关于采用LED灯具替代常规灯具的可行性报告

目前我国能源日益紧缺，通过国家有关部门预测,到2010年我国用电量将达2.7万亿度，照明用电量将超过3000亿度。这其中,写字楼及办公楼的照明用电消耗将占据相当大的份额。写字楼和办公楼的照明用电消耗主要包括客户照明用电消耗和楼内公共区域照明用电消耗两部分,经统计,公共区域照明用电消耗量又占相当大的比例。如何降低公共区域照明用电能耗成为了当前迫在眉睫的问题。要想节约用电消耗，首先要对公共区域照明灯具的类型、使用量及用电量进行调查，以下是对A、B、C三个写字楼公共区域照明灯具统计调查的结果：A写字楼公共区域照明灯具及用电量统计

序号灯具名称单位功率（W）数量(个)总功率（W）节能后数量（个）节能后总功率（W）备注1日光灯36136849248524188642盘灯3212339363912483节能灯7215515085215515085总计364668269271835197正常照明用电量统计：月用电量计算：总功率×日运行时间（12小时）×月运行天数（22天）月用电量＝68269×12×22＝18023.016度年用电量计算：月用电量×12个月年用电量＝18023.016度×12＝216276.192度年电费计算：216276.192度×0.9元／度＝194648.57元节能后照明用电量统计：月用电量计算：总功率×日运行时间（12小时）×月运行天数（22天）月用电量＝35179×12×22＝9287.25度年用电量计算：月用电量×12个月年用电量＝9287.25度×12＝111447度年电费计算：111447度×0.9元／度＝100302.3元

B写字楼公共区域照明灯具及用电量统计

序号灯具名称单位功率（W）数量(个)总功率（W）节能后数量（个）节能后总功率（W）备注1日光灯3639114076286102962节能灯139741266297412662总计136526738126022958正常照明用电量统计：月用电量计算：总功率×日运行时间（12小时）×月运行天数（22天）月用电量＝26738×12×22＝7058.83度年用电量计算：月用电量×12个月年用电量＝7058.83度×12＝84705.96度年电费计算：84705.96度×0.9元／度＝76235.36元节能后照明用电量统计：月用电量计算：总功率×日运行时间（12小时）×月运行天数（22天）月用电量＝22958×12×22＝6060.91度年用电量计算：月用电量×12个月年用电量＝6060.91度×12＝72730.92度年电费计算：72730.92度×0.9元／度＝65457.83元

C写字楼公共区域照明灯具及用电量统计

序号灯具名称单位功率（W）数量(个)总功率（W）节能后数量（个）节能后总功率（W）备注1日光灯361722619921235444602日光灯308425208425203日光灯283781058420156284日光灯20156312011122205节能灯711708190117081906节能灯1127229922722992总计378289398307366010正常照明用电量统计：月用电量计算：总功率×日运行时间（12小时）×月运行天数（22天）月用电量＝89398×12×22＝23601.07度年用电量计算：月用电量×12个月年用电量＝23601.07度×12＝283212.84度年电费计算：283212.84度×0.9元／度＝254891.56元节能后照明用电量统计：月用电量计算：总功率×日运行时间（12小时）×月运行天数（22天）月用电量＝66010×12×22＝17426.64度年用电量计算：月用电量×12个月年用电量＝17426.64度×12＝209119.68度年电费计算：209119.68度×0.9元／度＝188207.71元通过以上数据统计，可以看出A、B、C三个写字楼物业公共区域照明灯具主要由日光灯和节能灯构成，数据显示，各管理项目的技术部门在节能管理方面已采取了一些措施，如：使用节能灯、在保证正常照度的情况下，停止部分照明、严格执行定时开关灯制度等。此类措施现已达到一定的节能效果。但还应进一步的进行节能降耗的工作。现可以从改良照明灯具方面入手，采用一些节能效果明显的灯具，达到实质性的节能效果。

近期，通过市场调研，高亮度的LED灯具的使用有明显的节能效果，具体分析如下：

一、高亮度的LED灯具的基本特征：

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12～24流明／瓦，荧光灯50～70流明／瓦，钠灯90～140流明／瓦，大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50～200流明／瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。

2.耗电量少

LED单管功率0.03～0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5～3.5伏，电流15～20毫安，反应速度快，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。

3.使用寿命长

日光灯管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震动，不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达5～10年，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

发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全抵摸：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，实现光与艺术结合。

5.有利于环保

LED光源为全固体发光体，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。

二、使用高亮度的LED灯具（日光灯）的优点：

1.环保灯具,保护地球传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。但LED日光灯则根本不使用水银，且LED产品也不含铅，对环境起到保护作用。LED日光灯，公认为二十一世纪的绿色照明。

2.高效转换，减少发热传统灯具会产生大量的热能，而LED灯具则是把电能全都转换为光能，不会造成能源的浪费。而且对文件，衣物也不会产生退色现象。

3.清静舒适，没有噪音。LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。适合于图书馆，办公室之类的场合。

4.光线柔和,保护眼睛。传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100～120次的频闪。LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。

5.无紫外线，没有蚊虫。LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。室内会变得更加干净卫生整洁。

6.电压可调80V～245V传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度。

7.节省能源，寿命更长。LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一以下，节能达75％～80％。寿命（50000～80000小时）也是传统日光灯的10倍以上，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。更适合于难于更换的场合。

8.坚固牢靠，长久使用。LED灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上LED也不会轻易损坏，可以放心地使用。

9.安装方便，将市电220V直接接到LED灯具两端即可,不需使用镇流器、起辉器等附件。

三、LED光源照明技术的应用前景及趋势

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可能。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。日本提出，LED将在2006年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。

四、LED灯具替代现行灯具的可行性分析

1.节电效果：

以12WLED日光灯与36W传统日光灯相比较：

以每天亮18个小时，一年计算传统日光灯(实际功率42W)耗电为：

42W×18=756W,按每千瓦耗电1度计算算出耗电为0.756度，按每度0.9元计算电费为0.68元，每月按30天计算，一个月为20.4元，一年（12个月）总电费为244.8元,总耗电272.16度。

以每天亮18个小时，一年计算LED日光灯耗电为：

12W×18=216W,按每千瓦耗电1度计算算出耗电为0.216度，每度0.9元计算电费为0.194元，每月按30天计算，一个月为5.82元，一年（12个月）总电费为69.84元，总耗电为度77.76度。

按照一般100盏日光灯计算：

普通日光灯全年耗电：每盏一年耗电272.16度×100盏=27216度电×0.90元=24494.4元。

LED日光灯全年耗电：每盏一年耗电77.76度×100盏=7776度电×0.90元=6998.4元。

两者比较可以得出，100盏LED日光灯一年直接节电为19440度电，直接节约电费为17496元。节能率达71%。

2.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280元的价格将传统日光灯更换成LED日光灯,根据每只LED日光灯每年节约174.96元计算,其资金回收期约为一年半左右。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日光灯的资金回收期还会缩短。

通过以上对LED灯具替代常规灯具的可行性分析,从理论上证明此种替代方式是可行的,但在LED灯具实际应用中还存在着如下主要技术问题：

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280元／只，这是影响LED照明普及的主要原因。