道路照明節(jié)能的主要措施
道路照明不僅美化了城市,方便了人們的出行,同時也減少交通事故率,保障了社會治安的需求,提高了人們的安全感。但是市政開支普遍緊張及傳統(tǒng)的路燈管理方式與日益增加的路燈設(shè)施形成了很大的矛盾,同時不合理的道路照明設(shè)計不僅浪費了能源而且過亮的照明也帶來了嚴重的光污染,如何優(yōu)化路燈管理,實現(xiàn)節(jié)能降耗,創(chuàng)造一個舒適的、合理的照明環(huán)境己成為路燈行業(yè)急待解決的一個重要課題。
1 道路照明的現(xiàn)狀
(1)路燈電耗日益增加
進入21世紀以來,隨著城市化進程不斷加快,各地夜景照明工程、道路照明改造相繼實施,因此全國的路燈總量迅猛增加。據(jù)不完全統(tǒng)計,一個大型城市使用的路燈總量己達幾十萬盞,一個中等城市也達幾萬盞。城市道路照明專業(yè)委員會普查的811個城市(地區(qū))路燈用電量年消耗81.22億度,還不包括夜景照明的用電量。
(2)運行維護成本不斷攀升
我國現(xiàn)有路燈大部份采用高壓氣體放電燈(HID),但由于電網(wǎng)品質(zhì)的不穩(wěn)定,電壓大幅度波動,不僅影響照明效果,浪費電能,更使燈泡的實際使用壽命大大縮短,平均壽命不到二年。以泰州這樣的中等城市為模型,路燈擁有量約為6萬只,每年更換一半燈泡,其費用(含鎮(zhèn)流器、人工、車輛)以120元計算,則每年僅更換燈具的費用就高達360萬元。
(3)路燈管理水平相對滯后
目前,有些城市道路照明設(shè)計單純追求高亮度、大規(guī)模、多色彩,缺乏系統(tǒng)的管理,建設(shè)和配置不切合實際的、不科學(xué)的照明工程,浪費了能源,也造成了光污染。路燈管理部門僅靠部分人員的巡視和群眾的舉報熱線,不僅成本過高,且問題還不能及時發(fā)現(xiàn)和解決。加之不斷的偷竊及人為破壞現(xiàn)象嚴重,傳統(tǒng)的管理模式顯得力不從心。因此采用現(xiàn)代科學(xué)管理模式,積極應(yīng)用智能控制、計算機信息、通訊等新技術(shù)、新產(chǎn)品已非常迫切。
2 HID燈對節(jié)能產(chǎn)品的要求
HID燈節(jié)能主要是降壓與穩(wěn)壓,在供電電壓低于200V時就難以觸發(fā)點亮,接近老化的HID燈,可能需要達到220V或更高的電壓才能觸發(fā)點亮,HID燈對電流和電壓的切斷十分敏感,毫秒級的間斷就可能引起燈管電弧的不穩(wěn)和熄滅,要冷卻幾分鐘后才能再次點亮。因此,較好的節(jié)能產(chǎn)品必須具備以下條件:
(1)具有一定范圍的降壓與穩(wěn)壓功能。
(2)在降壓或穩(wěn)壓過程中,保持電流穩(wěn)定連續(xù)、無沖擊、無過壓,確保HID燈不熄滅、不重啟、不損傷HID燈。
(3)能適應(yīng)不同的環(huán)境、不同的道路類型、不同的時間或不同人員對照明參數(shù)的不同要求。
3 當(dāng)前HID燈節(jié)能產(chǎn)品存在的主要問題及分析
有的電子鎮(zhèn)流器采用可控硅相控降壓節(jié)能,因?qū)﹄娋W(wǎng)造成諧波污染逐步趨于淘汰,電磁變壓器或電感器降壓節(jié)能產(chǎn)品是當(dāng)前的主導(dǎo)產(chǎn)品。當(dāng)前部分電磁類照明節(jié)能產(chǎn)品的主要問題大致如下:
對于單燈控制的,一般采用串電感限流降壓進行節(jié)能,控制電路簡單是其優(yōu)點,但電感降壓多少難以集中控制,如果增加電感的抽頭數(shù)量并采取穩(wěn)壓控制電路,必然增加電路的復(fù)雜程度和成本,降低控制的可靠性。
對于集中控制的,多數(shù)采用自耦變壓器調(diào)整電壓,帶負載動態(tài)進行檔位切換,檔位切換時容易燒壞無觸點開關(guān)或者導(dǎo)致HID燈熄滅,因而一些產(chǎn)品只能是固定檔位輸出,但不能隨著電壓的波動而自動切換,進而影響節(jié)能效果。
4 道路照明節(jié)能的主要措施
如何解決目前道路照明中存在的問題,實現(xiàn)節(jié)能降耗,必須要運用科學(xué)的手段,規(guī)范照明設(shè)計、優(yōu)化運行管理、改善燈具使用環(huán)境。
(1)嚴格遵循《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-91,保證一個合理亮度、照度和均勻度,避免眩光產(chǎn)生;
。2)采用高效的節(jié)能光源電器,根據(jù)道路照明的實際需要選擇合適的功率,通過安裝補償電容,提高功率因數(shù);
。3)合理選配專用變壓器容量,并安裝在控制負載的中心位置;
。4)適度增加電纜設(shè)計容量,控制線路長度,以保證線路的末端電壓不低于額定電壓的10%;
。5)積極引進先進的科技管理手段,大力采用高科技節(jié)能產(chǎn)品。
集中控制式智能無觸點路燈節(jié)能控制系統(tǒng)通過先進網(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)遠程監(jiān)控和節(jié)電為一體的智能化控制,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,大大地減少了人工巡視的方法,提高了城市照明系統(tǒng)的管理水平。該系統(tǒng)采用自耦變壓器及無觸點開關(guān)技術(shù)進行降壓與穩(wěn)壓,具有較寬范圍的降壓與穩(wěn)壓功能,采用過渡時間為微秒級的無觸點檔位切換技術(shù),保證了換檔時連續(xù)且無沖擊,從一個穩(wěn)態(tài)立即過渡到另一穩(wěn)態(tài),能夠確保HID燈不熄滅、不重啟,達到了智能化節(jié)電控制的目的,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,而且大大延長了光源電器的使用壽命,很大程度上降低了路燈系統(tǒng)的運行和維護成本。
該系統(tǒng)的主要特點:
(1)可連接GPRS/GSM/CDMA通訊系統(tǒng),能夠根據(jù)天氣明暗變化實現(xiàn)光控、經(jīng)緯度控制、手動控制、計算機控制、遠程控制,實現(xiàn)可遙控、遙測、遙訊、遙調(diào)的室內(nèi)自動化辦公管理;可選配防盜功能,滿足路燈防盜的需求;
(2)純正弦波輸出,不含相控調(diào)節(jié)電路,因而不產(chǎn)生高次諧波,并有助于抑制電網(wǎng)中的高次諧波,屬于典型的環(huán)保型節(jié)能產(chǎn)品;
(3)具有穩(wěn)壓功能,采用無觸點開關(guān)進行檔位切換,從一檔切換到另一檔的過渡時間為微秒級,確保切換快速、可靠、無任何沖擊,高可靠的檔位切換完全來自獨特的檢測與控制技術(shù),使光源電器的壽命和可靠性大大地提高;
(4)具有自動保護和旁路自動識別功能。也可通過面板上手動旁路開關(guān)控制系統(tǒng)旁路工作,隨時監(jiān)控每相工作狀態(tài),及時采取保護動作或自動旁路,大大提高了產(chǎn)品的可靠性和安全性;
(5)采用雙重智能節(jié)能控制技術(shù),既可以通過方便的節(jié)能檔位設(shè)定來控制節(jié)能水平,又可以保證在市電電壓大幅度波動情況下起到相對穩(wěn)定作用;
(6)根據(jù)節(jié)能需要隨時查看和設(shè)置各種工作參數(shù),即可實時查看各相當(dāng)前的電壓、電流、溫度、檔位、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率、節(jié)能率等監(jiān)測參數(shù),并能在不斷電的情況下帶負荷調(diào)整各種電壓、電流和工作時間等參數(shù)。
5 結(jié)論和效益
智能無觸點路燈節(jié)能控制技術(shù)是一套系統(tǒng)化、智能化節(jié)能的解決方案之一,它適用于各種道路照明控制系統(tǒng),可有效地降低高壓鈉燈、金鹵燈等(氣體放電)的電耗,降低道路照明系統(tǒng)的綜合運行成本,實現(xiàn)城市照明高效管理,資源的合理配置,提高城市照明管理的工作效率,具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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