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LED光源,想说爱你不容易!

 yi321yi 2018-08-10

节能一直是数据中心的头等大事,国内外各大权威机构对数据中心能耗结构的调查结果显示,照明系统能耗占据总能耗的3%,因此照明系统的节能降耗应该得到重视。目前数据中心常用的灯具为T5荧光灯,荧光灯的特色在于其性能稳定优异、经济适用、技术成熟并且品质稳定,LED作为一种新型光源,节能、长寿命、无污染。那么,是否采用LED就节能呢?除了价格因素,还有哪些因素阻碍了LED的广泛应用?本文利用DIALux软件研究LED光源和T5荧光灯光源在数据中心机房照明的应用,通过对某数据中心机房进行照度计算,比较LED灯具和T5荧光灯具的优缺点。

GB50034-2013建筑照明设计标准》对机房的照明规定如下表,设计照度与照度标准值的偏差不应超过±10%

房间名称

照度标准值

参考平面

及其高度

功率密度限值

现行值

目标值

主机房

500lx

0.75m水平面

15.0W/m2

13.5 W/m2

此次分析采用的数据中心机房长31米,宽13米,面积403平米,机房吊顶3米,维护系数取0.8,工作面高度取0.75米,地面、天花板、墙面的反射系数分别为30%70%50%,若采用灯具功率为62瓦、灯具光通量为4148lmT5荧光灯,计算结果如下:


若采用灯具功率为40.5瓦,灯具光通量为3500lmLED灯具,计算结果如下:


对比两种方案的计算结果,采用T5荧光灯,工作面平均照度为497Lux,功率密度值为12W/m2;采用LED灯具时,平均照度为502Lux,功率密度值为9.75W/m2。可见,LED灯具更节能,下面从经济的角度比较这两种方案。

光源类型

T5荧光灯

LED

总功率

62W

40.5W

光通量

4148lm

3500lm

灯具数量

78

97

单价

400

800

使用寿命

15000小时

50000小时

实际能效值

12.00W/m2

9.75W/m2

年用电量(365*12Hour)

271.56KWH

177.39KWH

从单个机房的初始投资来看,LED灯具估算价格是T5荧光灯的2倍左右,但是LED的寿命远大于T5荧光灯,因此咱们不妨以5年、10年为一个周期分别计算机房的初始投资和后期维护费用。(工业用电电价按照1.0/千瓦时计算)

年限

T5荧光灯

LED

5

初始投资

3.12

7.76

更换灯具费用

1.44万

0

电费

1357.8

886.95

合计

4.70

7.85

10

初始投资

3.12

7.76

更换灯具费用

5.99

0

电费

2715.6

1773.9

合计

9.38

7.94

从上表的计算结果可以看出,由于荧光灯的寿命只有15000小时,更换灯具费用较高,而LED的寿命长达50000小时,几乎不存在后期更换灯具的费用,因此长期看来,LED的经济效益反而比荧光灯好。

虽然在上述的比较中,LED灯具完胜荧光灯,但是LED作为一种新型光源,在快速发展的同时仍然存在以下问题:

  1. 散热问题。LED光源是点状发光光源,其产生的热量也集中在极小的区域,若产生的热量无法及时散发出去,可能加速芯片和封装树脂的老化,还可能导致焊点融化,使芯片失效。

  2. 光色问题。LED发出的白光带有较多的蓝光成分,在这种光的照明下人们的视觉感受不是很自然,而且LED发出的光容易引起眩光。

  3. 2009年开始,政府针对LED照明产业有多项优惠措施,吸引众多厂商竞相进入LED产业。由于缺乏统一的标准,一部分企业研究开发了自己的产品,有些则借鉴或仿制,产品水平良莠不齐,各家产品规格各异,互换性差,维修困难。

总之,LED灯具对环境无污染、无频闪且耗能少,与T5荧光灯相比,已经具备明显的竞争优势。相信随着半导体照明产品性能的持续提升和制造成本的不断降低,同时随着行业标准、产品认证、相关政策的完善,未来十年,LED灯具将取代传统照明,为绿色数据中心建设贡献一份力量。

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