LED路灯与传统钠灯的性能、能效对比.pdf

本文档由：美国福斯特半导体提供 LED路灯与传统钠灯的性能、能效对比 当前我国正在创建资源节约型、环境友好型社会，“绿色照明”的 概念也在逐步深入人心。随着科技的不断进步，半导体材料应用技术的 高速发展，小功率LED光源已广泛应用于的景观照明，大功率的LED路 灯也越来越多的引起各方面的关注。 LED灯的发光原理： LED （Light Emitting Diode），发光二极管，是由Ⅲ—Ⅳ族化合 物制成，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED 的 心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片由三部分组成，一部分是P型半 导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体。当电流通过导 线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内 电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的 原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 高压钠灯的发光原理： 高压钠灯是利用通电后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧 的高温作用使管内的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的 电子在向阳极运动过程中，撞击放电物质的原子，使其获得能量产生电 离或激发，然后由激发态回复到基态；或由电离态变为激发态，再回到 基态无限循环，此时，多余的能量以光辐射的形式释放，便产生了光。 本文档由：美国福斯特半导体提供 本文档由：美国福斯特半导体提供 大功率LED路灯是一种通过直流低压点亮发光二极管组来实现照明 需求的一种新型照明方式，具有亮度高、显色性好等特点；另外，由于 LED路灯的输入为低压直流，能与太阳能结合起来，使得太阳能LED路 灯成为了未来道路照明方式的一种可能。 1、关于能效分析、比较 应按照达到相同照度(亮度)水平，接近的照明质量标准的前提下比 较两者的照明安装功率。由于高压钠灯大功率灯管(250~400W)光效高， 可达130~1401m/W，而小功率灯管(100~150W)光效约为80~1001m/W，而 现用大功率LED路灯多用1WLED管，其光效都差不多，所以宜分别对大 功率路灯与小功率路灯作分析。 (1)大功率(≥250W)路灯：高压钠灯光效高，考虑镇流器损耗，灯 具效率以及光道利用率等三个因素，综合效率若按0.55计，则钠灯的 有效光效约为70~751m/W；而LED路灯的有效光效，目前在美国约为 621m/W，国内最好的企业已达56~581m/W。因此，我们觉得对于大功率 路灯来说，目前LED 比钠灯的能效要低一些。 (2)小功率(≤150W)路灯：钠灯的有效光效(计入综合效率0.55)约 为45~551m/W，而LED仍按56~581m/W计，则LED 比钠灯可实现节能 10%~20%，最高可达30%。从上分析，可知用于支路的小功率(≤150W) 时，LED路灯比钠灯的可节能达10%~30%，而大功率仍比不上钠灯的能 效。所以，那些笼统宣称LED路灯比高压钠灯节能，甚至可节能50%、 本文档由：美国福斯特半导体提供 本文档由：美国福斯特半导体提供 60%等说法，显然有夸大和炒作之嫌。我们应坚持科学的分析，实事求 是的原则，否则容易误导使用者和广大群众。 2、光源光色对道路照明效果的分析 高压钠灯的相关色温(Tcp)为2100K左右，属暖色温，其显色指数(Ra) 只有23~25，显色性低；而LED路灯现在使用的色温多大于5300K，属 冷色温，较好的产品，其Ra 可达70~80，显色性好。作为机动车行驶 的快速道、主干道，偏黄色光的钠灯，对看清前方90~160m左右距离路 面状况，效果比白色光略优，特别是对有雾、多尘的空气条件下，钠灯 较有优势。对于人行道、商业步行街、居住小区等道路，LED 的显色性 优于钠灯，分辨人的状况更清晰，较有优势。 3、经济性分析对比 高压钠灯具，每套约为1200~1500 元；目前LED路灯，按功率大小 不同，价格相差较大，大约在4000~8000元左右。就现状而言，LED路 灯明显太贵，价高达3~5倍之巨。如小于150W的LED可以节能10%~30%， 每年每灯节电约50~150KWh，根本无法回收