城市道路照明節(jié)能淺析

隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通的快速發(fā)展，作為城市建設(shè)配套的照明規(guī)模及數(shù)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(jīng)濟(jì)，推廣綠色照明。在城市道路照明中，科學(xué)、合理地節(jié)電已成為當(dāng)前的一個(gè)重要課題。本文就這一課題談?wù)勛约旱捏w會(huì)。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·智能照明系統(tǒng)

一、合適的照度

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在我們城市道路照明節(jié)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-2006標(biāo)準(zhǔn)要求，根據(jù)城市道路的性質(zhì)和規(guī)模，進(jìn)行城市道路照明設(shè)計(jì)。提出多種符合照明標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，從中選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理又節(jié)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，片面追求亮度，追求美觀，追求奢華。

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二、電容補(bǔ)償

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城市道路照明的光源主要是氣體放電燈，其起動(dòng)電流大、功率因數(shù)較低，一般均在0.45以下，這樣就會(huì)造成回路電流大，線路上產(chǎn)生較多的損耗。《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中要求氣體放電燈應(yīng)加電容補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)應(yīng)不小于0.8。但標(biāo)準(zhǔn)中并沒有明確是集中補(bǔ)償還是單燈分散補(bǔ)償。目前兩種電容補(bǔ)償方式均在使用。本人認(rèn)為，由于路燈設(shè)施是均勻分布在道路兩側(cè)，由電源至路燈燈具的低壓配線較長，道路照明系統(tǒng)產(chǎn)生的損耗主要發(fā)生在這一段，采用路燈電源處集中補(bǔ)償方式，并不能減少低壓配線的耗電。而采用單燈分散補(bǔ)償，無疑可以減少路燈電源至燈具這一段線路上產(chǎn)生的損耗，將起到良好的節(jié)電效果。

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三、實(shí)行半夜控制

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半夜關(guān)閉半數(shù)光源的方式節(jié)電效果直接而顯著，節(jié)電運(yùn)行時(shí)段節(jié)電達(dá)50%，總體約達(dá)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(guān)閉部分光源，節(jié)電效果十分明顯。但是，采用“亮一隔一”或“亮一隔二”方式時(shí)，將造成道路照度均勻度不好。單側(cè)布燈時(shí)，不宜推廣關(guān)閉半數(shù)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(yuǎn)低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在實(shí)際運(yùn)用中，筆者認(rèn)為可采用雙光源燈具方案，兩個(gè)光源可等功率或不等功率。采用這種布燈方案時(shí)，上半夜兩個(gè)光源全亮，后半夜關(guān)閉其中一個(gè)光源。這種方式，對(duì)照度均勻度基本沒有影響，單側(cè)布置、交錯(cuò)布置、對(duì)稱布置時(shí)，均可采用這一方案。

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四、智能光源降壓-穩(wěn)壓-調(diào)光技術(shù)，

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智能光源降壓-穩(wěn)壓-調(diào)光技術(shù)，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(shí)分，車稀人少時(shí)降低電壓。它的節(jié)電原理有二，其一是高壓鈉燈的亮燈維持電壓低于198V時(shí)，光源不會(huì)熄滅;其二是由于后半夜電網(wǎng)用戶少，負(fù)荷低，電網(wǎng)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(fèi)。根據(jù)工程實(shí)踐，它的節(jié)電效果在15%左右。采用這種裝置，不僅節(jié)約了電能，不影響照度均勻度，而且能夠避免光源過壓運(yùn)行，延長了光源電器的壽命。需要注意的是，這種方式是對(duì)配電回路降壓，回路內(nèi)所有燈具都將在低電壓運(yùn)行。由于路燈配電回路供電半徑長達(dá)800米，隨燈具與供電端距離的增加，電壓逐漸下降，若線路設(shè)計(jì)不當(dāng)，有可能出現(xiàn)遠(yuǎn)端電壓不能滿足光源所需正常維持電壓。

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五、采用可變功率鎮(zhèn)流器

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可變功率鎮(zhèn)流器，利用氣體放電燈在工作電流適當(dāng)減少時(shí)，仍能正常運(yùn)行的原理，通過后半夜增加鎮(zhèn)流器電抗，從而降低光源電流，達(dá)到路燈系統(tǒng)整體節(jié)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(duì)原有道路照明工程，也可采用附加型變功率鎮(zhèn)流器進(jìn)行改造，對(duì)原燈具配套的鎮(zhèn)流器不予更換，既方便改造施工，又降低系統(tǒng)造價(jià)。

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六、智能照明調(diào)控系統(tǒng)

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早在90年代初，發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)廣泛的使用了智能照明調(diào)控系統(tǒng)，來降低城市照明的費(fèi)用支出。國家發(fā)改委、建設(shè)部、國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已在2000年下發(fā)了223號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)"中國綠色照明工程"的意見》的文件中，提出推廣節(jié)電智能照明調(diào)控系統(tǒng)，深入開展綠色照明節(jié)能工作的要求。采用智能照明調(diào)控系統(tǒng)為照明設(shè)備提供各種自動(dòng)化控制功能，通過電腦控制和管理軟件實(shí)現(xiàn)無故障智能化和無人值守。不但節(jié)約了很大一部分綜合費(fèi)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(jié)省了燈具的購置費(fèi)和更換工程費(fèi)及維護(hù)費(fèi)等。另外，也減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)量。更重要的是，在很多場所，燈具更換有很大的難度和危險(xiǎn)性，工傷事件時(shí)有發(fā)生，燈具壽命的延長可大大降低這種危險(xiǎn)的發(fā)生。提高安全可靠性。