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1、LED工业照明技术 及行业解决方案,上海旗升电气有限公司綦联声 MBA 电气高级工程师,目 录,一、LED照明技术特点 二、旗升电气LED照明产品特点 三、旗升电气LED照明产品行业应用方案,一、LED照明技术特点,1、原理简介 2、发展历程 3、技术特点 4、政策支持,1、原理简介,1、LED是发光二极管英文简称。 2、其发光机理是利用某些特殊半导体材料如： GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓） GaAsP（磷化砷镓）的电致发光原理，在正向电压下直接将电能转化为可见光,与常规光源：白炽灯及气体放电灯等具有完全不同的发光原理。 3、LED具备红绿黄蓝等多种颜色，广泛应用于多种场所。 4、其中白
2、光LED又称半导体光源或冷光源，具备良好的照明效果，是最具发展前景的新一代照明光源，被誉为照明技术的革命。,2、发展历程,1、的发展始于20世纪60年代，最初为彩色LED，因为发光效低，照度小，主要用作信号及指示。 2、1998年白光LED开发成功，带来了LED照明的新开端。 3、2002年以来,白光LED技术取得了突破性进展，发光效率提高了近1000倍，尤其大功率白光LED技术突飞猛进，达到了实用化、产业化水准，获得了广泛应用。 4、目前白光LED产业化技术水准达到如下水平：单芯片1W、3W技术成熟，多芯片可达30-50W水准转换效率达100Lm/W以上。,3、技术特点,1、光效高、节电效果
3、明显传统光源光效参数为：白炽灯大约10流明/瓦、低压荧光灯大约40 流明/瓦、高压气体放电灯大约80流明/瓦，而功率型LED光效目前典型值为100流明/瓦，远期目标可达200流明/瓦，可见LED光源具有极大的光效优势。同时LED光源具有极强的光线指向性，光线方便操控，可以很好避免常规光源360度无序漫射造成光线浪费的缺点，达到同等照度情况下，LED耗电功率大约是白炽光源的20%、低压荧光灯的40%、高压气体灯60%，具有显著的节电效果。 2、本质安全、性能优异LED采用直流低压供电（典型值为：3.2v正向电压），安全可靠，是理想的安全光源。光源光色单纯，无紫外线、无眩光，长期工作对人眼无频闪效
4、用。同时光源为冷光源，发热量低、体积小、重量轻，稳定可靠，性能极为理想。,3、稳定可靠、超长寿命LED为固体光源，结构牢固，抗冲击、耐震动、稳定可靠，正常条件下使用寿命长达6万小时，是真正的长寿光源。 4、绿色、环保LED光源不含汞、钠等环境有害元素，是名副其实的绿色光源。,4、政策支持,1、LED白光照明技术具备良好的节能效果，已经获得较为广泛应用，引起世界各国重视。 2、美国、日本、欧洲都制定了有力的发展计划.我国政府也极为重视，科技部专门制定了LED白光照明发展计划，每年拨出八千万资金支持其发展，国家也在绿色节能计划中对白光照明给予厚望，大力支持. 3、国家节能减排计划中，白光LED照明
5、已经被专项列入，近几年的重大工程中将大量采用LED照明技术。 4、可见LED白光照明必将迎来一个辉煌的未来.,二、旗升电气LED照明产品特点,1、旗升电气公司简介 2、旗升电气LED照明产品设计理念 3、旗升电气LED照明产品技术特点,1、旗升电气公司简介,上海旗升电气有限公司为高新技术企业，技术力量雄厚，具备完善的独立研发、设计、生产、检测能力。公司核心技术人员具备丰富工业企业现场工作经验，尤其对防爆照明、安全照明具有独特认识，独创性的开拓了LED在防爆、安全照明领域的应用。公司产品自主研发率达80%以上，其中自主研制LED系列防爆照明产品为国内首创，获多项国家专利，产品在石化、石油、钢铁、
6、船舶等行业广泛应用，获得了用户的肯定 。是中石化一级入网供应商、中远及中船重工集团指定供应商。,2、旗升电气LED照明产品设计理念,精心的发光芯片选择、封装宽裕的导热设计高效的光学设计,1、精心的芯片选择、封装,严格筛选LED芯片-保证LED的光效和寿命。 芯片全部采用GREE进口芯片，光效100Lm/W以上。精心封装LED-保证LED品质。采用专利共晶工艺，保证LED组件具有良好的导热。良好的解决了晶体与基座、基座与导热盘之间的热传导。,2、专业的导热设计,LED芯片长寿命运行温度参数是： 85为转折温度低于85 正常，高于85 会严重影响芯片寿命，大于120 则会迅速损坏芯片。本公司灯具壳
7、体采用压铸铝合金材质，合理设计结构，使壳体成为整体导热媒介。导热面积设计采用LED理论需求值至少3倍以上。可以保证正常环境条件下，LED芯片工作温度低于60 以下。,3、高效的光学设计,灯具进行了二次专业光学配光设计，为国内首创，并取得专利证书，受国家保护。灯具设计精心控制LED光线，聚、泛结合，真正适合现场照明。LED色温根据使用场所定制，为工作人员提供最优良的照明环境。,3、旗升电气LED照明产品特点,优异的防爆性能优异的防护性能优异的免维护功能显著的节电效果优异的安全性能,优异的防爆性能,隔爆C等级，T6温升级别，可用于所有1区、2区防爆区域。,优异的防护性能,壳体采用合金铝压铸工艺，牢
8、固可靠。完善的防水结构达到IP65防护等级。特殊的表面喷涂处理可抵抗各种腐蚀。灯具可以适用于所有室外及野外环境。,优异的免维护功能,LED光源采用美国GREE进口芯片，精心设计导热， 可以保证光源5万小时以上寿命，因而灯具结构为免维护设计， 正常条件下保证3-5年免维护。,显著的节电效果,1、严格筛选高光效LED，光通量可达100lm/W，色温一致，色差极小。2、精心设计二次光学系统，精确控制光线，光效极高。同等照度条件下：比白炽灯节电大约80%，比日光灯节电大约50%，比高压气体放电灯节电大约40%。,优异的安全性能,1、灯具除正常供电电压外，可以方便提供安全电压所有级别的工作电压（36/2
9、4/12V）。2、同时灯具可以方便配置应急功能，具备常规光源难以比拟的安全性能,三、旗升电气LED照明产品行业应用方案,1、石化等化工行业应用 2、修造船等船舶行业应用 3、电厂、电网等行业应用 4、交通行业应用 5、特种场所应用；安全电压、应急照明、车辆照明等 6、产品应用选择简明技术方案 7、工业照明国家标准,1、LED石化及化工行业照明解决方案,石化、石油等易燃易爆场所照明要求分析 石油、石化等化工行业，生产及作业场所大多是易燃易爆区域，对照明技术及产品有独特的要求。其作业场所大致可以分为以下几种区域类型： 石化装置区域主要为塔、罐、管线等室外或室内设备，局部照明区域为仪表设备或人行通道
10、等，灯具配置高度一般为24米，照度要求一般为20LUX左右。因为大部分区域为1区甚至0区，对灯具防爆性能要求极为严格，基本要求隔爆以上等级，大多为室外区域 ，要求灯具具备良好的防水、耐腐蚀性能，同时大部分区域为几米乃至上百米的高空区域、高温高压，灯具更换、维修极为困难、危险，要求灯具具备免维护功能。目前企业采用的主流灯具为配置低压自镇流汞灯的防爆灯具或配置日光灯的增安型防爆日光灯，存在：防爆等级低、防水性能差、维护工作量极大、光源效率低等缺点，尤其是光源寿命短，安全性差、更换频繁，维护量大，高空作业多，时有触电、高空坠落事故发生，是生产企业电气行业的重大安全隐患。 泵房等室内设备区域主要为泵类
11、等室内设备，照明区域为设备及仪表等，灯具配置高度一般为4-6米，照度要求为30LUX左右。因为大部分区域为1区甚至0区，对灯具防爆性能要求极为严格，基本要求隔爆以上等级，同时大部分区域为设备上空区域、高温高压，灯具更换、维修极为困难、危险，要求灯具具备免维护功能。 目前企业采用的主流灯具同样为自镇流汞灯具或日光灯，存在：防爆等级低、维护工作量极大、光源效率低等缺点，同样存在维护量大，高空作业安全隐患多等问题。 石油行业野外设备区域主要是采油、输油设备等，一般在分散的野外，供电较为困难，维护及时性较差，对灯具的防爆性能、防水性能、耐腐蚀性能、免维护性能有极高要求。目前采用灯具同前面所讲，存在较大
12、的安全隐患。,我司BLD110系列产品解决方案,一、产品技术参数,2、产品安装高度及照度参考,同类产品比较,3、电能消耗对比,以一个中型炼厂最低大约8000套灯具计算：125W自镇流年耗电364万度，大约364万费用，2*20W日光灯年耗电116万度，大约116万费用，20W LED灯年耗电55万度，大约55万费用，LED灯具比自镇流灯具节省309万，比日光灯节省61万。,2、修造船行业应用解决方案,概述 现代造船、修船行业迎来了大船巨舰时代。吨位越来越大，船体越来越高，舱内空间越来越大，舱体内部施工过程中不得不大量采用施工照明。由于舱内施工为典型的金属环境作业，存在极大触电危险，根据国家安全
13、电压技术规范：舱内施工照明必须采用36V以下安全电压照明，否则是违反安全用电规范。 然而传统光源除白炽灯外，其他光源难以提供36V及以下低电压照明，所以很多企业有时不得不违反安全用电规范，采用220V以上照明电压，造成人员触电事故屡有发生，尤其在炎热夏季，高温损伤电缆，触电事故更是防不胜防，给企业安全生产造成极大影响。 以半导体LED冷光源为代表的新一代安全光源技术的突破与发展，给安全照明技术带来了革命性的改变。旗升电气公司及时响应客户需求，组织专业技术人员深入现场探索、研究，创新性的研制成功LED安全照明系列产品，彻底解决了舱内施工照明用电安全隐患。 该系列产品及现场照明技术方案经舟山中远集
14、团等多家大型骨干造船企业实际使用，效果良好。,产品及照明推荐技术方案,灯具主要技术参数,典型案例,舟山中远船厂30万吨油轮典型船舱现场技术参数为：典型单只船舱空间尺寸为：25米长宽17米高度8米，除两个人孔外无其他自然采光，舱内施工必须配置人工照明。前期照明方案：采用1000W气体放电灯， 灯具供电电压为220V，船舱内由于布满脚手架，现场操作工人时常走动，给安全生产带来极大的隐患，同时由于特殊的工作环境，灯具连续点灯时间长，造成大量的电力损耗。 我公司组织技术人员进行了多次现场考察，认真研究现场要求，进行了照明系统安全改造，安全照明技术方案为：采用我公司BLD100固态免维护防爆灯68只，可
15、以较好的达到现场的照度要求。灯具电压直接采用舱内已经配置 的36V交流电压，无须改造，彻底解决了触电安全隐患。,改造效果评估,1.安全评估 灯具采用36V安全电压供电，彻底解决了220V市电存在的触电安全隐患，使用部门对于安全高枕无忧。 2. 节能效果比较 A 、维护成本比较（1）BLD110系列固态免维护灯采用大功率LED光源，光源寿命达5万小时；（2）常规1000W金卤灯灯泡的寿命一般为5000小时 B、消耗电力比较： （1）1KW金卤灯： 年耗电（按12h每天）：360X12hX1KW=4320kwh 年消耗资金（按1元/kwh）：4320 kwh X1元/kwh=4320元 （2）LE
16、D灯具：8只LED灯具功率为208160W 年耗电（按12h每天）：360X12hX0.152KW=656.6kwh年消耗资金（按1元/kwh）：4320 kwh X1元/kwh=656.6元 年节省电费：4320元656.6元=3663.4元 综合比较，该安全照明方案不但具备完全本质安全效果，且具备极大的节能效果，象舟山中远规模的船厂，年节电可达百万元以上，经济效益极为明显。,电厂、电网行业应用解决方案,电力行业照明可分为变电站照明和电厂照明：变电站的照明要求是灯光亮度高，光线均匀、无眩光；照明场地没有死角，可方便对设备的检修，光源寿命长；室外灯具防水，防腐，防锈；安装位置应便于维修；事故照明的可采用蓄电池直流供电或逆变器交流供电，兼作正常照明。 电厂的燃料场、输煤栈桥、锅炉间等场所的照明要求灯具防水防尘、灯光亮度高、光源寿命长；灯光组合不但要满足电厂不同工作场所对照明的需要，还要起到使厂区亮化、美化的效果。,行业现状,目前；国内变电站照明状况还比较落后：大多数变电站的设备场地照明只有几LX，亮度低，甚至没有照明，不能满足夜间巡视，设备维护、检修等工作的需要；大多数变电站照明设备陈旧、老化、腐蚀严重，后期维护量大，维护费用高，且存在安全隐患 。以前的变电站照明不甚合理，多将普通灯具安装在设备区的水泥杆或避雷针上，照明方向呆板，易形成照明死角和设备投影，不能满足夜间刀闸开合。,
