- 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。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)下因為負壓回吸進去非常多的灰塵和昆蟲，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，燈具光效會再大大的提高。
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。
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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《路燈維護單燈費用的探討》
a、
1）根據(jù)我市的實際情況依據(jù)燈泡壽命按平均6000小時計算，全年亮燈時間為3960小時，理論計算燈泡更換周期為T=6,000/3,960=1.5年，燈泡代換率為0.67,根據(jù)路燈多年實際運行經(jīng)驗燈泡代換率應(yīng)為0.95.
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)備按分斷次數(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沒有3-5年，可見理論分析的結(jié)果與實際的差異太大。
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)。
5、關(guān)于照明效果
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)計上進行改進，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。
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照度是對于照明效果判斷的重要的標(biāo)準之一。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65.77Lux0.38LED21.55Lux0.32氙氣燈22.77Lux.0.17無極熒光燈16.22Lux0.24從結(jié)果來看：
1、鈉等照度存在過度照明，但照度均勻度未能達到道路照明0.4的標(biāo)準，并不是說不夠亮而是存在明暗區(qū)域（相對）
2、led路燈照度符合要求求，但是同樣照度均勻度不達標(biāo)，此產(chǎn)品的配光有問題。但是就算達配光要求也無法達到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。
6、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?，F(xiàn)在國家道路照明表準中支路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，照度均勻度都能達到0.8,遠遠高于鈉燈。
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（這個標(biāo)準制定的時候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。因為國家大力支持led照明事業(yè)，這個行業(yè)充滿著發(fā)展和機遇。于是一大批門外漢和從事傳統(tǒng)光源生產(chǎn)的投資人沖進led行業(yè)。他們沒有l(wèi)ed方面的專業(yè)知識，卻有著豐富的資源和關(guān)系。簡單的認為用傳統(tǒng)燈具改改，能點亮就沒有問題了。于是在各個地方都出現(xiàn)了led燈具壞掉，光衰嚴重的負面案例。
現(xiàn)在已經(jīng)有很多原來在電子散熱行業(yè)的公司進入到led照明行亞，如：富士康，歐普司（原九州風(fēng)神團隊出來）avc,coolermaster等。
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他們在電子散熱的豐富經(jīng)驗給led燈具散熱帶來了新的散熱理念，基本上已經(jīng)達到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)點溫度能控制到65度以下。
8、關(guān)于國外對于了led的應(yīng)用“美國能源部（DOE）從2006~2008年對市場LED照明器具的調(diào)查報告，2008年9月公布--基本否定。”
有人提到在國外led被否定，并提出led在國外將不會被應(yīng)用的說法。我覺得對這個公布結(jié)果的理解有問題，應(yīng)該說從2006-2008年在led技術(shù)還在起始的階段時，一些應(yīng)用效果沒有達到理論的推算，不代表08年以后led就要推出市場。而恰恰相反，日本未來3年要把國內(nèi)所有商業(yè)照明換成led照明，美國洛杉磯2009年10月8日宣布準備在未來五年內(nèi)將該市的14萬高壓鈉燈全掉用LED燈替換。
