(仅供参考)LED节能灯与传统照明灯的节能对比分析-李宗全
LED节能灯与传统照明灯的节能对比分析
一、各种灯源发光原理
1.1 白炽灯的发光原理
白炽灯是将电能转化为光能以提供照明的设备。其工作原理是：电首先被转化成了热，将灯丝加热至极高的温度（钨丝，熔点达3000℃多），这时候组成灯丝的元素的原子核外电子会被激发，从而使得其向较高能量的外层跃迁，当电子再次向低能量的电子层跃
迁时，多余的能量便以光的形式放出来了。同时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000℃以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而
发出光来。灯丝的温度越高，发出的光就越亮。故称之为白炽灯。
缺点：1）高耗能：发光效率低，不利于节能；产生的热为80%，光仅为20%。
2）寿命相对地较短一般在1000小时左右
3）颜色单一：其暖色和带黄色光，有时不一定受欢迎。容易损坏：玻璃制品。
1.2节能灯的发光原理
节能灯是由汞蒸气电离产生紫外线，紫外线使萤光粉发光的。刚开灯时汞没有完全变成汞蒸气，所以刚开灯时光线比较暗，过一会汞完全变成汞蒸气才会亮起来。另外要说
明的是，“我们现在使用的节能灯大多数是三基色与卤粉的”，它们都要“由汞蒸气电离
产生紫外线来使萤光粉（三基色萤光粉或卤粉萤光粉）发光的”。这是节能灯与日光灯发
光的基本原理！
缺点：1）就是节能灯很明亮有闪烁现象，对眼睛有影响
2）生产过程中和使用废弃后有汞污染,目前西方国家对汞污染是相当的重视.
国人也越来越认识到了汞污染的危害性.
3）由于是玻璃制品,易破碎,不好运输,不好安装.
4）其耗电量还是嫌大了些.
5）容易损坏,寿命短,节能不省钱这句话就是它的最好写照.
1.3日光灯的发光原理
日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的薄荧光粉，管内被抽成真空度103-104毫米汞柱以后，充入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。灯管内壁上涂有荧光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使荧光粉发出柔和的可见光。灯管两
端发黑原因：钨丝的升华直接变成钨气，这些钨气体遇到温度较低的灯管壁又凝华在灯管
壁上而发黑的，当钨丝升华到比较细瘦时，通电后就很容易烧断，从而结束了灯的寿命。
日光灯的缺点：1）日光灯的附件多，故障机会较多。
2）日光灯的价格比钨丝白炽灯贵。
3）日光灯的功率不能做得很大。
4）日光灯发光是闪烁的出现频闪。
1.4 LED的发光原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP
（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-V特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）
一部分与多数载流子（多子）复合而发光.
LED灯有什么优点：
1．节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4.
2．长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓/"一劳永逸/".
3．可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉.
4．固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置在任何微型和
封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑散热。
5．LED技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
6．环保，没有汞的有害物质。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收。缺点：目前开发成本高，价格相对较高。品种不是太全。
总结：很明显，只要LED灯的成本随led技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必
然会被LED灯所取代。目前国家越来越重视照明节能及环保问题，已经在大力推行使用LED灯了。
二、LED球泡灯与传统灯的光强分布实测数据
三种灯光强分布测试综合分析：
?环境温度：28度环境湿度：60%测试日期2011年3月1日下午 (同一环境下）? 1.西湖牌白炽灯：
?平均光强：28.80cd每瓦平均光强：28.80/36.83w(实际测出)=0.78cd/w
? 2.萤火虫节能灯：
?平均光强：60.40cd每瓦平均光强：60.40cd/16.81w=3.59cd/w
? 3. LED灯：
?平均光强：52.47cd每瓦平均光强：52.47cd/2.69w=19.50cd/w
?节能对比分析：
?LED灯/白炽灯：19.50cd/w/0.78cd/w=25倍
?也就是：LED灯是白炽灯耗电量的1/25既节能达到96%
?LED灯/节能灯：19.50cd/w/3.59cd/w=5.4倍
?也就是：LED灯是节能灯耗电量的5/27即节能率达到82%。
?总结：
?在同等亮度的情况下：LED灯比白炽灯要节能达到90%以上。对比节能灯节能效果能达到80%左右。
三、LED节能灯同一型号不同发光角度的不同用途
LED芯片发光角度15度：
实际成品灯发光角度为30度左右的等一般为射灯.常用于重点照明。如建筑要素、构架、衣橱、收藏品、装饰品及艺术品灯。也用于娱乐场所。一般配有各种射灯灯具或筒灯具来进行。
LED芯片发光角度45-60度：
实际成品灯发光角度为90-120度的：一般用于焦点照明，也称‘任务照明’。多用于需要聚光的场所。如阅读、写作、工艺劳动、机床、做游戏灯。多用于取代配有筒灯灯具的灯或带有灯盘的灯。
LED芯片发光角度60-90度：
实际成品灯发光角度为120-180度的等一般用取代一些带灯具或横插或安装带有格栅盘的灯。
LED芯片发光角度120以上的：
实际成品灯发光角度在180-240度以上的灯多用于基本照明，一般要求是明亮、舒适、无眩光并且照度均匀。在家居环境中，主要是依靠各种吸顶灯或落地灯来提供。
总结：LED发光角度的可选性赋予了LED灯具有其他灯源不可比拟的优势。例如我们同一款型号的LED等我们可以做成不同发光角度的灯（15度45度、60度、70度、120度.等等）完全可以根据市场的需要来一对一提供定做。为市场开拓解决了款式单一的局限性。
四、LED日光灯与传统日光灯实测数据对比：
格我们的13瓦T10管LED日光管与加了放光灯罩品牌36瓦日光管在1.5和2米处
的一个照度对比。可以得出我们的灯与品牌加灯具的灯在亮度方面我们不会相差很远，亮度对比接近，稍微差一点。也就说明我们的灯在灯罩方面可以节省成本，假如我们
的灯和杂牌灯做亮度对比，完全有可能用我们的灯去取代它即使加了灯罩的灯。我们
可以看出第二个表格我们用13W的T10管LED日光管与不加了反光灯罩品牌36瓦
日光管在1.5和2米处的一个照度对比。可以得出我们的灯与品牌加灯具的灯在亮度
方面我们要大大超过其亮度，也就说明我们用13瓦的灯完全可以取代36瓦日光灯。假如我们的灯和杂牌灯做亮度对比，优势将更家明显。所以我们要根据实际的用灯情
况来做节能分析。要从灯源的使用，什么品牌、功率对大、是否有带灯具、安装方式
是什么样灯做系统的分析。这样才能更准确制定节能最佳方案，做到光源有效利用，
也可以节约成本。
4.3 LED 13w日光管与传统日光
一、对传统光源进行取代时是绝对不能以哪款产品取代哪款产品为衡量标准的，
因为不同品牌同种规格的灯具实测数据相差还是比较大的。
二、LED 照明灯具相对普通照明灯具来说，确实是比较节能的，这为LED 取代普通节能灯提供坚实的依据！下面对LED 的节能进行详细的分析。
五．LED 节能等与传统照明灯具的节能对比分析
5.1LED 日光灯与白炽灯对比 5.1.1发光效率
综合第二节和第四节的测试数据，LED 的发光效率为 100流明/瓦，球泡灯面罩的透光率为 75%，我公司的整等产品功率因数为 0.9 以上，这样，LED 整灯的发光效率为 100*75%*0.9=67.5 流明/瓦。 白炽灯的发光效率为 6.5 流明/瓦—15 流明/瓦，一般认为，普通的发光效率为 10 流明/瓦；白炽灯使用透明玻璃，透光率可以视为 100%，同样，由于白炽灯没有驱动电源，功率因素为 1，这样，白炽灯的整灯发光效率为 10 流明/瓦。 这样 LED 球泡和白炽灯的光效对比结果为： LED 球泡灯白炽灯 =67.5 流明/瓦 10流明/瓦
=6.75
上面的公式说明每 1 瓦LED 球泡灯可以替代 6.75 瓦白炽灯。 那么 5W LED 球泡灯可以代替 33.75瓦的白炽灯； 7W LED 球泡灯可以代替 47.25 瓦的白炽灯。
5.1.2使用寿命
白炽灯的寿命为 1000 小时左右； LED 球泡灯的寿命在 40000 小时左右。 5.2LED 日光灯与普通卤粉日光灯对比 5.2.1发光效率
LED 的发光效率为 100流明/瓦，乳白面罩 LED 日光灯透光率为 80%（透明面罩的透光率显然更好，这里不详细说明），我公司的整灯产品功率因素为 0.9 以上，这样 LED 整灯的发光效率为 100*80%*0.9=72 流明/瓦。 卤粉日光灯的整灯发光效率为 50—60 流明/瓦（已经考虑玻璃罩的透光率和功率因素）。
5.2.2发光角度
LED 日光灯的发光角度为 120°，用于照明时光线没有浪费。 普通卤粉日光灯发光角度为 360°，用于照明时，顶部的光线需要通过灯具反射利用，反射会造成光线浪费。 如图所示：
由于普通荧光灯为灯管 360°发光，因此有至少 60%的光线要经过灯具的反射后才能由灯具输出，而目前灯具白漆面的反射率为 50%，铝面的反射率为 70%（如不使用灯具，直接由墙面进行反射，反射率约为 30%）。也即，普通荧光灯 T8 灯具（使用铝支架），在不考虑光线在灯具上反射两次的情况以及光线反射回来后被灯管本身吸收的情况下，总光通量输出为（取光效中间值 55流明/瓦）：
55X40%+55X60%X70%=35LMlm
那么 LED日光灯（整灯）与普通卤粉日光灯（整灯）的光效对比结果为：
LED 日光灯卤粉日光灯 =
72 流明/瓦
35 流明/瓦
=2.1
上面的公式说明每 1 瓦LED日光灯可以替代 2.1瓦普通日光灯。那么 10W LED日光灯可以代替 21 瓦的卤粉日光灯； 18W LED日光灯可以代替 37.8瓦的卤粉日光灯。
如果卤粉日光灯具的反射罩不是效率最高的铝面材质，则LED日光灯的代替效果更好。
5.2.3寿命：
普通卤粉日光灯的寿命为 4000 小时以上；
LED日光灯的寿命在40000 小时以上，若采用铝壳散热，寿命可达50000 小时。
5.3常用LED灯与普通螺口白炽灯的对照值。
1）.15珠LED（0.6W相当于白炽灯15W）节能灯15倍的高效率LED照明灯、E-27螺口接头；适合楼道卫生间等照明。
2）.20珠LED（1W相当于白炽灯25W）节能20倍的高效率LED照明灯，E-
27螺口接头；适合卫生间等照明。
3）. 38珠LED（1.5W相当于白炽灯40W）节能25倍的高效率LED照明灯，E-27螺口接头；适合吊顶装饰照明，有三种颜色。
4）. 120珠LED（7W相当于白炽灯100W、日光灯40W）节能20倍的高效率LED照明灯，E-27螺口接头；适合房间使用。
5.418WLED日光灯与40W传统日光灯使用利润分析
LED日光灯的价格较高，初期投资较大，这个先天性的缺点使许多人忘记了它节
能长寿命的优点，所以，下面我们用事实说明问题，用利润解释一切！
LED由节能节省的利润将远远超过它因价格带来的初期投资差值！
说明：1).为了缩短LED的计算使用年限，所以光源使用按照每天24小时计算。
2).普通节能日光灯的平均寿命是一年，LED节能灯的平均寿命是5年
3). 由上文数据所知，18WLED节能日光灯照度相当与40W普通节能日光
灯。
4).电费按照工业1.0元/度.
5).为方便计算，使用数量为1000只。
均处于盈利阶段，像对照明需求较高的地方，这种利润可见一斑，对于照明需求较少
的家庭来说，可以说是一劳永逸！
LED有如此多的优点，可以说是利国利民，您何不投身到LED大军的行列中来呢，快快加入吧！