LED燈具在化工企業的應用前景

(新疆天業天辰化工有限公司，石河子市，832000) 郭東海

1 引言

目前，國內化工企業的照明燈具仍然以傳統光源的燈具為主，即熒光燈（節能燈）、氣體放電燈（金鹵燈、高壓鈉燈）。新疆天業集團下屬的天辰化工有限公司乙炔廠，2011年陸續針對乙炔發生、清凈、壓縮工段廠房的防爆熒光燈和部分金鹵燈進行改造，開始使用新式光源，如防爆LED燈。

傳統光源技術成熟，燈具類型全面，應用廣泛。但是，傳統光源普遍存在光效低、壽命短的缺點，再如氣體放電燈，還存在不能瞬間啟動、頻閃、不能耐受電壓波動的問題。光效低，就意味著不節能，經濟上不劃算。壽命短，就需要頻繁更換光源，給維護工作帶來更大壓力和危險（高空作業）的同時，也給正常生產造成隱患（夜間無照明）。

LED作為新式光源，研發和應用得到了國家的大力支持。根據國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）的數據，2012年，我國LED行業總規模達到了2059億元，同比增長34%。LED已經廣泛應用于商業照明、LCD背光照明、汽車照明、道路照明、各種便攜設備照明等領域。大功率LED通用照明燈具，在道路、隧道、廣場等場合也有廣泛應用。《“十二五”節能環保產業發展規劃》對LED行業提出了明確的發展方向和目標，包括大力推行合同能源管理，到2015年，力爭專業化節能服務公司發展到2000多家，節能服務業總產值突破3000億元，累計實現節能能力6000萬噸標準煤。根據2012年科技部發布的《半導體照明科技發展“十二五”專項規劃》，2015年的發展目標是，60W以上普通照明用白熾燈全部淘汰，普通照明產品市場占有率將降到10%以下；傳統高效照明產品穩定在70%左右；LED照明產品占有率提升到20%以上。事實上，今年1月上旬，在財政部公示的“節能產品政府采購清單”（第十三期）中，首次將LED照明產品列入其中，包括LED道路/隧道照明產品、LED筒燈和反射型自鎮流LED燈等。

2 LED燈具在化工企業的應用前景

2.1 LED燈具和傳統光源燈具的性能對比

從表1LED和熒光燈、氣體放電燈（金鹵燈、高壓鈉燈）的性能對比數據可以看出：

1）LED光效和燈具效率明顯高于傳統光源，同樣功率的燈具的照度明顯高于傳統燈具。在維持照度不變的情況下，所用燈具數量比傳統燈具少，總功率低，一次購置費用、安裝費用和長期用電成本低。

2）LED壽命明顯長于傳統光源，有效減少了維護更換工作量和備件數量，長期來看經濟效益可觀。

3）LED燈具適用溫度范圍大，在極低溫區域也能正常啟動，適合國內高緯度地區。

4）LED 發熱量小，表面溫度低，大功率（100～200W）也能做到T4-T6，防爆性能好。

5）LED可以瞬間啟動，意外斷電后不會像氣體放電燈一樣等待冷卻才能重新啟動，沒有安全隱患。

6）LED適用電壓范圍很寬，在供電系統出現劇烈波動或者末端電壓低的情況下，也能正常運行。

7）LED光源是單向發光，方向性強，可以很容易地利用透鏡進行配光，損耗很小。而傳統燈具是360度發光，需要使用反光鏡，損耗大。同時，電感鎮流器也會增加10%左右的電能損耗。

表1 LED和熒光燈、氣體放電燈性能對比表

表2 LED燈與汞燈費用支出差額表

2.2 LED燈具和傳統光源燈具的經濟性對比

新式燈具用在化工企業，不能僅僅考慮本身性能方面的優勢，還要從長期運行的安全性、可靠性、經濟性來綜合考慮，衡量購置成本、安裝維護成本、運行成本和其他隱性成本。

根據一般核算原則，我們進行如下設定：

A.燈具運行時間，按照每天10h計算。電費按照0.6元/度計算。LED燈具壽命按照5年計算。B.燈具維護費用，LED燈具無維護費用（5年內燈具、光源故障由廠家負責），氣體放電燈更換光源、觸發器等零配件價格和人工費用按照燈具價格10%計算，分攤到5年內。C.考慮到傳統燈具和LED燈具的燈具效率和電源損耗，保證光通量大致相同的情況下，兩者的替代關系簡化為功率2:1替換，即用60WLED替代150W金鹵燈，240WLED替代400W金鹵燈，以此類推。

我們選擇乙炔發生廠房進行對比。該區域主要有防爆型熒光燈和防爆型金鹵燈兩種傳統燈具。熒光燈125W，金鹵燈是70W。在滿足原有照度要求的情況下，我們用功率2:1的原則進行替代。

LED防爆泛光燈（30W）替代125W汞燈。從表2可以看出，LED燈具的一次采購成本較高，但是從運行成本、維護成本來看，LED燈比使用傳統燈具要低，即每年可以節省3萬多資金。而購置成本多出的資金只須3年即可收回。

LED防爆泛光燈（30W）替代金鹵燈防爆泛光燈（70W）。從表3可以看出，LED燈具年化成本比使用傳統燈具要低13810元，即每年可以節省24760元。購置成本整體降低了38570元。按照5年壽命計算，光電費和維護費就可節約123800元。

綜上所述，在廠房使用LED防爆燈具替換傳統光源的防爆燈具，能夠明顯的降低耗電量，減少運行成本。

3 結束語

從LED燈具的顯著領先的性能和長期運行成本來看，LED在化工企業替代傳統光源燈具，必然是今后發展的趨勢，同時，合理的成本回收期，也給推行合同能源管理，引入專業的節能服務公司創造了有利條件。

[1]國務院關于印發“十二五”節能環保產業發展規劃的通知國發〔2012〕19號[EB]{http://www.gov.cn/zwgk/2012-06/29/content_2172913.htm

[2]曾惠榮.LED節能燈節能效果實踐研究[J]安徽農學通報（下半月刊）2011(4)

[3]王香芹.初探LED光源的可行性及應用前景[J]河北煤炭，2005（3）