沈陽三友照明科技有限公司主導產品是陶瓷金鹵燈，屬于高強度氣體放電燈，是在高壓鈉燈和石英金鹵燈基礎上發(fā)展起來的一種新型燈種，它集高壓鈉燈和石英金鹵燈的優(yōu)勢于一身，并且優(yōu)于高壓鈉燈和石英金鹵燈。工作原理是依靠燈內封裝的金屬鹵化物受熱形成金屬鹵化物蒸氣,通過電極弧光放電發(fā)光.因其電弧管采用高純度陶瓷氧化鋁材料制成,故稱為陶瓷金鹵燈。
一、產品性能優(yōu)勢
表1陶瓷金鹵燈與其他產品性能指標對比表
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陶瓷金鹵燈 |
石英金鹵燈 |
高壓鈉燈 |
LED |
節(jié)能燈 |
熒光燈 |
白熾燈 |
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光效(lm/W) |
80-120 |
60-90 |
80-120 |
60-80 |
50-80 |
50-80 |
10-20 |
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顯色指數(shù) |
80-95 |
60-90 |
<30 |
60-80 |
40-80 |
40-80 |
100 |
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壽命(小時) |
12000 |
8000 |
12000 |
50000（1） |
6000 |
6000 |
500 |
注:LED 光源的壽命為發(fā)光體的理論宣稱值,但因 LED 產品的一體化結構設計,使得 LED 的實際使用壽命與理論宣稱值有 較大差距.
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光效 (lm/W) |
功率因數(shù) |
顯色指數(shù) (Ra) |
壽命 (hr) |
照度 均勻度 |
光衰 |
色溫 (K) |
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高壓鈉燈 |
80-120 |
0.65 |
<30 |
8000-12000 |
一般 |
一般 |
<2300 |
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大功率 LED |
60-80 |
>0.95 |
60-80 |
50000 小時 (理論宣稱值) |
差 |
嚴重 |
6000 |
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陶瓷金鹵燈 |
80-120 |
>0.97 |
80-95 |
8000-12000 |
良好 |
小 |
>2700 |
表2 道路照明中主要光源的光性能參數(shù)對比表
二、主要道路照明產品優(yōu)缺點對比
表3 高壓鈉燈優(yōu)缺點對比表
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優(yōu)點 |
缺點 |
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1.應用普遍,配套電器燈具成熟，成本低廉； 2.光通量大，目前高壓鈉燈仍然是理論光效最高的光源品種之一； 3.黃色光穿透雨霧能力好，雨霧等極端天氣下能見度高。 |
1.光譜能量窄，色溫低，顯色指數(shù)非常低，由此造成行人對于物體的分辨能力很差，視覺舒適度低； 2.只能依靠提高耗電功率增加光通量來提高照明效果，造成高壓鈉燈功率大，能耗高，電力浪費嚴重。 |
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總結： 高壓鈉燈已經廣泛用于市政道路照明幾十年,因照明效果差,能耗大等各種原因，已經逐漸結束其產品生命周期,勢必會被更好的新一代光源所取代。 |
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表4 大功率LED燈優(yōu)缺點對比表
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優(yōu)點 |
缺點 |
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1.新興的固體發(fā)光光源，產品發(fā)展空間大； 2.啟動時間短； 3.顯色性比高壓鈉燈高很多； 4.LED 泡的理論壽命很高； 5.能做很小的功率，使用直流電源配合太陽能電池用在送電困難的地區(qū)； 6.外觀靈活，適合非常規(guī)造型的燈具。
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1,價格昂貴，光源與驅動電器一體化的結構造成無法與傳統(tǒng)的燈具和電器配套，甚至不同廠家的產品之間也不能通用，只能整體更換，造成改造成本巨大； 2.因光源與電器一體化結構沒有通用型產品，，維護只能由原生產廠家進行，其他產品無法替代，維護時間長，成本高，難度大； 3.理論壽命高,但部件部分壽命低，且由于 LED 的體積小，散熱困難，整燈的實際使用壽命并沒有本質性的改善； 4.光效比照其他光源仍然不算高； 5.多數(shù) LED 產品均以藍色光固體發(fā)光體為基礎，加入發(fā)生黃綠色光的熒光粉復合形成白光, 由此造成光譜內的藍光比例過大，光色發(fā)青，視覺舒適度很差； 6.因散熱問題，大功率 LED 燈具的早期光衰很大，同時色漂移嚴重，光色一致性不好； 7.LED 光源穿透雨霧的能力很差； 8. 光源照遠能力較差，隨燈桿的高度變化照明效果變化明顯； 9.源定向性強，配光難度較大，在道路照明中容易形成斑馬斑的情況，照射均勻度差，眩光很大； 10,目前 LED 路燈產品尚缺乏相關的國家標準。 |
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總結： LED號稱第四代光源，作為一種全新的固體發(fā)光光源，在很多方面與傳統(tǒng)的氣體放電光源有本質不同。目前 LED 光源在小功率應用方面有著比較好的表現(xiàn)，但在大功率應用方面，因其散熱，發(fā)光光譜，配光等很多問題尚無成熟的解決方案，所以并非成熟適用的產品。在快速發(fā)展的同時，也導致了很多產品還沒有達到使用壽命，性能就已過時。 |
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表5 陶瓷金鹵燈優(yōu)缺點對比表
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優(yōu)點 |
缺點 |
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1.配套的燈具電器等均為現(xiàn)有規(guī)格，替換容易，原有的產品可根據情況繼續(xù)使用，改造成本低，維修費用低； 2.高顯色性，是除白熾燈外顯色性最好的燈種之一，連續(xù)豐富的光譜帶來最真實的色彩還原，提高視覺舒適度和物體辨識能力； 3.高光效，在同等視覺效果下，可以使用更小功率的產品，從而節(jié)約能源； 4.具有 3000K 暖黃和 4200K 暖白等不同色溫，適應各種照明環(huán)境； 5.具有良好的光穿透能力和穿霧能力； 6.產品性能穩(wěn)定，光衰小，色漂移小，光色一致性好，具有更長的實際使用壽命。 |
1.具有一定的啟動時間，這是所有高強度氣體放電燈的特性； 2.有很高的技術壁壘，目前國內僅有幾個品牌具有成熟的產品，普及速度較慢。
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總結： 陶瓷金鹵燈最大的優(yōu)勢就是各方面的參數(shù)性能都很優(yōu)秀，沒有明顯的短板。利用中間視覺效果，可以在同等視覺效果的條件下，使用更小功率的產品，因此在市政道路照明方面，成為高壓鈉燈目前最合適的替代產品。改造的前期投入低，維護方式與高壓鈉燈基本相同，實際使用壽命更長，綜合使用成本更低。 |
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圖1是高壓鈉燈、LED、陶瓷金鹵燈道路照明節(jié)能改造費用對比圖，從圖中我們可以看出：陶瓷金鹵燈無論是初次投入費用、維護費用還是改造費用均低于LED燈。
圖1 高壓鈉燈、LED、陶瓷金鹵燈道路照明節(jié)能改造費用對比圖
表7是陶瓷金鹵燈和LED燈節(jié)能改造兼容性對比圖，此表自《陶瓷金鹵燈進入國家重點節(jié)能低碳技術推廣目錄-技術篇》引入。從表中可以看出：使用陶瓷金鹵燈進行節(jié)能改造可以完成電費單價低、網絡電壓低、亮燈時間短和直接替換照明源，而LED燈卻達不到如上效果。
表7 陶瓷金鹵燈和LED節(jié)能改造兼容性對比表
四、節(jié)能改造方案
結合目前市政道路照明實際情況，我公司提出四種節(jié)能改造方案：
方案一：采用低功率的陶瓷金鹵燈替換大功率高壓鈉燈，選擇EMC模式，一次性進行升級改造。此方案優(yōu)點是：甲方財政不需要資金的投入，資金全部由乙方承擔，升級改造周期短，見效快。
方案二：選擇分階段的工程節(jié)能改造模式。該模式的特點是：利用市政照明的日常維護管理進行局部批量的節(jié)能改造，替換下來的高壓鈉燈及鎮(zhèn)流器等可以做日常維護性的使用。此方案的優(yōu)點是：在不增加財政支出的條件下，完成市政照明的節(jié)能升級改造。缺點是：改造周期長，見效慢。
方案三：采用同功率陶瓷金鹵燈替換高壓鈉燈。此方案的優(yōu)點是：大幅度提高道路照明效果，展示城市夜景形象，造福于市民，降低夜間交通事故率，犯罪率等；其次是利用陶瓷金鹵燈100%與高壓鈉燈的兼容性，不需要更換燈頭和電器的優(yōu)勢和特點，可以大大降低改造成本。缺點是提高照明效果不節(jié)能，如需節(jié)能，可根據現(xiàn)場情況，實施智能控制系統(tǒng)進行節(jié)能。
方案四：方案一、方案二均可配制智能管理系統(tǒng)，進一步提高節(jié)能率。
綜上所述，上述方案最大的特點：一是，初始改造財政投入小，甚至為零投入。二是，運行總成本低，甚至比高壓鈉燈運行總成本更低，維護成本大幅度降低。
五、部分成功案例介紹
1.溫州市成功案例
溫州市/鹿城區(qū)/繡山路，改造路燈數(shù)976基，共計1622盞，采用我公司陶瓷金鹵燈進行節(jié)能改造后節(jié)能率達60.18%，改造效果如圖2所示。
圖2 溫州市改造前后對比圖
2.大連市成功案例
大連市/甘井子區(qū)/天洋路，改造路燈數(shù)478基，共計642盞，采用我公司陶瓷金鹵燈進行節(jié)能改造后節(jié)能率達59.79%，改造效果如圖3所示。
圖3 大連市改造前后對比圖
3.鞍山市成功案例
鞍山市/鐵東區(qū)，改造路燈數(shù)745基，共計1512盞，采用我公司陶瓷金鹵燈進行節(jié)能改造后節(jié)能率達58.37%，改造效果如圖4所示。
圖4 鞍山市改造前后對比圖
