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大功率LED无法取代金卤灯的原因

发布日期:2015-05-29 | 关注:1233

HID灯是指高压气体放电灯的总称,即英文缩写HID(High intensity Discharge ),它通过灯管中的弧光放电,再结合灯管中填充的惰性气体或金属蒸气产生很强的光线。而LED灯是应用二极管发光的原理开发的灯具产品。

  • 两种产品基本介绍及特性对比

1.HID光源(高压气体放电灯)

目前高压钠灯、(荧光)高压汞灯、氙气灯、金卤灯都属于HID灯。他们都有着相似的特性,氙气灯与金卤灯是在前面两种灯的基础上近期发展起来的,所以在此以金卤灯作为HID灯的代表与LED灯进行比较。

金卤灯是交流电源工作的,在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯,金卤灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。金卤灯具有高光效(90~120lm/w),长寿命(15000~20000h),显色性好(Ra65~95)结构紧凑、性能稳定等特点。它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷,汇集了气体放电光源的主要优点。尤其是光效高、寿命长、光色好三大优点,因此金卤灯发展很快,用途越来越广。广泛应用于体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所的照明。

LED光源

LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光,最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。普通的LED灯只能发出单色光,对于照明而言,人们更需要的是白色光源,1998年发白光的LED才开发成功。LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,但价格较现有照明器材贵,特别是大功率LED照明灯还需要进一步加大科研开发力度,目前主要应用于商照、家居照明,工业照明需大功率LED产品,就目前技术,大功率LED产品存在散热等诸多问题。

  • 目前大功率LED应用于工业照明领域存在以下误区,并已经影响了用户的正常判断,现做如下说明:

目前金卤灯相对大功率LED光源有着一系列很明显的优势,在我们的生活中已经不乏LED光源的身影,但LED光源用在工业照明领域还存在着很多问题,列举如下:

•优质产品成本偏高,一次性投入太大,是金卤灯的几倍,企业投入增加;

•显色性差,在LED照射下显示的顏色没有金卤灯真实,可能出现因颜色失真给部分企业带来损失(如纺织业,印刷业,电子产品制造业,冶金行业等都需要颜色区分);

•配件维护成本高,有些厂家利用用户不了解LED灯具的弱点,回避维护成本,一味强调长寿命,其实LED灯具并不是很多人认为的只要一定功率的LED放在灯座里就能满足照明需求,LED是将发光二极管经过封装、焊接后与电源部分连接,匹配度要求高,必更换原品牌甚至原厂电源或LED芯片,后期维修更换成本高;

•眩光问题难解决,LED光源存在眩光大,刺眼,照明范围窄,光斑严重,照度不均匀等缺点,不适合工矿企业,车间以及主干道路照明;而金卤灯色温适中,舒适,眩光小,穿雾能力强,最适合以上场所照明应用;

•光束角难调节,这是基于LED发光体的扁平形状所决定的,虽然可以利用透镜来解决光束角问题,但同样会因透镜折射缩短了光线照射的距离,而减弱了亮度。因此,LED光源适合用于低空间、小范围照明(商照,家居照明),并不适合较高空间、大面积照明,如工业厂房,体育馆,码头,广场等;

•既使优质 LED光源发光效率也不如高效金卤灯高,低于光效每瓦90- 120流明的金卤灯,只有80-110流明,国内质量较差的还远低于这个水平,说LED省电、节能, 实际上只是在微小功率范围内成立(商照,家居照明,移动照明);

•LED与金卤灯相比不节能,远远替代不了高效金卤灯,从上条可以看出,LED节能只是个大概念,比节能灯节能、比白炽灯节能、比荧光灯节能、比汞灯节能,国家政策目前的节能补贴推广也只是针对民用、商照和亮化类;

•LED散热问题不解决,一切都是空谈! LED目前不能应用在工业照明领域,存在最严重的一个问题就是,散热问题!我们都知道发光二极管是冷光源本身不会发热,但是大电流在半导体材料上产生的电阻热还是会使发光管产生较高的温度,而由半导体材料制作的发光二极体不耐高温,过热会使其使用寿命大幅度降低,用散热器散热增加了灯具的体积,使半导体光源体积小、重量轻的优势消失,散热难解决,发热太厉害,光衰严重,寿命不可靠。基于工业照明的特点:大空间、高照度、大批量、大功率,对LED的要求应该是:照度高、功率大、散热好、免维护等,因此散热问题不彻底解决,负责任地讲,LED根据不可以推荐给工业用户,否则将带来不可估量的损失和后续问题。

  • 参数比对表:

以100W光源为例做如下对比:

 

对比项目 ““高光效金卤灯 大功率LED灯 结论

 

 

 
光效LM/W 90-120 70-110 相比金卤灯光效更高
光通量LM 9000-12000 7000-11000 相比金卤灯光通量更高
光谱情况 光谱能量均匀,明、暗视觉光感好 蓝光成分大,易受温度影响,会光谱漂移 金卤灯光谱更全,更均匀
显色指数Ra 85 75 金卤灯显色指数高
视觉分辨 色彩还原逼真 蓝光成分大,伤害视网膜 金卤灯还原逼真,看物体更真实
穿透性 穿雨雾,灰尘能力强 穿雨雾,灰尘能力较差 金卤灯穿透性强
散热能力 目前奇辰产品已完全解决金卤灯散热问题,是同等金卤灯装在奇辰的灯具里寿命更长 靠铝材散热,温度太高,大功率散热依旧是业内难题无法解决 相比金卤灯散热已成熟解决,
不存在影响产品寿命的情况
光衰情况 光通量恒定,光衰小8000小时光通量维持率不低于75% 前期4000小时光衰25%以上,8000小时光衰50% 金卤灯光衰慢
寿命(小时) 15000-20000小时 20000小时(散热处理不好2000小时) 相比金卤灯平均寿命更稳定

四、总结与建议

从目前的照明灯具行业来看,金卤灯在工业领域的应用还是很有市场前景的,LED虽然是新兴的照明技术,在装饰照明方面有了长足的进展,但是在厂矿、广场、道路等大功率照明方面还存在着很多问题需要进一步解决,所以在5-10年内金卤灯必将仍然占据市场主导地位。

 

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