昆明機場高桿燈LED燈光源與高壓鈉燈燈光源照明對比分析

董林

摘 要 LED光源作為一種綠色光源進入人們視野的時間并不短暫，小功率LED光源由于其高亮度、低能耗的優勢已廣泛應用于家庭照明、景觀照明等領域;大功率的LED路燈、投光燈由于其日臻成熟的產品開始漸漸引起各方面的關注。基于此，本文主要對昆明機場高桿燈LED燈光源與高壓鈉燈燈光源照明進行了綜合的對比。

關鍵詞 昆明機場;高桿燈;LED燈光源;高壓鈉燈燈光源;照明對比

引言

據了解目前昆明機場內絕大多數高桿燈基本采用高壓鈉燈燈具，僅有少數遠機位或新建改造項目在高桿燈中采用了大功率LED投光燈具。本次調研對大功率LED燈具與高壓鈉燈就工作原理、技術參數、能效分析、使用壽命、經濟性、結構及維修、電能質量等方面做一個綜合比較，為昆明機場內新建或改造項目對大功率光源的選擇提供一些參考。

1工程概況

虹橋機場西區高桿燈共93基，其中西航站樓區域59基（含南北規劃指廊），航站樓北側貨運機坪區域19基，南側維修機坪區域15基。燈桿均為升降式，生產廠家上海艾伯克斯。西區高桿燈自傍晚17：00開啟，至第二天清晨7：00關閉，每日運行14小時。西區93基高桿燈每小時耗能894.6kW。高桿燈燈具有1000W高壓鈉燈和400W高壓鈉燈兩種，1000W高壓鈉燈用于機位照明，400W高壓鈉燈用于后側服務車道照明[1]。

2光通量、光效分析

查相關產品樣本得知400WLED燈具光通量約為45000lm，400W高壓鈉燈光通量約為48000lm，1000W高壓鈉燈光通量約為120000lm。但在實際使用中，如遠航中部堆場項目業主與設計對高桿燈使用了400WLED燈具代替了傳統1000W鈉燈燈具，一些LED廠商在宣傳產品的時候也介紹說路燈250W鈉燈可用100WLED燈替代，達到節能的效果。這種說法是否正確呢，通過查閱產品樣本以及其他文獻了解到：

從結構上看，LED燈是半空間發光屬于面光源，發光面為單一的方向，光通量損失小，光源利用率高，一般可達80%以上;高壓鈉燈是全空間發光的光源屬于點光源，是360度發光，實際上應用到照射方向上的光很少，大約只有30%左右。所以高壓鈉燈必須通過燈具內的反射罩將非照射方向上的光反射，以實現更高光的利用的目的，由于燈具的設計和成本問題，普通鈉燈燈具效率只有40%～45%。400WLED燈具按光源利用率80%考慮，實際光通量則約為36000lm，則該燈具實際光效為90lm/W;1000W高壓鈉燈按光源利用率40%考慮，實際光通量則約為48000lm，則該燈實際光效為48lm/W。

通過以上分析對比得出的最終光效值，我們可以發現400WLED燈具的光效是1000W高壓鈉光效的1.9倍。所以LED燈具基本可替代大于兩倍同功率的高壓鈉燈，但查閱其他資料發現，一些高壓鈉燈企業也在專注于提高自己產品的光源利用率，因此在日后項目中，應根據設計對技術參數的要求，結合使用環境、投資、維修等因素以及實際使用效果來選擇最具性價比的一款[2]。

3光色分析

作為機動車行駛的快速道、主干道，偏黃色光的鈉燈波長比偏白光LED燈的長，波長越長，光的穿透能力越強，從而能更好地實現照明，對看清前方90～160m左右距離路面狀況，效果比白色光略優，特別是對有霧、多塵的空氣條件下，鈉燈較有優勢。

4使用壽命分析

比較使用壽命應立足于整燈壽命。高壓鈉燈包括光源、電器附件（主要是鎮流器、觸發器）和燈具，鈉燈用于路燈、投光燈光源壽命為2萬小時，節能型電感鎮流器一般壽命會超過10年，燈具也是如此。而LED燈具的使用壽命廠家宣稱可長達5萬小時，查找資料了解到主要指的是LED芯片壽命很長，但是其也與封裝后的溫度、散熱等諸多因素關系極大，另外，還有驅動電路裝置的電子元器件壽命問題，如電容器往往只有8000h至10000h。因此，LED燈具整體上壽命要優于鈉燈，但不排除電子元器件損壞的問題。

5經濟性分析

以普通1000W高壓鈉燈與400WLED燈具價格為例，鈉燈每套約為2000元;LED燈具每套約為8500元左右。就現狀而言，LED燈具明顯太貴，價格高達4倍之多。功率差別上節省的電費不足以彌補在使用壽命之內投資的差價。造成價格較高的原因主要是目前國內生產大功率LED燈具的廠商，其核心部件芯片均為原裝進口產品，以美國科瑞、普瑞等知名度較高的LED企業為主，然而國產大功率LED芯片封裝能力不足，水平參差不齊，目前業主一般不會選用國產芯片的LED產品。但是放眼LED發展趨勢來看，現在的價格已經比前幾年有很大的下浮，降價應該是大勢所趨。

6節能與環保

LED燈高效節能，超低功耗。白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節能燈的1/4，高壓鈉燈的一半。并且LED燈的光源不含有害金屬汞。高壓鈉燈光源中含金屬汞、金屬鈉（通電后變成汞蒸氣和鈉蒸氣），壽命短（相對于LED來講），后續廢品處理對環境污染大。

可以看出鈉燈的總畸變率大于國標規定5%限制，而LED燈小于5%，符合國家標準。因此，LED燈在電能質量方面要優于鈉燈。

現階段昆明機場東站坪有二個高桿燈已經配合一個廠家更換了LED光源，我們還加裝了三相電能表作為電能監控。等監控數據出來才可以從電能方面作比較。

7結束語

隨著時代的發展、科技的進步，大功率LED照明的前景廣闊。LED燈最大的優勢在于節能環保、壽命長，其他不足的地方需要不斷地去完善與改進。我認為從推廣LED燈應用于遠機位、巡場道路照明開始，再發展到近機位，干道路燈，逐步推進。不論用什么光源、燈具，都應符機場機位照度中對亮度、照度、均勻度及其他質量指標的要求。

參考文獻

[1] 翁奕華.高壓鈉燈與LED在城市道路照明中的應用分析及前景展望[J].中國照明電器，2012（4）：17-21.

[2] 李保軍，牟達名，姚怡良，等.LED路燈與高壓鈉燈路燈能效比較分析[J].照明工程學報，2011，22（6）：91-96.