摘 要:从实际出发,探讨城市照明系统节能途径。
关键词 城市照明 系统 节能
随着各地经济和交通的快速发展,作为城市建设配套的照明规模及数量也越来越大,城市照明的用电量也迅速膨胀。如何科学、合理地节电已成为当前的一个新兴课题。
我市2006年的城市照明系统安装总功率已达15528KW,那么全年用在城市照明的电量有多少呢?我们以镇流器损耗按光源总功率18%计算,照明线路损耗约5%。每年亮灯时间按4000小时计,那么照明系统年耗电为15528×(1+0.18+0.05)×4000约为7600多万度。由此可见,城市照明耗电已相当可观。在这本人以多种角度谈一下,实现照明系统节能一点看法。
一、合适的照度
合适的照度,在我们城市道路照明节电工作中是首先要重视的问题。我们要按照《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006标准要求,根据城市道路的性质和规模,进行照明设计时,应提出多种符合照明标准要求的设计方案,进行综合性技术经济分析比较,从中选出技术先进、经济合理又节约能源的最佳路面照度值和照明功率密度值。
二、电容补偿
城市道路照明的光源主要是气体放电灯,其起动电流大、功率因数较低,一般均在0.45以下,这样就会造成回路电流大,线路上产生较多的损耗。《城市道路照明设计标准》中要求气体放电灯应加电容补偿,补偿后功率因数应不小于0.8。但标准中并没有明确是集中补偿还是单灯分散补偿。目前两种电容补偿方式均在使用。本人认为,由于路灯设施是均匀分布在道路两侧,由电源至路灯灯具的低压配线较长,道路照明系统产生的损耗主要发生在这一段,采用路灯电源处集中补偿方式,并不能减少低压配线的耗电。而采用单灯分散补偿,无疑可以减少路灯电源至灯具这一段线路上产生的损耗,将起到良好的节电效果。
三、实行半夜控制
半夜关闭半数光源的方式节电效果直接而显著,节电运行时段节电达50%,总体约达30%左右。目前,我市普遍采用这种半夜控制方式,采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的措施,关闭部分光源,节电效果十分明显。但是,采用“亮一隔一”或“亮一隔二”方式时,将造成道路照明严重的照度不均匀度单侧布置时,若选用这一方式,则后半夜车道照度均匀度远低于设计标准的要求,车道明、暗十分悬殊。单侧布灯时,不宜推广关闭半数光源的方式。在实际运用中,笔者认为可采用双光源灯具方案,两个光源可等功率或不等功率。采用这种布灯方案时,上半夜两个光源全亮,后半夜关闭其中一个光源。这种方式,对照度均匀度基本没有影响,单侧布置、交错布置、对称布置时,均可采用这一方案。
四、智能降压、调光技术
智能光源降压-稳压-调光技术,是将装置安装在路灯配电回路的起端,在前半夜控制路灯回路为全压,接近午夜时分车稀人少时降低电压。它的节电原理有二,其一是高压钠灯的亮灯维持电压低于198V时,光源不会熄灭;其二是由于后半夜电网用户少,负荷低,电网电压高于220V,而过压将额外消耗部分电能,采用该装置则避免了这部分的浪费。根据工程实践,它的节电效果在15%左右。采用这种装置,不仅节约了电能,不影响照度均匀度,而且能够避免光源过压运行,延长了光源电器的寿命。需要注意的是,这种方式是对配电回路降压,回路内所有灯具都将在低电压运行,对下述问题应予注意:①,随着使用时间的增加,光源端电压及电流等电气参数发生变化,同时光源本身质量上又具有离散性,降电压运行时就可能出现同一回路中一些灯具会出现熄灯的现象;②路灯配电回路供电半径长达800米,随灯具与供电端距离的增
加,电压逐渐下降,若线路设计不当,有可能出现远端电压不能满足光源所需正常维持电压。
五、采用可变功率镇流器
可变功率镇流器,利用气体放电灯在工作电流适当减少时,仍能正常运行的原理,通过后半夜增加镇流器电抗,从而降低光源电流,达到路灯系统整体节能的目的。这种方式由于是在灯具处安装,可以适用于各种路灯布置方式和光源组合方式。对原有道路照明工程,也可采用附加型变功率镇流器进行改造,对原灯具配套的镇流器不予更换,既方便改造施工,又降低系统改造造价。
以上是本人对城市照明系统节能方式的一些探讨,希望能有助于我们的工程设计、施工与维护,真正地达到照明系统的节能。