LED灯具在化工企业的应用前景

2014-05-06新疆天业天辰化工有限公司石河子市832000郭东海

石河子科技 2014年3期

(新疆天业天辰化工有限公司，石河子市，832000) 郭东海

1 引言

目前，国内化工企业的照明灯具仍然以传统光源的灯具为主，即荧光灯（节能灯）、气体放电灯（金卤灯、高压钠灯）。新疆天业集团下属的天辰化工有限公司乙炔厂，2011年陆续针对乙炔发生、清净、压缩工段厂房的防爆荧光灯和部分金卤灯进行改造，开始使用新式光源，如防爆LED灯。

传统光源技术成熟，灯具类型全面，应用广泛。但是，传统光源普遍存在光效低、寿命短的缺点，再如气体放电灯，还存在不能瞬间启动、频闪、不能耐受电压波动的问题。光效低，就意味着不节能，经济上不划算。寿命短，就需要频繁更换光源，给维护工作带来更大压力和危险（高空作业）的同时，也给正常生产造成隐患（夜间无照明）。

LED作为新式光源，研发和应用得到了国家的大力支持。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）的数据，2012年，我国LED行业总规模达到了2059亿元，同比增长34%。LED已经广泛应用于商业照明、LCD背光照明、汽车照明、道路照明、各种便携设备照明等领域。大功率LED通用照明灯具，在道路、隧道、广场等场合也有广泛应用。《“十二五”节能环保产业发展规划》对LED行业提出了明确的发展方向和目标，包括大力推行合同能源管理，到2015年，力争专业化节能服务公司发展到2000多家，节能服务业总产值突破3000亿元，累计实现节能能力6000万吨标准煤。根据2012年科技部发布的《半导体照明科技发展“十二五”专项规划》，2015年的发展目标是，60W以上普通照明用白炽灯全部淘汰，普通照明产品市场占有率将降到10%以下；传统高效照明产品稳定在70%左右；LED照明产品占有率提升到20%以上。事实上，今年1月上旬，在财政部公示的“节能产品政府采购清单”（第十三期）中，首次将LED照明产品列入其中，包括LED道路/隧道照明产品、LED筒灯和反射型自镇流LED灯等。

2 LED灯具在化工企业的应用前景

2.1 LED灯具和传统光源灯具的性能对比

从表1LED和荧光灯、气体放电灯（金卤灯、高压钠灯）的性能对比数据可以看出：

1）LED光效和灯具效率明显高于传统光源，同样功率的灯具的照度明显高于传统灯具。在维持照度不变的情况下，所用灯具数量比传统灯具少，总功率低，一次购置费用、安装费用和长期用电成本低。

2）LED寿命明显长于传统光源，有效减少了维护更换工作量和备件数量，长期来看经济效益可观。

3）LED灯具适用温度范围大，在极低温区域也能正常启动，适合国内高纬度地区。

4）LED 发热量小，表面温度低，大功率（100～200W）也能做到T4-T6，防爆性能好。

5）LED可以瞬间启动，意外断电后不会像气体放电灯一样等待冷却才能重新启动，没有安全隐患。

6）LED适用电压范围很宽，在供电系统出现剧烈波动或者末端电压低的情况下，也能正常运行。

7）LED光源是单向发光，方向性强，可以很容易地利用透镜进行配光，损耗很小。而传统灯具是360度发光，需要使用反光镜，损耗大。同时，电感镇流器也会增加10%左右的电能损耗。

表1 LED和荧光灯、气体放电灯性能对比表

表2 LED灯与汞灯费用支出差额表

2.2 LED灯具和传统光源灯具的经济性对比

新式灯具用在化工企业，不能仅仅考虑本身性能方面的优势，还要从长期运行的安全性、可靠性、经济性来综合考虑，衡量购置成本、安装维护成本、运行成本和其他隐性成本。

根据一般核算原则，我们进行如下设定：

A.灯具运行时间，按照每天10h计算。电费按照0.6元/度计算。LED灯具寿命按照5年计算。B.灯具维护费用，LED灯具无维护费用（5年内灯具、光源故障由厂家负责），气体放电灯更换光源、触发器等零配件价格和人工费用按照灯具价格10%计算，分摊到5年内。C.考虑到传统灯具和LED灯具的灯具效率和电源损耗，保证光通量大致相同的情况下，两者的替代关系简化为功率2:1替换，即用60WLED替代150W金卤灯，240WLED替代400W金卤灯，以此类推。

我们选择乙炔发生厂房进行对比。该区域主要有防爆型荧光灯和防爆型金卤灯两种传统灯具。荧光灯125W，金卤灯是70W。在满足原有照度要求的情况下，我们用功率2:1的原则进行替代。

LED防爆泛光灯（30W）替代125W汞灯。从表2可以看出，LED灯具的一次采购成本较高，但是从运行成本、维护成本来看，LED灯比使用传统灯具要低，即每年可以节省3万多资金。而购置成本多出的资金只须3年即可收回。

LED防爆泛光灯（30W）替代金卤灯防爆泛光灯（70W）。从表3可以看出，LED灯具年化成本比使用传统灯具要低13810元，即每年可以节省24760元。购置成本整体降低了38570元。按照5年寿命计算，光电费和维护费就可节约123800元。

综上所述，在厂房使用LED防爆灯具替换传统光源的防爆灯具，能够明显的降低耗电量，减少运行成本。