道路夜間照明節(jié)能管控
時(shí)間:2022-06-18 03:10:00
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城市道路照明已經(jīng)成為一個(gè)衡量城市現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志,在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的當(dāng)前,能源緊缺已經(jīng)嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國(guó)家政府也將大量的目光投向了節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,因此,照明節(jié)能的意義重大。道路照明有助于提高城市形象,一些城市追求路燈越亮越好,照明時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了實(shí)際需要照明時(shí)間,且照明間距也比較短,照度水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),更有甚者還存在白天照明的路燈,這些都不可避免地帶來(lái)了電費(fèi)的大幅度增加以及能源的消耗,因此,在追求城市形象的原則下,通過(guò)新技術(shù)及管理模式進(jìn)行節(jié)能管理顯得十分有必要。本文通過(guò)對(duì)路燈節(jié)能技術(shù)管理的探討,希望為我國(guó)城市路燈照明的節(jié)能發(fā)展提供借鑒。
1道路照明與節(jié)能現(xiàn)狀
近年來(lái),各大城市爭(zhēng)相加強(qiáng)城市道路照明,把道路照明與城市建設(shè)總體規(guī)劃相結(jié)合,根據(jù)其獨(dú)特的地理特點(diǎn),定制了高標(biāo)準(zhǔn)、高水平的城市照明發(fā)展總體規(guī)劃,如上海、沈陽(yáng)、大連、天津等。但是,近年來(lái)城市道路照明也存在著很多不足之處。
1)城市追求路面亮度太高,反而引起了較差的視覺(jué)效果,浪費(fèi)了能源,造成了光污染。為了提高路面亮度,城市照明建設(shè)單位采用增加路燈數(shù)量來(lái)提高亮度,這也造成了不必要的資源浪費(fèi),加重了光污染程度。
2)路燈類型比較單一,使用的新技術(shù)比例少。目前,城市道路照明常用的是高壓鈉燈,它的壽命短、耗電量高、顯色性差。高壓鈉燈的壽命短導(dǎo)致了路燈的更換維修周期,影響了正常照明,而且還浪費(fèi)了大量的電力資源,因此急需節(jié)能、環(huán)保的新照明技術(shù)代替。
3)道路照明的控制方法和管理手段落后。目前,我國(guó)大多城市都是采用夜間工作人員巡查以及居民舉報(bào)等手段對(duì)路燈進(jìn)行檢修,這耗費(fèi)了大量的人力財(cái)力,并且沒(méi)有起到良好的效果。
4)不重視路燈的配光功能,忽略了其實(shí)用性,更多的將其作為道路兩旁的裝飾。合理配光有利于提高道路的亮度,保證亮度比較均勻,減少光污染。
2城市道路節(jié)能管理
城市道路照明的節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要在保證照明質(zhì)量的前提下,盡可能減少能源的消耗。根據(jù)我國(guó)城市道路照明與節(jié)能現(xiàn)狀的分析,可以將道路照明的節(jié)能分為技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能兩個(gè)方面。
2.1技術(shù)的節(jié)能當(dāng)前,各種新技術(shù)的發(fā)展可以說(shuō)是日新月異,而城市道路照明的技術(shù)節(jié)能,就是通過(guò)新節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣來(lái)提高能源的使用效率。
2.1.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能供配電系統(tǒng)的損耗主要包括變壓器損耗、輸電線路損耗以及一些電器元件損耗,因此,我們可以通過(guò)降低變壓器和輸電線路的損耗來(lái)減少供配電系統(tǒng)的損耗。
1)變壓器的節(jié)能。為了減少變壓器的損耗,我們必須保持變壓器的工作效率在較高的水平上面。我們可以根據(jù)供電負(fù)荷的大小來(lái)選擇最為合適的變壓器容量,從而節(jié)約能耗。目前,有一種節(jié)能的變壓器—非晶合金變壓器,其空載損耗比普通變壓器低80%,值得我們推廣。
2)無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功功率與消耗無(wú)關(guān),因此從表面上看是沒(méi)有什么損失的,但是,因?yàn)殡娏υO(shè)備的裝置及導(dǎo)線具有一定的電阻,無(wú)功功率就變?yōu)闊岫鴵p失,增加了輸電線路損耗。為了減少無(wú)功功率所造成的線路損耗,我們可以改善功率因數(shù)。安裝電容器是提高功率因數(shù)的一個(gè)手段,當(dāng)氣體放電燈系統(tǒng)的功率因數(shù)從0.5提高到0.85后,線路損耗同比可以下降65%。
3)三相平衡。我國(guó)目前的供電方式主要包括單向方式和三相方式,實(shí)踐證明,相同情況下,三相方式的能耗相當(dāng)于單相方式的16.7%。采用三相方式時(shí),如果三相不平衡,會(huì)增加線路損耗,因此,我們應(yīng)采用三相平衡方式,并且盡量保證三相平衡。
2.1.2照明設(shè)備的節(jié)能由于不同的照明設(shè)備,能耗不相同,所以,我們可以通過(guò)選用高效率的光源、反射器、透光罩等來(lái)節(jié)省能耗。
1)光源的節(jié)能。應(yīng)綜合考慮使用壽命、顯色性等因素,盡量采用壽命長(zhǎng)、光效高的光源。近年來(lái),隨著光源生產(chǎn)水平的提高,LED發(fā)光二極管的光效得到了明顯的提高,且瞬時(shí)啟動(dòng)、安全、節(jié)能、使用壽命長(zhǎng),由于以上特點(diǎn),LED應(yīng)用前景很好,可在城市道路照明中得到應(yīng)用。
2)庭院應(yīng)積極推廣緊湊型熒光燈。緊湊型熒光燈的光效是普通白熾燈的6~8倍,使用壽命則是白熾燈的10倍。和汞燈相比,相同功率的緊湊型熒光燈具有更優(yōu)的發(fā)光效率和光通量,并且安裝方便,能夠與多種燈具配合,適用于各種場(chǎng)合,特別適用于對(duì)照度要求不高的庭院照明。
3)電器附件的節(jié)能。變功率鎮(zhèn)流器能夠使路面平均照度降低30%,該裝置是通過(guò)定時(shí)控制器,在路燈回路串入附加鎮(zhèn)流器來(lái)降低燈泡功率。變功率鎮(zhèn)流器在減小路燈照度的同時(shí),使其均勻度不變,因?yàn)槭窃诼窡糸_(kāi)燈后4~6h,此時(shí)路人、車流較少,不會(huì)影響使用功能。運(yùn)行后,該裝置可比未安裝前減少20%以上的能耗,且一次投資少。
2.2管理的節(jié)能
管理節(jié)能,主要是通過(guò)加強(qiáng)道路照明的設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式選擇、養(yǎng)護(hù)管理等環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)施節(jié)能管理。
2.2.1選擇合理的照度在設(shè)計(jì)道路照明系統(tǒng)時(shí),要充分考慮道路的地理環(huán)境和道路功能,然后根據(jù)《公路道路照明設(shè)計(jì)規(guī)范》,合理選擇照度。如果照度太低,會(huì)影響夜間車輛和行人的通行;照度太高,就會(huì)浪費(fèi)電力資源,形成光污染。
2.2.2路燈運(yùn)行方式由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,現(xiàn)在的城市主干道比較寬,許多道路的夜間照明都采用了多光源,可是在后半夜行人和車輛比較少,如果路燈還是全部開(kāi)啟的話就造成了資源浪費(fèi)。目前,諸多城市都考慮了快、慢車道的照明,在后半夜采用全、半夜燈的運(yùn)行方式,能夠取得很好的節(jié)能效果。
2.2.3道路分段照明處理在照明工程設(shè)計(jì)施工時(shí),首先要按照道路的功能來(lái)進(jìn)行照明等級(jí)的分類,主要分為快速路、主干路、次干路、支路、居住區(qū)道路。一條路的不同路段的路燈設(shè)計(jì)采用不同的要求,實(shí)施分段處理,然后按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工建設(shè),達(dá)到整體節(jié)能的要求。
2.2.4動(dòng)態(tài)智能化管理隨著電子技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)和現(xiàn)代電力技術(shù)的快速發(fā)展,他們相融合而形成的智能化道路照明控制系統(tǒng)也得到了應(yīng)用。智能化照明控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的是在不同路段、不同時(shí)間以及不同自然條件和交通需求下,按照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)調(diào)節(jié),對(duì)道路照明實(shí)施動(dòng)態(tài)化管理。
2.2.5加強(qiáng)路燈養(yǎng)護(hù)管理由于道路煙塵多,環(huán)境惡劣,容易導(dǎo)致路燈反光器和透光罩老化,光通量降低。因此,我們要根據(jù)燈具的防護(hù)等級(jí)制定合理的維護(hù)周期,及時(shí)對(duì)燈具及其器件進(jìn)行清掃和修理,減少光通的降低。此外,還應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)人員節(jié)能意識(shí),健全道路照明節(jié)能量化考核制度。
3節(jié)能案例分析
3.1緊湊型熒光節(jié)能燈代替汞燈技術(shù)的經(jīng)濟(jì)分析
廣西某公司響應(yīng)政府節(jié)能號(hào)召,采用緊湊型熒光節(jié)能燈代替汞燈并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。
3.1.1兩種燈的主要技術(shù)指標(biāo)和投資比較(表1)表1兩種燈的主要技術(shù)指標(biāo)和投資比較
3.1.2結(jié)論1)用40W(4U)緊湊型熒光節(jié)能燈替代50W汞燈,照度略有提升,初期投資和年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用都得到了下降,每一只路燈每年可節(jié)約54.5度電,節(jié)約電費(fèi)28.39元。2)用25W(3U)緊湊型熒光節(jié)能燈代替50W汞燈,照度降低不大,但節(jié)約了72%的初期投資和47%年運(yùn)行費(fèi)用,每只路燈每年節(jié)約電126度,節(jié)約電費(fèi)65.52元,取得的經(jīng)濟(jì)效果十分明顯。
3.2變功率鎮(zhèn)流器技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
廣西某縣政府以一臺(tái)控制箱帶120盞250W的鈉燈進(jìn)行節(jié)能改造實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析。該裝置在路燈開(kāi)啟6h后,通過(guò)定時(shí)控制器,在路燈回路串入一個(gè)鎮(zhèn)流器,使路面平均照度降低30%。由于路燈開(kāi)啟6h后已是后半夜,此時(shí)車流和行人較少,對(duì)路面照度要求相對(duì)較低,故沒(méi)有影響路燈的正常使用功能。從表2可以看出取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效果。
4結(jié)語(yǔ)
21世紀(jì),環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,能源匱乏制約著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,這使得城市道路照明節(jié)能技術(shù)亟待發(fā)展。城市道路照明節(jié)能是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期落實(shí)的工作,我們只有不斷地進(jìn)行探索,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)改造,不斷地研發(fā)節(jié)能新技術(shù)并應(yīng)用推廣,才能使有限的資源發(fā)揮出最高的效率,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
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