淺析城市道路照明節能

作者:凱銘 時間:2018-04-08

  隨著城市經濟建設和交通的快速發展,作為城市建設配套的照明規模及數量越來越大,城市照明的用電量也在迅速上升。如何在滿足城市居民和八方來客生活和工作需要,滿足交通安全,交通順暢的前提下,提倡低碳經濟,推廣綠色照明。在城市道路照明中,科學、合理地節電已成為當前的一個重要課題。本文就這一課題談談自己的體會。

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  一、合適的照度

  在我們城市道路照明節電工作中,合適的照度是首先要重視的問題。我們要按照《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006標準要求,根據城市道路的性質和規模,進行城市道路照明設計。提出多種符合照明標準要求的設計方案,進行綜合性技術經濟分析比較,從中選出技術先進、經濟合理又節約能源的最佳路面照度值和照明功率密度值。不能脫離《城市道路照明設計標準》,片面追求亮度,追求美觀,追求奢華。

  二、電容補償

  城市道路照明的光源主要是氣體放電燈,其起動電流大、功率因數較低,一般均在0.45以下,這樣就會造成回路電流大,線路上產生較多的損耗。《城市道路照明設計標準》中要求氣體放電燈應加電容補償,補償后功率因數應不小于0.8。但標準中并沒有明確是集中補償還是單燈分散補償。目前兩種電容補償方式均在使用。本人認為,由于路燈設施是均勻分布在道路兩側,由電源至路燈燈具的低壓配線較長,道路照明系統產生的損耗主要發生在這一段,采用路燈電源處集中補償方式,并不能減少低壓配線的耗電。而采用單燈分散補償,無疑可以減少路燈電源至燈具這一段線路上產生的損耗,將起到良好的節電效果。

  三、實行半夜控制

  半夜關閉半數光源的方式節電效果直接而顯著,節電運行時段節電達50%,總體約達30%左右。目前,我市普遍采用這種半夜控制方式,采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的措施,關閉部分光源,節電效果十分明顯。但是,采用“亮一隔一”或“亮一隔二”方式時,將造成道路照度均勻度不好。單側布燈時,不宜推廣關閉半數光源的方式。若選用這一方式,則后半夜車道明暗懸殊,照度均勻度遠低于設計標準的要求。在實際運用中,筆者認為可采用雙光源燈具方案,兩個光源可等功率或不等功率。采用這種布燈方案時,上半夜兩個光源全亮,后半夜關閉其中一個光源。這種方式,對照度均勻度基本沒有影響,單側布置、交錯布置、對稱布置時,均可采用這一方案。

  四、智能光源降壓-穩壓-調光技術,

  智能光源降壓-穩壓-調光技術,是將裝置安裝在路燈配電回路的起端,在前半夜控制路燈回路為全壓,接近午夜時分,車稀人少時降低電壓。它的節電原理有二,其一是高壓鈉燈的亮燈維持電壓低于198V時,光源不會熄滅;其二是由于后半夜電網用戶少,負荷低,電網電壓高于220V,而過壓將額外消耗部分電能,采用該裝置則避免了這部分的浪費。根據工程實踐,它的節電效果在15%左右。采用這種裝置,不僅節約了電能,不影響照度均勻度,而且能夠避免光源過壓運行,延長了光源電器的壽命。需要注意的是,這種方式是對配電回路降壓,回路內所有燈具都將在低電壓運行。由于路燈配電回路供電半徑長達800米,隨燈具與供電端距離的增加,電壓逐漸下降,若線路設計不當,有可能出現遠端電壓不能滿足光源所需正常維持電壓。

  五、采用可變功率鎮流器

  可變功率鎮流器,利用氣體放電燈在工作電流適當減少時,仍能正常運行的原理,通過后半夜增加鎮流器電抗,從而降低光源電流,達到路燈系統整體節能的目的。這種方式由于是在燈具處安裝,可以適用于各種路燈布置方式和光源組合方式。對原有道路照明工程,也可采用附加型變功率鎮流器進行改造,對原燈具配套的鎮流器不予更換,既方便改造施工,又降低系統造價。

  六、智能照明調控系統

  早在90年代初,發達國家就已經廣泛的使用了智能照明調控系統,來降低城市照明的費用支出。國家發改委、建設部、國家質量技術監督局已在2000年下發了223號《關于進一步推進"中國綠色照明工程"的意見》的文件中,提出推廣節電智能照明調控系統,深入開展綠色照明節能工作的要求。采用智能照明調控系統為照明設備提供各種自動化控制功能,通過電腦控制和管理軟件實現無故障智能化和無人值守。不但節約了很大一部分綜合費用,方便了行人和車輛的行駛,還可平均延長燈具壽命2倍以上,大量減少了燈具損耗,節省了燈具的購置費和更換工程費及維護費等。另外,也減輕了維護人員的勞動量。更重要的是,在很多場所,燈具更換有很大的難度和危險性,工傷事件時有發生,燈具壽命的延長可大大降低這種危險的發生。提高安全可靠性。