主干道LED路灯改造可行性研究报告.doc.pdf

原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处主干道主干道 LEDLED 路灯改造可行性报告路灯改造可行性报告背景背景当前，我国经济快速增长，能源紧张的矛盾日益显现，国家将贯彻节能优先政策，并将“照明器具”列入节能重点领域，在“十一五”期间，大力推进绿色节能照明工程，LED 路灯就是 LED 技术（即半导体绿色照明技术）的重要节能应用。LED 为固体发光,按固体发光物理学原理，LED 的发光效率达 90以上，因此，LED 被誉为 21 世纪新光源，即将成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。近几年，随着 LED 的发光效率增长 100 倍，成本下降 10 倍，其在照明领域的发展前景，吸引全球照明大厂家都先后加入 LED 光源及市场开发中。极具发展与应用前景的是白光 LED，用做固体照明器件的经济性显著，且有利环保（无重金属污染、无气体污染、无热辐射污染），正逐步取代传统的白炽灯，白光 LED世界年增长率在 20以上，美、日、欧及中国台湾省均推出了半导体照明计划。我国 2001 年 863 计划立项，2003 年 6 月紧急启动了“国家半导体照明工程”。2、当前 LED 路灯光源与其他光源的技术性能对比：描述LED 路灯金卤灯路灯钠灯路灯供电电网 AC100240V电网 AC220V电网 AC220V发光源LED 灯（半导体照明）型号：ZKFY100W金属卤素灯（属节能灯）高压钠灯功率100W（节能80%）500W（节能30%）500W发热冷光源中等发热严重光色（色温）300010000(太阳色至亮白光)40008000（白色）27005000（黄色）光源照度衰减小于 10%大于 30%大于 40%发光源寿命40，000 小时（10 年）5，000 小时（一年多）3，000 小时（一年）无功损耗极小有有原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处垂直地面路灯中心照度（10 米高度）22 lux 以上22lux 以上22lux 以上照度均匀度0.43，优0.35，良0.40，优照射范围（均匀度）半径 12 米以上半径 12 米以上半径 12 米以上眩光限制截光型，最大光强方向小于 60，极好截光型，最大光强方向大于 60，不好截光型，最大光强方向大于 60，不好穿透性穿雾性极,好穿雾性,差穿雾性,差高压镇流器等配件无，不怕破坏有，灯杆底，怕破坏 有，灯杆底，怕破坏环境保护无闪烁、冷光源发热，外壳容易发黄 发热，外壳容易发黄防火等级94V-094V-094V-0灯壳反光罩不需（节约成本）需需安装方便LED 路灯推出与未来趋势分析1、LED新光源的革命由于 LED 是一种寿命长、功耗低、无辐射的节能环保型光源，大多专家预测21 世纪将是以固体发光材料为核心的，即以 LED 为代表的新型光源、绿色照明的世纪。今后，随着发光二极管发光效率的提高，LED 的发光强度会大幅度的提高，再结合相应控制技术的进步，相信在不久的将来，LED 光源会逐步取代传统的照明光源，而掀起一次照明领域新的革命。中国国家半导体照明产业工程日前正式启动。2003 年 7 月 18 日，科技部高新司司长李健在接受记者采访时称：与人类生活、生产息息相关的照明领域，正在孕育着巨大变革。随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光发光二极管的问世，继半导体技术引发微电子革命之后，又在孕育一场新的产业革命照明革命，其标志是半导体灯将逐步替代白炽灯和荧光灯。半导体灯采用发光二极管(LED)作为新光源，同样亮度下，耗电仅为普通白炽灯的 110，而寿命却可以延长 10倍。由于半导体照明(亦称固态照明)具有节能、长寿命、免维护、环保等优点，业内普遍认为，如同晶体管替代电子管一样，半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也是大势所趋。一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战，已经在全球原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处打响。美国能源部预测，到 2010 年前后，美国将有 55的白炽灯和荧光灯被半导体 LED 灯替代，每年可节电 350 亿美元。日本提出，2006 年就要用半导体灯大规模替代传统白炽灯。据测算，5 年后仅在美国，半导体照明就可能形成一个500 亿美元的大产业。科技部有关领导提出：我们要以 2008 年北京奥运会和 2010 年上海世博会为契机，推动半导体灯在城市景观照明的应用。半导体照明包括普通照明和特种照明，考虑到性能价格比，宜先从特种照明做起。“以节约为主”的指导思想，联合科技部、国家发改委及信息产业部、交通部等产业部门，从国家层面制订国家半导体照明总体计划。一个三峡电站照亮了半个中国，如果中国三分之一用上 LED 半导体照明，那么每年节省的电力就相当于一座三峡电站。如果中国的路灯用上 LED 半导体照明，那么每年节省的电力也相当于半座三峡电站。2、LED 发光原理及特点：LED（Light Emitting Diode），又称发光二极管，它们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。当两端加上正向电压，直接发出红、黄、绿、青、橙、紫、白色的光。发光二极管主要由 PN 结芯片、电极和光学系统组成。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。LED 发光效率高，白炽灯、卤钨灯光效为 12-24 流明瓦，荧光灯 5070流明瓦，钠灯 90140 流明瓦，大部分的耗电变成热量损耗。LED 光效经改良后将达到达 50200 流明瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处LED 的能耗低，单管功率只有 0.030.06W，且驱动电压低(1.53.5V)，电流小(1520mA)，在形成同等照明效果的情况下，它的耗电量只有白炽灯的十分之一、荧光灯的三分之一，节能效果非常明显。LED 属于低压供电，绝缘要求不高，不需要变压器、镇流器、启动器等附件，明显节省投资。LED 结构简单，属于固体光源，不需要充气，不需要玻璃外壳，也不存在气体密封等问题，而且耐冲击，耐震动，不易破碎。LED 是冷光源，可控性好，响应时间快，可反复频繁亮灭，不会疲倦。LED 光源的色彩纯正、丰富，胜过彩色金卤灯，还可演变任意色彩，其装饰性无与伦比。LED 光源轻质结构（环氧树脂封装），体积小巧，能适应多种几何尺寸和不同的空间大小，对灯具强度和刚度的要求比其他电光源的要求低。LED 光源的使用寿命长，其寿命是白炽灯的 100 倍、荧光灯的 2030 倍，免去了频繁维修之苦。高节能：直流驱动，超低功耗，电光功率达 90以上，同样照明效果比传统光源节能 80以上。寿命长:LED 光源无灯丝、使用寿命可达 4 万到 10 万小时。利环保：生产中无有害元素和重金属、无辐射。3、LED 电网路灯灯泡的结构与特性：（1）灯泡结构：LED 路灯灯泡系采用 LED 作为光源、传统电网作为能源的国家专利产品，其LED 具有使用寿命长，雾穿透力强，节省 85%以上电费，五到十年免维护费用。在安装过程中，由于电耗低，所以降低变压器功率、减少配电柜和电缆等投资，环保、安装方便、在节约能源的城市，其高效节能的优点倍受青眯。（2）基本配件：2.1型号ZKFY100W2.2灯泡规格ZKFY100WLED 路灯灯泡一个，超高亮进口大功率 LED 组合2.3保修卡一年包换，两年免费保修原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处（3）LED 路灯照度：4、LED 路灯光源的未来发展趋势分析：白炽灯的发光原理是电能将发光钨丝进行加热而发光的，经过相当长时间的加热，钨丝就会老化甚至烧断，至此，白炽灯泡的寿命也就此告终了。各种节能灯和高压钠灯都是靠高压和气体而发光，由于本身材料和发热，再加电网电压的大波动，导致它们的寿命只有一年或一年多，而发光二极管的发光机理是由二极管特殊的组成结构决定的，二极管主要由 PN 结芯片、电极和光学系统组成，当在电极上加上正向偏压之后，使电子和空穴分别注入 P 区和 N 区，当非平衡少数载流子和多数载流子复合时，就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。由此可见二极管主要是靠载流子的不断移动而发光的，不存在老化和烧断的现象，其特殊的发光原理决定了它的发光寿命长达 5-10 万个小时。超高亮度单色光的 LED 已经在市场上取得了进展。尽管它们与传统的灯泡相比更加昂贵，但是它们的优点完全可以抵消其较高的价格，据科学家们测定，LED2.4合格证书一份2.5说明书路灯说明书一份3.1适应环境温度-40至 503.2最佳环境温度-5至 203.3LED 灯泡耗电量100W/盏3.4LED 灯泡寿命（1）额定环境温度下，每天工作低于 12 小时，寿命可达 40，000 小时以上。3.5LED 路灯平均照度22 lux 以上（在 10 米高度）3.6LED 路灯照度均匀度0.35（即中心区照射范围 10 米以上）3.7眩光限制截光型，最大光强方向 0653.8诱导性很好，可以给驾驶员提供有关道路前方走向、线型、坡度等视觉信息3.9LED 照度衰减度工作 10000 小时后衰减不超 8%3.10防火等级94V-0原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处灯具功率（W）250W100W耗电量配电器（W）变压器驱动电源12.53综合线损（5%W）12.5.005.00国际标准:5%镇流器驱动电源损耗（3%W）0.400.09100KVA变压器3%功率因数0.700.95灯具总功耗（W）325108.09每日使用时间（h)121212H/天每日功耗（W)3900（不恒定）1306.8（恒定）每日耗电量(度)3.91.3一度等于 1 千瓦时1 年耗电量(度)1423.5474.5一年按 365 日计效率电省 DEL75%电费1 年电费支出1466.21488.7351.03 元Kwh灯具损坏与维护费用灯具整灯寿命10 年10 年LED 灯寿命50000 小时单价400.002800.00配件寿命（发光体）0.5 年1 年更换次数2单价100.00小计200.00人工费工价20.001 年更换次数2小计40.00平均 1 年维护支出240.00综合效益评估1 年电费与损坏维护总支出1706.21488.735单支计算1 年电费与报废维护总节约1217.48单支计算原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处LED 灯用量（pcs）1LED 灯投资额2800.00LED 灯投资 1 年收益1217.48LED 灯投资回收期（月）2210 年净收益（已减去LED 灯投资额）9374.8(2)、60WLED 路灯的经济性能指标：60W60WLEDLED 路路灯与传统灯与传统路路灯节能对照表灯节能对照表项目项目 品名、光源品名、光源备注备注LEDLED 路路灯灯纳灯LED 灯灯具功率（W）150W60W耗电量配电器（W）变压器驱动电源12.53综合线损（5%W）12.5.005.00国际标准:5%镇流器驱动电源损耗（3%W）0.400.09100KVA变压器3%功率因数0.700.95灯具总功耗（W）19563每日使用时间（h)121212H/天每日功耗（W)2340（不恒定）765（恒定）每日耗电量(度)2.340.765一度等于 1 千瓦时1 年耗电量(度)854.1279.23一年按 365 日计原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处效率电省 DEL75%电费1 年电费支出879.72287.611.03 元Kwh灯具损坏与维护费用灯具整灯寿命10 年10 年LED 灯寿命50000 小时单价300.002000.00配件寿命（发光体）0.5 年1 年更换次数2单价100.00小计200.00人工费工价20.001 年更换次数2小计40.00平均 1 年维护支出240.00综合效益评估1 年电费与损坏维护总支出1119.72287.61单支计算1 年电费与报废维护总节约832.11单支计算LED 灯用量（pcs）1LED 灯投资额2000.00LED 灯投资 1 年收益832.11LED 灯投资回收期（月）2610 年净收益（已减去LED 灯投资额）6321.12、投入成本与回报：从上表可容易看出，LED 路灯在长期的投资中可获得良好的经济和节能效益，虽然前期投资较大，但在电费和维护费用方面，可大大减少，下面我们分别以1255 盏主干道路灯和 767 盏次干道为例测算一次性投资与回报：（1）1255 盏主干道路灯描述LED 路灯高压钠灯路灯原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处1255 盏路灯投资费用351.4 万元50.2 万元1255盏路灯第一年电费（按1.03元计）61.3 万元184 万元1255 盏路灯第一年更换维护费0 元60 万元1255 盏路灯一年后总费用412.7 万元244 万元1255 盏路灯第二年电费61.3 万元184 万元1255 盏路灯第二年维护费0 万元60 万元1255 盏路灯两年后总费用474 万元488 万元从上表格可容易看出，1255 盏路灯的投资回收期为二年左右。（2）767 盏次干道路灯描述LED 路灯高压钠灯路灯767 盏路灯投资费用153.4 万元23 万元767 盏路灯第一年电费（按 1.03 元计）22 万元67.47 万元767 盏路灯第一年更换维护费0 元30 万元767 盏路灯一年后总费用175.4 万元120.47 万元767 盏路灯第二年电费22 万元67.47 万元767 盏路灯第二年维护费0 万元30 万元767 盏路灯两年后总费用197.4 万元217.94 万元从上表格可容易看出，767 盏路灯的投资回收期为二年左右。此外，我们还没计算更换下来的灯罩以及镇流器等配件可以折成的费用，因此实际的投资回收期可以缩短到两年半左右的时间。社会效益评价社会效益评价1、环保节能意义远大。节能工作是一项跨行业、综合性工作，因此，在项目立项时，要注重节能。若用LED 光源替代白炽灯则可节电 80%以上，路灯若用超高亮度发光二极管（LED）替代白炽灯不仅可节电 80%以上，不需高压镇流器等任何配件，免除小偷灯不法分子的破坏，而且 LED 光线的角度性控制，不会对司机产生刺眼，具有较好的路面诱导性。推广使用 LED 光源节能优势明显，具有划时代的社会效益和意义。原文转载自 LED 路灯 http:/ 防爆探照灯 防爆泛光灯 转载请注明出处LED 光源是一种绿色光源，它没有频闪，无红外和紫外辐射，并且发出的光色度纯，这些都是白炽灯和日光灯永远也达不到的。按照科学发展观，大力推行绿色照明，不单是解决电力紧缺矛盾的重要途径，更重要的是节约能源、保护环境、促进健康、可持续发展的必然需要。从这一意义出发，我们应加速推进绿色照明的进程，为广大人民创造一个安全、健康、舒适、高品位的现代文明的城市照明环境。LED 电网路灯，节能 80%以上，可将节省的电能用于支持企业生产建设，具有特别重要的意义和社会效益。