钢铁LED照明专业节能改造.docx
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钢铁LED照明专业节能改造
钢铁公司LED照明节能改造
方
案
计
划
书
2014年5月
LED照明节能改造计划书
一、行业概述
过去的10多年来,随着经济的快速发展,我国的能源危机日益突出,能源短缺问题已成为制约我们的经济发展的瓶颈,尤其石化能源的短缺给我们现代工业和商业及人民生活带来了很大的影响。
随着能源的不断消耗,资源的日益匮乏,温室效应对人类的危害日趋显著,大气环境对地球的污染越来越严重,国际上要求节能降耗的呼声越来越高,当今节约能源成为各国工作的重中之重。
我国为缓解电力短缺,降低能源消耗,照明行业实施节能减排是势在必行,在1996年就正式启动绿色照明工程,提出照明工程要节约资源,防止污染,造福后代。
多年来通过各界的共同努力,做为第四代的光源半导体(LED)照明产品有了飞跃性的发展,在节能方面取得了令人瞩目的成就。
我国的目前主要的电力供应来至火力发电、热力发电,他们直接消耗的煤炭和石油及天然气,并且在发电的过程中向空气中排放大量的二氧化碳,进而造成温室效应的发生。
在能源危机和环境破坏日益严重的今天,节约资源,保护环境节能减排已成为我们国家的基本国策。
节能减排最重要的是减少温室效应的发生和能源的消耗,在能源消耗最大的行业中,最大的是工业消耗,其次就是照明消耗,在照明消耗中道路景观照明和办公室照明占到能耗的55%-70%,由此可见照明行业中,能源消耗是非常突出的。
据专家介绍,在传统照明灯具上,使用效率才占到实际功耗的5%-7%,能源的浪费是十分严重的。
因此,要改善传统的能源损耗,就必须促进绿色节能照明灯具的发展。
在2004年春季欧盟首脑会议上,欧盟成员国达成共识,决定逐步取代传统照明灯具--白炽灯,以减少温室气体的排放;我们国家也通过许多项立法从2009年开始限制使用和生产传统照明灯具。
在2009年1月份,财政部、国家发展改革委员会联合下发《高效照明产推广财政补贴资金管理暂行办法》,以确保实现“十一五”期间通过财政补贴,以促进节能减排形势的发展。
二、绿色LED照明发展趋势
在能源消耗中,照明是仅次于工业能源消耗的第二大消耗领域,民用照明用电约占全国用电量的13%。
随着我国城镇化的速度加快和城市亮化工程的建设,可以预计用于照明的用电量将会进一步增加,因此,研究节能环保的照明系统,对于节约常规能源和保护环境,实现国家发改委提出的“十一五”期间GDP降耗20%的指标具有重要的意义。
对现有照明系统的改造可以从两方面着手:
一是光源;二是能源。
LED光源是新一代半导体光源,与现有光源相比具有高效(目前最大光通量度为200lm/W,约为普通白炽灯的13倍)、寿命长(LED的使用寿命可长达50000小时-100000小时,普通白炽灯的寿命为1000小时,荧光灯、金属卤化物灯的寿命也不超过10000小时)的特点,LED半导体照明,具有节能(比传统灯具节能50%以上,比白炽灯节能90%以上)特点,可全面替代现有的公用照明和家用照明,市场规模将达到5万亿元之多。
办公商业照明、道路照明对LED而言是个崭新的大市场。
LED以高光效、长寿命、节电安全其固有的优越性,吸引着世界的目光,美国、日本、欧盟等国及台湾地区,针对绿色照明LED新光源,进行实用性研究并取得新成果。
近年来,日本日亚化工、丰田和成、索尼、昭和电工都已有LED照明产品问世。
世界著名照明电器公司飞利浦、欧司朗、通用电气等也投入大量人力、物力、财力进行LED照明产品的研究开发和生产。
台湾目前LED产量仅次于日本列美国之前,因此,LED已经发展成为第四代光源,即半导体光源。
三、LED(半导体节能灯管)的定义、结构及特点
1、LED定义:
LED(发光二极管)为LightEmittingDiode的缩写,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
2、LED的结构及发光原理:
它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
半导体照明也叫LED,也就是发光二极管,它是由砷化镓、磷化镓、磷砷化镓等半导体制成的。
半导体照明的构造就是一个方形的二极管片装在一个塑料、树脂或是陶瓷底座的特殊环氧层中。
处于半导体中心部位的电子可以通过传感原料,转换生成灯光,而封贴在“罩状”环氧层内的微型芯片,可以将灯光“映射”出来,它是照明史上继白炽灯、荧光灯之后的重要突破技术,是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件。
它是真正意义上的绿色照明。
3、LED特点:
LED相对于传统光源节电高达90%以上,寿命为普通灯泡的50倍、普通灯管的8--10倍以上,几乎是免维护,不存在要经常更换灯泡、灯管、镇流器、启动器的问题,约6个月至2年时间节省的费用就可以换回前期投资成本。
绿色环保型的半导体光源,光线柔和,光谱纯正,有利于人员的视力保护及身心健康。
5500K以上色温的冷光源给人视觉上清凉的感受,有利于集中精神,提高工作效率。
目前,白炽灯寿命为1000小时;荧光灯的寿命为6000小时;LED灯的寿命为50000--100000小时;在同等亮度的条件下,比白炽灯节能90%以上,比荧光灯节能50%以上。
中国工程院院士,半导体研究所研究员陈良惠估计道:
“只要目前1/3的白炽灯更换为LED灯,每年可减少1000亿美金的电力消耗,相当于一年三峡的发电总量。
四、产品介绍
LED路灯头采用飞利浦、欧司朗或台湾晶元芯片以及自主研发生产的COB面光源封装,光线更柔和。
外壳采用阳极氧化铝型材加钢化防护玻璃,全密封设计,防水等级IP65以上,安装尺寸口径上与传统的灯头相同,直接替换,功率有20W、30W、50W、90W、120W、150W、180W、200W等,可根据客户需求订做。
LED工矿灯采用飞利浦、欧司朗或台湾晶元芯片以及自主研发生产的COB面光源封装,光线更柔和。
外壳采用阳极氧化铝型材加钢化防护玻璃,安装方式与传统灯具相同,直接替换,功率有20W、30W、50W、90W、120W、150W、180W、200W、300W、400W、500W、700W、1000W等,可根据客户需求订做。
LED灯杯、球泡采用台湾晶元芯片,自主COB面光源封装,光线更柔和。
外壳采用车铝、拉伸铝、陶瓷材质加PC罩,安装尺寸口径上与传统的都相同,直接替换,功率有3W、4W、5W、6W、7W、9W、12W、15W、18W、20W、25W、30W。
LED—T8节能灯管、尖泡、蜡尾泡是采用台湾晶元超高亮LED芯片做为发光光源,外壳采用车铝、拉伸铝、陶瓷材质加PC罩。
LED节能灯管与传统的日光灯管外型尺寸口径上都相同,长度有60CM、90CM(需订制)、120CM三种,其功率分别为6--10W、11--15W、16W—20W;而传统日光灯管的实际耗电量约为(镇流器损耗6—8W)25--28W、30--36W、43--48W。
尖泡、蜡尾泡尺寸、安装与传统的相同,直接替换,功率为3W替换15—25W的白炽灯。
LED光源是专为希望以最少的投资实现节省系统能耗,提升照明质量的客户而设计。
使用LED节能照明产品,即给自己节约了电费,也给国家节约了能源,还保护了我们的地球。
LED灯主要特点如下:
1、节能――LED灯的发光源采用高质量SMD贴片灯珠(2835/3014)、COB集成光源、大功率灯珠等,而非普通的低质廉价的草帽、食人鱼发光二极管。
LED在现有条件下的发光效率≥100lm/w。
灯具实际效率是一般荧光灯的2.5~3.5倍,是普通白炽灯泡的8-10倍,是高压钠灯/金卤灯灯的3-4倍。
用LED灯替代传统的白炽灯、荧光灯、高压钠灯、金卤灯,在保持相等亮度的情况下,轻松节省40%-90%的电能。
2、改造简单――直接替代,快速完成节能改造。
3、环保――LED灯没有灯丝,灯体采用铝型材+PC灯罩、坚固牢靠,不会出现传统灯管破裂的问题;固体光源,不含铅、汞等重金属,避免传统荧光灯管破裂溢出汞的二次污染,灯体可回收再利用,无毒、无红外、紫外线、对人体无辐射、不会造成被照物品的变色,不招蚊虫,更绿色环保。
4、高功率因数――功率因数>0.85,线路电流低,有效降低线损,提高电网利用效率。
5、高亮度――同等功耗下亮度提高30--80%。
6、超静音――瞬间启动无需等待,无噪音。
7、显色指数高――采用固体光源直流驱动技术,其显色指数高达75以上,光色舒适自然,显色失真小。
使被照物体层次更分明,颜色更艳丽,表现更加逼真,同时视觉更舒适。
8、多色温――LED日光灯管多种色温十分具有人性化,能满足人类对不同场合色调的需求,消除了钠灯色温过低和汞灯色温过高引起的催眠情绪和压抑情绪,让用户感觉更加舒适。
8、性能稳定――LED灯性能稳定,发光效率比传统光源高30--90%。
光衰慢,使用1万个小时后流明维持率仍高达80%以上。
9、寿命长――光源使用寿命长达50000小时,是普通光源的5-50倍,质保三年。
正常使用5年内不需要频繁更换灯管,减少客户常规维修和更换保养费用。
10、无频闪――直流驱动无频闪、光线柔和,减缓视觉疲劳。
日光灯的频闪会影响人的情绪,分散人的注意力,最严重的是影响人的视力。
LED灯具运行时稳定无频闪现象,有效的降低了眼睛疲劳,让人们远离近视。
特别适合办公室、学校教室、图书馆、大型购物商场等场所使用和节能改造。
11、适用范围广――LED照明产品适合所有现在照明的灯具改造。
五、LED照明灯具节能对比书
LED光源灯具系列产品相比传统照明灯具产品有如下优势:
节能—在保证亮度的前提下,比传统卤钨灯、白炽灯节能90%左右,比节能灯、日光灯管节能50%以上,高压钠灯、金卤灯节能50%以上;用7W的LED灯杯替换50W的卤钨灯杯,用4W—6W球泡替换11W节能灯,8W/18W的LED节能灯管替换传统的20W/40W日光灯管,用120W路灯头替换250W高压钠灯或金卤灯,亮度基本相当;使用寿命在50000小时-100000小时,供电电压为220V(交流),无需启辉器和镇流器,启动快、功耗小,不但节能更为环保,是国家绿色节能照明工程重点推广产品,是取代传统光源的主要产品。
质优—产品提供三年品质保障,比同类产品更长的质保期;
长寿命—使用寿命50000小时,可使用十年,是传统光源寿命的5倍以上。
以贵公司现在情况为例:
改造前:
使用11W节能灯1000支,18W节能灯234支,普通T8--18W荧光灯管1000支(每支荧光灯含镇流器总耗电功率45W/H),普通T8--36W荧光灯管1000支(每支荧光灯含镇流器总耗电功率24W/H),250W高压钠灯及金卤灯177套(每套灯含镇流器总耗电功率285W/H),400W高压钠灯及金卤灯145套(每套灯含镇流器总耗电功率450W/H),室内灯具每天的照明时间暂定为10小时,车间及室外灯具每天的照明时间暂定为12小时,每度电费为0.7元计算,每年以365天计算,耗电量之大,急需进行节能改造。
改造后:
把原11W节能灯替换为6W的LED球泡,18W节能灯替换为9W的LED球泡,45W荧光灯管替换为16W的LED灯管,24W荧光灯管替换为8W的LED灯管,275W灯具替换为120W的LED灯具,450W灯具替换为180W的LED灯具,保持原来的照明效果,用同样的光源数量和照明时间,每年以365天计算,综合节能率60%左右。
详见下表分析:
一、LED球泡与节能灯性能参数分析对比
对比项目
LED球泡
节能灯
说明
光源总功率
6W
11W
整灯光效
75lm/W
55lm/W
光效提高36%以上
总光通量
450lm
600lm
光通量实际利用比率
100%
70%
节能灯有50%的光是靠灯具反射出光,LED单向发光利用率100%
寿命
50000小时
8000小时
LED寿命﹥6倍节能灯
安全环保指标
铝材加PC材质不易碎,不含铅、汞,可回收利用
玻璃加PC材质易碎,灯管内含汞、铅等有毒物质,不可回收利用
汞、铅重金属污染环境
灯体表面温度
≤45°C
70°C左右
节能灯发热量大、损耗空调冷气
健康指标
固体光源直流驱动、无频闪,无红外、紫外线辐射
有交流频闪、损害视力健康,有紫外、红外线辐射
频闪光源易造成视觉疲劳、近视,
紫外线对皮肤有致癌危害
显色指数
70%以上
50%以上
显色指数高,还原物体色彩更真实舒适自然。
光衰分析
1000小时零光衰,10000小时不高于20%
节能灯1000小时衰减10%,2000小时高达20%。
节能灯相对于LED球泡光衰快,
高压高温,容易吸附尘土影响亮度
二、投资成本和回报周期分析
对比项目
LED球泡
节能灯
说明
年总灯管投资
40元×1000个=4万元
10元×1000个×2次=2万元
节能灯3年更换灯2次
3年维护费
免维护:
0
5元/次×1000个×2次=1万元
3年更换及维修、人工费用
每年耗电费总额
0.006kw×1000个×10小时
×365天×0.7元/度=15530元
0.011kw×1000个×10小时
×365天×0.7元/度=28105元
工业用电价格0.7元/度
每年节省电费
28105元—15530元=12575元
每年使用总费用
15530元
3333元+28105元=31438元
维修费+电费
3年耗电费总额
15530元×3年=46590元
31438元×3年=94314元
3年综合费用
3年总费用:
86590元
含购买初期的灯具费
3年总费用:
20000元+9999元
+94314元=124313元
(含更换光源费用)
3年光源费+维修费+电费
用3年节省费用
124313元—86590元=37723元
综合每年节省费
节能灯平均每年使用费用:
41438元—LED球泡平均每年使用费用:
28863元=12575元
投资回报期
针对替换方案,初期投入购买灯具成本40000元,三年质保后期维护成本0元,节能灯一
年质保,三年有偿更换2次。
三年核算下来综合节能37723元,收回LED前期投资的时间
需要25个月左右。
LED球泡质保三年,从第26个月开始受益,与节能灯对比,25个月后相当于在免费使用
,同时每年还能节省电费12575元。
(注:
质保三年不等于使用三年,寿命5万小时相当
于可使用10年)
分析结论
使用LED球泡比节能灯节能50%左右,寿命长,节能降耗显著。
而且在新装LED
灯具工程上,更节省前期电缆铺设和减小变电站功率等成本,可见采用LED光源比
传统光源的节能降耗优势更大,符合国家政府、企业节能减排政策。
三、综合效益分析
经济效益
社会效益
一年可节约18250度电
按1度电需燃烧0.35KG标煤计算
一年可节约6388KG标煤
按1度电需燃烧0.298KG原油计算
一年可节约5439KG原油
1度电燃烧0.35KG的标煤
可排放1000g二氧化碳
可排放30g二氧化硫
一年可减少排放18250KG二氧化碳
一年可减少排放548KG二氧化硫
一、LED球泡与节能灯性能参数分析对比
对比项目
LED球泡
节能灯
说明
光源总功率
9W
18W
整灯光效
75lm/W
55lm/W
光效提高36%以上
总光通量
675lm
990lm
光通量实际利用比率
100%
70%
节能灯有50%的光是靠灯具反射出光,LED单向发光利用率100%
半衰期工作时长
50000小时
8000小时
LED寿命﹥6倍节能灯
安全环保指标
铝材加PC材质不易碎,不含铅、汞,可回收利用
玻璃加PC材质易碎,灯管内含汞、铅等有毒物质,不可回收利用
汞、铅重金属污染环境
灯体表面温度
≤45°C
70°C左右
节能灯发热量大、损耗空调冷气
健康指标
固体光源直流驱动、无频闪,无红外、紫外线辐射
有交流频闪、损害视力健康,有紫外、红外线辐射
频闪光源易造成视觉疲劳、近视,
紫外线对皮肤有致癌危害
显色指数
70%以上
50%以上
显色指数高,还原物体色彩更真实舒适自然。
光衰分析
1000小时零光衰,10000小时不高于20%
三基色粉1000小时衰减10%,2000小时高达20%。
节能灯相对于LED球泡光衰快,
高压高温,容易吸附尘土影响亮度
二、投资成本和回报周期分析
对比项目
星火LED球泡
节能灯
说明
年总灯管投资
55元×234个=12870元
15元×234个×2次=7020元
节能灯3年更换灯2次
3年维护费
免维护:
0
5元/次×234个×2次=2340元
3年更换及维修、人工费用
每年耗电费总额
0.009kw×234个×12小时
×365天×0.7元/度=6457元
0.018kw×234个×12小时
×365天×0.7元/度=12914元
工业用电价格0.7元/度
每年节省电费
12914元—6457元=6457元
每年使用总费用
6457元
810元+12914元=13724元
维修费+电费
3年耗电费总额
6457元×3年=19371元
12914元×3年=38742元
3年综合费用
3年总费用:
32241元
含购买初期的灯具费
3年总费用:
7020元+2340元
+38742元=48120元
(含更换光源费用)
3年光源费+维修费+电费
用3年节省费用
48120元—32241元=15879元
综合每年节省费
节能灯平均每年使用费用:
16040元—LED球泡平均每年使用费用:
10747元=5293元
投资回报期
针对替换方案,初期投入购买灯具成本12870元,三年质保后期维护成本0元,节能灯一
年质保,三年有偿更换2次。
三年核算下来综合节能15879元,收回LED前期投资的时间
需要22个月左右。
LED球泡质保三年,从第23个月开始受益,与节能灯对比,22个月后相当于在免费使用
,同时每年还能节省电费5293元。
(注:
质保三年不等于使用三年,寿命5万小时相当
于可使用10年)
分析结论
使用LED球泡比节能灯节能50%左右,寿命长,节能降耗显著。
而且在新装LED
灯具工程上,更节省前期电缆铺设和减小变电站功率等成本,可见采用LED光源比
传统光源的节能降耗优势更大,符合国家政府、企业节能减排政策。
三、综合效益分析
经济效益
社会效益
一年可节约9225度电
按1度电需燃烧0.35KG标煤计算
一年可节约3229KG标煤
按1度电需燃烧0.298KG原油计算
一年可节约2749KG原油
1度电燃烧0.35KG的标煤
可排放1000g二氧化碳
可排放30g二氧化硫
一年可减少排放9225KG二氧化碳
一年可减少排放277KG二氧化硫
一、LED—T8灯管与传统T8灯管性能参数分析对比
对比项目
星火LED—T8灯管
传统T8灯管18W
说明
光源总功率
8W
24W
电感镇流器自身功耗6W左右
整灯光效
75lm/W
55lm/W
光效提高36%以上
总光通量
600lm
990lm
光通量实际利用比率
100%
65%
灯管有50%的光是靠灯具反射出光,LED单向发光利用率100%
半衰期工作时长
50000小时
8000小时
LED寿命﹥6倍T8灯管
安全环保指标
铝材加PC材质不易碎,不含铅、汞,可回收利用
玻璃材质易碎,灯管内含汞、铅等有毒物质,不可回收利用
汞、铅重金属污染环境
灯体表面温度
≤45°C
70°C左右
灯管及镇流器发热量大、损耗冷气
健康指标
固体光源直流驱动、无频闪,无红外、紫外线辐射
有交流频闪、损害视力健康,有紫外、红外线辐射
频闪光源易造成视觉疲劳、近视,
紫外线对皮肤有致癌危害
显色指数
70%以上
60%以上
显色指数高,还原物体色彩更真实舒适自然。
光衰分析
1000小时零光衰,10000小时不高于20%
普通荧光粉100小时就开始衰减,1000小时衰减高达23%。
传统灯管相对于LED灯管光衰快,
高压高温,容易吸附尘土影响亮度
二、投资成本和回报周期分析
对比项目
LED—T8灯管8W
传统T8灯管18W
说明
年总灯管投资
60元×1000支=60000元
7元×1000支×2次=14000元
灯管3年更换灯2次
3年维护费
免维护:
0
5元/次×1000支×2次=9999元
3年更换及维修、人工费用
每年耗电费总额
0.008kw×1000支×10小时
×365天×0.7元/度=20440元
0.024kw×1000支×10小时
×365天×0.7元/度=61320元
工业用电价格0.7元/度
每年节省电费
61320元—20440元=40880元
每年使用总费用
20440元
3333元+61320元=64653元
维修费+电费
3年耗电费总额
20440元×3年=61320元
64653元×3年=193959元
3年综合费用
3年总费用:
121320元
含购买初期的灯具费
3年总费用:
14000元+9999元
+193959元=217958元
(含更换光源费用)
3年光源费+维修费+电费
用3年节省费用
217958元—121320元=96638元
综合每年节省费
传统灯管平均每年使用费用:
72653元—LED灯管平均每年使用费用:
40440元=32213元
投资回报期
针对替换方案,初期投入购买灯具成本60000元,三年质保后期维护成本0元,传统灯管
一年质保,三年有偿更换2次。
三年核算下来综合节能96638元,收回LED前期投资的
时间需要17个月左右。
LED球泡质保三年,从第18个月开始受益,与节能灯对比,17个月后相当于在免费使用
,同时每年还能节省电费32213元。
(注:
质保三年不等于使用三年,寿命5万小时相当
于可使用10年)
分析结论
使用LED灯管比传统T8灯管节能65%左右,寿命长,节能降耗显著。
而且在新装LED
灯具工程上,更节省前期电缆铺设和减小变电站功率等成本,可见采用LED光源比
传统光源的节能降耗优势更大,符合国家政府、企业节能减排政策。
三、综合效益分析
经济效益
社会效益
一年可节约58400度电
按1度电需燃烧0.35KG标煤计算
一年可节约20440KG标煤
按1度电需燃烧0.298KG原油计算
一年可节约17344KG原油
1度电燃烧0.35KG的标煤
可排放1000g二氧化碳
可排放30g二氧化硫
一年可减少排放58200KG二氧化碳
一年可减