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三类节能路灯综合分析及实施路灯节能改造参考标准

 老狗布鲁丁 2012-04-05

三类节能路灯综合分析及实施

路灯节能改造参考标准

关键词:色温、平均照度、均匀度、寿命、光衰、LED、无极灯、三基色扁叶灯、反光器效率、显色指数、眩光、黄光、白光、远视、近视、视觉效果

前言:LED灯、无极灯、三基色扁叶灯,作为路灯节能光源的三类代表,到底哪个更适合用作路灯节能改造,本文从五个方面进行了各自优缺点分析,希望能给业主提供一些可综合选择的基本标准。

                         第一部分

道路照明特点及现有节能路灯对比分析

道路照明有其独特性,更多需要的是远视效果,和家用等室内照明有不同的要求,家用照明讲求眼前的视觉效果,所以作为道路照明在满足测试数据如平均照度、均匀度等外,其色温和眩光也是非常重要的。

大部分路灯照明首先满足的是司机的需要,其次是行人和治安需要,特别是在城市主干道和快速路。由于偏黄的光具有波长更长的光,从而使穿透力更强,所以更适合使用在快速路和主干道,这是有科学依据的,而不是对白光或是黄光的适应不适应的问题。一般在车速较快的道路,建议使用2800-3000K的暖白光(黄光)更好,司机的远视能力比4000K5000-6000K的白光要提高很多,对交通安全有很大的好处。当然在商业街道或小巷中,使用4000K以上的白光没有什么问题,因为此时路灯对司机的照明功能弱化了,而对行人的照明功能提高了,照明的主要功能是更侧重近视能力,而不是远视能力。

现阶段道路照明节能主要涉及四个方面的技术创新,一是控制系统、二是新光源、三是灯具反光器效率,四是新光源具有较长的寿命。

控制系统分成两部分,一是根据环境亮度变化控制开灯和关灯时间,以减少环境亮度高的情况下开灯造成的浪费,二是采用变频技术提高功率因数降低谐波,平稳电压变化,减少超亮度浪费和供电系统自身损耗如节电器,一般节电器可节省15%左右的电能。

现有新光源电器方面基本上至少已经包含了控制系统节能中的变频节能效果。但新光源节能必须解决好灯具反光器的效率问题。新光源是通过灯具起综合作用的,所以反光器效率非常重要,这包括LED。因为LED必须做配光,同时必须减少其眩光,才适合使用在路灯照明中。由于传统的反光器效率很低,一般在65%左右,特别是把新光源直接使用在传统反光器上,光效利用率就更低,所以灯具反光器技术的发展也是非常重要的节能手段。在选择节能产品时应该重点考虑。比如无极灯A的光效是80Lm/w,反光器效率是65%,无极灯B的效率是60Lm/w,反光器效率是95%,综合效率A52Lm/wB57Lm/W,当然如果A的反光器效率是95%,综合光效可以达到76Lm/W。反光器效率体现了LED的优势:LED是向下发光的,无向上发射的光。一盏由单颗1W光效100Lm/wLED,扣除电源损耗、二次配光、眩光处理等等措施(不考虑组合成大功率后温度升高光效降低因数),其综合光效可以达到80Lm/w左右,考虑到温升光衰(即温度升高亮度下降),实际可以达到60-70Lm/W,这主要看各家的散热技术水平。至于LED灯的有效利用率优势,其实无极灯或三基色扁叶灯可以通过提高安装昂角与LED灯达到平衡。所以目前无极灯等非LED光源要在照度上超过LED灯,是否能拥有高效率反光器是关键因数。

在目前新光源包括LED、无极灯和三基色扁叶灯等都是属于荧光灯,因为都是荧光粉吸收紫外线或蓝光转换为可见光,只是被荧光粉吸收的前提能量产生方式不一样。无论哪种产品,荧光粉获得能量转换效率突破,都会有光效的突破。这些光源的光效都达到或超过90LM/W,但是大功率LED的显色指数和色品容差要低于无极灯和三基色扁叶灯,换句话说,光源的品质还是无极灯和三基色扁叶灯更好,从可视光角度,无极灯和三基色扁叶灯的比例更高,而且更舒适。另外无极灯和三基色扁叶灯的优势是几乎没有眩光,不需要做眩光处理而降低灯具光效。可以通过提高安装仰角以控制人行道的照射光比例。

决定新光源路灯使用寿命的有三个部分因素:一是本身光源的可靠性技术水平,二是抗环境影响能力,三是光衰减程度。光衰到一定程度比如30%以上就可能应该更换了,当然这里还有个绝对值问题,如果说功率一样的一盏灯亮度是另一盏灯的亮度的一倍,两盏等都符合照明要求,同样达到光衰减30%,更亮的那盏灯根本就不需要换。这个道理大家都应该明白。在抗雷击、积尘、环境温度过高等从抗环境影响能力来说,无极灯和三基色扁叶灯的能力更好,除了低温启动需要特别设计外,光源可靠性受环境影响比较小。LED容易被静电击穿,所以对雷击的抵抗能力较差;除电器部分外,LED的光衰取决于散热技术、当然寿命还取决于环氧树脂等LED组成部分的老化速度和抗环境变化能力,无极灯的光衰取决于制造灯的工艺和散热技术,三基色扁叶灯的光衰取决于制灯工艺中光衰工艺的技术创新。由于现在的三基色扁叶灯采用预热延时启动,而且采用保护电极的技术,电极的开关寿命可以达到至少数万次,长的可达10多万次以上,对于路灯或隧道灯而言,开关次数极少的情况下,电极对灯的寿命影响是有限的,从光衰角度衡量无极灯和三基色扁叶灯的寿命,有无电极对于寿命基本上没有区别。当然在频繁开关灯的场所,情况可能不一样。当然三基色扁叶灯电极断路了,灯寿命就终结了。

从辐射角度来说,更准确的是LED无磁场辐射,而不是宣传中的无辐射,这和三基色扁叶灯一样。无极灯是由频率极高的磁场驱动的,确实有大量的微波辐射,相当于一个微波炉。大功率LED发热量很大,也就是说有热辐射,所以需要散热,从能量转换守恒定律而言,LED不比无极灯高多少,所以说LED是冷光源的说法这有一半是错误的。微瓦级的LED是冷光源,因为功率极低,所以发热量极少,寿命有十万小时,但是应用型的大功率LED就不是冷光源,当然寿命也不可能高到十万小时,所以大众总有这样的误区,不管什么样的LED灯,寿命有10万小时,这是夸大宣传造成的消极后果,也是现时代社会浮躁化问题的体现,为什么这么说呢,因为这里面不泛有很多大专家大教授在当鼓手。一般情况下,电子产品温度升高10°,寿命下降一倍。当然微瓦级的LED温度本人没有测试过,所以不评价寿命下降的可能幅度。

从寿命角度而言,LED灯的寿命还不仅仅取决于发光二极管是否被击穿,造成光衰的所有因素都影响LED的寿命。无极灯由于没有电极不受开关影响所以寿命无限制这也是夸张宣传所致。事物一份为二,无极灯不受开关次数的影响,是优势部分,但无极灯没有电极,就有磁极—磁场发生器,而磁场发生器就相当于电极功能,这是其一;其二,无极灯磁场发生器位置局部温度极高,如果没有散热光衰很大,当然在密封环境下散热还是存在技术难度;其三造成光衰的影响因数还包括生产工艺、荧光粉老化等等影响因数,对三基色扁叶灯、无极灯和LED都一样不可避免,有无电极是其中很小部分因素,节能灯现有技术12000小时光衰可控制在10%之内。当然LED需要电源驱动,无极灯和三基色扁叶灯也需要电器驱动,这就涉及电器寿命长短的问题。不管LED还是无极灯或三基色扁叶灯,其组成部分,哪怕极小配件的老化或失效都会造成灯寿命终极。

LED灯有另外一个优势是没有汞。三基色扁叶灯和无极灯都含有汞,但都采用绿色汞技术:使用常温下几乎不挥发的高温合金汞,一支三基色扁叶灯含汞量比一支家用节能灯少30%左右。另外现无汞节能灯的技术发展也非常快,无极灯和三基色扁叶灯在无成本压力下也很可能也会向无汞技术发展。

从节能改造后维护投资或再投资成本上考虑:LED灯的再投资成本比无极灯高,而无极灯的再投资成本比三基色扁叶灯高。因为LED路灯成本主要集中在发光二极管上,而无极灯和三基色扁叶灯灯管成本相对极其便宜,更换一次LED灯头需要的费用是更换五次到十次无极灯灯管或三基色扁叶灯灯管的费用。

从维护简便性来说:三基色扁叶灯最简便,由镇流器和灯管构成,灯管直接抽出更换就行,无极灯次之,LED最复杂。

           

  

             路灯节能改造的选择标准

由上述分析我们可以归纳出一些节能路灯的选择标准进行参考。

1、              快速路主干道选择2800-3000K黄光为佳,而小巷和商业街可适用所有色温,有报道蓝光可能更能预防犯罪。

2、              注重光源光效、显色指数等灯质量指标同时,更要注重反光器反射效率。

3、              不要迷信有永不熄灭免维护的灯,因为这是不可能的,对于电子产品来说。当然,这不排除出现某一类节能路灯产品技术非常突出的企业,使得节能路灯的产品比其他产品更好,寿命更长。

4、              综合考虑不同节能路灯的投资成本、寿命、维护成本和再次投资需要的总成本因素,再根据您的承受能力选择您需要的产品。

5、不要太迷信专家的话,当然也不要太相信我的话。因为您们经常看到的某些专家说出偏见的话和否定别人技术创新的话往往是因为他代表了一部分群体的利益,所以他必须那样说。

 

                           第三部分

       我公司能提供的专利节能路灯产品及产品特点

本公司可以提供以下专利产品:

三基色复合节能路灯:

由第二代三基色扁叶灯和全反射反光器组成节能灯具。

光效:100Lm/W

功率 55W75w100w120w185w

全反射反光器效率:大于95%

节电率:60%或以上

可选择调光降功率镇流器

使用标准:55w替换NG10075W替换NG150100w120w替换NG250185w替换NG400

质量保证:5

无极灯路灯:

由无极灯和全反射反光器组成节能灯具。

光效:80Lm/w

显色指数:80

功率:65w85w135w200w,对应替换高压钠灯四个规格。

质保:5

超轻重量LED路灯:100w重量:4-5.5kg

光效:100Lm/W

显色指数:70

功率:55W/75w/100w/120w/160W

使用标准:55w替换NG10075W替换NG150100w120w替换NG250160w替换NG400

质保:3

电子镇流器高压钠灯全反射灯具

由高压钠灯电子镇流器、全反射反光器灯具、减反射玻璃构成,节能40%

反光器效率:95%

显色指数:23

质保:1

节电率:50%

备注:可根据指定灯壳设计制作全反射反光器。

电子镇流器金卤灯全反射反光器节能灯具。

金卤灯光效:100Lm/W

反光器效率:大于95%

节电率:50%

质保:1

备注:可根据指定灯壳需设计制作全反射反光器。

二、我公司可提供的节能产品类别:路灯、隧道灯、广告灯、工矿灯、T5日光灯支架和LED日光灯、LED射灯等。

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