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1、LED 灯具在浙大城市学院照明改造中的节能效果姓 名： 姚克服身份证号： 342523196206125212申报等级： 技师（国家职业资格二级）申报工种： 维修电工准考证号： 1005221101000000181工作单位： 浙大城市学院水电服务中心撰写日期： 2010 年 6 月 15 日1目 录一、引言 .2二、LED 灯具的特点和工作原理 .31、LED 灯具的特点 .3（1）发光效率高 .3（3）使用寿命长 .42、LED 工作原理 .5三、照明节能改造的实现 .61、基本思路 .62、改造安装 .63、测试及节能效果 .7四、结论 .72LED 灯具在浙大城市学院照明改造中的节能效
2、果【摘要】本文论述了 LED 灯具工作原理，分析了 LED 灯具在照明中的优势。并且通过该种灯具在城市学院的应用，记录下相关数据来说明 LED 的节能作用，对同类学校中响应绿色环保，节约资源具有借鉴意义。【关键词】LED 灯具 节能 改造 一、引言当前，实现节能工作目标面临的形势十分严峻，近几年来，全国上下各部门加强了节能工作的力度，浙大城市学院按照国家教委发布加强节能工作的决定，成立了节能办。在节能办的统一领导和布置下，拟定了促进节能工作的一系列政策和方案。浙大城市学院年用电量大约在 1600 万 KWH。由于教学方面的需要，在教室采用荧光灯灯具照明，占到总用电量的 30%左右，即每年 48
3、0 万 KWH左右。目前通过市场调查，LED 灯具在照明领域中有着节能、绿色环保（不含对人体有害的汞和紫外线） 、寿命长等优势。于是城市学院节能办决定，从第六教学楼开始，逐渐对原有的荧光灯照明灯具更换为 LED 灯具，并对改造前后的相关数据进行记录。3二、LED 灯具的特点和工作原理1、LED 灯具的特点（1）发光效率高LED 经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升，白炽灯、卤钨灯光效为 1224 流明/瓦，荧光灯 5070 流明/瓦，钠灯 90140 流明/瓦。而 LED 的发光效率在 100 流明/瓦以上，最近 Cree 公司的 XLampXP-G的发光效率已经到 130 流明/瓦
4、，而且以后还会不断提升。二者之差现在已经将近一倍，而以后有可能达到 3 倍。传统的荧光灯大部分的耗电变成热量损耗，而 LED 光效经改良后，其光的单色性好，光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。目前，世界各国均加紧提高 LED 光效方面的研究，在不远的将来其发光效率将有更大的提高。（2）耗电量少LED 单管功率 0.030.06 瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.53.5 伏，电流 1518 毫安，反映速度快。可在高频操作，同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一。日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的 LED 替代日本一半的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于 60
5、 亿升原油。就桥梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯 40 多瓦，而采用 LED 每支的功率只有 8 瓦，而且可以七彩变化。LED 耗电非常低，一般来说 LED 的工作电压是 23.6V，工作电流0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电不超过 0.1W。在一些 24 小时连续工作的场地，例如地下停车场、24 小时加班生产的工厂等地方。节电是十分4重要的。如上所述，一根 T8 的 LED 日光灯大约可以节省 20 瓦电，一年下来就可以节省 20x365x24/1000=175.2 度电。假如以每度电 0.7 元计算，那么一年下来，可以节省电费 122.64 元，两年下来，就可以节省出这根LED 日
6、光灯的成本。以后所节省的电费就成为纯收益了。（3）使用寿命长在恰当的电流和电压下，LED 的使用寿命可达 10 万小时，可达510 年，与传统的荧光灯寿命时间（寿命为 5,000 小时）相比，高达 20倍。这样可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。（4）安全可靠性强传统灯具采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧，热沉积，光衰减等缺点。而采用 LED 灯体积小，重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和振动，不易破碎，发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全触摸。能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光；不含汞，钠元素等可能危害健康的物质，内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方式，实现光
7、与艺术的结合。LED 是被封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内业没有松动的部分，这些特点使得 LED 可以说是不易损坏的。（5） 有利于环保LED 为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收没有污染，光源体积小，可以随意组合。易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。另外，LED 是由无毒的材料做成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时 LED 也可以回收在利用。5除以上描述外，在使用过程中，LED 灯具还具有瞬时点亮，无闪烁，安装简单等优点。2、LED 工作原理图 1图 1 是 LED 的工作原理图。如图所示， 220V 的电压经电容 C1 的降压后，经过 VDIV
8、D4 全波整流，再经 C2 滤波和稳压管 VD5 产生 10.5V 的稳定电压作为发光管的电源。LEDILED30 是白色发光管，把每 3 只串联成一组，这样 30 只就可以构成 10 组，并把 10 组并联后接到 10.5V 的电源上。由于每只发光管的工作电压为 3.5V，3 只串联为 10.5V 已满足要求。每只发光管的工作电流在 2030n1A 之间，这样就使得每只发光管都能正常发光。电容 C1 选用 4.7F400V 的涤纶电容。白色发光管LEDILED30 用由 5mm 的。其他元件无特殊要求。6三、照明节能改造的实现1、基本思路本着使用最简便的方法，在最短的时间内实现最大限度的长期
9、效益的原则，在保证原有照明环境的照度，显示性的前提下，节能办通过对原有照明环境的整改，为学校节约能源支出。从而降低办学成本，提高经济效益和社会效益。学校节能办决定在原有灯座基础上，采用艾迪光电的 FIC系列，LED 条形灯替换原有的荧光灯管。2、改造安装产品型号 光源功率（W）光 效（lm/w）色 温（k）显色性（ra）寿命（hrs）备注T8 荧光灯 18 54 6200 72 5000 不含整流器自身功耗艾迪 FIC 系列 LED_雾管8 80 56006300 可选 100000 包含驱动器自身功耗图 2 T8 荧光灯和艾迪 FIC 系列 LED_雾管参数对照表上图中产品为本次改造前后所用
10、灯具。首先将原有的第六教学楼 16 层中的 630 盏更换为艾迪 FIC 系列 LED_雾管灯具。拆除原有的电感整流器和启辉器，将 LED 条形灯管装在原有的荧光灯架上。73、测试及节能效果系列 测试位置 1（lux）2（lux） 平均照度（lux）T8 荧光灯 第一排 90.3 80.6 85.45第四排 157.3 162.2艾迪 FIC系列 LED_雾管第六排 156.6 154157.53图 3 改造前后平均照度对照表如图 3 所示，选取本次安装好的一个教室，抽取 6 个测试点，将所得的照度做出对比。第六教学楼改造前，平均每天的用电量为 147kwh,桌面平均照度为85.45lux。改
11、造后，桌面照度为 157.53lux,照度提升 1.84 倍。平均每天用电量 58kwh,节电率为 60%。四、结论本文中通过教学楼灯具的改装，论证了 LED 灯具具有节能的优越性。从而给学校带来一定的经济和社会效益。目前在全球气候变暖的背景之下，各国政府纷纷对 LED 照明给予了高度的重视，传统照明企业也纷纷加大了LED 照明产品的研发。可以预见，LED 以其节能环保、较好的驱动特性、较快的响应速度、8较高的抗震能力、寿命长等优势，将成为替代传统光源的新一代绿色光源。【参考文献】1LED 日光灯之性能、电源、结构和寿命 作者： 茅于海 上海龙茂微电子有限公司；2LED 灯具节能改造项目节能测试报告 华中科技大学3 LED 灯及其发光原理http:/ LED 制造技术与应用 陈元灯 电子工业出版社
