沈阳三友照明科技有限公司主导产品是陶瓷金卤灯，属于高强度气体放电灯，是在高压钠灯和石英金卤灯基础上发展起来的一种新型灯种，它集高压钠灯和石英金卤灯的优势于一身，并且优于高压钠灯和石英金卤灯。工作原理是依靠灯内封装的金属卤化物受热形成金属卤化物蒸气,通过电极弧光放电发光.因其电弧管采用高纯度陶瓷氧化铝材料制成,故称为陶瓷金卤灯。
一、产品性能优势
表1陶瓷金卤灯与其他产品性能指标对比表
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陶瓷金卤灯 |
石英金卤灯 |
高压钠灯 |
LED |
节能灯 |
荧光灯 |
白炽灯 |
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光效(lm/W) |
80-120 |
60-90 |
80-120 |
60-80 |
50-80 |
50-80 |
10-20 |
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显色指数 |
80-95 |
60-90 |
<30 |
60-80 |
40-80 |
40-80 |
100 |
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寿命(小时) |
12000 |
8000 |
12000 |
50000（1） |
6000 |
6000 |
500 |
注:LED 光源的寿命为发光体的理论宣称值,但因 LED 产品的一体化结构设计,使得 LED 的实际使用寿命与理论宣称值有 较大差距.
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光效 (lm/W) |
功率因数 |
显色指数 (Ra) |
寿命 (hr) |
照度 均匀度 |
光衰 |
色温 (K) |
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高压钠灯 |
80-120 |
0.65 |
<30 |
8000-12000 |
一般 |
一般 |
<2300 |
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大功率 LED |
60-80 |
>0.95 |
60-80 |
50000 小时 (理论宣称值) |
差 |
严重 |
6000 |
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陶瓷金卤灯 |
80-120 |
>0.97 |
80-95 |
8000-12000 |
良好 |
小 |
>2700 |
表2 道路照明中主要光源的光性能参数对比表
二、主要道路照明产品优缺点对比
表3 高压钠灯优缺点对比表
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优点 |
缺点 |
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1.应用普遍,配套电器灯具成熟，成本低廉； 2.光通量大，目前高压钠灯仍然是理论光效最高的光源品种之一； 3.黄色光穿透雨雾能力好，雨雾等极端天气下能见度高。 |
1.光谱能量窄，色温低，显色指数非常低，由此造成行人对于物体的分辨能力很差，视觉舒适度低； 2.只能依靠提高耗电功率增加光通量来提高照明效果，造成高压钠灯功率大，能耗高，电力浪费严重。 |
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总结： 高压钠灯已经广泛用于市政道路照明几十年,因照明效果差,能耗大等各种原因，已经逐渐结束其产品生命周期,势必会被更好的新一代光源所取代。 |
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表4 大功率LED灯优缺点对比表
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优点 |
缺点 |
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1.新兴的固体发光光源，产品发展空间大； 2.启动时间短； 3.显色性比高压钠灯高很多； 4.LED 泡的理论寿命很高； 5.能做很小的功率，使用直流电源配合太阳能电池用在送电困难的地区； 6.外观灵活，适合非常规造型的灯具。
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1,价格昂贵，光源与驱动电器一体化的结构造成无法与传统的灯具和电器配套，甚至不同厂家的产品之间也不能通用，只能整体更换，造成改造成本巨大； 2.因光源与电器一体化结构没有通用型产品，，维护只能由原生产厂家进行，其他产品无法替代，维护时间长，成本高，难度大； 3.理论寿命高,但部件部分寿命低，且由于 LED 的体积小，散热困难，整灯的实际使用寿命并没有本质性的改善； 4.光效比照其他光源仍然不算高； 5.多数 LED 产品均以蓝色光固体发光体为基础，加入发生黄绿色光的荧光粉复合形成白光, 由此造成光谱内的蓝光比例过大，光色发青，视觉舒适度很差； 6.因散热问题，大功率 LED 灯具的早期光衰很大，同时色漂移严重，光色一致性不好； 7.LED 光源穿透雨雾的能力很差； 8. 光源照远能力较差，随灯杆的高度变化照明效果变化明显； 9.源定向性强，配光难度较大，在道路照明中容易形成斑马斑的情况，照射均匀度差，眩光很大； 10,目前 LED 路灯产品尚缺乏相关的国家标准。 |
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总结： LED号称第四代光源，作为一种全新的固体发光光源，在很多方面与传统的气体放电光源有本质不同。目前 LED 光源在小功率应用方面有着比较好的表现，但在大功率应用方面，因其散热，发光光谱，配光等很多问题尚无成熟的解决方案，所以并非成熟适用的产品。在快速发展的同时，也导致了很多产品还没有达到使用寿命，性能就已过时。 |
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表5 陶瓷金卤灯优缺点对比表
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优点 |
缺点 |
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1.配套的灯具电器等均为现有规格，替换容易，原有的产品可根据情况继续使用，改造成本低，维修费用低； 2.高显色性，是除白炽灯外显色性最好的灯种之一，连续丰富的光谱带来最真实的色彩还原，提高视觉舒适度和物体辨识能力； 3.高光效，在同等视觉效果下，可以使用更小功率的产品，从而节约能源； 4.具有 3000K 暖黄和 4200K 暖白等不同色温，适应各种照明环境； 5.具有良好的光穿透能力和穿雾能力； 6.产品性能稳定，光衰小，色漂移小，光色一致性好，具有更长的实际使用寿命。 |
1.具有一定的启动时间，这是所有高强度气体放电灯的特性； 2.有很高的技术壁垒，目前国内仅有几个品牌具有成熟的产品，普及速度较慢。
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总结： 陶瓷金卤灯最大的优势就是各方面的参数性能都很优秀，没有明显的短板。利用中间视觉效果，可以在同等视觉效果的条件下，使用更小功率的产品，因此在市政道路照明方面，成为高压钠灯目前最合适的替代产品。改造的前期投入低，维护方式与高压钠灯基本相同，实际使用寿命更长，综合使用成本更低。 |
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图1是高压钠灯、LED、陶瓷金卤灯道路照明节能改造费用对比图，从图中我们可以看出：陶瓷金卤灯无论是初次投入费用、维护费用还是改造费用均低于LED灯。
图1 高压钠灯、LED、陶瓷金卤灯道路照明节能改造费用对比图
表7是陶瓷金卤灯和LED灯节能改造兼容性对比图，此表自《陶瓷金卤灯进入国家重点节能低碳技术推广目录-技术篇》引入。从表中可以看出：使用陶瓷金卤灯进行节能改造可以完成电费单价低、网络电压低、亮灯时间短和直接替换照明源，而LED灯却达不到如上效果。
表7 陶瓷金卤灯和LED节能改造兼容性对比表
四、节能改造方案
结合目前市政道路照明实际情况，我公司提出四种节能改造方案：
方案一：采用低功率的陶瓷金卤灯替换大功率高压钠灯，选择EMC模式，一次性进行升级改造。此方案优点是：甲方财政不需要资金的投入，资金全部由乙方承担，升级改造周期短，见效快。
方案二：选择分阶段的工程节能改造模式。该模式的特点是：利用市政照明的日常维护管理进行局部批量的节能改造，替换下来的高压钠灯及镇流器等可以做日常维护性的使用。此方案的优点是：在不增加财政支出的条件下，完成市政照明的节能升级改造。缺点是：改造周期长，见效慢。
方案三：采用同功率陶瓷金卤灯替换高压钠灯。此方案的优点是：大幅度提高道路照明效果，展示城市夜景形象，造福于市民，降低夜间交通事故率，犯罪率等；其次是利用陶瓷金卤灯100%与高压钠灯的兼容性，不需要更换灯头和电器的优势和特点，可以大大降低改造成本。缺点是提高照明效果不节能，如需节能，可根据现场情况，实施智能控制系统进行节能。
方案四：方案一、方案二均可配制智能管理系统，进一步提高节能率。
综上所述，上述方案最大的特点：一是，初始改造财政投入小，甚至为零投入。二是，运行总成本低，甚至比高压钠灯运行总成本更低，维护成本大幅度降低。
五、部分成功案例介绍
1.温州市成功案例
温州市/鹿城区/绣山路，改造路灯数976基，共计1622盏，采用我公司陶瓷金卤灯进行节能改造后节能率达60.18%，改造效果如图2所示。
图2 温州市改造前后对比图
2.大连市成功案例
大连市/甘井子区/天洋路，改造路灯数478基，共计642盏，采用我公司陶瓷金卤灯进行节能改造后节能率达59.79%，改造效果如图3所示。
图3 大连市改造前后对比图
3.鞍山市成功案例
鞍山市/铁东区，改造路灯数745基，共计1512盏，采用我公司陶瓷金卤灯进行节能改造后节能率达58.37%，改造效果如图4所示。
图4 鞍山市改造前后对比图
