LED路灯改造方案.docx

1、LED路灯改造方案XX市LED路灯改造方案一关于欧普司 欧普司科技（北京）成立于2020年，要紧从事LED照明产品，专门是大功率LED芯片及大功率LED照明产品的研发、生产和销售。目前公司已经通过ISO9000和14000系列治理体系认证，具有了较为完善的治理体系。欧普司公司的产品普遍应用于道路照明、户外照明、运动场馆照明和工业照明等多个领域 ，并取得中国科学院光电研究中心等高端用户的充分确信和好评。也正是基于欧普司科技在产品研发上的深厚功力，是欧普司成为全世界最大的三家照明企业之一的德国西门子-欧司朗公司的战略合作伙伴。ISO 9000 &14000 认证OSRAM OEM 供应商认证2.

2、产品及技术特点产品散热性能优良公司和核心团队曾供职于国内最大的电子散热产品厂商，具有连年从事电子散热产品的研发、生产和治理体会。自进入LED照明领域后，迅速将之前把握的相关电子散热产品的技术体会和生产工艺转化到LED灯具的散热中来，所研发的大功率LED照明产品在实际工程项目中具有超级优良的光通量维持特性。所有产品在设计进程中均通过严格的运算机热学仿真分析并优化，最终使灯具的散热能力达到可控的程度。在充分考虑静态散热能力的同时，欧普司的灯具充分考虑的严酷户外环境的特点，咱们设计的灯具不但静态散热效能良好，还能充分知足长时刻户外恶劣环境中利用的散热需求。 欧普司公司目前时刻最长的工程案例位于清华大

3、学校园内，从项目安装完成的2020年6月至今已经有两年的时刻，经测试仍然没有光衰。位于清华大学校园内的项目实景照片温度修正后的历史光衰测试记录时间/样本照度(lx)1#2#3#4#5#最长间隔变化比率-2%-1%-4%-2%-1% 产品设计精益求精欧普司的产品在设计进程中超级注重产品的结构平安特性，所有的结构部件均通过运算机有限元仿真分析，确保结构平安性。为保证散热机构的常年有效工作，欧普司的灯具除设计了独特的放落叶网，还具有自清洁能力，避免积尘。在外观设计方面，欧普司的灯具简介流畅，是用户的城市更具国际化特点。 把握独特的大电流驱动技术欧普司科技是目前国际上极少数把握700-100mA大电流

4、驱动技术的公司，基于先进的大电流驱动技术，咱们能够更好的支持在国内方才进展的合同能源治理项目。在所有LED照明应用案例中，以合同能源治理模式实施的项目难度是最大的，因为合同能源治理项目需要LED灯具具有优良的节能特性，真正意义上的长时刻靠得住工作，良好的照明成效和节能投资回报率。在欧普司看来，就目前的LED技术水平而言，没有大电流驱动技术，就没有LED在合同能源治理项目中的技术可行性。就这一点咱们以下表做简要分析： 方 案*二类光源小电流二类光源大电流一类光源小电流一类光源大电流技术可行性可行不可行可行有较高的技术难度节能特性一般很高较高可靠性较低很高很高照明效果一般很高很高灯具成本较低很高较

5、高投资经济性较低很低很高* 一类光源：入口一线品牌的LED光源；二类光源：国产或台系品牌的LED光源 由上面分析咱们能够清楚的发觉，若是单纯考虑本钱能够选二类光源小电流驱动；若是单纯考虑节能比率，能够选择一类光源小电流驱动，若是实施合同能源治理项目，最正确选择只有一类光源大电流驱动。二背景知识与高压钠灯的好坏对照 基于LED光源的LED路灯将慢慢取代高压钠灯已是不争的事实。相较于传统高压钠灯，LED光源在节能特性、环景爱惜乃至是经济性方面均具有较大优势，下面咱们就LED与高压钠灯的要紧对照优势做简要介绍。LED高压钠灯LED的优势色温CCT2000-6500K2000K用户选择范围更宽显色指数

6、CRI70-8020-25高色彩还原度，大大增加司机辨识能力功率选择1-200W.150、250、400W.LED有更多的灵活选择功率的空间环保性无铅、汞含汞LED符合欧盟ROHS环保指令启动时间瞬间5-10分钟LED每天节省5-10分钟的开灯时间相比于高压钠灯的大电流启动更具节能优势电气安全性低压高电压LED低电压更安全结构安全性不易破碎易破碎LED不易伤人，更安全寿命5万小时万小时LED寿命更持久节能特性可超过100lm/W整灯光效60lm/WLED 灯具具备更高的节能特性光源光效最高140lm/W90-110lm/WLED的光源光效已经比高压钠灯高了灯具效率90%-95%65-70%LE

7、D光通量损失小得多发热因数发热后光通量略有所损失驱动损耗10%15-25%LED驱动电源比HPS镇流器能耗更低视觉修正系数LED光谱中没有不可见光，物体辨识度高应用因数可以把光更多地照射到了路面系统应用光效65lm/W25Lm/WLED比高压钠灯节电光通维持率90%-100%70%LED更高的光通量维持能力下面咱们针对LED路灯的节能特性做较详细的描述，进而对后续方案的确信做一些必要的理论铺垫。 节能特性分析咱们都明白在LED作为通用照明产品显现之前，高压钠灯也是属于高光效、长寿命的光源，光源光效最高也能够达到120lm/W，那么与高压钠灯光源光效相差并非差异LED灯又是怎么在这场节能竞赛中胜

8、出的呢？在下面的分析中或许咱们能找到一些答案。光源LED金卤灯MH高压钠灯HPS光源光效100-140lm/W *80-100lm/W90-110lm/W电源效率90%-92%75-85%75-85%灯具效率90%65%-75%65%-75%热因子系统效率110lm/W64lm/W70lm/W视觉因子应用因数最终应用效率99lm/W38lm/W31lm/W效率变化比率71%38%28%咱们再反过来通过国家发改委LED路灯招标标准来验证上述分析：比较项目光源光通量灯具光通量应用光通量150W HPS14000lm10000lm4000lmLED 替换标准6000lm5400lm*4260lm25

9、0W HPS25000lm17500lm7000lmLED 替换标准10000lm9000lm*7100lm400W HPS40000lm28000lm11200lmLED 替换标准15500lm14000lm*11000lm1 高压钠灯的光源光通量取值为估量值，但均高于表1中所示数据LED的总光源光通量为基于上表的测算值 * 替换三种高压钠灯的LED整灯光通量标准为国家发改委标准 高压钠灯的灯具光通量为基于上表的测算值 计算依据为上表中的效率转变比率值上述分析充分验证了咱们之前对LED灯节能特性的熟悉，即在道路照明应中，LED路灯的应用光效是传统高压钠灯的3倍以上，相应产生的节能潜力在70%

10、以上。而且随着LED光源光效的不断提高，潜在的节能空间将加倍庞大。二高压钠灯的实际功率分析功耗表1 高压钠灯参考参数光源型号光源功率电源电压启动电流工作电流工作电压光通量NG100100W220V135V7500lmNG150150W220V100V13000lmNG250250W220V100V22500lmNG400400W220V100V36000lm 表2镇流器参考参数配用光源电源电压工作电流工作电压100W220V250W220V180V400W220V180V 咱们以250W高压钠灯为例，通过理论计算和实测数据熟悉高压钠灯的实际功耗，进而推论得知其它额定功率光源的实际功耗。 电源电

11、压U=220V，镇流器电压Ul=180V，输入阻抗Z=220/3=，镇流器阻抗Zl=180/3=60 灯阻抗Z h=100/3= 另外灯电阻Rh=P/I2=250/32= 镇流器电阻 Rl= 镇流器损耗的理论计算值为I2*R=32*=38W 因此250W高压钠灯的理论功耗为250W+38W=288W 但是，那个产品的实测功耗比理论功耗高3%左右，也确实是说250W的实际功耗288W*103%=297W，镇流器损耗为47W占总功耗的16%左右。 以此类推，咱们能够参考的的高压钠灯实际功耗如下：HPS光源功率100W150W250W400W实际系统功率*118W178W297W475W*后续将进一

12、步进行分析修正 除咱们通常明白的光源功耗和镇流器功耗外，通常还有几个因素会阻碍到高压钠灯的系统功耗。以下做简要说明：（1）电网电压波动阻碍 我国电网电压不稳固现象普遍存在，电网电压的波动是随着用电负荷的增减而反向转变的。通经常使用电负荷的最顶峰时段出此刻下午5-6点钟，这时电压最低。低电压现象会随着负荷的减轻而慢慢减缓（城市的盛夏日节除外），但在夜间专门是后半夜电网电压会显著提高。有照明行业的专业人士曾经量测某地深夜电网电压能够上升到280V-300V。 高压钠灯是电压灵敏性的照明设备，电网电压的小幅波动会加大电流的波动，从而引发功耗的较大波动。咱们还以上述250W高压钠灯为例，通过度析计算电

13、压阻碍对高压钠灯功率的阻碍。咱们假设在夜间某时的电网电压上升了10%，达到242V。灯电流为I=V/Z =242/=，灯功率为I2*R=*=302W；镇流器功耗为I2*R=*=46W，那么总功耗为302W+46W=348W。 也确实是说当电网电压上升10%的时候，高压钠灯的功耗会上升20%（348W/288W=120%）。同理若是电网电压上升20%，高压钠灯系统功耗会上升超过40%，以此类推。 众所周知，用电的低谷时段通常出此刻半夜，也是高压钠灯工作的要紧时段，这时人车稀少，高压钠灯却因为电网电压的升高花费更多的电能工作，白白浪费宝贵的资源。 但要真正认定没有回路稳压调压装置的高压钠灯的实际功

14、率，需要常年、逐日、分时监测高压钠灯的实际计量功耗。若是存在操作性问题，至少是要监测到持续的电压转变，才能通过理论计算取得高压钠灯的积分功耗，进而取得功率值。（2）大启动电流特性高压钠灯的起动电流通常达到或超过正常工作电流的150%，这段大电流启动的时刻通常会持续10分钟左右，若是以平均开灯时刻9小时（540分钟）为计算基准，高压钠灯的日平均功率为标准值的倍（54+53/54=）（3）无功功耗S视在功率= P有功功率+Q无功功率我国的电费尽管是依照有功功率P计算的，可是若是负载的无功功率很高，供电线路上的无功电流专门大会造成线路和变压器的线损增加，不但降低了线路的供电质量还会无端损耗电网电能，

15、造成社会损失。高压钠灯的功率因数通常较低，通常只有左右，以250W高压钠灯为例，若是光源功率加上镇流器损耗为300W，那么由COS=P/S=S=P/=300W/=750VAI视在电流 = 750W/220V=尽管无功功率的存在并非都直接阻碍到用户的电费支出，但却会在供电电设备、线路初装及后期保护改换不时极大阻碍用户的本钱支出。在我国有些地址，供电部门是以罚款的形式对没有能够达到合格功率因数的用电户进行处惩，以催促这种用户采纳当场无功补偿的形式提高功率因数，降低无功损耗。 在本项目中，由于计算和计量线损和变压器损耗有必然难度，咱们在此忽略此部份的阻碍。3.结论结合以上的分析，咱们以如下功率数据作

16、为本部份结论，并作为后续进一步计算的依据：HPS光源功率100W150W250W400W实际系统功率120W180W300W480W三项目技术线路在前面的分析中咱们已经明白LED路灯在达到必然光通量标准的情形下是足以替代现有的高压钠灯的，而且这种替代还具有可观的节能效应。可是，具体到项目方案，专门是合同能源治理项目，咱们仍需要对以下几个超级重要的问题一一解答： （1）要达到如此的光通量，咱们将利用多少功率的LED光源？（2）要达到如此的光通量，咱们将用多少本钱代价来取得？（3）是不是存在对合同能源治理项目来讲最优的解决方案？ 下面咱们以替代250W高压钠灯的标准LED光通量（9000lm）为例

17、，把它作为动身的原点，通过度析论证，最终确信LED灯的技术线路。1.在标准替代中存在的2种技术线路方案AB灯具光通量9000lm9000lm光源类别进口/高光效进口/高光效驱动电流标准大电流灯功率低稍高散热技术难度低高成 本高稍低节电收益较高高2. 两种技术线路的比较分析 为实现精准比较，咱们以以上A、B方案作为参考案例做详细的计算分析。其中B方案为大电流驱动方案，又分为B1：700mA驱动方案和B2：1A驱动方案。在此咱们略去计算进程，只显示分析结论。节约每W功率所花费的本钱比较元/W B2：1A B1：700mA A：350mA 三种方案投资回收期-电价灵敏分析投资回收期：年电价 三种方案

18、内部收益率IRR-投资期限灵敏分析内部收益率：IRR 通过上面的分析，咱们能够清楚地看到所有的经济性指标均指向了同一种方案，那确实是B2方案：采纳1A驱动电流的大电流方案。而且，通过电价和投资年限的灵敏性分析，B2方案的始终维持着对A 方案（350mA）的绝对优势和B1方案（700mA）的相对优势。 通过以上的分析，咱们确信了以1A电流驱动的LED路灯技术线路，后续具体到项目实施方案的测算也基于此技术线路。四项目方案 项目所在城市：XX省XX市道路情形：主路双向6车道，每车道宽米，路中央有米绿化隔离带 辅路宽米 人行便道宽2米现有路灯情形：灯杆间距25米，双向对称布杆灯杆高9米，悬挑米，仰角2

19、0度单灯杆主辅路各250W高压钠灯灯头一只技术分析咱们初步选型128WLED路灯灯头替换现有主路照明的一只250W高压钠灯，同时取消辅路的250W高压钠灯。 主路照明成效模拟计算结果：平均照度照度均匀度I级道路照明标准20-30 lx主路模拟结果20对比结果达标达标另外参考辅路和人行道照明成效平均照度照度均匀度辅路26人行道 具体灯具参数见下表：替代现高压钠灯额定功率250W2高压钠灯的实际功率300W2LED路灯的光通量输出9450lmLED路灯的光源功率115WLED路灯的实际功率128W节能比例79%LED路灯造价2980-3500元五项目经济性分析 咱们已经确信了替换目标和替换方案，下

20、一步就要着重分析那个合同能源治理项目的经济特性。咱们先来把相关的测算依据整理归纳一下：一、5年250W高压钠灯运营费用计算。 要紧计算参数：电费：平均电价按元/KWH计算光源种类HPSLED光源功率w2502115实际功率 w3002128开灯时间/天 h1010每年功耗 kwh2190467电价 元/kwh年电费 元年节省电费 元0LED路灯改造投资1.投资回收期测算静态投资分析：250W高压钠灯的投资回收期：元/元/年=年； + X 10%(安装施工费)=安所节省的电费返还建设本钱，静态计算需要4年收回建设本钱。动态投资分析：该项目建设本钱万，银行3年期贷款利率%，融资回报按2%计算工程建

21、设资金万 X 800银行贷款利率（%）万 X %X4 投资额万融资回报2%万 X 2%5年总投资万LED标称利用寿命：50000H，按实际利用寿命40000H计算，按每一年工作3900H计算，可正常工作年。高压钠灯标称15000H，按实际利用寿命9700H计算(实际利用寿命一样在4000-5000小时)，工作年高压钠灯需改换次。投资年限项目投资（1）贷款利息（2）收益电费（3）支付LED电费（4）盈余第一年90第二年90第三年90-106第四年90第五年90第六年90第七年90第八年90按以上计算该能源项目投资，需4年方能收回投资。目前前5年产品均在质保期内，产品改换率较低。5-8年受产品利用

22、特性阻碍会存在光衰，会有LED光指标达不到标准（照度不够）。因此一样运营周期应当低于10年，8年左右最正确。10年以上将需要改换LED。 从上表中看出第6年进入净收益期，至第八年净收益累计为，平均年收益率为年均：%，且是支付融资贷款的收益，按XX市目前的融资政策规定，还有2%的融资收益。 从收益分析上看采纳的电价是元/KWH，是依照已知总用电费用反推的，估量采纳部份节能设备或照明时刻比咱们估算的要少。目前XX省非居民照明用电价钱为：按月份来的，月份的是元/度，月份是元/度，月份是元/度，照该电价估算投资回报期在年左右。电价越高投资收益越大。 建议：一、充分了解目前该道路用电的情形。 二、8年间如采纳高压钠灯，至少改换2次高压钠灯，按目前每盏1200元计算，1200*800*2*2=384万的路灯改换投入。如将该部份换灯的投资打包进路灯营运项目中，投资回报率为年均%。比一般运营项目更有优势。