道路夜间照明节能管控

时间:2022-06-18 03:10:00

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道路夜间照明节能管控

城市道路照明已经成为一个衡量城市现代化水平的重要标志,在经济飞速发展的当前,能源紧缺已经严重制约着我国经济的发展,国家政府也将大量的目光投向了节能技术的发展,因此,照明节能的意义重大。道路照明有助于提高城市形象,一些城市追求路灯越亮越好,照明时间远远超出了实际需要照明时间,且照明间距也比较短,照度水平远远超出了国家标准,更有甚者还存在白天照明的路灯,这些都不可避免地带来了电费的大幅度增加以及能源的消耗,因此,在追求城市形象的原则下,通过新技术及管理模式进行节能管理显得十分有必要。本文通过对路灯节能技术管理的探讨,希望为我国城市路灯照明的节能发展提供借鉴。

1道路照明与节能现状

近年来,各大城市争相加强城市道路照明,把道路照明与城市建设总体规划相结合,根据其独特的地理特点,定制了高标准、高水平的城市照明发展总体规划,如上海、沈阳、大连、天津等。但是,近年来城市道路照明也存在着很多不足之处。

1)城市追求路面亮度太高,反而引起了较差的视觉效果,浪费了能源,造成了光污染。为了提高路面亮度,城市照明建设单位采用增加路灯数量来提高亮度,这也造成了不必要的资源浪费,加重了光污染程度。

2)路灯类型比较单一,使用的新技术比例少。目前,城市道路照明常用的是高压钠灯,它的寿命短、耗电量高、显色性差。高压钠灯的寿命短导致了路灯的更换维修周期,影响了正常照明,而且还浪费了大量的电力资源,因此急需节能、环保的新照明技术代替。

3)道路照明的控制方法和管理手段落后。目前,我国大多城市都是采用夜间工作人员巡查以及居民举报等手段对路灯进行检修,这耗费了大量的人力财力,并且没有起到良好的效果。

4)不重视路灯的配光功能,忽略了其实用性,更多的将其作为道路两旁的装饰。合理配光有利于提高道路的亮度,保证亮度比较均匀,减少光污染。

2城市道路节能管理

城市道路照明节能是一个系统工程,需要在保证照明质量的前提下,尽可能减少能源的消耗。根据我国城市道路照明与节能现状的分析,可以将道路照明的节能分为技术节能和管理节能两个方面。

2.1技术的节能当前,各种新技术的发展可以说是日新月异,而城市道路照明的技术节能,就是通过新节能技术的开发和推广来提高能源的使用效率。

2.1.1供配电系统的节能供配电系统的损耗主要包括变压器损耗、输电线路损耗以及一些电器元件损耗,因此,我们可以通过降低变压器和输电线路的损耗来减少供配电系统的损耗。

1)变压器的节能。为了减少变压器的损耗,我们必须保持变压器的工作效率在较高的水平上面。我们可以根据供电负荷的大小来选择最为合适的变压器容量,从而节约能耗。目前,有一种节能的变压器—非晶合金变压器,其空载损耗比普通变压器低80%,值得我们推广。

2)无功补偿。无功功率与消耗无关,因此从表面上看是没有什么损失的,但是,因为电力设备的装置及导线具有一定的电阻,无功功率就变为热而损失,增加了输电线路损耗。为了减少无功功率所造成的线路损耗,我们可以改善功率因数。安装电容器是提高功率因数的一个手段,当气体放电灯系统的功率因数从0.5提高到0.85后,线路损耗同比可以下降65%。

3)三相平衡。我国目前的供电方式主要包括单向方式和三相方式,实践证明,相同情况下,三相方式的能耗相当于单相方式的16.7%。采用三相方式时,如果三相不平衡,会增加线路损耗,因此,我们应采用三相平衡方式,并且尽量保证三相平衡。

2.1.2照明设备的节能由于不同的照明设备,能耗不相同,所以,我们可以通过选用高效率的光源、反射器、透光罩等来节省能耗。

1)光源的节能。应综合考虑使用寿命、显色性等因素,尽量采用寿命长、光效高的光源。近年来,随着光源生产水平的提高,LED发光二极管的光效得到了明显的提高,且瞬时启动、安全、节能、使用寿命长,由于以上特点,LED应用前景很好,可在城市道路照明中得到应用。

2)庭院应积极推广紧凑型荧光灯。紧凑型荧光灯的光效是普通白炽灯的6~8倍,使用寿命则是白炽灯的10倍。和汞灯相比,相同功率的紧凑型荧光灯具有更优的发光效率和光通量,并且安装方便,能够与多种灯具配合,适用于各种场合,特别适用于对照度要求不高的庭院照明。

3)电器附件的节能。变功率镇流器能够使路面平均照度降低30%,该装置是通过定时控制器,在路灯回路串入附加镇流器来降低灯泡功率。变功率镇流器在减小路灯照度的同时,使其均匀度不变,因为是在路灯开灯后4~6h,此时路人、车流较少,不会影响使用功能。运行后,该装置可比未安装前减少20%以上的能耗,且一次投资少。

2.2管理的节能

管理节能,主要是通过加强道路照明的设计、运行方式选择、养护管理等环节来实施节能管理。

2.2.1选择合理的照度在设计道路照明系统时,要充分考虑道路的地理环境和道路功能,然后根据《公路道路照明设计规范》,合理选择照度。如果照度太低,会影响夜间车辆和行人的通行;照度太高,就会浪费电力资源,形成光污染。

2.2.2路灯运行方式由于经济发展的需要,现在的城市主干道比较宽,许多道路的夜间照明都采用了多光源,可是在后半夜行人和车辆比较少,如果路灯还是全部开启的话就造成了资源浪费。目前,诸多城市都考虑了快、慢车道的照明,在后半夜采用全、半夜灯的运行方式,能够取得很好的节能效果。

2.2.3道路分段照明处理在照明工程设计施工时,首先要按照道路的功能来进行照明等级的分类,主要分为快速路、主干路、次干路、支路、居住区道路。一条路的不同路段的路灯设计采用不同的要求,实施分段处理,然后按照不同的标准进行施工建设,达到整体节能的要求。

2.2.4动态智能化管理随着电子技术、无线传输技术和现代电力技术的快速发展,他们相融合而形成的智能化道路照明控制系统也得到了应用。智能化照明控制系统要实现的是在不同路段、不同时间以及不同自然条件和交通需求下,按照设定的标准,自动调节,对道路照明实施动态化管理。

2.2.5加强路灯养护管理由于道路烟尘多,环境恶劣,容易导致路灯反光器和透光罩老化,光通量降低。因此,我们要根据灯具的防护等级制定合理的维护周期,及时对灯具及其器件进行清扫和修理,减少光通的降低。此外,还应加强维护人员节能意识,健全道路照明节能量化考核制度。

3节能案例分析

3.1紧凑型荧光节能灯代替汞灯技术的经济分析

广西某公司响应政府节能号召,采用紧凑型荧光节能灯代替汞灯并进行经济分析。

3.1.1两种灯的主要技术指标和投资比较(表1)表1两种灯的主要技术指标和投资比较

3.1.2结论1)用40W(4U)紧凑型荧光节能灯替代50W汞灯,照度略有提升,初期投资和年运营费用都得到了下降,每一只路灯每年可节约54.5度电,节约电费28.39元。2)用25W(3U)紧凑型荧光节能灯代替50W汞灯,照度降低不大,但节约了72%的初期投资和47%年运行费用,每只路灯每年节约电126度,节约电费65.52元,取得的经济效果十分明显。

3.2变功率镇流器技术经济分析

广西某县政府以一台控制箱带120盏250W的钠灯进行节能改造实验,并进行了经济分析。该装置在路灯开启6h后,通过定时控制器,在路灯回路串入一个镇流器,使路面平均照度降低30%。由于路灯开启6h后已是后半夜,此时车流和行人较少,对路面照度要求相对较低,故没有影响路灯的正常使用功能。从表2可以看出取得了明显的经济效果。

4结语

21世纪,环境问题日益严峻,能源匮乏制约着我国的经济发展,这使得城市道路照明节能技术亟待发展。城市道路照明节能是一项需要长期落实的工作,我们只有不断地进行探索,结合实践经验进行总结改造,不断地研发节能新技术并应用推广,才能使有限的资源发挥出最高的效率,实现经济可持续发展。