道路照明節(jié)能措施

從道路照明的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、照明器材的選擇、路面照度的控制以及照明供電和控制幾個(gè)方面介紹道路照明的節(jié)能方法和技術(shù)措施。采用這些措施，可使道路照明達(dá)到良好的節(jié)能效果。

隨著我國(guó)城市道路建設(shè)的腳步日益加快，道路照明的用電量不斷上升，占國(guó)內(nèi)照明總用電量的比重逐年提高。在世界能源嚴(yán)重緊缺的今天，道路照明如何才能做到節(jié)能降耗、綠色環(huán)保，是我們目前迫切需要解決的問(wèn)題。文章將從4 個(gè)方面闡述道路照明的節(jié)能方法和技術(shù)措施。

1 節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

1. 1 道路照明應(yīng)根據(jù)道路的級(jí)別、類(lèi)型以及被照?qǐng)鏊囊蠛吞攸c(diǎn)合理選定照明標(biāo)準(zhǔn)值，在確保各級(jí)道路符合相應(yīng)的照明標(biāo)準(zhǔn)的前提下考慮節(jié)能，不能為節(jié)能而不顧合理的照明需求。道路照明的照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按“CJJ 45 － 2006 城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定來(lái)確定。

1. 2 道路照明應(yīng)以照明功率密度( LPD) 作為照明節(jié)能的*價(jià)指標(biāo)，道路照明功率密度值應(yīng)符合“CJJ 45－ 2006 城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定，各級(jí)道路照明的實(shí)際能耗不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的功率密度限值。當(dāng)設(shè)計(jì)計(jì)算照度高于照度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，照明功率密度值不得相應(yīng)增加。

2 照明器材的選擇

2. 1 光源及鎮(zhèn)流器

道路照明所使用的光源及鎮(zhèn)流器的性能指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的節(jié)能*價(jià)值要求，如“GB 19573 － 2004 高壓鈉燈能效限定值及能效等級(jí)”、“GB 19574 － 2004 高壓鈉燈用鎮(zhèn)流器能效限定值及節(jié)能*價(jià)值”等標(biāo)準(zhǔn)。

2. 1. 1 光源的選擇

道路照明光源應(yīng)采用節(jié)能高效的綠色光源，應(yīng)通過(guò)比較各種光源的光效、顯色性、壽命等性能參數(shù)，同時(shí)考慮道路照明的要求和照明效果來(lái)綜合確定。道路照明應(yīng)選擇高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、細(xì)管徑熒光燈、緊湊型熒光燈和LED 作為照明光源，不應(yīng)采用低光效的自鎮(zhèn)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(zhǎng)，顯色性符合一般道路照明的要求，可作為機(jī)動(dòng)車(chē)交通道路照明的首選光源，在各類(lèi)道路上使用;(2) 金屬鹵化物燈、細(xì)管徑熒光燈和緊湊型熒光燈的顯色性好，發(fā)光效率較高，可作為商業(yè)區(qū)和居住區(qū)的人行道路照明光源。金屬鹵化物燈還可用于市中心、商業(yè)中心等對(duì)顯色性要求較高的機(jī)動(dòng)車(chē)交通道路照明;(3) LED 作為一種新型照明光源具有發(fā)光效率高、顯色性好、壽命長(zhǎng)、光方向性強(qiáng)、響應(yīng)快、污染少等諸多優(yōu)點(diǎn)，正逐步被推廣應(yīng)用于道路照明領(lǐng)域。LED技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，未來(lái)將取代其他光源，廣泛應(yīng)用于道路照明領(lǐng)域。

2. 1. 2 鎮(zhèn)流器的選擇

應(yīng)按光源要求配套符合相應(yīng)能效標(biāo)準(zhǔn)的、功率損耗低、性能穩(wěn)定的鎮(zhèn)流器。如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應(yīng)配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器( 與普通電感鎮(zhèn)流器相比，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器可節(jié)約近50% 的電能) ，光源功率較小時(shí)(150W 以下) 可配用電子鎮(zhèn)流器。在電源電壓波動(dòng)較大的場(chǎng)所，為了節(jié)能和保持光輸出穩(wěn)定，延長(zhǎng)光源的使用壽命，宜配用恒功率鎮(zhèn)流器。細(xì)管徑熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

2. 2 燈具

2. 2. 1 選擇燈具時(shí)，在滿(mǎn)足燈具相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及光強(qiáng)分布和眩光限制要求的前提下，應(yīng)采用高效率的燈具。常規(guī)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(shù)是道路照明燈具的重要光學(xué)性能指標(biāo)，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(biāo)準(zhǔn)值的前提下，燈具的利用系數(shù)越高越節(jié)約能源，因此應(yīng)根據(jù)不同道路的級(jí)別，選擇燈具利用系數(shù)高的配光類(lèi)型合適的燈具。

2. 2. 3 提高燈具的防護(hù)等級(jí)可以有效地減少燈具維護(hù)工作量，提高燈具的維護(hù)系數(shù)，有利于節(jié)約能源。

因此道路照明應(yīng)采用密閉式燈具，燈具光源腔的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP54。環(huán)境污染嚴(yán)重、維護(hù)困難的道路和場(chǎng)所，光源腔的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP65。

2. 2. 4 提高照明線(xiàn)路的功率因數(shù)，可以有效減少照明線(xiàn)路的電能損耗。氣體放電燈的功率因數(shù)一般在0. 4 ～ 0. 6，為了提高照明線(xiàn)路的功率因數(shù)，氣體放電燈每盞燈具內(nèi)應(yīng)安裝電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，補(bǔ)償后的功率因數(shù)不應(yīng)低于0. 9。

3 路面照度的控制

在深夜，由于道路車(chē)流量小，降低路面照度是節(jié)能效果最為明顯的一項(xiàng)措施。除居住區(qū)和少數(shù)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(guān)閉不超過(guò)半數(shù)的燈具，但不得關(guān)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(guò)多，影響交通安全。當(dāng)路燈為單側(cè)布置時(shí)，應(yīng)采用間隔熄燈的方式;當(dāng)路燈為雙側(cè)交錯(cuò)布置時(shí)，應(yīng)采用熄滅一側(cè)路燈的方式;當(dāng)路燈為雙側(cè)對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，應(yīng)采用交叉熄燈的方式;(2) 采用雙光源燈具，深夜時(shí)關(guān)閉1 只光源。如將1 盞燈具內(nèi)的2 只光源在上半夜全部點(diǎn)亮，下半夜道路車(chē)流量小時(shí)關(guān)掉其中1 只光源;(3) 采用能在深夜自動(dòng)降低光源功率的裝置，如變功率鎮(zhèn)流器或智能型照明調(diào)控裝置等。變功率鎮(zhèn)流器是通過(guò)時(shí)間控制器和電子開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器的電抗，減小光源回路電流，從而調(diào)節(jié)燈管的功率，從全功率降至60% ～ 70% 的功率。如高壓鈉燈燈具內(nèi)安裝變功率鎮(zhèn)流器時(shí)，深夜能自動(dòng)降低光源的功率(400W 降至250W，250W 降至150W，150W 降至100W) ，從而達(dá)到節(jié)能的目的。智能型照明調(diào)控裝置是一種智能型降壓穩(wěn)壓調(diào)光裝置，能夠根據(jù)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，平滑地對(duì)路燈輸入電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，自動(dòng)調(diào)光。在深夜電網(wǎng)電壓升高、道路車(chē)流量小時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，降低光源的功率，從而降低路面照度，達(dá)到節(jié)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(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，節(jié)電效果明顯，可節(jié)電50% 左右;缺點(diǎn)是會(huì)導(dǎo)致道路路面照度均勻度降低，還會(huì)增加電纜的用量，增加投資。第2 種、第3種方法既可以達(dá)到節(jié)能的目的( 節(jié)電30% ～ 50% ) ，又不會(huì)影響路面照度均勻度，還可以節(jié)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(duì)燈具與光源的配合有一定的要求;智能型降壓穩(wěn)壓調(diào)光裝置的設(shè)備費(fèi)較高;而采用變功率鎮(zhèn)流器的方法對(duì)燈具和電源端設(shè)備無(wú)特別的要求，因此是最簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠的節(jié)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(zhuān)用變壓器供電，配電變壓器的負(fù)荷率宜為70% ，變壓器應(yīng)選用10 型及以上的節(jié)能環(huán)保型、低損耗、低噪音、結(jié)線(xiàn)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(fù)荷平衡，減小供電線(xiàn)路的電流，從而降低線(xiàn)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(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的地理位置和季節(jié)變化合理確定開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，并應(yīng)根據(jù)天空亮度變化進(jìn)行必要修正。宜采用光控和時(shí)控相結(jié)合的控制方式，以時(shí)控為基礎(chǔ)，并輔以光控功能，采用可靠度高和一致性好的控制設(shè)備，使道路照明的開(kāi)、關(guān)控制準(zhǔn)確合理。道路照明開(kāi)燈時(shí)的天然光照度水平宜為15lx;關(guān)燈時(shí)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(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)傳輸方式，對(duì)路燈的啟閉、運(yùn)行狀態(tài)、故障情況等進(jìn)行遙控、遙測(cè)、遙信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)距離監(jiān)控和管理。通過(guò)時(shí)控、光控、程控等多種智能化控制模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路照明的動(dòng)態(tài)智能化場(chǎng)景控制，從而達(dá)到長(zhǎng)期安全、節(jié)能運(yùn)行和科學(xué)管理的目的。

5 總結(jié)

道路照明節(jié)能是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及到多方面的內(nèi)容，為此應(yīng)制定一套完善的道路照明節(jié)能措施，合理地確定道路照明照度標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)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(jìn)的智能化照明控制技術(shù)，從而達(dá)到節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的目的，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。