二极管LED节能灯项目使用可行性研究报告.doc

二极管LED节能灯项目使用可行性研究报告一、 相关政策及背景随着超高亮度白光LED光源的出现，在照明领域的应用已经成为现实。据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出许多种节能照明器具，并达到了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。据美国能源部预测，2010年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代，每年节电价值可达350亿美元，可能形成一个500亿美元的大产业。日本在2006年就已LED大规模替代传统白炽灯。LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术，但随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。针对建筑物公共部位的照明，建设部及省建设厅相继出台了一系列相关的标准和规范，其中对建筑物的照明的照度及功率都要求公示，鼓励和推广在住宅建筑物楼梯间及地下车库等公共照明部位统一设计和安装LED节能灯等节能照明装置。安徽省建设厅、发改委和经济委员会还联合出台了关于开展节能节地省地型住宅建设试点的通知，其中就提到了建筑物照明节能技术的应用和推广。二、 LED节能灯相关介绍1、基本概念LED是英文Light Emitting Diode的缩写，中文就是发光二极管。它实际上也是一种将电能转换成光能的一种电子元件，也具有一般半导体二极管的特性。它发出的光波基本涵盖了全部的可见光。现市场上出现的白光，就是蓝光+荧光粉形成的。目前的白光LED的发光强度、发光效率也都超过了现在的白炽灯和荧光灯。大功率的LED甚至超过了钠灯和钨卤灯。LED的显色性和色温都要好于传统光源。由于LED是直接的电子运动产生的光源，不是靠热辐射，所以LED的节能效果显著。目前在理论上都还没有比其更节能的发光体。LED作为指示应用已经成熟，作为信号和显示方面也需更进一步的发展。但作为照明应用，应属于起步阶段。我们国家也把它列入了863计划。我国的LED芯片技术还落后于先进国家，现在进入了这个行业的大多数也只是外围产品和贸易，在照明方面的企业也屈指可数。国家在这方面还没有制定出产品标准，甚至行业标准也没有。2、LED照明技术LED使用的电源是低压直流电源，与传统的照明灯具使用的220V50Hz交流电不同。这也说明LED光源没有频闪，而传统灯具有频闪（每一秒就有100次的亮和暗）。由于电源不同，LED就不能直接使用，就必须要有LED的驱动电路，驱动电路包括降压、稳压、整流、虑波、恒流。这样LED就可以安全的工作。驱动电路有很多种，国内开发的不多。目前开发的比较先进处于领先的要属philips公司，现产品都集成化以芯片形式，价格较贵。几个月来，我通过摸索和反复试验，搞出了系列适用于小功率LED的驱动电路。原理：利用阻容降压、桥堆整流、RC 型虑波和自恢复过流保险。输出电压电流稳定。结构简单，成本低廉。本人进行过多次模拟电网电压瞬变试验（破坏性的），电压从110V-400V变化，无一受损。特别是400V电压1分钟试验，无出现明显发热，电流未超过极限值，光强增加20%。110电压试验，电流变小，光强减弱30%，能维持工作。每个LED的额定工作电压为3-3.6V,电流为20mA，在这个范围内，它的光衰和使用寿命就不会受到影响。它可以安装组合成任意电压电路（3V以上，并以此倍增），人体触碰没漏电感应。在12V以下的照明灯具不进行任何防水处理可直接放入水中（驱动器不能放入水中），照常工作，无漏电。本人还在驱动器中加装了自恢复保险，以防长时间的高压引起过流而造成引响使用寿命。本驱动电路可交直两用，24V 12V 6V 3V均可使用，功率不变。如配置可充电电池，还可做停电应急（停电时自动启动电池照明反应时间0.1妙），正常工作时，充电电池充电。三、LED照明应用为进一步深入了解LED节能灯，考察LED节能灯的具体应用情况，2009年7月20日，总师办组织采购部、成本中心、东舜、六安等项目公司对LED节能灯生产商合肥三川自控工程有限责任公司进行了考察与实地调研。同时也参观了LED红外感应灯应用项目中房颐和花园。经考察及市场研究，LED照明基本可涵盖所有的传统照明应用范围，在有些方面更显它的优势。它除了有强大的节能效果外还有很多的其他特点：不怕碰摔（包装 运输 携带等方便）、轻便宜加工、不发热、不怕潮湿、无频闪、无红外线、无紫外线、无热辐射、无电磁高频干扰、无污染（光源中无银 汞 氯）、寿命长（10万小时，平均每天工作10小时，可长达27年寿命）、免维护、回収环保（产品99%是塑胶材料）。在节能方面：在一些照明工作时间长的场所尤为需要。象家庭室内的卧室、卫生间、厨房、阳台、花园、储藏室。壁厨内和高层建筑的楼梯、走道、洗手间、地下室、商场、超市、仓库(货架照明）、燧道照明等一些环境比较恶劣的场所都适合LED灯。在功能方面：由于LED灯的特点，它可加工成各种形状的灯饰，点阵、矩阵、方形、圆形、条形、球形等。再加上它不怕碰摔（防震），不发热（小功率），不怕潮湿，如果采用阻燃材料做外壳可防火。根据这些特点，能涉及到的应用领域很多。象公共场所的楼梯、走道长时间照明和停电应急，防火场所，舞厅、KTV、吧灯、餐桌灯、客房的床头灯。工业生产车床、铣床、刨床、钻床上的照明（可直接用380V工业电）。客、货轮上的舱灯和船沿灯、信号灯。写字楼、办公室用的各种台灯、仿日光灯、吸顶灯。公司企业的围墙灯、草坪灯、花园灯等等。在安全方面：由于LED的绿色环保，光线安全稳定，特别适用于香水店、珠宝店、书店、愽物馆、美术馆等专业场所。还可满足展示商品对照明的特殊要求。在商品广告和门面装饰方面如灯箱、灯牌、灯字、外墙装饰灯等都能得到很好的应用。在不久的将来，太阳能硅光片的普遍应用，太阳能光电进入家庭，那么LED灯具就是唯一能取代现在传统灯具的产品。目前，LED灯就已经在电筒、车灯以及交通信号灯方面广泛使用，大功率的LED也少部分应用在路灯上。具体项目（以合肥为例）：LED楼道照明灯、庭院灯、草坪灯：康城水云间、山水名城、国际会展中心；地下车库LED红外感应灯：颐和花园、工大体育馆；光伏LED型灯：合肥市交通信号灯、淮河路步行街。四、 使用LED红外感应灯可行性分析（一）LED红外感应灯简介LED红外感应灯（或声光控）具有节能、高效、高亮等优点，适用电压宽。集红外(或声控)、光控于一体，白天光控作用下，灯具处于关闭状态；夜晚照度低于设定值后，光控开启，当有人走动（或发出声音时），灯光自动打开并延时关闭，非常适合需要自动开关的公共场所照明。（二）与普通白炽灯技术参数比较产品/参数LED灯日光灯备注功率4W36W照度约300 lx约300 lx大体相等使用寿命510万小时1万小时至少五倍寿命期功能扩展自带红外感应须另加装置适应电压40230V180230V适应性强照度半径大于3.2M大于3.5M光衰性抗光衰性强抗光衰性弱价格200元/盏60元/盏市场询价安装空间较小（20CM直径）较长（70CM）安装简单安全可靠性强较高低相关产品标准无有国家现行规定中无LED灯的产品标准（三）经济性比较分析1、一般性比较现在一些公共区域大都是用日光灯和节能荧光灯，每个灯的成本也要30-70元，功率都在20W以上，而且每个灯的每年维护成本占到总成本20%。如果使用LED灯，总成本投入比日光灯高出100%，但在10年内不需维护成本。在节能上，LED灯的耗能只有日光灯的50%以下。以20W的日光灯为例，不间断照明一年要耗电175度，而LED也只需它的一半还不到，每度电费按0.7元计算，一年多点就电费省下来的成本也能収回LED灯的投入成本。如果都采用这种节能方式（使用LED照明），在电力配置，导线材料上，那节约更是可观的。一节旅客列车车厢的耗能是1500W左右，如果采用LED灯来照明，它仅需150W就够了。这意味着在一旅客列车上就可以减去一台40马力的发电机组。2、LED与日光灯照明灯具的经济分析以华邦世贸城1#地下车库为例：（1）初期投资华邦世贸城1#地下车库普通日光灯照明灯具共有：单管荧光灯（36W/套）567套，48元/套；应急单管荧光灯（36W/套）226套，210元/套；双管荧光灯（72W/套）20套，66元/套；灯具总投资76000元，合计功率30KW。LED红外感应灯总套数：813套总功率（4w/套）：3.3KW灯具单价：200元/套灯具总价：162600元，合计功率3.3KW。（2）运行费用比较分析：日光灯照明年电耗：30KW24H/天365天/年=262800度/年每年产生电费（0.8125元/KWH）2628000.8125=213525元LED灯照明年电耗：3.3KW5H/天365天/年=6023度/年待机年电耗：813盏0.2W/盏（24-5）H/天365天/1000WH=1128度/年每年总耗电量：6023+1128=7151度每年产生总电费（0.8125元/度）：7151度0.8125元/度=5810元（3）使用LED红外感应灯与荧光灯的经济性总体对比（一年时间）产品/费用LED日光灯LED灯增加/减少投资初期投资162600元76000元+86600元一年使用电费5810元213525元207315元住户公摊（1250户）4.648元/户170.82元/户166元/户备注一年时间为8760小时，在日光灯、LED灯寿命期内，无需更换灯具。（4）按LED节能灯的寿命期5万小时经济性比较产品/费用LED日光灯LED灯增加/减少投资初期投资162600元116650元+45950元使用电费134062.5元1218750元216937.5元住户公摊（1250户）107.25元/户975元/户867.75元/户备注所有日光灯管需重新投入五次（每只灯管按10元计算，日光灯管含镇流器投入为813510=40650元。）3、资金投入及回报周期通过以上节电效果的计算,如果按每只200元的价格将传统日光灯更换成LED日光灯,根据每年节约200000元计算,其资金回收期约为半年。如果再考虑到传统日光灯更换镇流器、起辉器维护的费用以及由于电压不稳造成的一切损失,使得传统日光灯日常维护成本的增加。LED红外感应灯的资金回收期还会缩短。 五、 结论通过以上对LED灯具替代常规灯具的可行性分析,无论是从理论上来对LED灯与日光灯进行技术、经济性比较，还是对LED灯的实际应用考察，证明此种替代方式是可行的。我公司使用LED灯产品可产生以下效果：1、LED节能灯耗能低，属于电子高科技产品，对于业主来说可以减少公摊，也能成为我公司产品销售的一大卖点。2、从实际考察来看，车行灯亮，人走灯灭，使业主有宾至如归的感觉，能增强业主对我司建筑产品的认同感，有利于公司品牌的建设。3、LED使用寿命高，降低了物业的正常管理费用，给物业管理带来方便。但在LED灯具实际应用中还存在着如下几点问题：1、光通量有待进一步提高。采用 LED 作为照明光源，必须可以发出更多的光，必须具有更高的能量效率。 2、LED发出的光与自然光仍有一定的差距。白光LED发出的白光带有蓝色光的成分，在这种光的照明下，人们的视觉不很自然。 3、价格较高。经市场调研，现LED日光灯的单价为200元只，这