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【wled】干货!用LED灯取代金卤灯的可行性分析

1.金属卤化物灯名称的由来

我们知道,荷兰飞利浦是荧光灯的发明者,荧光灯用电子束打击水银蒸汽后会产生紫外线,照在荧光粉上产生可见光。

以后的所谓节能灯实际上就是把荧光灯做细、弯曲并和电子镇流器一体化而成。他们又在荧光灯的基础上,做出高压水银灯,过去就叫水银灯,是拍照拍电影经常采用的灯具。后来大家都知道水银是剧毒,他们就不再叫水银灯,而因为其中掺有卤族化合物,实际上应该是称为水银卤素灯(Mercury Halide Lamp),但是飞利浦把它叫Metal Halide Lamp,用金属来取代水银,而到了中国又再把金属简化为金,就美其名为金卤灯,其实里面一点金都没有,而只有银,可惜也不是银,而是剧毒的水银!由此可见这些大公司忽悠中国老百姓的本事真是是无奇不有!

2.金卤灯的规格

飞利浦的金卤灯有如下几种规格:

PAR20 35W 942,PAR20 35W 830,PAR30 35W 942,PAR30 35W 830,PAR30 70W 942,PAR30 70W 830。

其中35W为标称功率,而实际功率为39W,70W也是标称功率,实际功率为73W。

942和830是色温上的差别,942的色坐标x=371,y=366;而830的x=433,y=402,

实际上942也就是4200K,而830就是3000K。

3.金卤灯的尺寸和射角

金卤灯的外形如下图:

虽然金卤灯也采用PAR20和PAR30灯名称,但是它的尺寸和PAR灯有很大的不同,主要因为它的长度很长(因为高压水银灯本身需要一定的长度放电),而只是直径上和PAR灯相同而已。

它的光束射角有三种,26°,34°和70°。

4.金卤灯的价格

目前在阿里巴巴网上可以查到的价格,以上几种规格的飞利浦金卤灯价格都一样,都是125元一只(不带镇流器)。但是国产的金卤灯的价格就参差不齐。例如雷士照明的TLH301型的70W金卤灯轨道灯,带电感镇流器和轨道灯系统,售价240元。如下图所示:

上海亚明的带镇流器的金卤灯,250W的299元,400W的325元。外形如下图:

非品牌的常州新亮点的1000W金卤灯,如果采用亚明的金卤灯售价850元,如果采用飞利浦的1000W金卤灯,售价1200元,其外形如下:

5.金卤灯的性能

虽然目前金卤灯卖得最多的是70W金卤灯,这些都是普通商家采用的。而另外还有更大功率的金卤灯则主要是工矿灯。他们的性能指标如下:

150W以下E27灯头,以上E40灯头

色温:4500K

流明数:1000瓦,80000流明(飞利浦)

光效:因为金卤灯通常是360度发光,在垂直安装时有不少光线被挡住,所以整灯光效很低

寿命:30000小时,每天6小时,可以点10年

IP65

金卤灯的泡壳温度极高,因为它的发光效率不受温度影响,所以为了提高泡壳温度,就用石英来代替玻璃。以后更用透明陶瓷来代替石英。

其实金卤灯的最大缺点除了含汞以外就是需要镇流器,因为它的启动电流极大超过15A,而且又需要很高的启动电压,所以最常用的就是和荧光灯一样采用一个大电感,可是这样一来它的功率因数PF值就很低,大约0.5左右。如果要高PF,就必须采用性能更好,但价格更贵的电子镇流器。普通型电感镇流器价钱为65元,节能型电感镇流器的价钱为80元。而电子型的镇流器的价钱就要上百元了。

6.和LED灯比较

虽然LED有很多优点,但是目前来说,大多数还只能取代150W以下的金卤灯,至于要取代400W到1000W金卤灯的LED灯就必须采用极大的水冷循环的散热器。

7.金卤灯的产量和市场

从1999年到2004年我国金卤灯的产量如下图所示:

单位:万只

我国金卤灯产量

从1999年的200万只增加到2004年的1842万只。

据2007年估计:未来三年内,金卤灯的销售量将达到4150万盏,总销售额超过87亿,其中电子金卤灯至少占有20%的份额,即销售量830万盏,销售额15.4亿元。据初步统计,07年国内有实力的金卤灯生产厂家不到50家,主要分布在广东、浙江、江苏、上海、北京等地区,主要生产企业有飞利浦、欧司朗、GE、上海亚明、江苏普罗斯、佛山照明、佛山华全照明等。

2009年金卤灯的产量已经达到4500万只,并以每年15-20%的速度递增。

中国照协预测2010年金卤灯产量为5000万只。其中绝大多数是70W的金卤灯。

2014年估计产量为9000万只。

2015年上半年金卤灯的销量普遍增长10%-30%。

8.用LED的PAR灯取代70W金卤灯的大趋势

70W金卤灯的总流明为5600流明,然而70W金卤灯的整灯光效比较低,因为还要包括镇流器的效率,镇流器的效率大约为:电子镇流器:91-93%,电感镇流器:77-82%。但是从流明数来看,好像并没有考虑镇流器的效率。如果考虑镇流器的效率,那么采用电子镇流器的总流明为5096流明,采用电感镇流器的总流明为4312流明。

现在网上出现大量35瓦的LEDPAR30灯用来取代70W金卤灯,全都采用风扇散热。其外形也大同小异:

从阿里巴巴的数据来看,全国有1800多家公司在生产和销售这种企图取代70W金卤灯的LEDPAR灯,真的是如同爆炸般的市场,可见其市场的需求量有多大,但是也可见其竞争之激烈。

9.目前各生产厂家的主要问题如下:

要取代70W金卤灯其流明数必须达到5600流明以上,现在市面上大多数35W的PAR30等,其光通量大多数低于3000流明,光效只有85lm/W。也就是他们的亮度远远低于70W的金卤灯。

如果拿光效最高的飞利浦CDM-TC/830/70w陶瓷金卤灯作为替代对象:光通量:6600lm、光效94.2lm/w、色温3000k、Ra83、寿命9000h、批发价222元/只,如果采用光效为110lm/W的LED光引擎,那么也至少需要60W。

现在几乎所有企图取代70W金卤灯的LEDPAR灯,它的功率都是只有35W,这可能是因为采用了PAR30的灯壳,尽管装了散热风扇,也还是无法超过35W的功率,而35W的功率要输出6600流明,其光效就必须达到188lm/W,这在目前的技术显然是不可能的。

其实因为70W金卤灯的输入功率就有80W左右,只要加大LED灯的功率就可以毫无问题地取代70W金卤灯。

10.埃菲莱公司的60WLED灯

埃菲莱公司最近和上海晶昊光电科技公司合作,由晶昊提供散热器,埃菲莱提供光引擎,开发了一款60W的LED灯具,用于取代70W金卤灯。其外形如下:

采用了E27灯头(加转换头可变成E40),也采用风扇散热,整灯重量不超过500g。外径:87mm,长度:165mm。总流明6900流明(远远超过飞利浦金卤灯的6600流明)。光效115lm/W,色温5700K,显色指数大于84。输入功率60W,和飞利浦金卤灯的73W(加上镇流器消耗8W,总共81W)相比,节省功率21W(省35%)。而且其所消耗的输入功率完全不随输入电压变化(见下图),光效也基本上不随电压变化:

其中垂直坐标为灯具所消耗的输入功率和光效,横坐标为输入市电电压的变化。

和金卤灯相比,另一个最大的优点是不含汞,无毒,无公害。

而且飞利浦的70W金卤灯售价130元,加上8W电感镇流器89元,再加上灯罩18元,总共237元,而LED灯可能只要它的一半的价钱。(作者:茅于海)

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