LED工矿灯替代传统工矿灯节能效益分析

LED工矿灯替代传统工矿灯节能效益分析随着超高亮度白光 LED 光源的出现，在照明领域的应用已经成为可能。据国际权威机构预测，21世 纪将进入以 LED 为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。目前，照明消耗约占整个电力消耗 的 20% ，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出多种节能照明器 具，并达到了一定的成效。但是,距离“绿色照明”的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、 耐用的新型光源势在必行。LED 以其固有的优越性正吸引着世界的目光。据美国能源部预测，2010 年前后，美国将有 55%的白 炽灯和荧光灯被 LED 替代，每年节电价值可达 350 亿美元，可形成一个 500 亿美元的大产业。日本提出， LED在2006年大规模替代传统白炽灯。LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术，但 随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺 的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更加备受全球瞩目，被业界认为在未来10年最被看好 的投资市场以及取代传统光源最具潜力的新型光源。一. LED 工矿灯简介1.1 产品介绍LED工矿灯的亮度与传统日光灯亮度无异,其色温柔和、更容易使人们接受。使用寿命在5万-8万小时。灯具启动时不需等待即开即亮, 万一有损坏还可以维修(传统日光灯损坏无法再利用)。它不但非常节能且更为环保.是国家绿色照明节能工程重点推广的产品之一，是目前取代传统高压钠灯工矿灯的首选产 品。目前， LED 工矿灯在很多工业企业中都有应用，且应用效果受到客户好评。1.2 规格参数功 耗 :50W-300W 不 等色温：27000-6500K工作湿度： 95%发光角度：12010输 入 电 压 (AC):AC110-260V显色指数：75 Ra寿命：5 万小时光效：100LM/W环境温度：-20+50C1.3 产品特点LED工矿灯采用知名品牌的LED芯片，节电率高达60 %以上。LED灯具的寿命为普通灯具的5-10 倍以上，几乎是免维护，不存在要经常更换光源和镇流器的问题。绿色环保型的半导体光源，光线柔和， 光谱纯，有利于工人的视力保护和身体健康。半导体发光二极管(LED)作为第四代照明光源，这种光源具有很多优点：(1) 光效率高：光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到 80%-90%。而光效差不多的白炽灯 可见光效率仅为 10%-20%。(2) 光线质量高：由于光谱中没有紫外线和红外线，故没有热量，没有辐射，属于典型的绿色照明 光源。(3) 寿命长：光通量衰减到70%的标准寿命是4万小时。一个LED灯具正常情况下可以使用8年。(4) 可靠耐用：没有钨丝、玻璃等容易损坏的部件，非正常报废率很小，维护费用极为低廉。(5) 应用灵活：体积小，可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具 体应用产品。(6) 绿色环保：废弃物可回收，没有污染，不像高压汞灯一样含有汞成分。(7) 响应时间极短：适应频繁开关以及高频运作的场合二.传统工矿灯与LED工矿灯特点对比传统工矿灯LED工矿灯1、传统工矿灯不允许 频繁启动.因为每启动 一次，灯管的灯丝受高 压冲击,启动电流是正 常点燃时电流的23 倍.启动加速了灯丝上 电子发射物质的消耗, 当灯丝上的电子发射 物质消耗尽了，灯管的 寿命也就完了；2、使用寿命较短：工 矿灯寿命约3000小时； 目前普及的工矿灯的 使用寿命也只有5000 小时；3、含有大量的水银蒸 汽，如果破碎水银蒸汽 则会挥发到大气中；4、传统工矿灯具会产1、LED灯节能、耗电量低、光效高LED灯发光效率高，单颗LED管功率0.061瓦，采用直流驱动，单管驱动电 压1.53.5伏，电流1518毫安，反应速度快，可在高频操作。冋样照明效果的 情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，普通工矿灯管的二分之一。2、LED灯环保，光线健康：LED灯米用的光源不含汞和铅等有害兀素，利于回收 和利用，而且不产生电磁干扰。而普通灯管中含有汞和铅等有害元素，普通工矿 灯中的镇流器会产生电磁干扰。LED灯的光线表色/颜体Ra值接近100,色温5000K，最接近太阳色温5500K，光 线自然，发光稳定，直流驱动，无频闪，节能的同时保护眼睛。普通灯都是交流 驱动，就必然产生频闪；且LED光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射。普通 灯光含有紫外线和红外线。3、LED灯安全性高：LED灯的内部使用低电压驱动，电流较小，发光稳定，发热 较少，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。4、寿命长：LED灯被称为长寿灯，他的光源是固体冷光源，环氧树脂封装，灯体 内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点，使用寿命可达5万到 8万小时，比传统光源寿命长10倍以上。5、无噪音：LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。 适合于图书馆，办公室之类的场合。6、不闪烁、保护眼睛：传统的工矿灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100 生大量的热能，不环 保；另外会造成灯脚老 化，发生工矿灯咼出坠 落事故；5、产生噪音；6、使用交流电，所以 每秒钟会产生100 - 120次的频闪,影响视 力；7、产生紫外线，吸引 很多蚊虫围绕在灯源 旁。120次的频闪。LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护 眼睛。6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，有助于集中精神，提咼效率。7、没有蚊虫烦恼：LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很 多蚊虫围绕在灯源旁。室内会变得更加干净整洁。8、宽电压调整范围：100V-240V传统的工矿灯是通过整流器释放的咼电压来点亮的，当电压降低时则无法点 亮。而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度。9、LED灯安装简单，配套范围广目前LED灯采用传统的外观，安装非常简便，可随时切入日常生活的每一处照 明空间。加上LED灯的高节能，可很好的配合太阳能、风能使用，大大降低了户 外及室内照明的成本，减轻国家的用电负荷。三. LED 工矿灯节能效益分析LED 工矿灯节能效益分析（一）、柳州市顺驰机械有限公司的照明现状顺驰机械有限公司的白露厂区和顺航厂区分别有传统工矿灯164套和49套，合计213套。为力求准 确，我们对灯具进行了实地勘查，获悉白露厂区有250瓦工矿灯56套、400瓦工矿灯108套；顺航厂区 有250瓦工矿灯49套。合计有250瓦工矿灯105套，400瓦工矿灯108套。晚上用照度计在两个厂区分别进行了照度测试，其中白露厂区离地面0.75米的照度值是50-57勒克 斯，顺航厂区离地面一米的照度值是90-95勒克斯，均未达到国家规定的照度值：工业建筑机械加工粗 加工，0.75米水平面的照度要求是200勒克斯。未达到国家照明标准的原因主要有以下几个方面：1、现有工矿灯已使用多年，光衰很严重；2、厂区内已有多盏灯具不亮，未及时更换；3、灯具之间的安装距离太远，灯光打不到。（二）、LED工矿灯替换传统工矿灯的方案基于以上照明现状，我们提出如下改造方案，供贵公司参考：1、将所有工矿灯更换为 LED 工矿灯或无极灯工矿灯，其中原来250瓦工矿灯更换为120瓦 LED 工矿灯 或无极灯工矿灯，400瓦工矿灯更换为200瓦 LED 工矿灯或无极灯工矿灯；2、灯具安装间隔较大的区域，需增加灯具，原来采用250瓦工矿灯的区域，两灯横向间距应在5米左右 纵向间距4米左右；采用400工矿灯的区域，两灯横向间距应在6米左右，纵向间距5米左右。3、具体的灯具增加方案如下图所示：1、顺航厂区C、D区间隔&冰00间隔匚9米C, D区原来 各有12个工矿 灯，建仪再畧 增加空个,以 喘孵隔 C, D区合计增 扣卷个。A、B区O OO OO O均为250瓦。间隔米 O Oo O间隔& 9米040 O 两灯间 隔5. 6米O O OO O O OO OOOO OOO瞽匕即厶N-rL* . -l_J r. r. 京灯两.，个4-50 诙矿那个12两24那 应工再26畐加增 个议即零増计顺航厂区，分为四个工作区，以进入大门划分为A区，以此类推分别是氏C, D区，其中扎 B区長90米，宽各为1冰，灯基离地面咼度10. 7采，平均照度951x；c, D区萇9咪，宽各为 15米，灯具离地面高度9米，平均照度901X.顺航厂区建议增加98套120瓦的LED （或无极灯、工矿灯替换原来250瓦的传统工矿灯。2）、白露厂区大匚向原16一 J 过留臬向各扣套 隔25灯灯横，增30 间是两排加 番议一加灯之增 灯釐加增券计 域采，果两两合 区且率间向有 此，功之排采華以具喈 是蔚更无共S. 具昕，或度。加来哇 灯、狷ED照准增原10 域臥蛊，蛮帀域灯 辺肋厶論后家无区矿此Tgs40本20矿到区V7间隔咪郦一横： 瞽加灯两 W曙排卽 粼，不两增 曲大向有: 吐也，原1222 隔香各即间隔12米间隔6米OOQOOOOOO白露厂区建议增加52套120瓦的LED （或无极灯）工矿灯替换原来250瓦的传统工矿灯。三）、电费支出对比1、更换前后灯具数量统计更换前更换后250瓦传统工矿灯1050400瓦传统工矿灯1080120瓦LED工矿灯（或无极灯）0255200瓦LED工矿灯（或无极灯）0108灯具变动情况更换后灯具数量合计增加150套，功率为12 0瓦。2、电费支出情况对比下面，我们分别对传统工矿灯、LED （或无极灯）工矿灯进行照明对比分析，假设平均每天使用16小时（白天、晚上各开灯8小时），电费按照1元/度估算，全年按照300天计算（扣除周日一天和节假日）。如此估算，得出每年照明时间是：16*300=4800小时。比较项目400W传统工矿灯200WLED 工矿灯250W传统工矿灯120W LED 工矿灯每盏总功率440瓦（镇流器占功率10%）200瓦275瓦（镇流器占功率10%）120瓦合计数量108套108套105套255套每天电费760.32元345.6元462元489.6元每年电费228096元103680 元138600 元146880 元三年电费684288元311040元415800元440640元更换前后 电费对比400瓦传统工矿灯更换为200瓦LED工 矿灯具后，电费每年节省124416元。而且整个厂区的照度将大幅提升，照明 效果将会得到明显改善。250瓦传统工矿灯更换为12 0瓦LED工矿灯具后，由于增加了15 0套灯具，电费并未减少，反而增加了 8280元，但是厂区的整体照度将会大幅提升，照明效果更 好。（四）灯具更换的投入产出效益分析分别计算采用传统工矿灯、LED工矿灯、无极灯工矿灯的投入产出，由于之前所用的传统工矿灯基 本没有去维修过，所以在此也不计算其维护费用，而无极灯和LED灯寿命长达5万小时，装上后基本不 需维修，因此也不计算其维护费用。我们以表格的形式来分析采用三种不同工矿灯的投入产生效益：比较项目400瓦传统工矿灯250瓦传统工矿灯200瓦LED工 矿灯120瓦LED工 矿灯200瓦无极灯工矿灯120瓦无极灯工矿灯灯具单价无需再购买无需再购买1750138015201320灯具数量108105108255108255灯具成本00189000元351900元164160元336600元每年电费228096元138600 元103680元146880 元103680 元146880 元合计费用228096元138600 元292680元498780元267840元483480元不冋方案费 用总计（一年内）366696元791460元751320元通过以上对比分析，我们可以得出如下结论：1、采用 LED 工矿灯和采用无极灯工矿灯，二者第一年所产生的费用基本接近，只相差近4万元。我们 建议采用 LED 工矿灯，因为无极灯含有汞，会导致环境污染，且无极灯产生的高频辐射，长期而言会 对人体造成一定程度的伤害。另外，无极灯的光源大，很多光都无法反射出来，被光源自身挡住了近 1/4，无法有效利用光源所发出的光，造成光的浪费。2、将传统工矿灯更换后，第一年是无法通过节约的电费收回投资成本的，主要原因是改造方案增加了 150套灯具，增加了灯具采购成本，同时也增加了电费的支出，此两项合计费用为：293400元。3、虽然前期投资增加了40多万，但是整个厂区的照明效果在改造后将得到极大的提高，工作面的照度 和亮度也会大幅提升，会促进工人们的工作效率，也会降低因工作面照度不够而产生不良品的几率。五）、5年运营总成本分析由于无极灯工矿灯是一种逐渐被淘汰的产品，LED照明的技术发展迅猛，亮度也更高，我们建议采 用LED工矿灯进行改造，此处仅对LED工矿灯和传统工矿灯进行分析，并估算其投资回收期。比较项目400W传统工矿灯250W传统 工矿灯200W LED工矿灯120W LED 工矿 灯灯具采购成本00189000元351900元5年内的电费1140480元693000元518400元734400元5年内合计支出1140480元693000元707400元1086300元两种方案 费用总计1833480元仃93700元结论采用LED工矿灯五年后，不仅可以全部收回投资，还可以产 生39780元的收益。由于改造方案增加了 150套120瓦的灯具，如 果不增加灯具，则收回投资的年限将大大缩短。投资回收期：1、通过以上对比分析，若将传统工矿灯更换为LED工矿灯，并且增加150套120瓦的LED工矿灯, 其投资回收期约5年，即60个月。2、如果不增加150套120瓦的LED工矿灯，每年可少支出8.64万元电费，也可少支出20.7万元灯 具采购费用，那么投资回收期将是：灯具采购成本/每年节电费用=333900/202536=1.648年，约为 20个 月，较前者缩短了40个月，但是照明效果会差些，因为有些区域灯具不够，照度也难以达到国家标准。综上对比分析，我们可以得出以下结论：1、LED照明相对于传统灯具有着非常明显的节能效益，使用LED灯具替换传统灯具 的前期投资虽有所增加，但替换后将在较短时间内通过节省电费实现成本回收。越早替换， 越早享受节能效益。2、 LED 照明优异的节能表现是替换传统工矿灯的最佳选择，在全球能源趋紧的大环 境下，在各级政府大力提倡节能环保的国情之下， LED 照明替换传统灯具必将是大势所趋，大有可为。鉴于此，我们真诚的恳请贵公司本着节约企业运营成本、节能降耗保护环境的目的，认真考虑LED工矿灯替换传统工矿灯的可行性。我们柳州珠程商贸有限公司将竭诚为贵公司提供照明节能改造服务，用心做好该项目的改造。