作者:發布時間:2015-09-17瀏覽:
隨著我國城市道路建設的腳步日益加快,道路照明(防爆燈、LED路燈等)的用電量不斷上升,占國內照明總用電量的比重逐年提高。在世界能源嚴重緊缺的今天,道路照明如何才能做到節能降耗、綠色環保,是我們目前迫切需要解決的問題。
文章將從4 個方面闡述道路照明的節能方法和技術措施。
1 節能標準
1. 1 道路照明應根據道路的級別、類型以及被照場所的要求和特點合理選定照明標準值,在確保各級道路符合相應的照明標準的前提下考慮節能,不能為節能而不顧合理的照明需求。道路照明的照明標準值應按“CJJ 45 - 2006 城市道路照明設計標準”的規定來確定。
1. 2 道路照明應以照明功率密度( LPD) 作為照明節能的*價指標,道路照明功率密度值應符合“CJJ 45- 2006 城市道路照明設計標準”的規定,各級道路照明的實際能耗不得超過標準規定的功率密度限值。當設計計算照度高于照度標準值時,照明功率密度值不得相應增加。
2 照明器材的選擇
2. 1 光源及鎮流器 道路照明所使用的光源及鎮流器的性能指標應符合國家現行有關能效標準規定的節能*價值要求,如“GB 19573 - 2004 高壓鈉燈能效限定值及能效等級”、“GB 19574 - 2004 高壓鈉燈用鎮流器能效限定值及節能*價值”等標準。
2. 1. 1 光源的選擇 道路照明光源應采用節能高效的綠色光源,應通過比較各種光源的光效、顯色性、壽命等性能參數,同時考慮道路照明的要求和照明效果來綜合確定。道路照明應選擇高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈和LED 作為照明光源,不應采用低光效的自鎮流高壓汞燈和白熾燈作為照明光源。
(1) 高壓鈉燈的光效高,壽命長,顯色性符合一般道路照明的要求,可作為機動車交通道路照明的首選光源,在各類道路上使用;
(2) 金屬鹵化物燈、細管徑熒光燈和緊湊型熒光燈的顯色性好,發光效率較高,可作為商業區和居住區的人行道路照明光源。金屬鹵化物燈還可用于市中心、商業中心等對顯色性要求較高的機動車交通道路照明;
(3) LED 作為一種新型照明光源具有發光效率高、顯色性好、壽命長、光方向性強、響應快、污染少等諸多優點,正逐步被推廣應用于道路照明領域。LED技術正處于快速發展階段,未來將取代其他光源,廣泛應用于道路照明領域。
2. 1. 2 鎮流器的選擇 應按光源要求配套符合相應能效標準的、功率損耗低、性能穩定的鎮流器。如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器( 與普通電感鎮流器相比,節能型電感鎮流器可節約近50% 的電能) ,光源功率較小時(150W 以下) 可配用電子鎮流器。在電源電壓波動較大的場所,為了節能和保持光輸出穩定,延長光源的使用壽命,宜配用恒功率鎮流器。細管徑熒光燈應配用電子鎮流器或節能型電感鎮流器。
2. 2 燈具
2. 2. 1 選擇燈具時,在滿足燈具相關標準以及光強分布和眩光限制要求的前提下,應采用高效率的燈具。常規道路照明燈具效率不得低于70% ;泛光燈具效率不得低于65%。
2. 2. 2 燈具的利用系數是道路照明燈具的重要光學性能指標,它是指落在被照道路上的光通量與燈具中光源的額定光通量的比值。在保證道路要求的照度標準值的前提下,燈具的利用系數越高越節約能源,因此應根據不同道路的級別,選擇燈具利用系數高的配光類型合適的燈具。
2. 2. 3 提高燈具的防護等級可以有效地減少燈具維護工作量,提高燈具的維護系數,有利于節約能源。 因此道路照明應采用密閉式燈具,燈具光源腔的防護等級不應低于IP54。環境污染嚴重、維護困難的道路和場所,光源腔的防護等級不應低于IP65。
2. 2. 4 提高照明線路的功率因數,可以有效減少照明線路的電能損耗。氣體放電燈的功率因數一般在0. 4 ~ 0. 6,為了提高照明線路的功率因數,氣體放電燈每盞燈具內應安裝電容器進行無功補償,補償后的功率因數不應低于0. 9。
3 路面照度的控制 在深夜,由于道路車流量小,降低路面照度是節能效果最為明顯的一項措施。除居住區和少數有特殊要求的道路以外,在深夜宜選擇以下措施降低路面照度。
(1) 深夜關閉不超過半數的燈具,但不得關閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具,以免道路照明均勻度降低過多,影響交通安全。當路燈為單側布置時,應采用間隔熄燈的方式;當路燈為雙側交錯布置時,應采用熄滅一側路燈的方式;當路燈為雙側對稱布置時,應采用交叉熄燈的方式;
(2) 采用雙光源燈具,深夜時關閉1 只光源。如將1 盞燈具內的2 只光源在上半夜全部點亮,下半夜道路車流量小時關掉其中1 只光源;
(3) 采用能在深夜自動降低光源功率的裝置,如變功率鎮流器或智能型照明調控裝置等。變功率鎮流器是通過時間控制器和電子開關來調節鎮流器的電抗,減小光源回路電流,從而調節燈管的功率,從全功率降至60% ~ 70% 的功率。如高壓鈉燈燈具內安裝變功率鎮流器時,深夜能自動降低光源的功率(400W 降至250W,250W 降至150W,150W 降至100W) ,從而達到節能的目的。智能型照明調控裝置是一種智能型降壓穩壓調光裝置,能夠根據電網電壓的波動,平滑地對路燈輸入電壓進行動態調整,自動調光。在深夜電網電壓升高、道路車流量小時進行自動調壓,降低光源的功率,從而降低路面照度,達到節能的效果。
比較上述3 種方法,第1 種方法是以往常用的“全、半夜燈”做法,其優點是簡單,節電效果明顯,可節電50% 左右;缺點是會導致道路路面照度均勻度降低,還會增加電纜的用量,增加投資。第2 種、第3種方法既可以達到節能的目的( 節電30% ~ 50% ) ,又不會影響路面照度均勻度,還可以節省電纜的用量,減少投資,是較為合理的方法。但雙光源燈具對燈具與光源的配合有一定的要求;智能型降壓穩壓調光裝置的設備費較高;而采用變功率鎮流器的方法對燈具和電源端設備無特別的要求,因此是最簡便、經濟、實用、可靠的節能方法。
4 照明供電和控制
4. 1 照明供電 城市道路照明宜采用路燈專用變壓器供電,配電變壓器的負荷率宜為70% ,變壓器應選用10 型及以上的節能環保型、低損耗、低噪音、結線組別為D,yn11 的三相配電變壓器。道路照明宜采用三相供電并盡可能使三相負荷平衡,減小供電線路的電流,從而降低線路的電能損耗和電壓損失。
4. 2 照明控制
4. 2. 1 道路照明應根據所在地區的地理位置和季節變化合理確定開關燈時間,并應根據天空亮度變化進行必要修正。宜采用光控和時控相結合的控制方式,以時控為基礎,并輔以光控功能,采用可靠度高和一致性好的控制設備,使道路照明的開、關控制準確合理。道路照明開燈時的天然光照度水平宜為15lx;關燈時的天然光照度水平,快速路和主干路宜為30lx,次干路和支路宜為20lx。
4. 2. 2 道路照明宜采用智能化控制,通過計算機網絡技術,利用有線和無線傳輸方式,對路燈的啟閉、運行狀態、故障情況等進行遙控、遙測、遙信,從而實現對路燈的遠距離監控和管理。通過時控、光控、程控等多種智能化控制模式,實現對道路照明的動態智能化場景控制,從而達到長期安全、節能運行和科學管理的目的。
5 總結 道路照明節能是一項復雜的系統性工程,涉及到多方面的內容,為此應制定一套完善的道路照明節能措施,合理地確定道路照明照度標準,嚴格控制道路照明的功率密度值,選擇高效率的光源和照明燈具,采用先進的智能化照明控制技術,從而達到節能降耗、綠色環保的目的,創造良好的經濟和社會效益。
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