led照明灯具特点(led照明灯具十大排名介绍)

led照明灯具特点(led照明灯具十大排名介绍)

首页家庭维修灯具更新时间:2022-02-02 16:32:06

作者通过实际工程中应用较多的节能荧光灯、金卤灯和LED灯具做比较,利用DIAlux软件进行计算达到标准照度所需灯具的功率及数量,系统的介绍和比较LED灯具所具有的优缺点,为LED灯具的选择提供理论依据。

在油田地面工程中,LED灯具成为一种趋势,下面我们将就几个方面进行分析。

1.LED光源的特点

LED光源的优点如下:

(1)光效高、能耗低

目前,LED的使用光效已达到70~90lm/W,已与传统光源相差不大。LED 的电能利用率高达80%,由于LED 是冷光源,与目前普遍使用的白炽灯、荧光灯相比,节电效率非常明显: 同样的亮度,白光LED 的能耗为白炽灯的1/10,节能灯的1/4。

(2)寿命长

LED为发光二极管,为半导体元件,故障率极低,寿命远远大于传统光源,目前其实验室寿命为50000~100000h,已光通量衰减到80%时所经历的工作时间作为其寿命,其亦可达到25000h,远超传统光源。在一些需要24小时点亮、维护更换不便的地方有很大的优势。

(3)启动时间短

LED只有几ms的响应时间,瞬间可达到全光输出。由于LED光输出与其工作电流成正比,其工作电流的范围较大,所以可通过改变工作电流方式来调光。相对于金卤灯及荧光灯,具有的优势比较明显。

(4)安全性好

LED属于绿色照明光源,发热量低,冷光源,可以安全触摸。光色柔和,不含汞等危害健康的元素。LED采用直流低压供电,安全可靠。LED是固体发光光源,抗震性能好,牢固可靠绿色环保。

(5)无频闪响应

LED采用直流驱动,无传统光源频闪反应,且光线柔和保护眼睛,和传统光源相比,更利身体健康。

(6)安全性好

LED安全系数高,不会产生安全隐患,适合于油库等爆炸危险场所。

除具有以上优点外,其自身亦具有一些缺点。

(1)眩光

LED灯具光效高,发光面积小,且方向性强,从而造成光线集中,峰值亮度达,LED峰值亮度往往高于106cd/m2,远超于荧光灯,容易在室内产生眩光。

(2)价格高

LED灯具价格远远高于普通灯具,不太让普通客户接受。随着能源紧缺、电价越来越高、环保要求及LED的光效的提高, 用LED替代白炽灯、荧光灯、节能灯、金卤灯将成为必然,而且LED还具有尺寸小,发光方向性强、不含红外线和紫外线光束等特点。

2 油库光源的应用现状

在油田及油库工程中,应用较多、低能耗、高光效的光源种类主要有三基色荧光灯、金属卤化物灯、金属钠灯和LED,其中荧光灯和金卤灯的应用比较广泛,本文将对荧光灯、金卤灯及LED进行系统的比较。作为新兴能源,选择LED灯具时,具有盲目性,通常认为选择普通灯具功率的一半,其照度即可达到设计要求,或等同于普通灯具选择,造成实际平均照度偏大或偏小,这样都不符合照度设计标准要求。

本文将利用DIAlux仿真软件计算,分别模拟东莞某成品油库中房间内及道路照明,通过实验数据对比详细分析LED灯具的特性参数,从而得到较为详实的理论依据。

3 LED与其它光源的仿真计算

DIALux是一款灯光照明设计软件。此软件适用于所有灯具厂家提供的灯具,能满足目前所有照明设计及计算的要求,是各界都比较认可的照明计算软件。

3.1 LED和普通荧光灯的对比

油库内某相同办公室(6m×3.6m),分别采用节能荧光灯及LED灯,灯具的安装高度(3.0m)及位置相同,利用DIAlux仿真软件模拟计算,图1为采用LED光源灯具(PHILIPS 45W,4500lm)的配光曲线和等照度曲线。

图1

照度计算值见下表(0.75m高工作面)。

表1 办公室LED照度计算表

实际能效值(照明功率密度):4.17 W/m ²。图2为采用双管荧光灯(PHILIPS 2x36W,6700 lm)的配光曲线和等照度曲线。

图2 荧光灯配光曲线和等照度曲线

实际效能值(照明功率密度):6.67W/m ²。照度计算值见下表(0.75m高工作面)。

表2 办公室荧光灯照度计算表

通过图1和图2配光曲线可以看到,相对荧光灯,LED光源的光束角度更大,且光强较强。从仿真结果等照度曲线及照度计算表可以看出,办公室照度要达到300lx(±10%)标准要求,若采用LED灯具,需2只(PHILIPS 45W,4500lm);若采用普通节能灯具,需采用2只双管荧光灯(PHILIPS 2x36W,6700 lm)。

从计算结果可以分析,采用LED灯具和普通荧光灯实际能效值(功率密度值)皆小于标准值9 W/m ²,且LED灯具的实际能效值4.17 W/m²明显小于普通荧光灯6.67W/m²。其中普通荧光灯造价为LED灯具的1/3。LED灯具相对荧光灯节能效果明显。

3.2 LED和金卤灯的对比

在油库水泵房内(10m×20m),分别采用防水金卤灯及防水LED光源,灯具安装高度相同及位置相同,利用DIAlux仿真软件模拟计算,图3为采用LED光源灯具(49W,4375lm)的配光曲线和等照度曲线。

图3

实际能效值(照明功率密度):1.96 W/m ²。照度计算值见下表(0.75m高工作面)。

表3 水泵房LED照度计算表

图4为采用金卤灯(70W,5500lm)的配光曲线和等照度曲线。

图4

实际能效值(照明功率密度):2.8W/m ²。照度计算值见下表(0.75m高工作面)。

表4 水泵房金卤灯照度计算表

通过图3和图4配光曲线可以看出,LED光源光强较强。等照度曲线及照度计算表可以看出,泵房照度要达到100lx(±10%)标准要求,若采用LED灯具,需8只(49W,4735lm);若采用金卤灯具,需采用8只(70W,5500lm)。

从计算结果可以分析,采用LED灯具实际能效值(照明功率密度)皆小于标准值4W/m2,且采用LED灯具的实际能效值1.96W/m2明显小于采用金卤灯的2.8W/m2。其中金卤灯造价为LED灯具的2/3。LED灯具相对金卤灯节能效果明显。

3.3 道路照明中LED和金卤灯的对比

油库主干道,宽15m,分别设置LED和金卤灯,布置、数量、间距及灯具高度相同。利用DIAlux仿真软件模拟计算,图5为采用LED光源灯具(113.5W,12745lm)的配光曲线和等照度曲线。

图5

照度计算值见下表。

表5 道路LED灯具照度计算表

图6为采用金卤灯(250W,22000lm)的配光曲线和等照度曲线。

图6

照度计算值见下表。

表6 道路金卤灯照度计算表

通过图5配光曲线可以看出,LED光源光强较强。等照度曲线及照度计算表可以看出,主干道达到30lx照度要求时,在灯具布置相同的基础上,LED灯具的功率远小于普通金卤灯具。其中普通道路金卤灯的造价是LED路灯的1/2。

4 现场应用及探讨

通过以上仿真结果及计算数据可以看出,选用LED光源时,不能简单按普通灯具功率的比例设计,应在具体环境条件下,根据实际计算结果选择。短期来讲,应用LED光源投资较高。但从节能减排方面考虑,无论是室内场所还是室外环境,LED光源都可以大量节省电能,而且采用LED灯具的照明功率密度值明显小于荧光灯和金卤灯。

项目施工结束后,我们通过照度测量仪对油库现场室内外照明环境进行了实际勘测,测量结果基本和理论计算相符合。LED灯具的应用得到了油库业主的认可。

其次LED灯具的光通量损失与传统光源不同,从光谱曲线可以看出LED是半空间(120°)发光的光源,荧光灯、高压钠灯或金卤灯是全空间发光的光源,需要将一个半空间的出射光线改变180°方向投向另一半空间内。

当我们依赖反射器来完成时,反射器对光线的吸收和光源自身的挡光是不可避免的。而是用LED作为光源不会存在这方面的损失,光线的利用率比传统光源高,且LED光源不含有有害金属汞,不会在报废时对环境造成危害,而当荧光灯或金卤灯破碎时,其中的汞会马上蒸发到空气当中,瞬间使周围空气中的汞浓度达到10-20毫克/立方米,超过国家规定的1000-2000倍。

LED灯具作为冷光源,长时间点亮时,表面温度<45°,且其光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量和辐射,从而减少二氧化碳、二氧化硫及其它有害化学成分的排放,减少对环境的污染,采用直流供电,有效提高光线的显色指数RA≥0.7,保持物品的色彩真实度,保护人体的视觉,为绿色照明光源。随着科技水平的进步和制造工艺的不断提升,LED的流明成本会大规模降低,其前景会越来越广阔。

本文编自《电气技术》,论文标题为“LED灯具在成品油库中的应用”,作者为李宝云、孟珑 等。

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