昆明机场高杆灯LED灯光源与高压钠灯灯光源照明对比分析

董林

摘 要 LED光源作为一种绿色光源进入人们视野的时间并不短暂，小功率LED光源由于其高亮度、低能耗的优势已广泛应用于家庭照明、景观照明等领域;大功率的LED路灯、投光灯由于其日臻成熟的产品开始渐渐引起各方面的关注。基于此，本文主要对昆明机场高杆灯LED灯光源与高压钠灯灯光源照明进行了综合的对比。

关键词 昆明机场;高杆灯;LED灯光源;高压钠灯灯光源;照明对比

引言

据了解目前昆明机场内绝大多数高杆灯基本采用高压钠灯灯具，仅有少数远机位或新建改造项目在高杆灯中采用了大功率LED投光灯具。本次调研对大功率LED灯具与高压钠灯就工作原理、技术参数、能效分析、使用寿命、经济性、结构及维修、电能质量等方面做一个综合比较，为昆明机场内新建或改造项目对大功率光源的选择提供一些参考。

1工程概况

虹桥机场西区高杆灯共93基，其中西航站楼区域59基（含南北规划指廊），航站楼北侧货运机坪区域19基，南侧维修机坪区域15基。灯杆均为升降式，生产厂家上海艾伯克斯。西区高杆灯自傍晚17：00开启，至第二天清晨7：00关闭，每日运行14小时。西区93基高杆灯每小时耗能894.6kW。高杆灯灯具有1000W高压钠灯和400W高压钠灯两种，1000W高压钠灯用于机位照明，400W高压钠灯用于后侧服务车道照明[1]。

2光通量、光效分析

查相关产品样本得知400WLED灯具光通量约为45000lm，400W高压钠灯光通量约为48000lm，1000W高压钠灯光通量约为120000lm。但在实际使用中，如远航中部堆场项目业主与设计对高杆灯使用了400WLED灯具代替了传统1000W钠灯灯具，一些LED厂商在宣传产品的时候也介绍说路灯250W钠灯可用100WLED灯替代，达到节能的效果。这种说法是否正确呢，通过查阅产品样本以及其他文献了解到：

从结构上看，LED灯是半空间发光属于面光源，发光面为单一的方向，光通量损失小，光源利用率高，一般可达80%以上;高压钠灯是全空间发光的光源属于点光源，是360度发光，实际上应用到照射方向上的光很少，大约只有30%左右。所以高压钠灯必须通过灯具内的反射罩将非照射方向上的光反射，以实现更高光的利用的目的，由于灯具的设计和成本问题，普通钠灯灯具效率只有40%～45%。400WLED灯具按光源利用率80%考虑，实际光通量则约为36000lm，则该灯具实际光效为90lm/W;1000W高压钠灯按光源利用率40%考虑，实际光通量则约为48000lm，则该灯实际光效为48lm/W。

通过以上分析对比得出的最终光效值，我们可以发现400WLED燈具的光效是1000W高压钠光效的1.9倍。所以LED灯具基本可替代大于两倍同功率的高压钠灯，但查阅其他资料发现，一些高压钠灯企业也在专注于提高自己产品的光源利用率，因此在日后项目中，应根据设计对技术参数的要求，结合使用环境、投资、维修等因素以及实际使用效果来选择最具性价比的一款[2]。

3光色分析

作为机动车行驶的快速道、主干道，偏黄色光的钠灯波长比偏白光LED灯的长，波长越长，光的穿透能力越强，从而能更好地实现照明，对看清前方90～160m左右距离路面状况，效果比白色光略优，特别是对有雾、多尘的空气条件下，钠灯较有优势。

4使用寿命分析

比较使用寿命应立足于整灯寿命。高压钠灯包括光源、电器附件（主要是镇流器、触发器）和灯具，钠灯用于路灯、投光灯光源寿命为2万小时，节能型电感镇流器一般寿命会超过10年，灯具也是如此。而LED灯具的使用寿命厂家宣称可长达5万小时，查找资料了解到主要指的是LED芯片寿命很长，但是其也与封装后的温度、散热等诸多因素关系极大，另外，还有驱动电路装置的电子元器件寿命问题，如电容器往往只有8000h至10000h。因此，LED灯具整体上寿命要优于钠灯，但不排除电子元器件损坏的问题。

5经济性分析

以普通1000W高压钠灯与400WLED灯具价格为例，钠灯每套约为2000元;LED灯具每套约为8500元左右。就现状而言，LED灯具明显太贵，价格高达4倍之多。功率差别上节省的电费不足以弥补在使用寿命之内投资的差价。造成价格较高的原因主要是目前国内生产大功率LED灯具的厂商，其核心部件芯片均为原装进口产品，以美国科瑞、普瑞等知名度较高的LED企业为主，然而国产大功率LED芯片封装能力不足，水平参差不齐，目前业主一般不会选用国产芯片的LED产品。但是放眼LED发展趋势来看，现在的价格已经比前几年有很大的下浮，降价应该是大势所趋。

6节能与环保

LED灯高效节能，超低功耗。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4，高压钠灯的一半。并且LED灯的光源不含有害金属汞。高压钠灯光源中含金属汞、金属钠（通电后变成汞蒸气和钠蒸气），寿命短（相对于LED来讲），后续废品处理对环境污染大。

可以看出钠灯的总畸变率大于国标规定5%限制，而LED灯小于5%，符合国家标准。因此，LED灯在电能质量方面要优于钠灯。

现阶段昆明机场东站坪有二个高杆灯已经配合一个厂家更换了LED光源，我们还加装了三相电能表作为电能监控。等监控数据出来才可以从电能方面作比较。

7结束语

随着时代的发展、科技的进步，大功率LED照明的前景广阔。LED灯最大的优势在于节能环保、寿命长，其他不足的地方需要不断地去完善与改进。我认为从推广LED灯应用于远机位、巡场道路照明开始，再发展到近机位，干道路灯，逐步推进。不论用什么光源、灯具，都应符机场机位照度中对亮度、照度、均匀度及其他质量指标的要求。

参考文献

[1] 翁奕华.高压钠灯与LED在城市道路照明中的应用分析及前景展望[J].中国照明电器，2012（4）：17-21.

[2] 李保军，牟达名，姚怡良，等.LED路灯与高压钠灯路灯能效比较分析[J].照明工程学报，2011，22（6）：91-96.