LED路灯与高压钠灯对比(总结)

LED路灯与高压钠灯对比(总结) 本文关键词：钠灯，路灯，高压，LED

LED路灯与高压钠灯对比(总结) 本文简介：LED路灯与传统钠灯的对比当前我国正在创建资源节约型、环境友好型社会，“绿色照明”的概念也在逐步深入人心。随着科技的不断进步，半导体材料应用技术的高速发展，小功率LED光源已广泛应用于的景观照明，大功率的LED路灯也越来越多的引起各方面的关注。LED灯的发光原理：LED（LightEmittingD

LED路灯与高压钠灯对比(总结) 本文内容：

LED路灯与传统钠灯的对比

当前我国正在创建资源节约型、环境友好型社会，“绿色照明”的概念也在逐步深入人心。随着科技的不断进步，半导体材料应用技术的高速发展，小功率LED光源已广泛应用于的景观照明，大功率的LED路灯也越来越多的引起各方面的关注。

LED灯的发光原理

：

LED（Light

Emitting

Diode），发光二极管，是由Ⅲ—Ⅳ族化合物制成，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片由三部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

高压钠灯的发光原理

：

高压钠灯是利用通电后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧的高温作用使管内的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的电子在向阳极运动过程中，撞击放电物质的原子，使其获得能量产生电离或激发，然后由激发态回复到基态；或由电离态变为激发态，再回到基态无限循环，此时，多余的能量以光辐射的形式释放，便产生了光。

大功率LED路灯是一种通过直流低压点亮发光二极管组来实现照明需求的一种新型照明方式，具有亮度高、显色性好等特点；另外，由于LED路灯的输入为低压直流，能与太阳能结合起来，使得太阳能LED路灯成为了未来道路照明方式的一种可能。

1、关于能效分析、比较

应按照达到相同照度(亮度)水平，接近的照明质量标准的前提下比较两者的照明安装功率。由于高压钠灯大功率灯管(250~400W)光效高，可达130~1401m/W,而小功率灯管(100~150W)光效约为80~1001m/W，而现用大功率LED路灯多用1W

LED管，其光效都差不多，所以宜分别对大功率路灯与小功率路灯作分析。

(1)大功率(≥250W)路灯：高压钠灯光效高，考虑镇流器损耗，灯具效率以及光道利用率等三个因素，综合效率若按0.55计，则钠灯的有效光效约为70~751m/W;而LED路灯的有效光效，国内最好的企业已达100~1201m/W。因此，对大功率路灯，LED比钠灯的能效要高很多。

(2)小功率(≤150W)路灯：钠灯的有效光效(计入综合效率0.55)约为45~551m/W，而LED仍按100~1201m/W计，则LED比钠灯可实现节能40%~75%，最高可达80%。

2、光源光色对道路照明效果的分析

高压钠灯的相关色温(Tcp)为2100K

左右，属暖色温，其显色指数(Ra)只有23~25，显色性低;而LED路灯现在使用的色温多在4500K-5300K，属冷色温，较好的产品，其Ra

可达70~80，显色性好。作为机动车行驶的快速道、主干道，偏黄色光的钠灯，对看清前方90~160m左右距离路面状况，效果比白色光略优，特别是对有雾、多尘的空气条件下，钠灯较有优势。对于人行道、商业步行街、居住小区等道路，LED的显色性优于钠灯，分辨人的状况更清晰，较有优势。

3、经济性分析对比

高压钠灯具，每套约为1200~1500

元;目前LED路灯，按功率大小不同，价格相差较大，大约在2000~5000元左右。就现状而言，LED路灯明显太贵，价高达3~5倍之巨。但是LED可以节能40%~75%，原使用150W高压钠灯用LED灯替换后每年每灯节电约260~500KWh，可以回收多花费的购灯费用。正常3年就可以回收成本，相对地LED灯已经体现出了良好的经济性。展望未来，随着LED光源光效的逐步提高，灯具整灯光效随之提高，节能性能更加优良，路灯将会呈现小功率普及化。而LED的价格也将降低，使得传统光源会被逐渐淘汰。

4、使用寿命分析

比较使用寿命应立足于整灯寿命。高压钠灯包括光源、电器附件(主要是镇流器、触发器)和灯具，钠灯用于路灯平均寿命1~3

年，节能型电感镇流器不会低于20

年，灯具也是如此。而LED路灯的使用寿命已有使用经验，现有国内企业做到最好的已经能保证灯具寿命50000h左右，道路照明按照每天使用12h计算，可以使用10年以上。所以整体说，LED路灯使用寿命已经比传统钠灯路灯长得多。

5、维持性能比较

以城市路灯管理部门为代表的用户，更关心路灯的维护性能。按分析，钠灯的维护性能好，灯具只要擦洗，不必更换，镇流器很少更换，光源1~3年更换一次，很不方便。而LED路灯除了偶尔几盏保证使用寿命内出现电源损坏外，几乎不需要维护，对于环境恶劣的区域只需要定时清洗灯具表面就可以保证灯具的正常工作，而且现在已经有成熟的模块化LED灯具出现，维修更换简单，费用很低。LED路灯已经有标准可循，对招标、订购，对使用、维护都已有所保证。综上所述，我们认为LED路灯是已经趋向成熟化，随着LED产业的发展必将会有更大的发展，前景广阔。目前应用现状，虽然还存在些许问题，但从事LED路灯研究、开发和生产的企业、做出了很大努力，会逐步解决这些问题，推动了该行业的前进;从整体说，LED路灯产品的水平、质量虽然差异甚大，但国内已有厂商做出的灯具能够完全达到国内外的标准，拥有合理的灯具配光及强大的研发团队，已经达到了推广使用要求。

6、发光效率

LED光源的发光效率，目前国外美国、日本约140-180Lm/w左右，国内生产的LED约100-120Lm/w左右。

高压钠灯光源的发光效率为100Lm/w左右，每w发出的光通量比LED低40～80Lm/w。400w高压钠灯的发光效率高达120Lm/w。

7、

透雾性

在道路照明中对于LED路灯对于大雾的穿透性的认识有很大的误区。大多数人一直认为LED路灯的穿透性要比传统照明光源钠灯的穿透性低，这是一个错误的认识。大多数人多是从网络上看到一些资料或是看到道路上的一些感官的感受，并没有做科学的评估与分析，从而认为LED路灯的光的穿透性差。在本文中将对此状况作一个科学的分析。

我们都知道可见光的范围是380nm到780nm之间，在此范围呢的光线都是可被人眼接受与识别的。也就是说所有灯具只有在此波段范围内的光才有利用价值，出了此范围人眼是无法识别的。本文对于穿透性的分析也只在此范围内进行。光谱图中可以看出LED的光谱要比钠灯的全面的多，两者的波峰都在580nm处，LED的蓝光部分只占总光通量的6%左右，而钠灯几乎没有。LED红光区的分布要比高压钠灯更宽泛。

8、性能比较：

对比项目

高压钠灯

LED光源照明灯

功耗

高

低(比高压钠灯节电40%以上)

色温

2000～2500K

3000～7000K

显色指数

20～25

65～85

工作电压范围

AC200V～AC230V

AC180V～AC265V

电源效率

低

高

光效

光效低，光衰严重

光效高，光衰小

光源使用寿命

短，60%

长，60000小时～100000小时光衰<30%

防护等级

IP65

防触电保护类别

I类

启动时间

5～10分钟

瞬间启动，无延时

连续启动

不允许，需要等待几分钟

允许

环保性

汞污染、紫外线辐射

好

发热量

发热量大

发热量小，仅为高压钠灯的30%

高度/功率

45W

60W

90W

120W

150W

Lux

108

Lux

101

Lux

140

Lux

112

Lux

10m

Lux

11m

Lux

12m

Lux

13m

Lux

高压钠灯和LED光源照明灯性能对比

1、使用寿命上比较

LED灯是一种半导体二极管，它的光源理论寿命都非常长（前提是满足在规定节温范围内，L70光衰标准下），但一个灯具的整体寿命不简单是光源寿命，灯具还包括透镜部分的影响。所以最终灯具的寿命应以所有灯具部件中寿命部件最短为限。当光通量衰减到30%时，其寿命达到了50000小时，而金属卤化物灯的寿命在6000-12000小时，高压钠灯的寿命是20000小时。

、光的照明效果上比较

（1）显色指数

LED白光：①LED色温在3500-7000K；②显色指数在65～93。传统高压钠灯：①高压钠灯色温在2000-2500K；②显色指数在20～30。通过以上对比结果可看出高压钠灯显色指数低，显色性差，对物体本身色彩的还原性差，不利于对周边环境深度进行判断；LED光源显色指数高，显色性好，能很好的还原物体的实际色彩，但白光偏冷。看高压钠灯，比较接近自然光。现阶段的LED灯的灯具光效已经优于钠灯，随着LED技术的发展和成熟，灯具光效会大大的提高。

（2

）调光功能

LED灯具有较完美的调光功能。LED灯具光输出和工作电流成正比，因此可以通过减小电流的方法来调光。另外，由于LED灯进行频繁开关对其没有太大的损伤，LED灯还可以采用脉冲宽度调节的方法来调光，通过调节电压的占空比和工作频率，能够有效调节LED灯的发光强度。

、光线利用率、发光率

LED灯光源的光通量损失最小，与传统光源不同，LED灯是半空间发光的光源。高压钠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方向投向另一半空间内反射器反射同时，不可避免的对光线的吸收和对光源自身的挡光。而使用LED灯作为光源，不会存在这方面的损失，光线的利用率比也比高压纳灯高。目前LED灯在70－120流明/瓦，而高压钠灯可以达到140流明/瓦。高压钠灯的光谱比较集中于黄色，色温2000－2500K穿雾性强。钠灯灯具有一个非常大的问题就是钠灯的照明持续性非常不好。钠灯在工作状态下，灯具腔体内的温度要超过150度，而LED灯温度是高压钠灯的30%，在非工作状态下因为负压回吸进去非常多的灰尘和昆虫，大大影响钠灯的出光效果与寿命。而LED比较稳定。

4、节能与环保上的比较

LED灯高效节能，超低功耗。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4。并且LED灯的光源不含有害金属汞。高压钠灯光源中含金属汞、金属钠（通电后变成汞蒸气和钠蒸气），寿命短（相对于LED来讲），后续废品处理对环境污染大。LED灯抗震性好，运输便捷。固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装。

5、构造和造价上比较

LED的灯具一般颗粒感都比较明显，且其发光位置比较集中。所以LED需要在均光上面做更好的设计，将点光源尽量扩展成面光源，提高眼睛的舒适度。再有就是很多产品都会做LED调光设计，以节约能源。目前，大部分厂商设计生产的LED路灯灯具，其自重极重，往往都超过10公斤。这样大的自重往往会使灯杆不胜负荷，降低了其抗风能力。大多数LED灯具的厂家，均将LED灯具设计成可替换方式，即直接替换现有的灯具。并将LED的电流做大以在维持亮度不变的情况下减少灯芯数量以节约成本，或者压缩PCB面积，抑或是减少安规件。

高压钠灯和LED光源照明灯性能对比表

序号

项目

高压钠灯

LED光源照明灯

功耗

高

低，仅为高压钠灯的30%~40%

色温

2000-2500K

3500-7000K可选

显色指数

20-30

65-93

工作电源范围

AC200V-AC230V

AC180V-AC265V

电源效率

75%左右

90%左右

光源利用率

55%~60%

90%左右

灯具使用寿命

1~3年

8~10年

光源使用寿命

20000小时

50000小时光衰小于30%

呼吸过滤系统

需要

不需要