LED照明系统节能改造方案

LED照明节能改造方案一、序言：过去的10多年来，随着经济的快速发展，我国的能源危机日益突出，能源短缺问题已成为制约我们的经济发展的瓶颈，尤其化石能源的短缺给我们现代工业和商业及人民生活带来了很大的影响。因而，为了整个国家，以缓解电力短缺，降低能源消耗，在照明行业中的实施节能减排是势在必行的。我国的目前主要的电力供应来至火力发电、热力发电，他们直接消耗的煤炭和石油及天然气，并且在发电的过程中向空气中排放大量的二氧化碳，进而造成温室效应的发生。在能源危机和环境破坏日益严重的今天，节约资源，保护环境节能减排已成为我们国家的基本国策。节能减排最重要的是减少温室效应的发生和能源的消耗，在能源消耗最大的行业中，最大的是工业消耗，其次就是照明消耗，在照明消耗中道路照明和景观照明占到能耗的45%-60%,由此可见照明行业中，能源消耗是非常突出的。据专家介绍，在传统照明灯具上，使用效率才占到实际功耗的5%-7%，能源的浪费是十分严重的。因此，要改善传统的能源损耗，就必须促进绿色节能照明灯具的发展。在2004年春季欧盟首脑会议上，欧盟成员国达成共识，决定逐步取代传统照明灯具--白炽灯，以减少温室气体的排放；我们国家也通过许多项立法从2009年开始限制使用和生产传统照明灯具。在2009年1月份，财政部、国家发展改革委员会联合下发《高效照明产推广财政补贴资金管理暂行办法》，以确保实现“十一五”期间通过财政补贴，以促进节能减排形势的发展。二、绿色LED照明发展趋势在能源消耗中，照明时仅次于工业能源消耗的第二大消耗领域，民用照明用电约占全国用电量的13%。随着我国城镇化的速度加快和城市亮化工程的建设，可以预计用于照明的用电量将会进一步增加，因此，研究节能环保的照明系统，对于节约常规能源和保护环境，实现国家发改委提出的“十一五”期间GDP降耗20%的指标具有重要的意义。对现有照明系统的改造可以从方面着手：一是光源；二是能源。LED光源是新一代半导体光源，与现有光源相比具有高效（目前最大光通量度为200LM，约为普通白炽灯的13倍）、寿命长（LED的使用寿命可长达50000小时-100000小时，普通白炽灯的寿命为1000小时，荧光灯、金属卤化物灯的寿命也不超过10000小时）的特点，因此，LED将可望发展成为第四代光源，即半导体光源。三、政策法规支持：《可再生能源法》《中华人民共和国节约能源法》《公共机构节能条例》《民用建筑节能条例》《绿色北京行动计划》《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》等四、特点：LED节能灯管节电高达80%以上，寿命为普通灯管的10倍以上，几乎是免维护，不存在要经常更换灯管、镇流器、启动器的问题，约6个月至1两年时间节省的费用就可以换回成本。绿色环保型的半导体光源，光线柔和，光谱纯，有利于人员的视力保护及身体健康。6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，有利于集中精神，提高工作效率。目前，白炽灯寿命为1000小时；荧光灯的寿命为6000小时；LED灯的寿命为50000-100000小时；在同等亮度的条件下，比白炽灯节能80%以上，比荧光灯节能50%。中国工程院院士，半导体研究所研究员陈良惠估计道：“只要目前1/3的白炽灯更换为LED灯，每年可减少1000亿美金的电力消耗，相当于一年三峡的发电总量。LED节能灯是采用CREE与AOD超高亮LED白光作为发光光源，外壳亚克力/铝合金。LED节能灯管与传统的日光灯管外型尺寸口径上都一样，长度有60CM,120CM,150CM三种，其功率分别为10W,18W,20W；而传统日光灯管的实际耗电量约为53W,45W传统日光灯管实际耗电约为68W。1.2、方案优势1.2.1、更节能，更省电约45%以上1.2.2、光衰小，使用寿命长：采用优质三基色荧光粉和先进的生产工艺，生产的T5灯管具有光衰小，平均使用寿命长达10,000小时。1.2.3、坚固耐用：灯体采用优质铝合金挤压成型，轻巧坚固，阻燃耐用。1.2.4、无频闪：低压启动迅速，无频闪，有效减轻视觉疲劳。1.2.5、减少污染：同时T5管径比T8、T10管径小，含汞量也就少很多，可以减低对环境的污染。五、两种光源照明质量对比分析两种光源照明质量对比分析（一）、色温与光色1、原有电感镇流器驱动的T8—36W荧光灯，色温4500K左右，模拟日光色。照明环境对人的视觉情绪调动不够。2、T5-28B(20W)高频率合同能源管理专用节能灯，色温6500K左右，太阳光光色，可见光比例高，有效视觉光效和有效视觉照度高。照明环境真实视觉感明显地明亮、清晰、舒适。（二）、显色指数与显色能力1、原有电感镇流器驱动的T8—36W荧光灯，显色指数R值在40左右，显色能力一般。照明环境产生色偏差，不能正确地辨识彩色物体的真实颜色。2、T5-28B(20W)高频率节能灯，显色指数R值在82左右，接近于太阳光的R值＝100，显色能力高。照明环境色彩逼真，能够正确地辨识彩色物体的真实颜色。（三）、频闪与频闪效应危害1、原有电感镇流器驱动的T8—36W荧光灯，频闪深度高达55%以上，频闪效应危害比较严重。视觉定位感差，易引起视觉疲劳，造成生产效率低下。2、T5-28B(20W)高频率节能灯，频闪深度小于5％，无频闪效应危害。视觉定位感好，视觉不疲劳，有利于提高生产效率。六、试验测试现场原有光源与技术性能分析1、日资某电子公司，生产车间原有电感镇流器驱动的T8-36W直管日光灯，一个灯架上安装2根，电感镇流器和日光灯管，均是名牌产品。2、生产车间原有电感镇流器T8-36W直管日光灯，两端头无黑头现象，灯管明亮，基本上没有较大的光衰现象。所以，在对比测试时没有更换新灯管。3、电感镇流器的T8－36W日光灯其电流、功率与光效技术分析(1)、电感镇流器的T8－36W日光灯，镇流器功耗占灯功率的20％－30％。电感镇流器技术品质越差，使用的时间越久，镇流器功耗越大。(2)、荧光灯管是负阻性电子器件，其光效与其电流值遵循正弦抛物线函数关系。因电感镇流器的T8－36W日光灯的实际电流，显著高于其最佳数值。造成荧光灯管工作在低光效曲线段，其实际光效大大降低。(3)、T8-36W日光灯管，由于其技术品质的原因，在产生发出的光通量中，可见光比例低。有效视觉光效低。七、试验测试现场新光源与技术性能分析1、试验测试现场新光源T5-28B(20W)高频率节能灯，一个灯架上安装1根。2、技术性能分析（1）整套集成：T5高频率节能灯，T5－28整套集成包括：高频率全电子镇流器1只T5－28型三基色高光效荧光灯管1根T5与T8专用转换头1对（2）、整套集成总输入功率T5高频率合同能源管理专用节能灯，一个整套集成线路输入总功率＝20.8W。（3）、太阳光色，光谱能量分布接近于太阳光，可见光比例高。（4）、太阳光色，有效视觉光效高，节电率高。直接替代T8日光灯，在替代后有效视觉照度提高到原来的9.7％的前提下，其功率替代比例为1：4.4W，节电率高达75.1﹪以上。（5）、太阳光色，高显色性能。显色指数R≧82，接近于太阳光的显色指数R=100，色彩鲜艳逼真。（6）、高频率，光通量平滑稳定，无频闪效应危害。电子镇流器交流－直流－交流（AC－DC－AC）变换频率高达45Khz－65Khz。在180V－260V电压范围内，光通量波动深度＜5﹪，无频闪效应危害。观看细小物体，真实不晃眼。视觉不疲劳、不引发偏头痛，有利于提高生产效率。（7）、电网环境适应能力强。在180V－260V电压范围内，能够可靠地启辉点燃。能够应用于电压跌落、谐波干扰严重的电网环境中。如：电阻焊机生产车间、大功率电焊机生产车间等。（8）、空间环境适应能力强。低温启辉特性好，能在－15℃的环境中可靠地启辉点燃。可以应用于＋50℃的高温和湿度100﹪生产环境中。（9）、光衰值小，启辉点燃寿命长。T5高频率节能灯，光衰值小，10000小时光通量维持率高达90﹪。启辉点燃寿命为20000小时。（10）、启辉点燃稳定可靠，故障率低。T5高频率节能灯，在工业照明运行中，实际统计故障率3％--5％。八、节能效果：10W的LED节能灯亮度要比传统的40W日光灯还要亮，16WLED节能灯要比传统68W日光灯还要亮，LED节能灯亮度尤其显得更柔和，更使人们容易接受。使用寿命在50000小时-100000小时，供电电压为AC85V-260V(交流)，无需启动器和镇流器，启动快，功率小，无频闪，不容易视力疲劳。它不但超强节能更为环保。是国家绿色节能照明工程重点开发的产品之一，是目前取代传统的日光灯的主要产品。九、安装方法LED节能灯安装非常简单，安装时将原有的日光灯取下来换上LED节能灯，并将原有的镇流器和启动器去掉，让220V的交流市电直接加到LED日光灯两端即可。十、工程改造的节能效果分析：1、节能效果分析：改造前：某办公大楼原来安装普通荧光灯管2000支，每只荧光灯灯管的功率45W/H，每天的照明时间为8小时，每天的耗电量为720KWH(45W*8*2000)，按每KWH的电费为1元计算，每天的耗电量就为720元，一个月以30天计算，为21600元，一年的耗电量就是259200元，耗电量之大，急需进行节能改造。改造后：我们把原有的45W荧光灯管更换为10W的LED节能灯管，同样的2000只LED节能灯管，每天工作8小时，从节能效果来看，每天的耗电量为160KW，仅为改造前的22%，电费仅为160元/天，一个月以30天计算4800元，一年的耗电量也只有57600元。2、产品介绍：10WLED节能灯管详细的参数材料：双色PC外管（一半透明）LED数量：276PCS超高亮度LED：6LM/PCS输入电压：AC85-265V回路：5mA光通量：1620-1690LM频率：50-60HZ工作环境：-20—50℃工作湿度：95%显色指数：84RA功率指数：≥0.95相对于传统照明：45W长度：1200MM，直径26MM寿命：50000小时以上3、详细分析对比项目2000支45W荧光灯2000支LED灯10W改造后效果性能对比光效对比60LM/W85LM/W光效提高40%以上显色指数50-7084色彩更舒适自然频闪有无避免错觉，有效缓解视觉疲劳节能效果照明时长8小时/天8小时/天每天耗电量2000支*45W*8H/1000W/H=720KW2000支*10W*8H/1000W/H=160KW每天省电560KW每年耗电量720KW*300天=216000KW160KW*300天=48000KW年省电168000元每年电费216000KW*1元/KW=216000元48000KW*1元/KW=48000元每年可节省电费168000元维护成本使用寿命6000小时50000小时以上更耐用每年更换灯具（平均值）8小时*300天/6000小时*2000支=800支8小时*300天/50000小时*2000支=96支每年减少损坏704支光源更换灯具费用（平均值）40元*800支=32000元（每支按40元计算）180元*96支=17280元（每支按180元计算）每年多出2720元费用维护人工费0.1*800*10=800元（按6分钟即0.1小时换一支，人工费10元/小时计算）0.1*96*10=96元（按6分钟即0.1小时换一支，人工费10元/小时计算）每年节省704元维护人工费最终分析除了初期投入180*2000支=360000元，每年维护成本96元，每年可节约的电费168000元，由此计算出（360000元+96元）/168000=2.1年