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(dá)到80lm/w,國內(nèi)的就更差。再經(jīng)過燈具之后實際應(yīng)用光效就更低。在那個階段LED光源絕大部分都被用來作為指示照明和景觀照明使用,并沒有在像路燈照明這樣的應(yīng)用環(huán)境下推廣。但一些無良廠家和少數(shù)部門為了利益就硬上,導(dǎo)致實際應(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?，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,因為LED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(yīng)用到照射方向的光很少,只有30%。必須通過反射部分非應(yīng)用方向的光以達(dá)到更高的光的利用。由于燈具的設(shè)計和成本問題,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鈉燈實際功率300w(這個后面會說明),所以250w鈉燈的光效是45lm/w。

    鈉燈燈具另外還有一個非常大的問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150度,在非工作狀態(tài)下因為負(fù)壓回吸進(jìn)去非常多的灰塵和昆蟲,大大影響鈉燈的出光效果。

    2、關(guān)于LED和鈉燈的實際功率

    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)動的效率已經(jīng)可以做到91%甚至更好,而且不需要做無功補償。

    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(fù)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功功率存在。250w鈉燈在不做無功補償?shù)那闆r下整燈的視在功率高達(dá)627va,為了解決這個問題必須要增加無功補償部分?，F(xiàn)在做單燈就地?zé)o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,在整個燈的線路上還要有無功損耗,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,不能把這兩個概念混淆。

    燈具壽命是指這個燈具從開始使用到達(dá)到死亡的時間；

    燈具平均壽命是指一批燈具開始使用到其中一半數(shù)量死亡的時間；

    對于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。此提法不科學(xué),LED光源的理論壽命都非常長(前提是滿足在規(guī)定節(jié)溫范圍內(nèi),L70光衰標(biāo)準(zhǔn)下),但一個燈具的整體壽命不簡單是光源壽命,燈具還包括驅(qū)動,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)在國內(nèi)做的不錯的驅(qū)動電源和采用硅材料制作的透鏡的壽命均能達(dá)到50000小時(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。

    以下是兩個實際的數(shù)據(jù)：包頭市市政工程管理處的《路燈維護(hù)單燈費用的探討》

    2)鎮(zhèn)流器理論壽命為16,000小時,更換周期T=16,000/3,960=4年,代換率為0.25,根據(jù)多年運行經(jīng)驗鎮(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,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》一書中,全國600多城市,在用鈉燈約為413萬盞,截至07年底鈉燈全國平均壽命為4000h。

    在第一點中,實際應(yīng)用中鈉燈燈泡的代換率是0.95,在第二點中,鈉等平均壽命只有4000h。從此實際能看到鈉燈的壽命遠(yuǎn)沒有3•5年,可見理論分析的結(jié)果與實際的差異太大。

    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來講)后續(xù)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(shè)計問題不論是鈉燈還是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際色彩,但白光偏冷。

    c.對于光線的透射性。在霧天車燈要求打開霧燈并慢行,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頭看到一個黃色的光點,對道路前方的照明沒有什么實際的作用。

    d.對于照度。照度是對于照明效果判斷的重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。因為鈉燈的配光問題,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際應(yīng)用中過度照明。

    如以下在青島的一個測試結(jié)果：

    LED路燈時中微光電子150W

    無極燈是荷蘭雨丁150W

    氙氣燈廠家不明150W

    高壓鈉燈飛利浦400W

    時間：2009年4月24日

    地點：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個桿,其中高壓鈉燈,無極燈,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。

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

    以一個光源的正下方為點,做垂線,交行車道兩邊AB兩點。從AB兩點出發(fā)各取15米長,為CD兩點。ABCD就為一個長15米寬8米的矩形。在做成3*6的網(wǎng)格,共18個工作點。測這18個工作點的照度,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

    結(jié)論

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

    2、LED路燈照度符合要求,但是同樣照度均勻度不達(dá)標(biāo),此產(chǎn)品的配光有問題。但是就算達(dá)配光要求也無法達(dá)到400w鈉燈的實際亮度的效果,因為鈉燈是屬于過度照明。

    3、氙氣燈,無極熒光燈不用考慮未來一定會淘汰出照度要求高的道路照明,庭院小區(qū)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非常重要的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在國家道路照明表準(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)(這個標(biāo)準(zhǔn)制定的時候LED還沒有出來,這些數(shù)據(jù)的確定都是根據(jù)當(dāng)時照明能達(dá)到的最好數(shù)據(jù)指定)

    5、關(guān)于散熱,LED的散熱決定著燈具的壽命和光衰。因為國家大力支持LED照明事業(yè),這個行業(yè)充滿著發(fā)展