趙 威
鄭州威華市政工程有限公司
城市路燈節電措施分析
趙 威
鄭州威華市政工程有限公司
我國城市市政建設在改革開放以后得到迅速發展,建設了大量的基礎設施,其中對道路和照明工程的需求日益增加,并且道路照明工程的發展呈現大型化的趨勢。因此,大量高效節能的新光源、新燈具擁有了相當好的發展前景,新的高效節能和綠色環保技術近幾年在城市道路照明建設、管理和監控系統等各方面都得到了廣泛應用。為此,本文主要對城市路燈照明節電的現實要求、對策措施進行了分析與探究。
城市道路;路燈;節電措施
在能源日益緊張的今天,節約能源和提高能源利用率是保證我國經濟平穩快速發展的基礎,科學發展觀和可持續發展戰略是在城市道路照明系統建設中各級部門領導和設計人員需要重點把握的基點,依據建設節約型社會的發展要求,并在城市道路照明系統建設過程中積極探索節能的方法,來給予城市路燈節能足夠的重視。由于城市道路照明系統的耗電量非常大,并一直呈現出迅猛增長的勢頭,這與強調可持續發展和科學發展觀的要求不相適宜,因此,必須設計和建造新型的城市照明系統,以達到節約能源的要求。必須對道路照明節電節能加以關注,做到節約用電,而且推進城市路燈照明節能具有現實意義。首先,城市路燈照明系統節能是推進綠色照明理念的現實要求,其也是能夠緩解能源緊張的有效措施,另外,節能即意味著路燈養護資金的節儉,減少維護費用,再者,推進路燈節電節能還可以避免路燈燈光的過于炫亮,最后還可以有效減少因在用電高峰期電壓高低不穩時對路燈使用壽命的影響。
1、使用節能光源
在新建市政道路與老城區路燈節能改造的過程中,都應盡量考慮到光源的經濟性、維護費用、發光效率、光色和顯色性以及相配套的鎮流器。在現階段的路燈節能建設中,應加速推進以高壓鈉燈取代白熾燈、高壓汞燈的節能工程。另外,在城郊結合部,道路上應積極推廣采用高效LED太陽能或風光互補型路燈。
2、使用節能燈具
LED路燈,即半導體照明燈,是一種基于半導體PN結形成的用微弱的電能就能發光的高效固態光源,在一定的正向偏置電壓和注入電流下,注入P區的空穴和注入N區的電子在擴散至有源區后經輻射復合而發出光子,將電能直接轉化為光能。通過調節電壓的占空比和工作頻率,能夠有效調節LED的發光強度。在同樣亮度下,LED燈的耗電量僅為普通白熾燈的1/10。
3、優化配電線路
路燈系統的特點是線路較長,線路上的電流不一定很大。因此我們選擇電纜截面時適當加粗,這樣不僅滿足減少壓降的要求,為增加路燈燈數留有余量,同時由于壓降小,線路損耗就小,系統穩定性高,既延長了整個系統的壽命,同時還節約了電能。
4、改進燈具安裝角度,增強燈罩反射強度
目前,快速路上的照明路燈,每盞燈間距約為50m,路燈高約15m,其光線照射范圍約50-60m,照射角度約120°。建議將燈罩向車輛前進方向轉動20°角,并增強燈罩反射強度,改進后,光線照射長度可達115m,每盞燈的間距就可增大到lO0m左右。
5、路燈節能監控系統
目前國內已有多種路燈監控系統投入實際使用。一些融入最新技術的新型路燈系統也逐步出現。例如,一些城市采用GPRS系統對路燈進行管理。投入該系統后,只需通過電腦調節就可實現開關路燈、將路燈從全亮狀態改為半道亮燈或隔盞亮燈,同時也可對路燈故障或電纜被盜情況自動發出警報,具有節省費用、降低電耗、延長電器使用壽命等功能。
6、采用路燈降壓控制技術
隨著我國發電設備不斷竣工并網發電,輸配電網經過升壓改造,導致電網的電壓普遍偏高,特別是晚間電壓更高。此時路燈系統在高于設備額定電壓狀態下運行,將會導致設備過度發熱,縮短壽命,浪費大量能源。通過調整供電電壓,降低不必要的用電損耗,不僅可以達到節電的目的,還能保護終端設備,延長設備的平均使用壽命。
7、加強路燈系統的維護
在長期使用以及經受粉塵、暴曬或雨淋異常環境作用的過程中,城市路燈系統難免會因相關故障造成節能效率的降低。而道路路燈燈具的長期使用,反光板會逐漸銹蝕,進而導致反射率和亮度的降低;燈具玻璃也可能粘附油污、粉塵等,使玻璃透明度無法保證正常光通量。燈具照明作用的發揮,實質上即光通量經玻璃燈罩覆蓋至其設計范圍。據統計,高效燈具的光通量利用率可達80%;而低效率燈具僅有45%左右。因此,低效率燈具的使用實質上就是電能浪費,定期維護燈具、力求燈具保持正常發光效率是綠色節能的重要途徑之一。
8、采用智能光源降壓一穩壓一調光技術
存繁忙時段,控制路燈保持較高的照度,接近午夜時分,開始自動調光,控制路燈保持較低的照度,采用光源降壓一穩壓一瀏光技術在捌光的同時大幅度降低了電耗,節約有功電耗達30%以上,采用此項技術還可延長路燈的使用壽命。
(1)智能光源降壓一穩壓一調光技術的控制過程通過測取城市道路車輛及行人的“時間-車輛(人)”統計規律,獲取相應的照度調整率,依此來設計計算機的控制程序,使路燈輸人電功率與實際照度要求達到最佳匹配,不僅節約了電能,而且穩定了電壓,延長了路燈的使用壽命,達到了雙重意義上的節能。
(2)智能光源降壓一穩壓一調光技術的現實意義我國現有的路燈70%以上使用的都是高壓鈉燈,其設計壽命為24000h(5年)。但是由于電網電壓波動致使路燈燈泡的實際使用壽命平均不到一年,如果采用了智能光源降壓一穩壓一調光技術,路燈燈泡的使用壽命可延長一倍。
(3)智能光源降壓一穩壓一調光技術亟待政府的行政支持路燈節能無疑會給各地的市政開支節省大量資金,理應得到各級部門的支持和響應,然而現狀是:全國的路燈部門仍然是執行計劃經濟的運行方式,造成路燈管理和節能改造如同皮球,在各個部門之間踢來踢去。智能光源降壓一穩壓一調光技術亟待政府的行政支持,解除此節能瓶頸。
總之,城市道路照明系統建設中應該著力使用和推廣高效節能的照明產品,采用先進控制手段,使得在不增加成本的情況下依然可以取得良好的節電節能效果,這就需要設計滿足“綠色照明”要求的高效節能環保的技術領先的城市路燈照明系統。總而言之,對“綠色照明”的新型節電節能理念和燈具需要進一步擴大使用和推廣,以滿足我國城市道路照明系統對節能節電越來越高的要求。
[1] 李琪.城市路燈照明存在的問題及節能對策[J].科技信息.2011年第17期.
[2] 甘寶元.現代城市路燈照明節能技術的應用[J].硅谷.2011年21期.