談?wù)彰鹘祲汗?jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用
2013-07-05 05:27:54賈志蓮
賈志蓮
【摘 要】進入21世紀以來，市政系統(tǒng)隨著市民生活的需要不斷發(fā)展，在城市眾多系統(tǒng)設(shè)施中，城市照明系統(tǒng)是最大的一個資源消耗環(huán)節(jié)。隨著環(huán)境的不斷惡化，城市照明系統(tǒng)節(jié)能減耗已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市發(fā)展的主旋律。目前各個城市在對城市照明改造的過程中，必須要最大限度的提升照明系統(tǒng)降耗技術(shù)。本篇文章全面詳細的介紹降壓節(jié)能降耗技術(shù)的實際應(yīng)用原理以及工程實施的具體方法，并且針對節(jié)能降耗提出了一定的建議，以期為城市在發(fā)展過程中提供參考。
【關(guān)鍵詞】照度視覺；感受視覺；感受系數(shù)
進入21世紀以來，社會經(jīng)濟進入了一個蓬勃發(fā)展的時期，各個方面的資源消耗都在不斷的提高，建設(shè)節(jié)約資源型的社會已經(jīng)成為了全世界發(fā)展的主要趨勢。城市在發(fā)展的過程中，對于照明的要求越來越高，而照明節(jié)能降耗也成為了城市發(fā)展過程中需要重視的問題，這個環(huán)節(jié)有著巨大的開發(fā)潛力?，F(xiàn)目前對于城市照明系統(tǒng)的節(jié)能改造主要可以分為使用、經(jīng)濟這兩種方式，并且都是通過加裝節(jié)能的設(shè)備來進行綜合的技術(shù)應(yīng)用。其主要使用的節(jié)能技術(shù)可以分為無用功節(jié)能和有用功節(jié)能這兩種節(jié)能技術(shù)。
1.有用功節(jié)能技術(shù)
有用功的節(jié)能技術(shù)在目前來看，可以分為可控硅載波技術(shù)、自耦降壓調(diào)控技術(shù)、微電腦智能控制技術(shù)這三種節(jié)能技術(shù)。但是這三種技術(shù)通過實際的應(yīng)用來看，都存在著一定的缺陷，因此，在使用節(jié)能技術(shù)的過程中應(yīng)該結(jié)合當前的實際情況進行分析，從而根據(jù)實際分析的結(jié)果來選擇科學(xué)合理的方案措施。在實際應(yīng)用的過程中，應(yīng)該以微電腦智能控制節(jié)能技術(shù)為主，可以在利用較高可靠性軟件以及硬件對照明系統(tǒng)進行節(jié)能的過程中，還能夠?qū)φ彰飨到y(tǒng)進行全智能化的電腦控制。對于電網(wǎng)中出現(xiàn)的功率過高和電壓偏高現(xiàn)象的出現(xiàn)，可以對其實施動態(tài)目標跟蹤技術(shù)和PLC Bus技術(shù)，有效的提高了照明系統(tǒng)的用電質(zhì)量，從而合理的節(jié)約了各個不同部位的照明用電。城市照明系統(tǒng)還可以利用時段節(jié)能方法進行電流調(diào)節(jié)，對電壓實施穩(wěn)定的控制的程序，從而減少城市系統(tǒng)中各種照明工程的工作量，有效的提高了各個部位的用電質(zhì)量，最終達到了城市照明系統(tǒng)節(jié)能的目的。例如，有的城市采用無線監(jiān)控系統(tǒng)的方式，對城市照明實行統(tǒng)一的開關(guān)燈控制，避免了以前的分散、獨立控制造成的早開燈和晚關(guān)燈。另外，該系統(tǒng)還可按照重要程度和偏遠程度對不同路段的照明實行半夜燈和時段燈控制。無線監(jiān)控系統(tǒng)可節(jié)約大量的電能，且無需增加設(shè)備和投資，還可延長燈泡的壽命。
2.無用功節(jié)能技術(shù)
無用功功率的節(jié)能技術(shù)是電能質(zhì)量穩(wěn)定使用的保障，電能在應(yīng)用過程中必不可少的一部分。城市照明系統(tǒng)中的各個用電系統(tǒng)，應(yīng)該保證其功率的平衡，不然在電流系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中線路的耗損就會增大，造成電損浪費，線路電壓降低，整個線路的功率因素不斷的下降，在這個過程中一些照明設(shè)施或者控制設(shè)備可能還會因為電壓不穩(wěn)定而損壞。目前在城市的照明系統(tǒng)中，無功耗所帶來的一部分力率電費以及附加的電費，有效的提升了城市電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的功率因素，這對于城市電網(wǎng)無功降耗以及節(jié)能技術(shù)都有著極大作用和意義。
3.照度和視覺的概念
照度是反映光照強度的一種單位，其物理意義是單位面積上的光通量，而照明表的特征，要求了當前城市在一定程度上的物理量。而視覺是一個生理學(xué)詞匯，光作用于視覺器官，使其感受細胞興奮，其信息經(jīng)視覺神經(jīng)系統(tǒng)加工后便產(chǎn)生視覺。在現(xiàn)實當中，人們對于周圍不同物體所產(chǎn)生的視覺感受與設(shè)備實際應(yīng)用的照度功率有著較大的區(qū)別，雖然說這兩者之間存在著一定的聯(lián)系，但卻并不是等同于實際視覺感受與設(shè)備使用的照度功率就有著遞增的關(guān)系。
當行走在道路上時，我們的朝陽側(cè)和背陽側(cè)，對于周圍所存在的各種事物的視覺和感受幾乎沒有受到其他外來因素的影響，這是因為照度測量與視覺反差現(xiàn)象只能在同一種類光源中，在同樣的環(huán)境中，在使用同樣的燈具前提下，在同樣地點進行測量。但在實際應(yīng)用的過程中，我們是將照度與視覺這兩個不同的物理量區(qū)分開來。人們所關(guān)注的，僅僅是感受，而不是實際的照度。
國際照明委員會把常用的照度分為1001x，2001x，3001x，5001x，7501x，10001x六個等級，這樣劃分的原因是相鄰兩個等級的照度對人們的視覺感受變化很小，我們進一步的實驗表明，對人眼的視覺感受幾乎沒有區(qū)別。其中，是原有視覺感受系數(shù)；是供電電壓改變后的視覺感受系數(shù)。綜上所述，下述實例是我們做的一個典型的實測，簡介如下：
某商場二樓由四條光帶組成營業(yè)區(qū)，每條光帶的功率約30kW左右，營業(yè)時間為7：30～22：30，每天15h，商場的電壓偏高，平均值約225～227V，對其中一條光帶配置一臺50kVA的LVR照明節(jié)能穩(wěn)壓器，為實現(xiàn)對照和比較，使燈具可靠點燃后將電壓降至190V左右運行。采用LVR照明節(jié)能穩(wěn)壓器后，這一條光帶的照度雖有下降，但商場內(nèi)的營業(yè)員和顧客卻感覺體會不到變化。該光帶采用的LVR照明節(jié)能穩(wěn)壓器帶來的節(jié)能降耗的經(jīng)濟利益是很可觀的：
（1）每月電費節(jié)省17%。
該光帶不用照明節(jié)能穩(wěn)壓器時候，每月耗電量為465x30=13950kWh電，年耗電量為167400kWh，按某市商業(yè)照明用電0.9kWh/元計算，全年電費為150660元。該光帶采用了LVR照明節(jié)能穩(wěn)壓器后，每月耗電量為378x30=11340kWh（其中已包括LVR設(shè)備本身的電耗），年耗電量為136080kWh，比原來節(jié)省了31320kWh電，折合電費約28188元。
（2）燈管使用壽命大大延長，降低了耗材和人工修理費用根據(jù)以上兩點得出，可見LVR照明節(jié)能穩(wěn)壓器的實際價值。
4.照明采用降壓節(jié)能降耗技術(shù)的注意事項
照明節(jié)能技術(shù)不是單純的降壓節(jié)能技術(shù)，某公司生產(chǎn)的LVR照明節(jié)能穩(wěn)壓器是按下述原理設(shè)計生產(chǎn)的。
（1）以較低的電壓（約190～200V）起動，然后在2～3s時間內(nèi)把電壓升到225～230V左右，使氣體放電燈的燈絲在低壓下預(yù)熱，然后升至225～230V，既保證延長燈絲的壽命又保證快速可靠點燃。
（2）電壓在225～230V的條件下運行約5～10min，使燈具發(fā)光達正常值后，將燈具工作電壓逐步下降（對熒光燈而言，可降至190V左右，對于高壓鈉燈、金屬鹵化物體只能降至200V左右。
（3）照度（即燈具工作電壓值）可以按需調(diào)節(jié)，用戶若需調(diào)高照度則可以很方便地提高照度，以滿足實際需要。
（4）照明節(jié)能穩(wěn)壓器必須是高可靠產(chǎn)品（文中實例2006年投用，至今未有故障）。
（5）照明節(jié)能穩(wěn)壓器可按用戶、設(shè)計院的要求構(gòu)成LVRP系列照明節(jié)能穩(wěn)壓配電柜向各照明分路供電。
（6）采用照明節(jié)能穩(wěn)壓器的照明系統(tǒng)必須是不經(jīng)常開關(guān)的照明系統(tǒng)：如道路照明、超市、大賣場、工礦企業(yè)等場合，特殊用途應(yīng)與生產(chǎn)廠聯(lián)系。
（7）設(shè)計計算時必須注意的問題：
①對于熒光燈，燈具的端電壓應(yīng)高于或等于170～175V，如果低于這個電壓，燈管有可能會自熄。
②對于高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，燈具端電壓應(yīng)高于或等于190V，低于這個電壓值，燈管會自熄。
5.結(jié)束語
在當前的照明降壓節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用中，各種技術(shù)的應(yīng)用各有優(yōu)勢和劣勢，應(yīng)該根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)和道路路燈系統(tǒng)的各種輔助設(shè)備和設(shè)施綜合分析，選擇能夠滿足城市發(fā)展需求的降耗節(jié)能技術(shù)，為城市的合理發(fā)展提供理論依據(jù)。
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