道路照明節(jié)能技術(shù)探討

劉 華

(長(zhǎng)春市路燈管理處，長(zhǎng)春 130062)

長(zhǎng)春市路燈管理處在城市照明工作中，根據(jù)我國(guó)照明行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，堅(jiān)持不懈地致力解決城市照明工作中的安全、節(jié)能、節(jié)資、高效、可持續(xù)等問(wèn)題，探索了一條符合長(zhǎng)春自身實(shí)際的“綠色照明”之路。我們將照明節(jié)能工作作為系統(tǒng)工程來(lái)分析，從技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能入手，對(duì)道路照明系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，利用科技手段來(lái)降低能耗進(jìn)行探討。

1 照明節(jié)能是發(fā)展的需要

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源緊缺已成為—個(gè)不可回避的嚴(yán)峻問(wèn)題，因此節(jié)能已成為當(dāng)前的—個(gè)熱門(mén)話(huà)題，從中央的“十一五”規(guī)劃，到地方各級(jí)政府的重視，節(jié)能工作已成為各方關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。因此，抓好照明用電的節(jié)約，是節(jié)能工作不可忽視的—個(gè)重要環(huán)節(jié)。

2 照明節(jié)能應(yīng)在保證照明質(zhì)量的前提下進(jìn)行

綠色照明工程，高度重視照明行業(yè)的節(jié)能工作，不是通過(guò)降低照明標(biāo)準(zhǔn)來(lái)節(jié)能，而是充分運(yùn)用現(xiàn)代科技手段提高照明工程的設(shè)計(jì)水平，通過(guò)選擇高效、節(jié)能的光源，提高照明器材效率和合理的運(yùn)行維護(hù)管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。

建立在優(yōu)質(zhì)高效的照明環(huán)境基礎(chǔ)上，去實(shí)施節(jié)約能源。那種不顧及照明質(zhì)量，降低照明標(biāo)準(zhǔn)，片面追求節(jié)能，是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

3 照明節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程

道路照明節(jié)能是—個(gè)系統(tǒng)工程，體現(xiàn)在整個(gè)道路照明系統(tǒng)工程全過(guò)程的方方面面。必須綜合考慮技術(shù)、管理等多方面的因素，要力求綜合效益的最優(yōu)化。

綠色照明遠(yuǎn)不只是推廣應(yīng)用某一兩款節(jié)能產(chǎn)品。優(yōu)質(zhì)合理的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管理，研究生產(chǎn)和推廣應(yīng)用高效長(zhǎng)壽的光源、優(yōu)質(zhì)高效的照明器材，以及降低在照明系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的能耗，都是實(shí)施綠色照明的重要因素。

我處在道路照明節(jié)能工作方面主要分為兩大類(lèi)，技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能。

3.1 技術(shù)節(jié)能

技術(shù)節(jié)能，就是通過(guò)開(kāi)發(fā)推廣節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)節(jié)能。

1.供配電系統(tǒng)的節(jié)能

(1)變壓器的節(jié)能

保持變壓器在高效率下工作，是減少變壓器損牦的基本手段。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小，合理選擇變壓器容量。使其運(yùn)行過(guò)程中保持較高的效率，從而可以節(jié)省電能，采用高效率的變壓器，可以節(jié)約電能。

(2)無(wú)功補(bǔ)償

無(wú)功功率消耗無(wú)關(guān)的電能。因此，從表面上看好象沒(méi)有損失，但是對(duì)于電力設(shè)備來(lái)講，就必須相應(yīng)增加這一容量的變壓器及導(dǎo)線(xiàn)等等。此外，由于裝置及導(dǎo)線(xiàn)的電阻，無(wú)功電流將會(huì)變成熱而損失掉。因此，改善功率因數(shù)，減少無(wú)功功率在節(jié)能上是非常有效的手段。提高功率因數(shù)可以降低配電損失。

(3)三相平衡

在供電方式上，可以采用單相方式，也可以采用三相方式。盡量保持負(fù)荷的三相平衡也能起到節(jié)能效果。

(4)調(diào)壓節(jié)能

在電壓波動(dòng)較大的地方，或供電電壓過(guò)高的情況下，即照明燈具電壓波動(dòng)超過(guò)額定電壓的90%～105%范圍時(shí)，采用具有調(diào)壓、穩(wěn)壓功能的裝置進(jìn)行節(jié)能。

2.照明設(shè)備的節(jié)能

照明設(shè)備的節(jié)能。包括選用高效率的光源，反射器，透光罩，配套的電器附件等等。

(1)光源的節(jié)能

光源的節(jié)能，主要取決于光源的光效和光衰指標(biāo)，綜合考慮顯色性、使用壽命、啟動(dòng)特性等因素。應(yīng)盡量采用光效高、壽命長(zhǎng)的光源。

道路照明系統(tǒng)應(yīng)積極推廣高壓鈉燈、金屬鹵化物燈

高壓鈉燈和金屬鹵化物燈是目前高強(qiáng)度氣體放電燈 (HID)中主要的高效照明產(chǎn)品。

高壓鈉燈的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、光效高、透霧性強(qiáng)。可廣泛用于道路照明、泛光照明、廣場(chǎng)照明等領(lǐng)域。用高壓鈉燈替代高壓汞燈。在相同照度下可節(jié)電37%。而高光效高壓鈉燈 (增強(qiáng)型)，其光效更高，壽命更長(zhǎng)。

金屬鹵化物燈是一種在高壓汞燈的基礎(chǔ)上在放電管內(nèi)添加金屬鹵化物，使金屬原子或分子參與放電而發(fā)光的高壓氣體放電燈，它的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、光效高、顯色性好，廣泛應(yīng)用于工業(yè)照明、城市景觀照明、商業(yè)照明、體育場(chǎng)館照明等領(lǐng)域，用它替代高壓汞燈，在相同照度條件下，可節(jié)電30%。

LED利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，LED的優(yōu)點(diǎn)是:1光效高 2能耗低 3抗震性能好 4易控制5壽命長(zhǎng)6環(huán)保，光源中不加汞。目前制約LED在道路照明發(fā)展的主要因素有以下幾點(diǎn):1.產(chǎn)品價(jià)格高、性?xún)r(jià)比低。2.技術(shù)上不穩(wěn)定。3.目前國(guó)內(nèi)關(guān)于LED光源的技術(shù)參數(shù)沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為我們對(duì)新產(chǎn)品的鑒定和檢測(cè)帶來(lái)許多困難，只能與現(xiàn)有光源進(jìn)行相關(guān)參數(shù)對(duì)比。4.型號(hào)、規(guī)格不統(tǒng)一，缺乏互換性。更換產(chǎn)品需依賴(lài)原企業(yè)。5.現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)難度比較大、維護(hù)成本高。6.LED道路照明燈具中的光源，可應(yīng)用于道路照明的只有白色LED芯片，其光色單一。

LED路燈在長(zhǎng)春市試驗(yàn)的結(jié)果如下僅供參考

測(cè)試地點(diǎn):人民大街西街。

第一次測(cè)試時(shí)間:2008年6月21日晚9:00測(cè)量某廠(chǎng)家112W LED路燈兩套，168W LED路燈兩套、CIVK2(250W)鈉燈光源路燈兩套，測(cè)量方式及數(shù)據(jù)見(jiàn)測(cè)試記錄。

第一次測(cè)量結(jié)果為:112W LED路燈平均照度14.33LX，照度均勻度 0.43(兩盞燈間距為36.2M)。168W LED路燈平均照度24.29LX，照度均勻度0.50(兩盞燈間距為34.5M)，該街路現(xiàn)安裝路燈為合資產(chǎn)品索恩CIVK2(250W)，光源為高壓鈉燈，平均照度27.41LX，照度均勻度為0.51(兩盞燈間距為34.5M)。雖然從上述數(shù)據(jù)比較換算可暫時(shí)得出該廠(chǎng)家112WLED路燈節(jié)能為13.16%(光效相當(dāng)于光源功率為130.66W的普通高壓鈉燈)，168WLED路燈節(jié)能為20.12% (光效相當(dāng)于光源功率為221.48W的普通高壓鈉燈)。

第二次測(cè)試時(shí)間:2009年8月21日晚8:20測(cè)量某廠(chǎng)家112W LED路燈兩套，168W LED路燈兩套、CIVK2(250W)鈉燈光源路燈兩套，測(cè)量方式及數(shù)據(jù)見(jiàn)測(cè)試記錄。

第二次測(cè)量結(jié)果為:112W LED路燈平均照度6.71LX，照度均勻度0.31(兩盞燈間距為36.2M)。168W LED路燈平均照度11.61LX，照度均勻度0.4(兩盞燈間距為34.5M)，該街路現(xiàn)安裝路燈為合資產(chǎn)品索恩CIVK2(250W)，光源為高壓鈉燈，平均照度25.41LX，照度均勻度為0.49(兩盞燈間距為34.5M)。雖然從上述數(shù)據(jù)比較換算可暫時(shí)得出該廠(chǎng)家112WLED光效相當(dāng)于光源功率為68W的普通高壓鈉燈，168WLED光效相當(dāng)于光源功率為110W的普通高壓鈉燈。

相比之下，LED在景觀照明中的應(yīng)用就取得了令人滿(mǎn)意的效果:1.適用局部或小面積投光照明。2.發(fā)光方向性強(qiáng)。3.多個(gè)LED光源亮度均勻。

LED在景觀照明中的應(yīng)用得到了認(rèn)可，但應(yīng)正確引導(dǎo)，積極穩(wěn)妥的使用，避免出現(xiàn)盲目用LED代替高壓鈉燈、金鹵燈等。因此，使用LED產(chǎn)品要因地制宜，切不可盲目、片面的決策，必須根據(jù)不同的需要、不同的效果、不同的場(chǎng)合，合理的使用。

(2)燈具的節(jié)能

選擇配光好、效率高、維護(hù)工作量小的燈具，可以在達(dá)到同等照明水平的基礎(chǔ)上，減少燈具的數(shù)量和電能損耗，從而起到了節(jié)約能源的作用。

(3)變功率鎮(zhèn)流器

該裝置是通過(guò)一定時(shí)控制器 (一般在路燈開(kāi)燈后4—6小時(shí))，在路燈回路中串入一附加鎮(zhèn)流器，將燈泡功率降下來(lái)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。使用變功率鎮(zhèn)流器會(huì)使路面平均照度下降，但均勻度仍保持不變，這在后半夜車(chē)流、行人較少時(shí)，對(duì)使用功能不會(huì)有明顯影響。

3.2 管理節(jié)能

管理節(jié)能，主要是通過(guò)加強(qiáng)道路照明的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管理各環(huán)節(jié)的限度建設(shè)和監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)管理節(jié)能。主要有合理地設(shè)計(jì)選擇恰當(dāng)?shù)恼斩葮?biāo)準(zhǔn)。采用全、半夜燈運(yùn)行方式，開(kāi)、關(guān)燈的智能化控制等。

1.選擇合理的照度

選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。照度太低，會(huì)影響夜間車(chē)輛和行人的通行，產(chǎn)生交通安全事故，造成生命和財(cái)產(chǎn)受損的嚴(yán)重后果，而不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電力。

2.全、半夜燈運(yùn)行方式

現(xiàn)在長(zhǎng)春市的主干道很寬，許多道路照明采用了雙臂燈或單臂燈，而下半夜，車(chē)輛稀少，對(duì)照明質(zhì)量的要求可以適當(dāng)降低;此外，現(xiàn)在很多三塊板式的道路結(jié)構(gòu)，在照明設(shè)計(jì)時(shí)通?？紤]了快、慢車(chē)道的照明，而在后半夜，慢車(chē)道的非機(jī)動(dòng)車(chē)和行人很少，對(duì)照明的要求不高。對(duì)于這些情況，采用全、半夜燈的運(yùn)行方式。可以取得很好的節(jié)能效果。

3.采用微機(jī)無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制

利用無(wú)線(xiàn)的傳輸方式，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)路燈的啟閉、運(yùn)行狀態(tài)、故障監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)距離監(jiān)控和管理。路燈采用平時(shí)、一般節(jié)日、重大節(jié)日分時(shí)分段進(jìn)行控制。

4.合理的養(yǎng)護(hù)管理制度

由于光源和照明燈具的污染。使光通量降低、這是造成能源浪費(fèi)的原因。制定合理的養(yǎng)護(hù)管理制度，及時(shí)修復(fù)故障燈，定期更換壽命到期、光通量降低的光源也是主要的工作，而在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到將來(lái)的養(yǎng)護(hù)管理工作，多采用維護(hù)管理容易的照明方式、照明燈具和光源。將可減少維修的人力工作，也是間接發(fā)揮節(jié)能的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著節(jié)能工作的越來(lái)越重視，技術(shù)的不斷提高。新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，控制和管理方法的不斷進(jìn)步，我們相信一定可以通過(guò)綠色照明工程推進(jìn)，用最低的能耗。獲得最佳的照明效果。

［1］中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ 45—2006

［2］《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034—2004