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城市绿色照明节能方案分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-08-09  来源:泰州市路灯管理处(225300)  作者:常 春  浏览次数:981
核心提示:绿色照明是当今照明界的一种趋势,随着经济的飞速发展,电力供应趋于紧张,全国各地都不同程度地出现了拉闸限电的现象,这样的照明节电深受到各界人士及有关部门的重视。本文主要根据本人的实践经验,针对城市绿色照明节能方案进行粗浅的分析。

  要 绿色照明是当今照明界的一种趋势,随着经济的飞速发展,电力供应趋于紧张,全国各地都不同程度地出现了拉闸限电的现象,这样的照明节电深受到各界人士及有关部门的重视。本文主要根据本人的实践经验,针对城市绿色照明节能方案进行粗浅的分析。

关键词 绿色照明 照明标准 节能方案 科学管理

城市道路的照明节能,是显而易见的绿色照明突破口。因此各地都将路灯节能工作提到政府议事日程,大部分政府,都能冷静思考,听取专家意见,通过试点,取得成功经验稳妥推进。
  其实,路灯绿色照明的节能技术与方案,在全国政治和商业两大良好环境下,似乎形势一片大好,但对熟悉照明节能技术与电力技术的工程技术人员来说,却深感忧虑。
  以下将对我国目前路灯照明工程进行分析,希望能对道路照明节能工作有所参考。

一、合理确定照明标准

城市照明节电决不是靠降低照明标准来实现的,应在确保各级道路符合相应的照明标准的前提下讲节能。因此,每当一项道路照明厂程没计施工时,我们应允分利用光能,使被照明环境达到照明标准要求。首先,确定道路照明等级,按照主干道、次干道、住宅小区等不同的照明场所进行合理设计,以便最大限度地利用光能。通常叮做出几种方案进行分析比较,从中选取既经济合理又节能的方案。以道路照明来讲,一般采用较人的安装高度与间距和大功率的光源,比采用较小的安装高度与间距和小功率的光源更为经济合理和节能。

二、科学控制开关时间

城市照明启闭时间准确与否,也是路灯照明节电的一个主要方面,我市装灯容量97年底统计值700千瓦,如果启闭时间控制精确,以每天少点5分钟计算,则每年节电约21280千瓦时,因此,在城市照明启闭时间的控制上是大有文章可做的。

目前,公共照明时间的控制方法大致有:人工控制、时钟控制、光电控制、微机控制等。

人工控制一般需设专人值班,按值班人员的眼睛直观感觉为标准执行,由于牵涉到值班人员视觉判断能力,责任心等多种因素。故很难准时。

光电控制是目前使用较普通的一种,其按预先调整好的动作照度值,由光电头采集自然光、照度值与动作照度值—致时,光电控制器动作,接通照明电源。日前,市场上销售的光电控制器还不能调整到理想的启闭照度值,另外其只有一个动作照度值调节电位器,不能将晚上开灯和早上熄灯分开调为两个动作照度值,尚有一定缺陷。

时钟控制目前常用的有YPK2型时钟、YD166B型时控开关。虽然减少了人工操作,但由于n出口落时刻每天在变。所以隔一段时间就要调整下照明灯启闭时刻表,较为麻烦,如不经常调整,将造成启闭照明灯不是偏早-就是偏晚。影响照明作用的发挥,另外由于刻度限制,电池供电等因素,也易造成控制偏差。

微电脑控制是籽全年365天每天的日出、日落时刻制成控制数据贮入微机,自动对每天的启闭进行控制,另外加光电头进行修正,即能在阴雨天提前开、熄灯,微机控制虽克服前几种控制力法所存在的一些缺点,但还不能做到智能化,在跟跞天气变化启闭照明方面还有偏早偏晚的现象。

除上述照明的控制方法外,还可采取半夜灯,当夜深人静时,道路上车辆行人稀少,则可自动熄灭一部分灯,如有数排路灯的,熄灭其中的几排或者隔盏熄灯,适当降低照明度,减少耗电量,这就要求设计人员设计时,就将半夜灯的控制、线路的敷设等各种因素考虑进去。


三、半夜灯控制方案
  在上世纪70年代,由于美日韩等国经济的高速发展,曾经导致过一次严重的能源危机,在当时,日本曾使用过路灯隔盏亮控制技术,即上半夜灯全亮,后半夜,隔盏关闭,实现节能。
  半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式,半夜灯是指在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯,由于后半夜人流量、车流量较少,亮度不需要太高的情况下,在2300以后灭一部分灯,以达到节约电能的目的,其特点是:投资小,见效快,且效果明显、方法简单易行、维护方便,节电率达到20%以上。但这种控制方式,最大的缺点是照度不均匀。半夜灯如果与路灯无线监控系统配合使用效果更佳,半夜灯着灭灯时间易于调整,而且由于电力供应是三相线,而要实现1/2或更小的功率控制,因此无论如何,都将导致电力变压器的三相严重不平衡,主要危害有:
  1、变压器寿命缩短,选型困难。工程为了省钱,往往功率选型偏小,变压器寿命缩短。比如4路线路,每路50A,前半夜,三相电路将是50A100A50A,后半夜三相电流将是50A50A0A,从上面看出,工程选择变压器时,如果选3X100A,成本太高,也觉得浪费,如果选3X50A,又出现过载,一般可能会选择3X70A的变压器,这样,前半夜,变压器一般处于过载状态,发热严重,寿命缩短。
  2、功率总不能平衡,威胁电网安全。路灯变压器一般直接挂在高压线路上,如果大量的路灯供电,都采用这种极端不平衡的方式,很难控制高压侧的线路平衡,极端情况下,将导致电网崩溃。
  3、全半夜以及后半夜不平衡,导致灯具电压过高,灯具烧毁严重。从上面的数据看出,变压器工作总不能平衡,因此上半夜50A的轻载线路上将出现过压,电压高达250伏以上,灯具寿命大大缩短,灯具高温烧毁严重。后半夜,空载的相,如果挂有仪器,也将出现高压,使仪器仪表容易损坏。
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、后半夜时,道路长达40米的阴影,出现斑马效应,给行车带来安全隐患,也影响社会治安和
  
四、灯光节电器

在道路照明工程中,照度受电网电压影响,而电网电压受负荷影响,在负荷高峰时电压偏低,在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰,此时电网电压低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜时为道路交通量低谷,此时电网负荷是低谷,而电网电压偏高,光源发出的光通量高,路面照度高。这种不合理现象,造成既影响交通安全,又严重浪费能源和资金的现象,我们知道,在负荷不变的情况下,电能的消耗与电压的平方成正比,节电器就是将电压调低,达到节能的目的,其方式一般有两种:即可控硅调压技术和电磁调压技术。可控硅因其元器件可靠性差,解决不了对电网的谐波干扰,得不到广泛应用和供电部门认可,目前得到广泛应用的主要为电磁调压系统,其核心是一种特殊的变压装置。现阶段的节电器已成为集电磁技术、智能技术、数据控制技术于一体的高科技节电产品,具有完美的调节性和节电效果,其特点是:节电率可调,节电起始、终止时间可调,对电网电压无污染,发生故障时有自动旁路功能,且操作简便、照度均匀,节电率达到20%-40%,有些节电器还有功率补偿功能;其缺点是维护难度大,投资较高。
五、其它节能方法

1)光源:选用高效节能的照明系统

用紧凑型荧光灯(节能灯)取代白炽灯与小功率的高压汞灯,一支18W的节能灯的光通量相当于一支100W的白炽灯,节能效果显著;

②用高光效高压钠灯和金卤灯取代高压汞灯和普通高压钠灯,例:功率为400W的高压汞灯、高压钠灯,高光效高压钠灯(飞利浦系列)它们的光通量分别为22000LM48000LM54000LM,分别提高118%13%,节能效果显而易见;

③采用LED灯取代传统的霓虹灯,其特点是:亮度高;可通过控制器达到多种色彩和图案的变化;功耗小,寿命长,同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%,寿命却是霓虹灯的510倍;维修方便、简单。

2)灯具:选用IP防护等级高,反射效率高的照明灯具。

3)电器:气体放电灯具有负的伏安特性,所以必须串联镇流器工作,通常的电感镇流器功耗大,可达到灯本身消耗功率的10%以上,且功率因数为50%左右。①通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上;②采用电感节能整流器取代普通镇流器,可节能5%左右;③2002年部分厂家推出电感调光镇流器,它是在镇流器中多设置一个抽头,利用调节器预设的时间调整输出电压,从而调整输出电流达到节电目的,现有400W250W250W150W两种规格,其特点是:节能效果显著、照度均匀、尤其适宜旧街道改造。

4)电子镇流器取代电感镇流器,电子镇流器的特点是:

提高电路效率,即降低镇流器的能耗;

减轻重量,尤其是对大尺寸的灯更为明显;

提高多种类型灯的光效;

无闪烁;

消除电源电流谐波且不使用校正电容器就可提供一个接近1的功率因素;

消除可听得见的镇流器噪音;

便于精确地控制灯的功率或电流;

对高压灯能减少启动稳定时间和再启动时间;

更好地控制灯的启动和工作条件,从而提高灯的寿命。

电子镇流器的节能效果明显,但因其价格较高、寿命较短而得不到广泛的推广和应用。

2) 选用光伏发电系统

选用光伏发电系统,就是把太阳能转换成电能的工作系统。光伏发电有以下特点:

绿色环保,无任何污染物排放;

一般采用6伏、12伏或24伏的安全电压,可以杜绝触电事故的发生;

运行费用低,维护工作量小,不发生电费,实现了可再生能源的利用;

在输电成本高或根本无法输电的地区尤其适用

总之,照明节能的潜力是很大的,是我们每个路灯管理单位一项重要工作,在当今绿色照明已日益为世界各国所重视的情况下,节能与环保无疑成为照明领域的主旋律,高效节能照明灯具,在亮化城市、节约能源、绿色环保、减少光污染、增强健康的协调发展中将发挥重要作用,也为我国提出的“绿色照明”提供了新的亮点。

 

 
关键词: 照明节能
 
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