1、关于大学校园路灯节能改造的效益研究 摘要：本文在对 LED 灯特点及性能进行论述后，结合广东机电职业技术学院校园钠灯实际使用情况，提出了该校校园路灯改造的具体工作方案。经过分析，本文发现，该校校园 130支路灯进行改造后，可为学校每年节约电费 4倍； LED 灯工程改造成本与继续在原寿命基础上使用 2 年原钠灯相比，可节约 72020 元；且 LED 灯使用寿命达 15 年，比原来的 4 年高 3 倍。经过几个月的实际投入使用，路灯的运作正常，校园路灯节约方案得到较好的落实， LED 灯和钠灯作比较具有很大的优势。 下载 关键词：路灯 节能 改造 效益 1 概述 在全世界节能减排的呼声下，节能
2、浪潮风起云涌，随着半导体科学技术的发展。高亮度发光二极管制作技术取得巨大的突破，国家希望推广和采用高光效光源，逐步取代低光效光源。而 LED路灯由于具有结构简单、效率高、重量轻、安全性能好、节能效果好、无污染、免维护和寿命长等特征，适用于新建的道路照明和道路照明灯具节能改造。 LED 路灯首先是把有限的光通量光分的利用到有效的照射范围，同时也兼顾眩光的产生，此特点用在学校道路照明恰到好处。 广东机电职业技术学院北校区拥有路灯 130 多支，主要是保障校区的道路 照明及学生晚修下课回宿舍照明以及校区的公共照明。新校区建成投入使用至今，路灯的开关由晚上 18： 00-5： 00，每盏功率 250W
3、。由于路灯安装高度达 9米，对维修工作提出艰巨的要求，需要使用笨重的升降平台，多人推拉、费时、费力，且路灯故障频繁（灯泡、镇流器、电容、触发器等烧坏）。镇流器的烧坏一般会对地短路引起开关跳闸，造成片区的道路断电没照明，学生出入活动不安全，故障的排除比较麻烦（要逐一拆线排查）。而LED 路灯寿命长、重量轻、免维护正符合该校路灯的要求。经过观察、计算、提出申请，经学校领导及部门领导研究、讨论 ，决定采用 LED 路灯。 2 实施方案 功率因素是改善电压质量及提高用电设备的工作效率，在该校现有路灯中，高压钠灯其附属配件有：镇流器、触发器、电容器、灯泡。其中镇流器属感性负载，电路当中由多盏路灯并联使用
4、，由公式 P=UIcom可知，功率因素越小其输出功率有效值越低。在该校区的路灯电路中测得为 0.8。然而当使用 LED路灯时，因为 LED为发光二极管，通过降压、整流后所需的电压为几伏，电流相当小，其功率因素为 0.98 以上。可见功率因数的降低对该校减小无功损耗至关重要。 因此，针对校 区原有路灯的光亮度，结合厂家生产的 LED 路灯作比较，决定采用（中山）研森生产的 LED 路灯， LED 路灯与常规路灯不同，采用低压直流供电、由基本功率型蓝光 LED与黄色合成的高效白光，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，可广泛应用于道路。但其功率有 20-150W之多
5、，比较其光穿透力范围，该校区路灯的原有高度（ 9米）决定采用 50W 的 LED 路灯（具体性能见表 1）。这也迎合国家倡导节能环保的号召，节能降耗，降低用电成本，创造更大的效益，营造一个节能环保的良好氛围。 LED 路灯还有一个好处 ，其外罩可用制作，耐高温达 135 度，耐低温达 -45 度，在该校区的道路上使用恰到好处。 3 效益分析 3.1 电费节约效益分析 针对现有照明路灯数量之多，而且每盏灯的功率之大（是 LED 灯的 5倍），根据路灯开关时间： 18： 00-5： 00 共使用 11个小时，学校为此支付不非的电费（具体如表 2所示）。由现有路灯功率可知为： 250W，每晚的开关时
6、间为 11 小时，即一盏灯一天的耗电功率是：（ 250W1000W ） 11=2.75 （ kW）。一盏灯一天的用电费是： 2.75kW0.61 （元） =1.68（元）。校区路灯一天的用电费是： 1.68（元） 130 （支） =218（元），一年的用电费是 218（元）365=79570 （元）。而采用 50W 的 LED 节能路灯灯具时，即一盏灯一天的耗电功率是：（ 50W1000W ） 11=0.55 （ kW）。一盏灯一天的用电费是：0.55kW0.61 （元） =0.34（元）。每晚同样的开关时间使用，校区路灯一天的用电费是： 0.34（元） 130 （支） =44（元），一年的用
7、电费是 44（元）365=16060 （元）。原有路灯总用电量减去更换了 LED 路灯总电量：79570-16060=63510（元），节省了： 63510 元，为学校节省了一笔可观的电费支出。 3.2 改造工程效益分析 由于该校区路灯已投入使用 4年，按目前高压钠灯使用计算，其置换率亦有 90%以上了，在这方面，既增加维修人员的工作量，又增加学校的维护成本支出，按目前每年校区路灯维修成本支出大约 5000 元。然而，该校采用 LED 路灯时，购回价格大约 500 元一盏，整体更换所需价格： 130500元 =65000（元）。按厂家承诺保修 2年计算，原校区路灯维护成本费用： 5000元 2
8、=10000 （元），用电费 用： 795702=159140 （元），合计： 169140元。而 LED路灯购回费用： 65000元，每年用电费： 16060元 2=32120 （元），合计： 97120 元。相比较节省费用： 169140-97120=72020（元）。 此外，因校区路灯的高度有 9米高，要将原有路灯拆除再安装上新的LED 灯，然而灯杆的原有配套与新的路灯不同。而且厂家暂时没有灯座支架。需要订做支架且价格不菲，经过学校配套，部门领导决定，自己采购回原材料进行加工灯座，相比厂家订做省下一倍的费用。 4 总结与讨论 综合上述比较结论，首先，安装上新型环保、节能的 LED 路灯在
9、该校区路灯的电费上每年节约 79570-16060=63510（元），比原有路灯用电费减小了 63510元，节约电费 4倍，这是一笔可观节省电费支出；其次，在路灯更换工程上，经测算与继续在原寿命基础上使用 2年原钠灯相比，进行 LED灯更换工程反而可节约 72020 元；第三，由于高压钠灯的寿命在 8000 小时（ 1年有 4015 小时工作），如果按路灯每天使用 11 小时计算，高压钠灯的寿命一般为 2 年，所以在 2年以后置换率在百分之 80以上，在该校区的现有路灯已使用 4年， 可见其故障之高、维修任务之艰巨，而 LED路灯却不同，一般寿命有 6万小时，如果按每天使用 11小时计算，寿命
10、为 15年，而且厂家保修 3年；此外，项目改造期间，作者作为学校维修组的一员也积极参与校区路灯的改造，利用暑假期间积极带动维修人员，本着为学校节省改造经费，加班加点顺利完成路灯的改造项目，也可以为 LED灯改造工程节约大量的人工成本。由此可见在使用和性价比上， LED 灯和钠灯作比较是有很大的优势的。最终，经过几个月的投入使用，路灯的运作正常，也得到学校领导及部门领导的认同赞赏。 参考文献： 田 向伟，马立，靳俊杰 .LED 灯与荧光灯的照明效果对比及经济性分析J.山西建筑， 2012， 38（ 32）： 139-141. 刘红莲 .LED 灯的应用效益分析 J.科技展望， 2014， 12： 85- 86. 杨光 .新型大功率 LED 路灯及替代效益分析 J.灯与照明， 2008， 31（ 4）：1-2. 作者简介： 周镇威（ 1969-），男，广东广州人，高级技师，研究方向：物业管理。
