城市道路照明節(jié)能技術(shù)芻議

楊艷芳

[摘要]論述城市道路照明節(jié)能的重要意義，并著重介紹各種城市道路照明節(jié)能技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]城市道路照明 節(jié)能技術(shù) 路燈

中圖分類號：TE0文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0310127－01

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市市政建設(shè)步伐加快，城市道理照明工程建設(shè)受到越來越多的重視。而在城市夜晚變得燈火輝煌、絢麗多彩的同時，電能消耗也逐年攀升。作為城市道路的路燈照明，一方面耗能增大，另一方面維護(hù)量也增大。如何采取節(jié)能技術(shù)，降低城市公共照明能耗，成為擺在市政管理部門面前亟待解決的問題。

一、城市道路照明節(jié)能的重要意義

如今，我國許多城市中新建、改建的道路照明水平已超過甚至大大超過國家規(guī)定的機動車照度標(biāo)準(zhǔn)，但是也不能不看到其中存在的問題。目前，全國660多座城市約有各種路燈400萬盞，為了提高路面亮度，若平均每盞燈增加50W，則共需增容20萬千瓦，全年多耗電約7億千瓦時。若按0.5元/kwh計，則需支出3.5億元。由于多增加光源、燈具、燈桿等照明設(shè)施，帶來的初次購置費及日常的維護(hù)費也會明顯增加。從綠色照明角度考慮，多發(fā)出7億千瓦時的電力，增排的二氧化碳和二氧化硫等有害氣體有多少？對空氣質(zhì)量會產(chǎn)生什么影響？大家不得而知。顯而易

見，將破壞空氣質(zhì)量，不利于環(huán)保。

二、城市道路照明節(jié)能技術(shù)分析

（一）采取合理的布燈間距

路燈的布燈間距是否適當(dāng)直接關(guān)系到照明的效果。安裝間距對節(jié)能尤為重要，盡可能加大安裝間距。如采用雙側(cè)對稱布置，間距30米時，每公里66個燈，如250w，按每亮燈10小時，每公里耗電量為66×250×0.001×365×10=60225kwh（不計鎮(zhèn)流器損耗），若間距為40米時，每公里50個燈，耗電量為50×250×0.001×365×10=45625kwh，每公里就節(jié)約14600度電，假設(shè)全國以每年新增城市道路2.5萬公里計算，就可節(jié)省電力3.65億KWh，并可節(jié)省燈具桿投資20億元（每桿以5000元計），相當(dāng)可觀。當(dāng)然，這是經(jīng)計算滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。可見，在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，布燈間距對節(jié)能有非常大的意義。

（二）實施集中降壓節(jié)能技術(shù)

國內(nèi)第一代節(jié)能產(chǎn)品是采用大功率可控硅降壓方式，即通過控制晶閘管（可控硅）的導(dǎo)通角，將電網(wǎng)輸入的正弦波電壓斬掉一部分，從而降低了輸出電壓的平均值，達(dá)到控制電壓節(jié)電的目的。由于斬波后的電壓無法實現(xiàn)正弦波輸出，會出現(xiàn)大量諧波，形成對電網(wǎng)的諧波污染，危害極大；同時會造成路燈閃燈現(xiàn)象，此類節(jié)電產(chǎn)品現(xiàn)已逐步被淘汰。第二代節(jié)能產(chǎn)品是采用變壓器自耦降壓方式，即通過改變自耦變壓器輸出端的輸出接點，實現(xiàn)不同電壓值的輸出，從而達(dá)到調(diào)整電壓實現(xiàn)節(jié)電的目的；變壓器自耦降壓節(jié)電應(yīng)用又分固定抽頭和連續(xù)調(diào)節(jié)兩種方式。固定抽頭方式的核心部件是一個多抽頭的變壓器，一旦接線端固定，降低電壓就是固定值，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，調(diào)控裝置的輸出電壓也會上下波動，這樣照明的工作電壓也處在不穩(wěn)定狀態(tài)，無法起到對電光源的保護(hù)作用。同時在改變抽頭時，會引起供電的短時中斷，對于高壓鈉燈有時可能會造成重新起輝的現(xiàn)象。連續(xù)調(diào)節(jié)方式是通過電刷在線圈的表面平滑移動或滾動，改變線圈的變比從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓。優(yōu)點是可實現(xiàn)無級平滑調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高，但由于電刷調(diào)節(jié)回路是串在主回路中，因此承受的電流大，電刷接觸不良，會產(chǎn)生火花，引起觸點磨損。變壓器自耦降壓節(jié)能裝置，經(jīng)過多次改進(jìn)，基本能穩(wěn)定運行。

（三）采用智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)

一些企業(yè)生產(chǎn)的智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)能夠很好地解決現(xiàn)有道路照明中存在的問題，它主要由三部分構(gòu)成，即遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能節(jié)電、安全防盜。它可從管理和節(jié)能等方面提高路燈系統(tǒng)的綜合使用效率，優(yōu)化運行管理、改善燈具使用環(huán)境，既能滿足現(xiàn)代城市日益發(fā)展的照明需求，也實現(xiàn)了路燈管理中節(jié)能降耗。由于欠缺完善的通訊手段，傳統(tǒng)的管理方式及節(jié)能措施無法根據(jù)需求實現(xiàn)集中監(jiān)控管理，只能靠增加人力，不僅增加開支，而且不能實時監(jiān)控，問題的發(fā)現(xiàn)具有滯后性，不能及時解決發(fā)生的故障，同時夜間管理難度依然很大，對于偷盜現(xiàn)象幾乎束手無策。集中控制式智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)通過先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)和通訊技術(shù)，實現(xiàn)了照明系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能節(jié)電、安全防盜等三位一體的功能，能實時掌握照明系統(tǒng)的運行狀況，快速發(fā)現(xiàn)照明系統(tǒng)故障及照明設(shè)備的安全與否，有效解決了人工巡視的不足之處，不僅提高了城市照明系統(tǒng)的管理水平，也增強了城市照明可靠性和可控性，提高了城市照明系統(tǒng)的管理效率。同時該設(shè)備可根據(jù)路燈使用的實際情況進(jìn)行智能化節(jié)電控制，在保證照明效果的前提下，做到按需照明、恰到好處的照明，不僅有效降低了路燈電耗，而且大大延長了燈具的使用壽命，很大程度上降低了路燈系統(tǒng)的運行和維護(hù)成本。

（四）運用節(jié)能分析方法

1．燈具節(jié)能分析方法。完整的燈具單元應(yīng)該包括的光源在內(nèi)，所以我們可以直接將光源和燈具外殼作為完整的燈具單元進(jìn)行節(jié)能分析。但是有時在工程實際中一種光源可能用于多種燈具外殼中，同時一種外殼也可能安裝多種光源，所以為了方便我們進(jìn)行節(jié)能分析可以先將光源和燈具外殼單獨分析，再將二者費用綜合、調(diào)整作為完整燈具的費用。燈具外殼的分組標(biāo)準(zhǔn)是型號相同，使用環(huán)境條件相同。安裝、維護(hù)難易程度相同。光源的分組標(biāo)準(zhǔn)是型號相同，使用環(huán)境相同，開啟時間相同。燈具的分組標(biāo)準(zhǔn)是同一組燈具外殼內(nèi)安裝的光源也屬于同一組。燈具節(jié)能分析的過程是先分別計算外殼和光源的基本費用，再將二者的基本費用加上維護(hù)費用和電費作為燈具的總費用。外殼的基本費用包括的材料費、安裝費，光源的基本費用就材料費，燈具的綜合費用包括材料費、安裝費、維護(hù)費（包括一般維護(hù)和更換光源的費用）和電費。為了使分析結(jié)果清晰、統(tǒng)一，以上費用均以年平均費用形式計算。對實際工程選用的燈具進(jìn)行節(jié)能分析時必須充分考慮工程使用地點、燈具使用環(huán)境、維護(hù)保養(yǎng)等實際情況，所以在計算各種費用時需要作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2．光源節(jié)能分析。光源節(jié)能分析除了要計算光源的材料費外還應(yīng)該計算消耗電能的費用，這是因為耗電的多少與光源的功率有直接的關(guān)系。但是在燈具消耗的電能中包括鎮(zhèn)流器等其他部件消耗的部分，所以將電費放在燈具節(jié)能分析中計算，光源節(jié)能分析則主要計算材料費。

三、結(jié)語

城市道路照明是城市夜景照明的一個重要組成部分，并且作為城市最基本的構(gòu)成要素之一，是展示城市形象的最直觀的場所。城市道路照明工程的節(jié)能設(shè)計，對提高能源利用效率，減少不必要的能源浪費，具有十分重大的意義。

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