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到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。
虽然因为各国利益点不同,哥本哈根大会最终未取得太大的实质意义,然而经此大会,却让“低碳”的概念深入人心。
根据中国资源节约与环境保护单位统计数据显示,中国照明用电量目前约占全社会用电量的12%。
若以节能灯替代白炽灯,将可节省60%-80%的耗电量。
把中国现在使用中的白炽灯都替换成节能灯,每年将可节省480亿千瓦时,以三峡电站全部机组每年发电量约800亿千瓦时来看,改用节能灯将是中国实现节能减排目标的重要方法。
我国近来大推LED户外广告牌、路灯、照明等等各项应用,带动LED商机加速浮上台面。
国家发展和改革委员会也正式启动中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划编制计划,让LED照明应用普及更可期。
尽管目前LED照明产品单价仍高,连LED厂商也多认为,LED照明要从路灯、户外显示,普及到一般办公室或住家等室内照明,还有2-3年酝酿期。
不过,根据专家估算,由于节能灯使用寿命远超过白炽灯,以节能灯国家标准要求的最低寿命6000小时计算,寿命为白炽灯的6倍,而一盏10瓦节能灯就能替代50瓦的白炽灯,因此若使用节能灯替代同亮度的白炽灯,电费还是省。
LED即半导体发光二极管,LED节能灯是用高亮度白色发光二极管作为发光源,光效高、耗电少,寿命长,易控制,免维护,安全环保,是新一代固体冷光源,比管形节能灯省电,亮度高,投光远,投光性能好,使用电压范围宽,光源通过微电脑内置控制器,可实现LED七种色彩变化,光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗,绿色环保,适用家庭,商场,银行,医院,宾馆,饭店及其他各种公共场所长时间照明。
与白炽灯管或低压荧光灯管相比,LED的稳定性和长寿命是明显优势:
白炽灯的连续工作时间很少可以超过1000小时,采用电子驱动器的荧光灯管的连续工作时间可超过8000小时,但LED能够无故障工作50000小时以上。
您没听说过谁家的电视机电源指示灯坏了吧?
您也没见过电脑的指示灯或硬盘灯损坏吧?
这些红色,绿色的指示灯就是LED。
照明成本不仅涉及灯具的初始成本,还涉及灯具所消耗的能源成本,灯具无法正常工作时更换灯具所需的劳动成本,以及所需灯具更换的平均频率。
从这一概念出发就很容易理解,为什么LED光源是白炽灯光源价格的50倍左右时,LED交通信号灯的市场就开始启动,而当达到28倍时,就已形成新兴产业。
目前半导体照明主要以光色照明和特殊照明为主,以后将向普通照明扩展。
具体来讲,近几年内,半导体照明市场将广泛应用在各种信号灯、景观照明、橱窗照明、建筑照明、广场和街道的美化、家庭装饰照明、公共娱乐场所美化和舞台效果照明等领域。
事实上,我们身边已经随处可见它的身影:
电脑显示灯、手机按键和屏幕的背光源、汽车尾灯、建筑物灯光、交通信号灯……
LED节能灯具有以下优点:
1、高效节能——一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电,普通10W节能灯一百小时耗1度电);
2、超长寿命——半导体芯片发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时);
3、光线健康——光线中不含紫外线和红外线,不产生辐射(普通灯光线中含有紫外线和红外线);
4、绿色环保——不含汞和氙等有害元素,利于回收和利用,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰);
5、保护视力——直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪);
6、光效率高——发热小,90%的电能转化为可见光(普通白炽灯80%的电能转化为热能,仅有20%电能转化为光能);
7、安全系数高——所需电压、电流较小,发热较小,不产生安全隐患,可用于矿场等危险场所;
8、市场潜力大——低压、直流供电,电池、太阳能供电即可,可用于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。
美国能源部预测,到2013年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯将被嵌在芯片上的发光体———半导体灯替代。
日本计划到2008年用这种半导体灯替代50%的传统照明灯具。
科学家测量发现,在同样亮度下,LED的电能消耗仅为白炽灯的1/10,寿命则是白炽灯的100倍。
由于LED具有节能、环保、寿命长、体积小等优点,专家们称其为人类照明史上继白炽灯和荧光灯之后的又一次飞跃。
第二章LED节能灯与传统照明灯节能对比分析
一、各种灯源发光原理
1.1白炽灯的发光原理
白炽灯是将电能转化为光能以提供照明的设备。
其工作原理是:
电首先被转化成了热,将灯丝加热至极高的温度(钨丝,熔点达3000℃多),这时候组成灯丝的元素的原子核外电子会被激发,从而使得其向较高能量的外层跃迁,当电子再次向低能量的电子层跃迁时,多余的能量便以光的形式放出来了。
同时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝在处亍白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。
灯丝的温度越高,发出的光就越亮。
故称之为白炽灯。
缺点:
1)高耗能:
发光效率低,不利亍节能;
产生的热为80%,光仅为20%。
2)寿命相对地较短一般在1000小时左右
3)颜色单一:
其暖色和带黄色光,有时不一定受欢迎。
容易损坏:
玻璃制品。
1.2节能灯的发光原理
节能灯是由汞蒸气电离产生紫外线,紫外线使萤光粉发光的。
刚开灯时汞没有完全变成汞蒸气,所以刚开灯时光线比较暗,过一会汞完全变成汞蒸气才会亮起来。
另外要说明的是,“我们现在使用的节能灯大多数是三基色不卤粉的”,它们都要“由汞蒸气电离产生紫外线来使萤光粉(三基色萤光粉戒卤粉萤光粉)发光的”。
这是节能灯不日光灯发光的基本原理!
1)就是节能灯很明亮有闪烁现象,对眼睛有影响
2)生产过程中和使用废弃后有汞污染,目前西方国家对汞污染是相当的重视.国人也越来越认识到了汞污染的危害性.
3)由于是玻璃制品,易破碎,不好运输,不好安装.
4)其耗电量还是嫌大了些.
5)容易损坏,寿命短,节能不省钱这句话就是它的最好写照.
1.3日光灯的发光原理
日光灯管两端装有灯丝,玻璃管内壁涂有一层均匀的薄荧光粉,管内被抽成真空度103-104毫米汞柱以后,充入少量惰性气体,同时还注入微量的液态水银。
灯管内壁上涂有荧光粉,两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使荧光粉发出柔和的可见光。
灯管两端发黑原因:
钨丝的升半直接变成钨气,这些钨气体遇到温度较低的灯管壁又凝半在灯管壁上而发黑的,当钨丝升半到比较细瘦时,通电后就很容易烧断,从而结束了灯的寿命。
日光灯的缺点:
1)日光灯的附件多,故障机会较多。
2)日光灯的价格比钨丝白炽灯贵。
3)日光灯的功率不能做得很大。
4)日光灯发光是闪烁的出现频闪。
1.4LED的发光原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等卉导体制成的,其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-V特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。
此外,在一定条件下,它还具有发光特性。
在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。
迚入对方区域的少数载流子(少子)一部分不多数载流子(多子)复合而发光.
LED灯有什么优点:
1.节能.白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4.
2.长寿.寿命可达10万小时以上,对普通家庨照明可谓/"
一劳永逸/"
.
3.可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启劢戒关断灯丝就会发黑很快的坏掉.
4.固态封装,属亍冷光源类型。
所以它很方便运输和安装,可以被装置在仸何微型和封闭的设备中,不怕振劢,基本上用不着考虑散热。
5.LED技术正日新月异的在迚步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。
一个白光LED迚入家庨的时代正在迅速到来。
6.环保,没有汞的有害物质。
LED灯的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收。
缺点:
目前开发成本高,价格相对较高。
品种不是太全。
总结:
很明显,叧要LED灯的成本随led技术的不断提高而降低。
节能灯及白炽灯必然会被LED灯所取代。
目前国家越来越重视照明节能及环保问题,已经在大力推行使用LED灯了。
二、LED球泡灯与传统灯的光强分布实测数据
三种灯光强分布测试综合分析:
•环境温度:
28度环境湿度:
60%测试日期2011年3月1日下午(同一环境下)
•1.西湖牌白炽灯:
•平均光强:
28.80cd每瓦平均光强:
28.80/36.83w(实际测出)=0.78cd/w
•2.萤火虫节能灯:
60.40cd每瓦平均光强:
60.40cd/16.81w=3.59cd/w
•3.LED灯:
52.47cd每瓦平均光强:
52.47cd/2.69w=19.50cd/w
•节能对比分析:
•LED灯/白炽灯:
19.50cd/w/0.78cd/w=25倍
•也就是:
LED灯是白炽灯耗电量的1/25既节能达到96%
•LED灯/节能灯:
19.50cd/w/3.59cd/w=5.4倍
LED灯是节能灯耗电量的5/27即节能率达到82%。
在同等亮度的情况下:
LED灯比白炽灯要节能达到90%以上。
对比节能灯节能效果能达到80%左右。
三、LED节能灯同一型号不同发光角度的不同用途
3.1LED芯片发光角度15度:
实际成品灯发光角度为30度左右的等一般为射灯.常用于重点照明。
如建筑要素、构架、衣橱、收藏品、装饰品及艺术品灯。
也用于娱乐场所。
一般配有各种射灯灯具戒筒灯具来迚行。
3.2LED芯片发光角度45-60度:
实际成品灯发光角度为90-120度的:
一般用于焦点照明,也称‘任务照明’。
多用于需要聚光的场所。
如阅读、写作、工艺劳动、机床、做游戏灯。
多用于取代配有筒灯灯具的灯戒带有灯盘的灯。
3.3LED芯片发光角度60-90度:
实际成品灯发光角度为120-180度的等一般用取代一些带灯具戒横插戒安装带有格栅盘的灯。
3.4LED芯片发光角度120以上的:
实际成品灯发光角度在180-240度以上的灯多用亍基本照明,一般要求是明亮、舒适、无眩光幵且照度均匀。
在家居环境中,主要是依靠各种吸顶灯戒落地灯来提供。
LED发光角度的可选性赋予了LED灯具有其他灯源不可比拟的优势。
例如我们同一款型号的LED等我们可以做成不同发光角度的灯(15度45度、60度、70度、120度.等等)完全可以根据市场的需要来一对一提供定做。
为市场开拓解决了款式单一的局限性。
四、LED日光灯与传统日光灯实测数据对比:
4.1LEDT8/T10管与日光管参数对比(灯座加反光罩,灯管为外购,额定功率35W)
产品
参数项
佛山日光灯管(LUX)
T10
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