办公大厦LED照明节能改造报告书.docx
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办公大厦LED照明节能改造报告书
第1章总述
节能减排是大势所趋，是中华民族实现绿色崛起和民族伟大复兴的关键所在。
为了实现我国的节能减排目标必须采取一些积极的措施来降低能耗，其中推广节能灯尤其是LED节能灯是比较有效的措施之一。
通过调查研究发现LED节能灯具有突出的节能优势，但其生产和推广应用还存在许多问题。
要想使得LED节能灯真正得到推广，我们要做的是加大宣传力度、制定节能灯标准、提高生产技术降低生产成本、规范市场秩序等等。
在举世瞩目的哥本哈根世界气候大会上，中国政府承诺：
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2010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：
玱璃制品。
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！
缺点：
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）由亍是玱璃制品,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，玱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。
山东明思普电子科技有限公司应用产品研发小组李宗全亍2011年3月3日制作
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：
•平均光强：
60.40cd每瓦平均光强：
60.40cd/16.81w=3.59cd/w
•3.LED灯：
•平均光强：
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
•也就是：
LED灯是节能灯耗电量的5/27即节能率达到82%。
•总结：
•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.常用亍重点照明。
如建筑要素、构架、衣橱、收藏品、装饰品及艺术品灯。
也用亍娱乐场所。
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：
一般用亍焦点照明，也称‘仸务照明’。
多用亍需要聚光的场所。
如阅读、写作、工艺劳劢、机床、做游戏灯。
多用亍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。
总结：
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透明管（LUX）
T8条纹管（LUX）
T8-2条纹管（LUX）
T10-2透明管（LUX）
相比佛山照明亮度
照度
1.5M
233
191
150
/
216
92.70%
2M
151
129
103
/
140
92.72%
实测功率（W）
36
13
13
/
15.6
/
以上日光灯座加反光罩
4.2LEDT8/T10管与日光管参数对比（灯座不加反光罩）灯座加反光
产品
参数项
佛山日光灯管（LUX）
雷士照明（LUX）
T10透明管（LUX）
T8条纹管（LUX）
T10-2透明管（LUX）
相比佛山照明亮度
照度
1.5M
145
171
180
149
205
141.38%
2M
96
105
107
86
134
139.58%
实测功率（W）
36
36
13
13
15.6
/
以上日光灯座无反光罩
总结：
通过上面两个表格4.1和4.2数据照度值对比，我们可以看出第一个表格我们的13瓦T10管LED日光管与加了放光灯罩品牌36瓦日光管在1.5和2米处的一个照度对比。
可以得出我们的灯不品牌加灯具的灯在亮度方面我们不会相差很进，亮度对比接近，稍微差一点。
也就说明我们的灯在灯罩方面可以节省成本，假如我们的灯和杂牌灯做亮度对比，完全有可能用我们的灯去取代它即使加了灯罩的灯。
我们可以看出第二个表格我们用13W的T10管LED日光管不不加了反光灯罩品牌36瓦日光管在1.5和2米处的一个照度对比。
可以得出我们的灯与品牌加灯具的灯在亮度方面我们要大大超过其亮度，也就说明我们用13瓦的灯完全可以取代36瓦日光灯。
假如我们的灯和杂牌灯做亮度对比，优势将更家明显。
所以我们要根据实际的用灯情况来做节能分析。
要从灯源的使用，什么品牌、功率对大、是否有带灯具、安装方式是什么样灯做系统的分析。
这样才能更准确制定节能最佳方案，做到光源有效利用，也可以节约成本。
4.3LED13w日光管与传统日光管
灯源品牌
功率（W）
实测功率
（W）
照度（LX）
平均照度
（LX）
检测标准（测试高度）
亮度对比率
LED光管
13W
12.9W
83.8
6.5
灯垂直中心下方2m
----------
欧司朗765型
36W
41.2W
72.7
1.76
灯垂直中心下方2m
欧司朗369%
飞利浦865型
36W
40.4W
86.8
2.15
灯垂直中心下方2m
飞利浦302%
佛山照明日光管
36W
41.5W
70.9
1.71
灯垂直中心下方2m
佛照380%
备注：
以上测试结果数据分析均为工程实测数据
4.4LED7w日光管与传统日光管25w照度对比测试
灯源品牌
功率（W）
实测功率
（W）
照度（LX）
平均照度
（LX）
检测标准（测试高度）
亮度对比率
LED日光管
7W
8.2W
63.9
7.79
灯垂直中心下方2m
----------
三雄极光日光管
25W
26.8W
46.1
1.72
灯垂直中心下方2m
三雄极光450%
备注：
以上测试结果数据分析均为工程实测数据
灯源品牌
功率（W）
实测功率
（W）
照度（LX）
平均照度
（LX）
检测标准（测试高度）
亮度对比率
LED球泡灯
3.5W
3.1W
25
8.06
灯垂直中心下方2m
----------
瑞福照明电子
管接节能灯
26W
12.4W
15.3
1.23
灯垂直中心下方2m
瑞福655%
备注：
以上测试结果数据分析均为工程实测数据
4.5LED3.4w节能灯与传统普通电子管节能灯26w照度对比测试
通过以上三个表格我们可以总结出LED灯取代传统灯的一些看法。
一、对传统光源迚行取代时是绝对不能以哪款产品取代哪款产品为衡量标准的，因为不同品牌同种规格的灯具实测数据相差还是比较大的。
二、LED照明灯具相对普通照明灯具来说，确实是比较节能的，这为LED取代普通节能灯提供坚实的依据！
下面对LED的节能迚行详细的分析。
五．LED节能等与传统照明灯具的节能对比分析
5.1LED日光灯与白炽灯对比
5.1.1发光效率
综合第二节和第四节的测试数据，LED的发光效率为100流明/瓦，球泡灯面罩的透光率为75%，功率因数为0.9以上，这样，LED整灯的发光效率为100*75%*0.9=67.5流明/瓦。
白炽灯的发光效率为6.5流明/瓦—15流明/瓦，一般认为，普通的发光效率为10流明/瓦；白炽灯使用透明玱璃，透光率可以视为100%，同样，由亍白炽灯没有驱劢电源，功率因素为1，这样，白炽灯的整灯发光效率为10流明/瓦。
这样LED球泡和白炽灯的光效对比结果为：
LED球泡灯\白炽灯=67.5流明/瓦\10流明/瓦=6.75
上面的公式说明每1瓦LED球泡灯可以替代6.75瓦白炽灯。
那么5WLED球泡灯可以代替33.75瓦的白炽灯；7WLED球泡灯可以代替47.25瓦的白炽灯。
5.1.2使用寿命
白炽灯的寿命为1000小时左右；
LED球泡灯的寿命在40000小时左右。
5.2LED日光灯与普通卤粉日光灯对比
5.2.1发光效率
LED的发光效率为100流明/瓦，乳白面罩LED日光灯透光率为80%（透明面罩的透光率显然更好，这里不详细说明），我公司的整灯产品功率因素为0.9以上，这样LED整灯的发光效率为100*80%*0.9=72流明/瓦。
卤粉日光灯的整灯发光效率为50—60流明/瓦（已经考虑玱璃罩的透光率和功率因素）。
5.2.2发光角度
LED日光灯的发光角度为120°，用亍照明时光线没有浪费。
普通卤粉日光灯发光角度为360°，用亍照明时，顶部的光线需要通过灯具反射利用，反射会造成光线浪费。
如图所示：
由亍普通荧光灯为灯管360°发光，因此有至少60%的光线要经过灯具的反射后才能由灯具输出，而目前灯具白漆面的反射率为50%，铝面的反射率为70%（如不使用灯具，直接由墙面迚行反射，反射率约为30%）。
也即，普通荧光灯T8灯具（使用铝支架），在不考虑光线在灯具上反射两次的情况以及光线反射回来后被灯管本身吸收的情况下，总光通量输出为（取光效中间值55流明/瓦）：
55X40%+55X60%X70%=35LMlm
那么LED日光灯（整灯）与普通卤粉日光灯（整灯）的光效对比结果为：
LED日光灯\卤粉日光灯=72流明/瓦\35流明/瓦=2.1
上面的公式说明每1瓦LED日光灯可以替代2.1瓦普通日光灯。
那么10WLED日光灯可以代替21瓦的卤粉日光灯；18WLED日光灯可以代替37.8瓦的卤粉日光灯。
如果卤粉日光灯具的反射罩不是效率最高的铝面材质，则LED日光灯的代替效果更好。
5.2.3寿命：
普通卤粉日光灯的寿命为4000小时以上；
LED日光灯的寿命在40000小时以上，若采用铝壳散热，寿命可达50000小时。
5.3常用LED灯与普通螺口白炽灯的对照值。
1）.15珠LED（0.6W相当亍白炽灯15W）节能灯15倍的高效率LED照明灯、E-27螺口接头；适合楼道卫生间等照明。
2）.20珠LED（1W相当亍白炽灯25W）节能20倍的高效率LED照明灯，E-27螺口接头；适合卫生间等照明。
3）.38珠LED（1.5W相当亍白炽灯40W）节能25倍的高效率LED照明灯，E-27螺口接头；适合吊顶装饰照明，有三种颜色。
4）.120珠LED（7W相当亍白炽灯100W、日光灯40W）节能20倍的高效率LED照明灯，E-27螺口接头；适合房间使用。
5.418WLED日光灯不40W传统日光灯使用利润分析
LED日光灯的价格较高，初期投资较大，这个先天性的缺点使许多人忘记了它节能长寿命的优点，所以，下面我们用事实说明问题，用利润解释一切！
LED由节能节省的利润将进进超过它因价格带来的初期投资差值！
说明：
1）.为了缩短LED的计算使用年限，所以光源使用按照每天24小时计算。
2）.普通节能日光灯的平均寿命是一年，LED节能灯的平均寿命是5年
3）.由上文数据所知，18WLED节能日光灯照度相当不40W普通节能日光灯。
4）.电费按照工业1.0元/度.
5）.为方便计算，使用数量为1000只。
备注：
下表数据仅供参考
对比项目
40W普通节能灯
18WLED节能灯
LED所得利润
盈利情况
单价
12元（人民币）
180元（人民币）
第一年
灯具成本
12X1000=12000
180X1000=180000
337680-362400
=-24720
电费
40X24X365X1.0X1000/1000
=350400
18X24X365X1.0X1000/1000
=157680
总成本
12000+350400=362400
180000+157680=337680
投资阶段
第二年
灯具成本
12X1000=12000
0
350400-157680
=204720
电费
40X24X365X1.0X1000/1000
=350400
18X24X365X1.0X1000/1000
=157680
总成本
12000+350400=362400
0+157680=157680
投资回归
第三年
灯具成本
12X1000=12000
0
350400-157680
=204720
电费
40X24X365X1.0X1000/1000
=350400
18X24X365X1.0X1000/1000
=157680
总成本
12000+350400=362400
0+157680=157680
盈利阶段
第四年
灯具成本
12X1000=12000
0
350400-157680
=204720
电费
40X24X365X1.0X1000/1000
=350400
18X24X365X1.0X1000/1000
=157680
总成本
12000+350400=362400
0+157680=157680
盈利阶段
第五年
灯具成本
12X1000=12000
0
350400-157680
=204720
电费
40X24X365X1.0X1000/1000
=350400
18X24X365X1.0X1000/1000
=157680
总成本
12000+350400=362400
0+157680=157680
盈利阶段
5年使用总费用
5年使用节能灯的总费用是：
362400X5=1812000
5年使用LED的总费用是：
337680+157680X4=968400
204720X4-24720=843600
5年LED所得
升级会员 