隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展,社會城市化建設(shè)突飛猛進(jìn),因此,與之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急劇驟增。但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高,特別是近年來能源價(jià)格大幅度提升,使電力耗費(fèi)成為負(fù)擔(dān)。因此,路燈的節(jié)能必然成為一種趨勢。
一、城市道路照明工程設(shè)計(jì)與節(jié)能
城市道路照明的目的是為駕駛員和行人創(chuàng)造一個(gè)良好的視看環(huán)境,使人們安全、迅速、舒適地到達(dá)目的地;以及為了減少對人身及財(cái)產(chǎn)的犯罪行為發(fā)生。城市的人行道上一般是行人較多,所以城市主要道路照明不但要照亮車行道路面,而且還要適當(dāng)照亮人行道,而且使半柱面照度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,這樣有利于迅速發(fā)現(xiàn)人或動物橫穿道路等潛在的不安全因素。
設(shè)計(jì)是節(jié)能的源頭。城市照明工程設(shè)計(jì)應(yīng)由專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循道路的性質(zhì)、功能對照相應(yīng)的照度和能耗密度標(biāo)準(zhǔn),確定最節(jié)能的布燈間距、光源、供電路線、控制系統(tǒng)等等。這就要求道路照明工程師不但有良好的職業(yè)責(zé)任感,較全面的技術(shù)素質(zhì),能掌握科學(xué)的照明設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì)時(shí),在保證照明的效果,達(dá)到城市道路照明的目的前提下,做到{zd0}限度地節(jié)能和節(jié)省投資,并降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
二、采取合理的布燈間距
路燈的布燈間距是否適當(dāng)直接關(guān)系到照明的效果。安裝間距對節(jié)能尤為重要,盡可能加大安裝間距。
如采用雙側(cè)對稱布置,間距30米時(shí),每公里66個(gè)燈,如250w,按每亮燈10小時(shí),每公里耗電量為66*250*0.001*365*10=60225kwh(不計(jì)鎮(zhèn)流器損耗);若間距為40米時(shí),每公里50個(gè)燈,耗電量為50*250*0.001*365*10=45625kwh,每公里就節(jié)約14600度電,假設(shè)全國以每年新增城市道路
2.5萬公里計(jì)算,就可節(jié)省電力3.65億KWh,并可節(jié)省燈具桿投資
20億元(每桿以5000元計(jì)),相當(dāng)可觀。當(dāng)然,這是經(jīng)計(jì)算滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。從上可看出,在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下,布燈間距對節(jié)能非常大的意義。
三、路燈光源的選擇
目前,路燈照明所采用光源的主要類型有:金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、白熾燈、緊湊性熒光燈、高頻無極燈、低頻無極燈等。在相同的電功率下,高壓鈉燈光能量比金鹵燈高40%左右,且鈉燈的透霧性能比較好;按照同樣照度標(biāo)準(zhǔn)的道路照明要求,金鹵燈光源的電耗多于高壓鈉燈。因此高壓鈉燈在城市道路照明工程中使用非常廣泛。
隨著無極燈的發(fā)展及廣泛應(yīng)用!無極燈特征:超長壽命、高效節(jié)能、綠色環(huán)保、高顯色性、瞬間啟動和再啟動等特征.
這主要表現(xiàn)在國家在道路照明標(biāo)準(zhǔn)上主干道照明維持值需要20LUX以上,但實(shí)際
上新設(shè)計(jì)的路段,鈉燈初使流明數(shù)最少要設(shè)計(jì)到35-50LUX,目的是為了保證6個(gè)月后道路照明能確保20LUX,這就大大浪
費(fèi)電能了,商友照明低頻無極燈在一開始只要設(shè)計(jì)確保20-30LUX之間,就能足以維持光輸出達(dá)標(biāo).僅用初使流明狀態(tài)下
的照度比較還是不夠科學(xué)的.在燈已經(jīng)有光衰顯示的情況下,同功率的無極燈比同功率鈉燈照度要提高一倍.而且無極
燈的功率因數(shù)可以達(dá)到0.99,鈉燈在帶補(bǔ)償?shù)那闆r下也只在0.85左右,所以同功率鈉燈要比無極燈多消耗15%左右的電
能,在初期投資中鈉燈使用的電纜截面積要比無極燈高出一個(gè)等級,使用無極燈在電纜部分可以省下一大部分費(fèi)用.
四、供電路線設(shè)計(jì)
路燈工程的特點(diǎn)是線路較長,線路上的電流不一定很大。路燈配電回路供電半徑長一般達(dá)800米,隨燈具與供電端距離的增加,電壓逐漸下降,若線路設(shè)計(jì)不當(dāng),有可能出現(xiàn)遠(yuǎn)端電壓不能滿足光源所需正常維持電壓;解決線路壓降問題的方法就是安裝補(bǔ)償電容。
目前國內(nèi)城市道路照明工程設(shè)計(jì)中采用的電容補(bǔ)償方式有兩種:一是在路燈電源處集中補(bǔ)償,二是在燈具處分散補(bǔ)償。采用路燈電源處集中補(bǔ)償方式,并不能減少低壓配線的耗電;采用單燈分散補(bǔ)償,無疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線路上產(chǎn)生的損耗,將起到較好的節(jié)電效果。
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)停话阍?.40~0.6,從而使回路電流大,在線路上產(chǎn)生的損耗相當(dāng)可觀。電容補(bǔ)償后單燈功率因數(shù)不小于0.80。據(jù)測算,對一條道路上安裝的100
盞 250W
高壓鈉燈進(jìn)行電容器無功補(bǔ)償,將功率因數(shù)由0.44提高至0.80,結(jié)果供電電流由補(bǔ)償前的300A降低至141A,工作電流下降了大約一半,表明該照明系統(tǒng)通過無功補(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)備能夠再發(fā)揮相當(dāng)數(shù)量的供電潛能。
另一方面,由于照明系統(tǒng)供電線路上減少了一百多安培電流的徒勞往返,必將大幅減少線路上的電壓損耗和功率損耗,同時(shí)也降低了線纜的溫升,可謂一舉多得。