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淺談城市路燈照明的節能
作者：閆建國 王玉花 司利芬
摘要：本文從路燈照明工程的實(shí)際出發(fā)，分別從路燈設計、降壓、綠色照明等節能途徑和方式，就如何以科學(xué)的實(shí)現道路照明的節能，闡述幾點(diǎn)體會(huì )。
關(guān)鍵詞：路燈系統 設計 綠色照明
0 引言
城市照明是城市基礎設施的一個(gè)重要組成部分，不僅為亮化城市、美化環(huán)境發(fā)揮積極作用，還為交通安全、社會(huì )治安提供了有力保障，同時(shí)在提升城市檔次、提高城市形象、改善城市環(huán)境發(fā)揮了極其重要的作用，但是城市照明也給財政的經(jīng)費帶來(lái)很大的負擔。
近年來(lái)，我國的城市道路照明發(fā)展迅速，1999年全國安裝300萬(wàn)盞路燈，目前已經(jīng)達到約一億盞，安裝功率達到二點(diǎn)五千萬(wàn)千瓦，一年的耗電量約為590億度，這個(gè)數字是比較龐大的，有相當大的節能潛力。以鶴壁新區現有路燈為例，2009年路燈系統電費就達到400萬(wàn)元。面對能源與環(huán)境危機，各國都在努力實(shí)施“節能減排”工程，抓好城市照明用電的節約，成了節能工作不可忽視的一個(gè)環(huán)節。從路燈照明的實(shí)際出發(fā)如何科學(xué)的節能成為路燈行業(yè)很重要的一個(gè)問(wèn)題。筆者以我們在實(shí)際道路照明節能工作方面的一些認識，應從以下幾方面采取節能。
1 合理的燈具選擇及布置
根據建設部行業(yè)標準CJJ45-2006《城市道路照明設計標準》以及我們的實(shí)踐經(jīng)驗、實(shí)際情況，嚴格按照設計標準的要求進(jìn)行合理選擇路燈的布置模式、路燈的間距、高度等，同時(shí)要求合理選擇照度標準和功率密度值，確定合適的光源，以實(shí)現合理的照度，避免或減少路燈設計的盲目性，從而達到路燈的節能。
2 穩壓降壓調光節能
在道路照明工程中，照度受電網(wǎng)電壓影響，而電網(wǎng)電壓受負荷影響，在負荷高峰時(shí)電壓偏低，在負荷低谷時(shí)電壓偏高。而傍晚為道路交通量高峰，此時(shí)電網(wǎng)電壓低，光源光通量低，路面照度低；接近午夜時(shí)為道路交通量低谷，此時(shí)電網(wǎng)負荷是低谷，而電網(wǎng)電壓偏高，光源發(fā)出的光通量高，路面照度高。這種不合理現象，造成既影響交通安全，又嚴重浪費能源和資金的現象，將智能光源穩壓降壓調光裝置安裝在路燈的控制端，在電壓波動(dòng)較大時(shí)，人流較小的后半夜，采用該裝置在合適的照度情況下，降低較高的電壓，達到節能。
3 半夜燈方式
半夜燈節能方式為最早也是最有效的節能方式，半夜燈是指在照度較高的街道或城鄉結合部街道的路燈，由于后半夜人流量、車(chē)流量較少，亮度不需要太高的情況下，在23：00以后滅一部分燈，以達到節約電能的目的，其特點(diǎn)是：投資小，見(jiàn)效快，且效果明顯、方法簡(jiǎn)單易行、維護方便，節電率達到20%以上；其最大的缺點(diǎn)是照度不均勻。半夜燈如果與路燈無(wú)線(xiàn)監控系統配合使用效果更佳，半夜燈亮滅燈時(shí)間易于調整。
4 選用高效節能的照明系統
4.1 光源：①用緊湊型熒光燈（節能燈）取代白熾燈與小功率的高壓汞燈，一支18W的節能燈的光通量相當于一支100W的白熾燈，節能效果顯著(zhù)；②用高光效高壓鈉燈和金鹵燈取代高壓汞燈和普通高壓鈉燈，例：功率為400W的高壓汞燈、高壓鈉燈，高光效高壓鈉燈（飛利浦系列）它們的光通量分別為22000LM、48000LM、54000LM，分別提高118%、13%，節能效果顯而易見(jiàn)；③采用LED燈取代傳統的霓虹燈，其特點(diǎn)是：亮度高；可通過(guò)控制器達到多種色彩和圖案的變化；功耗小，壽命長(cháng)，同等面積LED燈功率僅為霓虹燈的10%-20%，壽命卻是霓虹燈的5—10倍；維修方便、簡(jiǎn)單。
4.2 燈具：選用IP防護等級高，反射效率高的照明燈具。
4.3 電器：氣體放電燈具有負的伏安特性，所以必須串聯(lián)鎮流器工作，通常的電感鎮流器功耗大，可達到燈本身消耗功率的10%以上，且功率因數為50%左右。①通常情況為在每支燈上并聯(lián)電容進(jìn)行補償使功率因素提高到85%以上；②采用電感節能整流器取代普通鎮流器，可節能5%左右；③2002年部分廠(chǎng)家推出電感調光鎮流器，它是在鎮流器中多設置一個(gè)抽頭，利用調節器預設的時(shí)間調整輸出電壓，從而調整輸出電流達到節電目的，現有400W→250W、250W→150W兩種規格，其特點(diǎn)是：節能效果顯著(zhù)、照度均勻、尤其適宜舊街道改造。
4.4 電子鎮流器取代電感鎮流器。
5 路燈控制柜節能
路燈節能控制柜安裝于線(xiàn)路前端，可通過(guò)內置的智能控制器或可編程控制器、時(shí)間繼電器、光敏控制器等，對節電系統的工作曲線(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)控制，從而輕松調控整條線(xiàn)路上的負載，節電率高達40%。
6 優(yōu)化配電線(xiàn)路節能
路燈線(xiàn)路系統較長(cháng)，線(xiàn)路損耗、壓降都一定程度影響了路燈的照度，浪費了電能，因此在設計線(xiàn)路時(shí)選用較粗的電纜截面，適當增加線(xiàn)路的負載能力，不僅為以后燈箱廣告、景觀(guān)照明留下余量，同時(shí)能有效減小壓降與線(xiàn)路損耗，既延長(cháng)整個(gè)線(xiàn)路系統的壽命，減少了維護維修率，還節約了電能。
7 無(wú)功補償節能
無(wú)功功率增加了變壓器及導線(xiàn)的容量，由于裝置及導線(xiàn)餓電阻，無(wú)功電流變成熱而直接損失，因此提高功率因數，減少無(wú)功功率成了節能很必要的手段，通常采用安裝合適的電容，提高功率因數達到節能。
8 推廣綠色照明光源
隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展，我國的照明用電將大幅度提高，綠色節能照明的研究應用，將越來(lái)越受到重視。太陽(yáng)能LED照明燈具作為冷光源產(chǎn)品，具有性?xún)r(jià)比較高、綠色環(huán)保、安全可靠、質(zhì)量穩定、使用壽命長(cháng)、安裝維護簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，可廣泛應用于綠地照明、公路照明、廣告燈箱照明、城市造型景觀(guān)照明及家居照明系統，但太陽(yáng)能LED照明燈具一次性投入較高是其發(fā)展的瓶頸。
目前，照明消耗約占整個(gè)電力消耗的20%左右，降低照明用電是節省能源的重要途徑。為實(shí)現這一目標，業(yè)界已研究開(kāi)發(fā)出多種節能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距離“綠色照明”的要求還較遠，開(kāi)發(fā)和應用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。
根據城市路燈照明的實(shí)際情況，采用節能高效的節能燈、LED路燈、太陽(yáng)能燈等，在合適的道路，選用較好的產(chǎn)品，代替原有的低效有害光源，可以很好地達到路燈的節能。
9 采用智能化集中控制
城市照明的智能化控制，特別是路燈“三遙”監控系統的發(fā)展，對路燈節能起到了巨大的推進(jìn)作用，利用計算機、有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)得傳輸方式，動(dòng)態(tài)的對路燈遠距離實(shí)施監控和管理，能夠準確的報出故障，合理的開(kāi)關(guān)燈，十分有效地達到路燈的節能目的。
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