厂房LED照明节能方案
LED工矿灯使用场所:
LED工矿灯适用于车间照明、厂房照明灯、库房照明、公路收费站、加油站、大型超市、展览馆、体育馆及其他需要照明的场所。
亮度:160wLED灯≥400w金卤灯
灯位、线路不变,一换一
1、引言:
在工厂的能耗中,照明能耗占有一定的分量。例如在一个3万平方米的厂房建筑物中,照明用电负荷约为300KW,因此,在工厂照明灯具的选用中,如何实现节能、环保是摆在工厂设计者一个重要的课题。采用新型LED光源为基础的照明灯具,除了节能环保外,它还具有寿命长、响应时间快、光色纯光线集中等优点,近年来,广受消费者的青睐。
2、LED照明设计关键技术
新技术、新材料和新工艺不断应用到大功率LED光源的设计中,为大功率LED灯具设计奠定了坚实的基础.由于同为LED光源的应用产品差异性较大,其设计、测试等标准的出台具有一定滞后性,所以导致不同厂家生产的产品在结构、性能等方面互换性较差.同时,LED灯具产品本身就是一个机、光、电等因素的整合,其设计更是涉及到众多领域的技术。
3、LED投光灯设计实例
LED工矿灯的设计,涉及较多细节,我们按照以下几个重要的注意事项,逐一分析讨论,以此来体现设计流程和方法,
3.1功率选择
传统工矿灯以250W或400W高压钠灯和金卤灯居多,用160wLED灯就可取代,和新型的LED灯具的特性对比,有着较为明显的差别。
如电费支出对比(以60盏为例,平均每天使用9小时。电费1元每度)
比较项目 | 400w金卤灯 | 风顺照明160wLED灯 |
自身损耗 | 85w | 4w |
每天耗电量 | 261.6度 | 88.56度 |
每月电费 | 7848元 | 2656.8元 |
每年电费 | 94176元 | 31881.6元 |
三年电费 | 282528元 | 95644.8元 |
五年电费 | 470880元 | 159408元 |
一年电费节省:62294.4元 | ||
三年电费节省:186883.2元 | ||
五年电费节省:311472元 |
注:以上数据仅为电费一项,未把期间的维修费用算入其中。
由以上数据得出,节能效果是非常明显的,采用160wLED灯具一年不到便可回收成本。
3.2光源选择
目前市面上大功率LED光源比较知名的品牌有:CREE、OSRAM、NICHIA、Lumileds(最早的LED),另外台湾厂商的晶元、艾迪森以及国内的封装大厂深圳万润、珠海瑞丰、江西联创等也是应用较为普及的品牌。
为***产品的稳定性,此灯具我们选用恒流驱动,台湾晶元芯片。
3.3散热设计:
在大功率LED中,散热是个大问题。例如,1个10W白光LED若其光电转换效率为20%,则有8W的电能转换成热能,若不加散热措施,则大功率LED的器芯温度会急速上升,当其结温(TJ)上升超过允许温度时(一般是150℃),大功率LED会因过热而损坏。因此散热设计也是我们最为重要的内容,以下我们分别从铝基板和散热器两方面结合,来探讨散热设计。
3.3.1基板选用
在LED产品应用中﹐通常需要将多个LED光源组装在一电路基板上。电路基板除了扮演承载LED模块结构的角色外﹐另一方面﹐随着LED输出功率越来越高﹐基板还必须扮演散热的角色﹐以将LED晶体产生的热传派出去﹐因此在材料选择上必须兼顾结构强度及散热方面的要求。针对基板,我们分别比较了FR4、陶瓷基板以及MCPCB.
(1)FR4导热系数约0.36W/m·K,无法满足高功率LED照明散热要求;
(2)Ceramic导热系数大于80W/m·K,价格昂贵、加工性差,无法大面积使用;
(3)MCPCB导热系数大于2.0W/m·K,价格适中、加工性强,技术成熟可批量生产。
3.3.2散热器设计
散热器的作用就是吸收基板或芯片传递过来的热量,然后发散到外界环境,***LED芯片的温度正常。绝大多数散热器均经过精心设计,可适用于自然对流和强制对流的情况。即主动式散热器和被动式散热器。
4、附:160W灯具具体参数及视图
LED工矿灯技术参数:
品名 | LED工矿灯 |
品牌 | 天地同辉 |
型号 | TDH-GK0753-160 |
输入电压 | AC85V -265V均可正常工作 |
电源频率 | 50HZ-60HZ |
总谐波失真 | ≤9% |
功率因素 | >0.98 |
LED工作电压 | DC30-36V |
LED数量 | 4PC |
LED功率 | 4x40w |
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LED发光效率 | 100 lm/w |
LED初始光通量 | 15680lm |
驱动 | 恒流驱动 |
芯片 | 台湾晶元芯片 |
灯具效率 | >95% |
色温 | 6000k |
显色指数 | Ra>80 |
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工作环境温度 | -40℃——+50℃ |
光源使用寿命 | >50000H |
重量 | 8kg |
LED灯具特点:
1、LED投光灯采用单颗大功率LED灯珠作为光源,运用独特的多颗芯片集成式
单模组光源设计,选用进口高亮度半导体晶片,具有导热***,光衰小,光色纯,
无重影等特点;
2、独特的散热体设计,与电器盒***结合,有效将热量传导扩散,从而降低灯体
内的温度,有效***了光源和电源的寿命;
3、散热体表面进行阳极氧化防腐处理,结构紧凑美观;
4、绿色环保***,不含铅、汞等污染元素,对环境没有任何污染;
5、显色性好,对实物颜色的呈现更真切,各种光色可选,能满足不同环境的需求,消除了传统灯具色温偏高或偏低引起的压抑情绪,使视觉倍感舒适,提高了人们的
工作效率;
6、采用恒流恒压控制,适用电压宽,克服了因镇流器产生电网、噪音污染和引起的灯光不稳定,避免了工作中给眼部带来的刺激、疲劳;
7、装饰效果佳,采用特殊的表面处理工艺,外观新颖,安装简单,拆卸方便,
适用范围广。