天津空港加工区经一路LED路灯改造方案汇总.docx
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天津空港加工区经一路LED路灯改造方案汇总
天津空港加工区经一路
LED路灯改造方案汇总
中铁第五勘察设计院集团有限公司
2010年12月
一、经一路LED路灯改造的目的
LED路灯比传统路灯节能、寿命长、光质量好，用LED路灯替代传统路灯，不仅仅产生经济效益、改善城市道路照明质量，更重要的还有社会效益，因降低了能耗而减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物的废气排放量，减少空气污染、环保等，达到节能减排的目的。
天津空港加工区希望通过对经一路路灯照明系统进行示范性改造，并对LED路灯改造前后的道路照明及经济效果进行评估，确认照明和节能效果，为下一步进行大规模推广LED路灯摸索经验。
二、LED路灯产业现状概述
LED 照明是继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命，它具有耗电量少、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强、无汞污染等特点，在节约能源方面优势明显。
目前，照明用电占全球总用电量的19%，利用现有的LED高效照明解决方案至少可节约40%的能耗，可每年少排放5.55亿吨二氧化碳。
LED路灯是LED光源技术进步的产物，路灯型式概括起来分为点光源灯具与面光源灯具两大种类。
所谓的点光源灯具是指LED路灯光源由单颗多芯片集成封装，光源整体近似于点光源。
这种光源可以发挥芯片整体封装特点，采用自由曲面透镜进行二次配光，可以把有限的光线照射在客户所指定的特定场所，有效利用了光资源，不造成光浪费且路面照度均匀，视感舒适。
透镜经增透处理，透光率达到94%以上，光效大于80lm/w，色温达3500~7000k，显色指数大于80Ra。
而所谓的面光源灯具是指LED光源由多颗单芯片封装LED灯组成，这种路灯没有二次配光优势，无法精确照射客户所需的面积范围，照射光线分布成无规则状，如灯光照射到路边的草坪上，造成严重的光浪费且路面照度不均匀，光线成斑马线状。
目前，这两种路灯均可应用在城市次干道级别以下道路照明，只是照明及节能效果稍有差异。
三、LED路灯照明方案汇总
现状经一路为城市次干道，车行道路宽度12米，杆高10米，杆距35米，双侧对称分布，灯具为150W单光源高压钠灯。
其道路标准横断面图如下：
经一路路灯现状照片
根据《城市道路设计标准》CJJ-2006的设计标准，该路段道路的平均照度要求平均照度维持值10~15lux，均匀度≥0.35。
根据上述设计条件，选择不同生产厂家提供的采用LED光源路灯照明方案综述如下：
方案一、
大功率LED路灯外型
配光曲线
◆
①②
技术参数
型号
名称
ML001-70W
输入电压
AC85～265V
电源频率范围
47～63Hz
功率因数
＞0.95
总谐波失真
＜3%
工作电压
DC26V
LED的功率
70W
系统功率
75.6W
LED发光效率
≥80Lm/W
LED初始光通量
≥5600Lm
灯体的发光效率（%）
≥94%
最大照明强度（E）
（第一种透镜）
3M高
243Lux
4M高
135Lux
6M高
60Lux
8M高
33Lux
10M高
21Lux
12M高
15Lux
有效光照区域
（第一种透镜）
3M高
12*8m2
4M高
15*10m2
6M高
24*15m2
8M高
30*20m2
10M高
38*25m2
12M高
44*29m2
色温
2500K～7000K
显色系数（CRI）
Ra＞80
光束角
90°～160°
结点温度（TJ）
＜70℃
工作环境
工作温度：
-40℃～60℃;
工作湿度：
0～100%
防护等级
IP67
工作寿命
＞50000小时
注意：
根据客户的具体要求可以选择不同的透镜.
该方案主要具有以下几点优势：
（1）采用单颗多芯片集成封装的大功率LED为光源，光源整体近似于一个点光源。
同时发挥芯片整体封装的特点，采用自由曲面透镜，通过光学设计，根据不同需要，配备不同的面曲线，依靠透镜来将光线分配到不同方向，保证出光角度大到160°，小到20°，经过多次试制，不断地总结经验，已成功研制并定型了多款透镜。
透镜选用透光率好的材料，透光率达到94%以上，光效大于80lm/w，色温达3500~7000k，显色指数大于80Ra。
（2）灯具采用通透式的散热结构，其设计创意来自于飞机的涡轮发动机引擎。
灯具结构形似引擎的前部，且在保证散热面积前提下，减少接触面，降低热阻，增强导热性能，芯片发出的热量能迅速传递到各散热面上；结合空气对流原理，设计辐射状散热结构，热空气上升，冷空气补充，形成对流，使导出的热量能迅速散发。
直接的热传导环节，有效提高散热效果。
并根据LED发光发热的具体参数，制定优化的系统集成方案，控制LED的节点温升，有效控制光衰，保证寿命。
（3）驱动电源采用恒功率设计方案：
驱动电源输入端为宽幅、宽频输入，电压范围为70～265V，频率为47～63Hz，输出电压、电流均为恒定值。
这种设计，一方面可提高灯具对电源条件的适应能力，可适应电源不稳的山区等地方，也可适应不同国家的供电条件；另一方面保证为芯片提供稳定的电源，减少光衰，延长使用寿命。
电源的电能转化率达到85%以上，功率因数0.97以上，具有对LED进行分路驱动以及根据信号源对LED的VI值进行调节从而实现调节LED亮度的功能，使产品更稳定可靠，同时也达到了更节能的功效。
（4）灯具灯体为铝合金铸合件，安装采用橡胶密封垫，能够可靠密封，且体积小、重量轻，结构简单，安装方便，LED自身固体光源的优势再加上一体化的结构设计使灯具防水、防腐、防震、防爆等性能上更具优势，各系列灯具防水等级都已达到IP67，防爆等级ExdIIBT5。
方案二、
采用80W广角型LED路灯:
路灯外形：
參數
符號
數值
輸入電壓
VIN
90~264VAC
輸入功率
PD
80W
光通量
ΦV
5280lm（typ.）
色溫
CCT
4745~5310K
操作温度
Topr
-30~+40℃
功率因數
PF
>0.9
光
束
角
最大光強角度
θpeak
±55°
偏心角度
θH
20°
防護等級
IP66
壽命時間
>25,000hrs
照度情况:
亮度情况:
五、节能效果对比：
整个道路总共采用①349套80WLED路灯，与原设计349套150W金卤投光灯来进行比较.电费计算是以每天12小时，并以365天的工作天来计算的，电费以1元/度。
1.LED隧道灯80W对比150W金卤灯
项目
金卤灯150W
LED隧道灯80W
光源更换
50元
0
人工费
100元
0
维护费小计
150元
0
光源功率
150W
80W
整灯功率
168W
84W
年用电度数
725.8度
362.9度
电费小计
725.8元
362.9元
费用合计
875.8元
362.9元
1盏灯年节约
512.9元
349盏灯年节约
179002元
说明：
1.佰鸿LED灯使用寿命超过5万小时，基本没有维护费用；
2.佰鸿LED灯质保三年；
3.传统节能灯光衰严重，使用寿命短，一般每年要更换光源。
上述的计算是按照每天12小时的开灯时间进行计算的，开灯时间越长LED灯具的节能效果越明显。
以上费用未包含传统灯具工程前期因功率增加，电缆的成本增加的费用。
LED高功率灯具不仅亮度提升，寿命超长，不含紫外线（UV），高频不闪烁，对于皮肤与眼睛都有良好的帮助，不论是在经济成本效益上，或者是使用效能的方便性与优异性上，选用LED高功率灯具都是节省电费的良好选择。
方案三、
FEMC-SL-B100RLED路灯主要技术参数
LED路灯（FEMC-SL-B100R）
灯具外形图
项目
技术参数
产品名称
LED路灯
产品型号
FEMC-SL-B100R
额定功率
100W
输入电压
AC100～277V，47～63Hz
灯具光通量
＞8000Lm
主要结构
光源模组+散热器+电源+灯壳
净重
11kg
灯具外形尺寸图
防护等级
IP66
主要尺寸
长:
753mm、宽:
331mm、厚:
134mm
主体颜色
白色或蓝色
色温
4000～5000K
显色性
Ra≥70
散热
热管散热
寿命
≥50000小时
安装尺寸
￠60mm
灯具配光曲线图
FEMC-SL-A100BLED路灯主要技术参数
LED路灯（FEMC-SL-A100B）
灯具外形图
项目
技术参数
产品名称
LED路灯
产品型号
FEMC-SL-A100B
额定功率
100W
输入电压
AC100～277V，47～63Hz
灯具光通量
＞8000Lm
主要结构
光源模组+散热器+电源+灯壳
净重
12.5kg
灯具外形尺寸图
防护等级
IP66
主要尺寸
长:
703mm、宽:
360mm、厚:
121mm
主体颜色
灰色或蓝色
色温
4000～5000K
显色性
Ra≥70
散热
鳍片散热
寿命
≥50000小时
安装尺寸
￠60mm
灯具配光曲线图
节能效果
原高压钠灯的功率密度为0.82W/m2，采用低色温4000K的LED路灯改造后功率密度为0.47W/m2以下，若采用高色温6000K的LED路灯改造后功率密度可达0.42W/m2以下。
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