城市道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)淺析

【摘要】為提高能源的利用效率，達(dá)到節(jié)約能源的目的，本文從城市道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)的角度，分析闡述了城市道路照明節(jié)能的必要性和目前主要采用的節(jié)能設(shè)計(jì)措施，以提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】城市道路；照明設(shè)計(jì)；節(jié)能措施

1、引言

城市照明是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，不僅為交通安全、社會(huì)治安提供了有力保障，還為亮化城市、美化環(huán)境發(fā)揮積極作用，在提高城市整體形象方面發(fā)揮了不可替代的作用。

然而，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，城市化建設(shè)突飛猛進(jìn)，能耗大幅度提高在所難免。尤其是近年來能源價(jià)格的大幅度提升，城市照明用電的耗費(fèi)確實(shí)給財(cái)政經(jīng)費(fèi)帶來了相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。面對(duì)各種能源危機(jī)，各國(guó)都在努力尋找“節(jié)能減排”的途徑，城市照明的節(jié)能也成為了一種必然趨勢(shì)。

而道路照明設(shè)計(jì)作為城市照明節(jié)能的源頭，應(yīng)在保證照明效果、達(dá)到城市道路照明的目的前提下，嚴(yán)格遵循道路照明相應(yīng)的照度和能耗密度標(biāo)準(zhǔn)，采用科學(xué)的照明設(shè)計(jì)方法，做到最大限度的節(jié)能和節(jié)省投資，并降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

2、城市道路照明的節(jié)能設(shè)計(jì)措施

2.1道路照明光源的選擇

目前，道路照明采用的主要光源類型有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、緊湊性熒光燈等。由于高壓鈉燈的光通量比相同功率的金鹵燈高40%左右，而且透霧性能較好，因此在城市道路照明工程中使用非常廣泛。

隨著太陽能應(yīng)用和LED光源等技術(shù)的逐漸成熟，綠色節(jié)能照明已經(jīng)逐漸在許多大中城市得到了推廣和應(yīng)用。其中，LED光源具有綠色環(huán)保、安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，已經(jīng)應(yīng)用在了道路照明、城市造型景觀照明、綠地照明、廣告燈箱照明及家居照明等地方。LED光源基本可以達(dá)到與高壓鈉燈同等的效果，而且耗電量比高壓鈉燈大大降低了。雖然LED燈具一次性投入較高是其發(fā)展的瓶頸，但高壓鈉燈的更換成本和后期維護(hù)費(fèi)用卻是LED燈具的五倍。由此可見，LED燈具不但能比高壓鈉燈節(jié)能，且更換成本和維護(hù)費(fèi)用節(jié)省的多。所以，LED光源在城市道路照明方面的廣泛應(yīng)用必將是大勢(shì)所趨。

2.2合理的布燈方式

根據(jù)建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-2006，應(yīng)嚴(yán)格遵循照度標(biāo)準(zhǔn)和功率密度值，并按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)路燈布置方式、路燈間距、高度、光源等進(jìn)行合理的選擇，避免或減少道路照明設(shè)計(jì)的盲目性，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

例如，采用單側(cè)布置方式，按間距30米安裝，每公里33套燈，采用250W，每天亮燈10小時(shí)，每公里耗電量為33*250*365*10/1000=30112.5kwh（不考慮鎮(zhèn)流器損耗）；若間距按40米，每公里25套燈，耗電量為25*250*365*10/1000=22812.5kwh，每公里就可以節(jié)約7300度電。假設(shè)全國(guó)以每年新增城市道路3萬公里計(jì)算，則節(jié)省了電能2.19億度，相當(dāng)?shù)目捎^?？梢钥闯觯跐M足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，布燈方式對(duì)節(jié)能有著非常大的意義。

2.3配電路線設(shè)計(jì)

城市道路照明的配電線路較長(zhǎng)，供電半徑一般最長(zhǎng)可達(dá)800米。隨著燈具與供電端之間距離的增加，供電電壓逐漸下降，有可能出現(xiàn)遠(yuǎn)端電壓不能滿足光源正常工作所需的維持電壓的情況。線路損耗、壓降都在一定程度影響了路燈的照度，浪費(fèi)了電能。因此，照明線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用合適的供電電纜截面，既能滿足線路的負(fù)載能力，也能保證壓降與線路損耗在合理的范圍內(nèi)，降低線纜的溫升，同時(shí)還能延長(zhǎng)整個(gè)線路系統(tǒng)的壽命，減少了維護(hù)維修率。

2.4電容補(bǔ)償節(jié)能

目前國(guó)內(nèi)城市道路照明工程中同時(shí)采用兩種電容補(bǔ)償方式，一是在路燈電源處集中補(bǔ)償，二是在燈具處分散補(bǔ)償。

路燈采用的光源，基本是氣體放電燈，其功率因數(shù)相當(dāng)?shù)?，一般?.40～0.6，配電回路電流較大，相應(yīng)產(chǎn)生的損耗也較為明顯。通過電容分散補(bǔ)償后，每個(gè)燈具的功率因數(shù)不小于0.80；對(duì)道路的照明配電系統(tǒng)進(jìn)行電容器無功補(bǔ)償后，線路的功率因數(shù)則會(huì)提高至0.90以上。相對(duì)電容補(bǔ)償之前，燈具的工作電流降了大約一半，這表明照明配電系統(tǒng)通過電容補(bǔ)償為供電電源系統(tǒng)騰出了一半的容量空間，使電源設(shè)備能夠發(fā)揮更多的供電能力。

2.5智能穩(wěn)壓降壓節(jié)能裝置

在道路照明工程中，照度會(huì)受電網(wǎng)電壓的影響，電網(wǎng)電壓和用電負(fù)荷則有著直接的關(guān)系，用電負(fù)荷低谷時(shí)電壓偏高，用電負(fù)荷高峰時(shí)電壓偏低。上半夜和后半夜的電網(wǎng)用電負(fù)荷則是差別比較大的。這種現(xiàn)象，既影響交通安全，又嚴(yán)重浪費(fèi)能源和資金。將智能穩(wěn)壓降壓節(jié)能裝置安裝在路燈的控制端，可通過內(nèi)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(duì)節(jié)電系統(tǒng)的工作曲線進(jìn)行自動(dòng)控制。人流量較小的后半夜，在保證合適照度的前提下，采用該裝置降低較高的電壓，從而調(diào)控整條線路上的負(fù)載，節(jié)電率可高達(dá)40%。

2.6無線監(jiān)控路燈控制系統(tǒng)

多年來，我國(guó)路燈的管理控制和故障巡檢主要是依靠人工巡查的方式。隨著城市發(fā)展，路燈數(shù)量的迅速增長(zhǎng)，這種控制方式在故障實(shí)時(shí)監(jiān)控處理、按需控制、節(jié)能等方面已越來越不能適應(yīng)城市化建設(shè)的需求。隨著“三遙”監(jiān)控等新技術(shù)的應(yīng)用，道路照明在節(jié)能領(lǐng)域又上了一個(gè)新的臺(tái)階。

無線監(jiān)控路燈控制系統(tǒng)具有無線遙控、遙測(cè)、遙訊和數(shù)據(jù)信息處理等功能。通過無線電方式，管理人員可以在總控制室對(duì)各道路的分控制站進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量和控制，動(dòng)態(tài)的對(duì)路燈遠(yuǎn)距離實(shí)施監(jiān)控和智能化管理，合理的遙控開關(guān)燈，并能準(zhǔn)確的報(bào)出故障，十分有效的達(dá)到路燈節(jié)能管理的目的。

3、結(jié)束語

在城市道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)中，我們需要嚴(yán)格按照照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行照明設(shè)施的建設(shè)，做到不超標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)；同時(shí)運(yùn)用科學(xué)的照明設(shè)計(jì)方法，大力推廣高效照明科技產(chǎn)品和采用節(jié)能控制措施，這樣才能有效的減少不必要的能源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能的目的。

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