LED路灯改造专项方案.doc

LED路灯节能改造方案介绍二O一二年五月一、 背景伴随世界能源危机加剧，各国全部在寻求处理能源危机措施。一条道路是寻求新能源和可再生能源利用；另一条是寻求新节能技术，降低能源消耗，提升能源利用效率。 在过去一百多年中，照明光源经历了三个关键阶段：白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯（HID），现在在照明界含有宽广发展前景LED光源被称为第四代光源。LED作为新兴一个光源，含有寿命长、发光效率高、功耗低、开启时间短、显色指数高、工作温度低、结构牢靠、不怕震动、方向性好、工作电压低、无紫外辐射、重量轻等显著特点，是世界上最有发展潜力新一代光源。而且LED光源可实现无汞化生产,对环境保护一样含相关键意义。用半导体LED作为光源固态照明灯，将会逐步替换传统照明灯而进入多种应用领域。 现在，照明消耗约占整个电力消耗20%，大大降低照明用电是节省能源关键路径。LED正以其固用优越性吸引着世界眼光。美国，日本等国家及台湾地域对LED照明效益进行了估计，美国55%白炽灯、日光灯被LED替换，每十二个月可节省350亿美元电费，每十二个月可降低7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%白炽灯换成LED，可降低1-2座核电站发电量，每十二个月可节省10亿公升以上原油消耗。台湾地域25%白炽灯及100%日光灯被LED替换，每十二个月可节省110亿度电。LED照明灯还将会形成500亿美元巨大产业市场。 多年来国际上著名照明企业如飞利浦、欧司朗、GE等全部相继推出LED半导体照明计划，设置国家级关键试验室，投入巨款开发研究。争先占领LED照明领域最前沿。中国有资料显示，每十二个月用于照明电力靠近2500亿度，其中若能有三分之一采取LED照明，每十二个月就能够节省800亿度电，基础上相当于一个三峡电站年发电量，对缓解中国日益严峻能源危机，电力紧缺将起到巨大主动作用。为此，中国专题成立了“国家半导体照明委员会”，出台了国家半导体照明工程计划,建立LED产业化基地，推进中国LED产业健康发展。二、 道路照明设计通常要求根据城市道路照明设计标准要求，机动车交通道路照明应以路面平均亮度（或路面平均照度）、路面亮度均匀度和纵向均匀度（或路面照度均匀度）、眩光限制、环境比和诱导性为评价指标。人行道路及小区照明应以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度为评价指标。下表为多个常规路灯部署方法相关指标部署方法灯具仰角道路宽度安装高度H(m)间距S(m)地面照度照度均匀度单侧部署10-15双向2车道616-188/100.4双向4车道1233-3610/150.4双侧交错部署10-15双向4车道820-2510/150.4双向6车道1025-3020/300.4双向8车道1025-3020/300.4双侧对称部署10-15双向4车道820-2510/150.4双向6车道1025-3020/300.4双向8车道1025-3020/300.4常规照明五种基础部署方法以下图所表示：三、LED路灯在道路照明方面优势用大功率LED灯用作道路照明，和传统高压钠灯相比有着无可比拟优点：1. 发光机制不一样，因为LED是一个半导体器件，其有效寿命可达50000小时（即经过50000小时后，光衰小于30），远远高于钠灯和金卤灯（它们寿命大约在1-15000小时）。2. 因为LED是半导体材料，无灯丝及其它附加材料，所以它抗震性好。3. LED光源照明灯显色指数可达成80以上，比较靠近于自然光，人眼在此情况下更易分辨事物，有利于行车安全；而高压钠灯显色指数只有20-30。4. 传统气体放电灯如高压钠灯在开启时有一个预热过程，既浪费能源又不利于智能化控制； LED路灯因为在光源方面有本质上区分，不存在“开启时间”问题，加电可立即正常工作，能够很方便实现智能化节能控制。5. 因为传统路灯光源全部是采取汞蒸汽机制来发光，所以，废旧光源处理也是现在全世界亟待处理问题，同时，传统光源发光机制决定了它会发出对人体有害紫外线。 LED光源是固态照明，没有有害物质如汞等元素，也不会发出紫外线，所以，是环境保护光源。6在光学系统内，传统路灯光源是全向发光，有二分之一光线是需经过反射器反射出来，而反射器是要吸收部分光线，所以光线损失比较大。因为LED是单向发光，光线利用率比传统路灯高。7. 传统路灯配光曲线是由反射器决定，所以含有一定不足，而LED光源是一个分布式光源，能够经过各个电光源设计，使灯具光源呈理想蝙蝠翼形，经过合理控制光分布，使路面光斑呈矩形，在有效照射范围内，取得较高照度均匀度。8. 更完善自动控制（选配）: 可依据不一样时间段需要设定不一样亮度，愈加提升节能效果。如晚上7时亮时是200W，到了午夜12点人少时，亮度自动调整为100W,其中还能够省电60W。现在道明照明设计中，灯距通常是灯高3倍，而灯高通常等同于道路路宽，依据几何三角关系能够计算出照明灯具配光角度应该为C0/180方向约140度，C90/270方向约80度。示意图依据现在交通照设计标准，道路方向路灯间距通常是3倍于灯高，因为常规光源配光曲线关系造成有些光源无法照明黑暗地带。这不仅造成能源浪费，也给夜间行驶带来很大不便，产生安全隐患。常规路灯轻易形成部分黑暗地带、阴影。经过特殊光形设计LED应用在路灯灯具上，能够使灯具发光角度发生偏移，提升了路边照明利用率;依据矩形长宽比能够产生长宽比为2:1光斑，这么相邻光斑之间则不会出现阴影，能够在路面上形成一条明亮照度均匀光带，所以更符合现在交通道路照明设计，不需要提升灯杆高度即可满足足够宽照射范围，而且还提升了灯具照明效率，降低了道路照明功率密度 ，从而真正达成节能及绿色环境保护。采取特殊光学设计LED路灯形成照明光带，照度均匀，无阴影四、 采取LED路灯实际测试指标1、以某系列LED路灯为例，在不一样布灯方法下，实测数据以下表： 部署方法道路宽度安装高度H(m)灯具型号间距S(m)地面平均照度照度均匀度双侧布灯双向8车道12200W30240.7从实测数据可知，用LED路灯替换高压钠灯，照明效果完全能够达成城市道路照明设计标准要求。同时，因为LED路灯配光曲线是理想蝙蝠翼形，使得道路路面照度均匀度大于一般高压钠灯，起到了很好诱导作用。2、采取200w LED路灯模拟1.单向2车道单侧部署带人行道：渲染效果图 2.标准双向4车道双侧对称部署：渲染效果图五、LED路灯和传统路灯产品性能对比分析六、采取LED路灯节能减排社会效益在满足道路照明较高标准情况下路灯节能减排对比表 传统路灯LED路灯1、单个光源理想光效110lm/W100lm/W2、每瓦直接抵达路面光通量40%直接抵达路面，44lm80%直接抵达路面，80lm3、经反射抵达路面光通量60%经反射后再抵达路面，反射器反射效率40%， 1100.60.426.4Lm 20%经反射后再抵达路面，反射器反射效率40%， 1000.20.48Lm4、实际抵达路面光通量44+26.4=70.4Lm80+8=88Lm5、按中间视觉效果，LED应乘2.5系数，折算有效视觉光通量70.4Lm882.5220Lm6、按产生5000Lm照明效果，所需消耗电功率P=5000/70.471WP=5000/22022.7W7、节能效果，按百分比计算0%节能68%8、次干道照明部署，常规路灯品种标称250W，实际消耗功率280W标称120W，实际消耗功率135W9、天天点灯10小时，计算年用电量（KWh）1022KWh492.75KWh10、每盏节电（KWh）/节费（元）05292.5KWh/5292.5元11、每盏灯折合节煤/减排： 耗煤：0.396Kg/KWh 排放：CO2 0.175Kg/KWh0节煤2095.83Kg 减排CO2 926.2Kg七、节能效益分析（1）双向6车道照明推荐方案双侧对称布灯，以17长道路，灯杆间距30米，灯杆高度12米，双向共布198盏路灯，采取200WLED路灯（实际消耗功率227w）替换原有400W高压钠灯（实际消耗445w），天天按10小时点亮计算：方案项目400w高压钠灯200wLED路灯备注年用电量（万度）180.391.8年用电费用（万元）72.1236.72LED路灯在使用阶段每十二个月能够节省约35.5万元年灯管维护费用（万元）11.10年使用费用累计（万元）83.2236.725年多种费用累计（万元）4161183.6使用5年，总共能够节省约177.5万元因为在满足路灯地面照度要求下，LED路灯比传统路灯节电60以上，所以对路灯电缆和路灯变压器负荷要求也对应降低，如为新建道路，投资效益比原有路灯改造会更为显著，关键表现在电缆费用及变压器投资费用可大大降低。综合以上分析，我们能够得出以下结论：按一个城市5万盏路灯计算，用LED路灯改造传统路灯，可节省3亿元电费，平均每十二个月可节省3000万电费，假如在建设阶段采取LED路灯，节省投资费用则更为可观。 现在，照明耗电量约占整个社会用电量20%。假如用LED替换传统光源，可降低照明用电50以上，在当今社会提倡节能降耗4目标中发挥巨大作用。根据中国火力发电396克/KWh标准煤耗计算，每盏LED路灯节电5694KWh，可节省电煤2254.8千克。 根据中国火力发电每KWh排放175.4g二氧化碳和8g二氧化硫计算，每盏LED路灯可降低二氧化碳排放998.7千克，降低二氧化硫排放45.6千克。 所以，采取LED路灯替换传统路灯，不仅有巨大经济效益，同时还有巨大社会效益和环境保护效益，功夫在当秋，利在万世！八、LED路灯实景图图一 图二