鈉燈的可節能達10%~30%,而大功率仍比不上鈉燈的能效。所以,那些統宣稱LED路燈比高壓鈉燈節能,甚至可節能50%、60%等說法,顯然有夸大和炒作之嫌。我們應堅持科學的分析,實事求是的原則,否則容易誤導使用者和廣大群眾。

二、光源光色對道路照明效果的分析

高壓鈉燈的相關色溫(Tcp)為2100K左右,屬暖色溫,其顯色指數(Ra)只有23~25,顯色性低;而LED路燈現在使用的色溫多大于5300K,屬冷色溫,較好的產品,其Ra 可達70~80,顯色性好。作為機動車行駛的快速道、主干道,偏黃色光的鈉燈,對看清前方90~160m左右距離路面狀況,效果比白色光略優,特別是對有霧、多塵的空氣條件下,鈉燈較有優勢。對于人行道、商業步行街、居住小區等道路,LED的顯色性優于鈉燈,分辨人的狀況更清晰,較有優勢。

三、使用壽命分析

比較使用壽命應立足于整燈壽命。高壓鈉燈包括光源、電器附件(主要是鎮流器、觸發器)和燈具,鈉燈用于路燈平均壽命3~5 年,節能型電感鎮流器不會低于20 年,燈具也是如此。而LED路燈的使用壽命暫無使用經驗,現有的企業號稱5 萬、6萬小時,尚無可靠依據。美國能源之星制訂的要求,分為不低于35000h和25000h兩檔,主要是LED芯片壽命很長,卻與封裝后的溫度,散熱等諸多因素關系極大,另外還有驅動電路裝置的電子元器件壽命問題,如電容器往往只有8000h至10000h。所以整體說,LED路燈使用壽命不能和鈉燈路燈比擬。

四、維持性能比較

以城市路燈管理部門為代表的用戶,更關心路燈的維護性能。按分析,鈉燈的維護性能好,燈具只要擦洗,不必更換,鎮流器很少更換,光源3~5 年更換一次,也很方便。而LED路燈、涉及LED管、模組(含透鏡等)、電源裝置等,發生元器件、組件損壞的可能性較大,維修更換也有困難,很可能要整體更換,費用較高,還有待今后解決。

五、發光效率

LED光源的發光效率,目前國外美國、日本約75Lm/w左右,國內生產的LED約65Lm/w左右。高壓鈉燈光源的發光效率為100Lm/w左右,每w發出的光通量比LED高25~35Lm/w。400w高壓鈉燈的發光效率高達120Lm/w。

六、透霧性

在道路照明中對于LED路燈對于大霧的穿透性的認識有很大的誤區。大多數人一直認為LED路燈的穿透性要比傳統照明光源鈉燈的穿透性低,這是一個錯誤的認識。

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接受與識別的。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的藍光部分只占總光通量的6%左右,而鈉燈幾乎沒有。LED紅光區的分布要比高壓鈉燈更寬泛。


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