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【摘要】随着我国经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,人们对生活环境的要求也不断提高。现如今,城市路灯照明已经成为城市规划、建设的一个重要组成部分,也是城市基础设施建设的一项重要工作,它关系到现代化城市的创建,也体现现代化都市文明的不断进步。基于此,本文对城市路灯照明节能技术现状与发展趋势进行了研究。
【关键词】城市路灯照明节能技术现状发展趋势
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
对任何一个城市来说,路灯照明系统都是不可或缺的重要基础设施。城市亮化作为形象工程的重要组成部分,越来越被政府所重视,大量的资金投入建设和改造,使得城市夜晚变得灯火辉煌。不过,城市照明系统在为人们提供生活便利的同时,也消耗着大量的电能。而由于技术原因, 目前城市路灯照明的电能利用率还不到65%,电能浪费相当严重,存在着非常大的节能空间。据调查,一个百万人口的城市,仅在路灯照明上浪费的电能就高达500万kW·h/a。在节能减排成为我国国策的今天,以科学的管理和先进的技术实现路灯照明系统的节能降耗,不仅是落实国家节能政策的重要内容,同时也是地方政府减少财政支出的有效途径。
一、路灯照明的现状
近年来各地政府都十分重视城市光亮工作,把城市照明设施建设作为改善和美化城市环境的重要措施。让城市亮起来、美起来,已成为各级领导和社会各界的共识。在一些大城市如沈阳、上海、大连、天津、深圳等,把夜景照明与城市总体规划紧密结合,根据城市自身特色,制定了高起点、高标准、高水平的城市照明发展总体规划,使整个城市夜间照明重点突出,特色鲜明,较好地体现出各自城市的功能、特色和历史内涵。城市照明的追求已从单纯的“亮度”向“艺术亮”方向发展,技术和管理措施进一步健全。近年来的路灯照明建设成绩是有的,发展趋势也不错,但也存在很多的不足:
1、城市路灯照明特别是中小城市的路灯照明的总体规划滞后。一些地方在建设中不按规划(或根本没有规划)办事,置城市的特点和历史特色及自身的经济情况于不顾,盲目学习其他城市路灯建设经验,生搬硬套,简单模仿,出现“千城一面”的现象,不但达不到亮化、美化的目的,反而造成浪费,有的甚至造成光污染。
2、灯光控制方法和管理手段落后。目前路灯控制特别是中小城市多采用时控法、光控法和时光控法,精密度不够,工作效果不佳。平时的维护维修工作仍靠人工夜间巡查和居民的举报及定期的检修。这些落后的控制方法浪费了大量的人力物力,同时由于亮灯时间的控制多采用要亮全亮要灭全灭的方式,不能根据实际情况控制亮灯,造成能源的浪费,相对降低了电器及灯具的使用寿命。一些路灯管理单位应用了时下较流行的经纬度全天候时钟和较先进的真空接触器及一些灵敏度较高的漏断电保护装置,取得了一定的效果,但仍不能从根本上解决管理落后的局面
使用的电器、灯具科技含量低,功耗大、效率低、污染重。目前使用的电器多是普通的继电器、镇流器,灯具多是低光效的白炽灯、高压汞灯管、荧光灯及部分高压钠灯等。这些电器功耗大,线、电损多,光效低而且其中所含化学元素容易造成污染。
城市路灯照明节能技术的发展趋势
推广绿色照明光源
随着社会的不断进步和发展,绿色照明将越来越普及,业界对于绿色照明的研究和开发力度也应加大和重视。现如今,我国已研究开发出多种节能照明器具,为节能工作的顺利开展起到了良好的促进作用。但是,相对于“绿色照明”的普及,还远远不够。因此,我们应该大研发力度,借鉴外国先进科学技术和理论,开发运用新能源,推广绿色照明光源。就目前城市路灯照明的实际情况,我们可以采用节能高效的节能灯、LED路灯、太阳能灯等,针对不同的道路情况和环境,选择合适的节能路灯,将绿色照明落到实处。
选用自动化监控系统,采用智能化集中控制
(1)有功节能技术
微电脑控制技术其原理是使用微电脑控制技术,系统实时采集输出、输入电压信号,与最佳照明电压进行比较,通过计算自动调节,从而保证输出最佳的照明系统工作电压。它的技术特点是:①采用微电脑技术和高可靠性的软件和硬件设计;实现控制过程智能化。②针对电网电压偏高和波动现象,实时对在线电源动态跟踪,对电流连续调节、调控输出最佳照明电压和功率,实现稳定工作电压,减小工作电流,提高电力质量,节约照明用电。③多时段节能运行。可根据用户的实际照明需求,通过程序多时段节能电压设置,满足用户对不同光源、不同时段的需求,实现最佳照明状态和最大节电率。④实现光源的软启动和慢斜波控制过程。由于采用低压软启动进行充分预热,能减少启动电流的冲击,有效提高光源的寿命。在调压、稳压过程中,智能调控装置采用慢斜波方式,让电压在设定时间内缓慢过渡,保证光源不受电压、电流的冲击,降低对电光源的损坏,延长其使用寿命。⑤实现正弦波输出,对电网无谐波污染,对浪涌电压冲击时及耐瞬时大负荷冲击能力强。这类照明节电技术的实施成本虽然略高于前两种,但由于其能实现智能照明調控,有效保护电光源,降低电能消耗,节能效果明显,所以经济性和可靠性远远好于前两种有功节能技术,是目前国际和国内比较成熟的照明节能技术。
(2)无功节能技术
微电脑智能性集中补偿技术:采用单击或DSP芯片以及大规模集中电路作为控制模块和数据采集模块,能自动跟踪电网无功功率变化,快速采样、运算并发出投切信号。开关模块采用大功率晶闸管实现电容器组的零电压投入和零电流切除,无浪涌电流冲击,无火花和谐波干扰。该技术作为新一代的集中补偿技术,目前已被广泛应用。其主要技术特点是:①实现控制模块的数字化和智能化,确保控制精度运行的可靠性;②全自动分组、分段自动按需补偿;③物理量取样可为无功电流相角差等综合量,改善电网功率因数、降低总电流,使负荷功率因数控制在0.95~0.99;④可根据三相无功功率的电流具体情况,选择单相分别进行补偿,不产生涌流冲击;⑤采用无触点开关,切换速度快,整机使用寿命长;⑥可灵活设定过压、欠压、欠流延时等参数,具有完善的越线报警和过压、欠压、缺相、缺零、谐波、越限保护缩闭功能,保证系统安全运行;⑦采用“自愈式”电容器,具有使用寿命长,可靠性强,温升小,无需专门散热的装置的优点;⑧具有数据采集功能和标准的通信接口,可实现远程实时检测和计算机联网管理。此外,原有的单灯补偿装置对路灯系统并不会构成影响,且能更好地发挥集中补偿与分散补偿相结合的作用,具有很好的补偿和节能效果。
减少供电损耗,缩小供电距离,优化配电线路节能
路灯线路系统较长,线路损耗等因素在一定程度影响了路灯的照度,因此在设计线路时应该选用较粗的电缆截面,从而有效减小线路损耗,延长其使用寿命。目前,城市零点后用电量减少,此时电压会升高,长期下去,路灯的使用时间会大大缩短,也会增加电能的消耗。针对这种情况,我们可以安装一种智能灯光节电器,其主要的工作原理是通过微电子技术对路灯供电系统电能质量进行优化处理,在设备正常运行的情况下,适当调整使其达到一个最佳照度,从而达到节能和延长用电设备使用时间的双重效果。
总结
城市路灯作为日常生活中不可缺少的设备成为城市建设的重要内容,但是结合了现代化的节能思想,在实用和美观的基础上我们又加入了构建节约型社会的新型思想。因此城市道路照明系统的节能工作任重道远。
参考文献
[1] 关正,李顺意。两种常见路灯节能装置分析比较[ J] . 四川建筑,2009, 29( 4) : 248- 249.
[2] 刘军。构建路灯节能系统的探讨[ J] . 电气时代, 2008( 6) : 72- 74.
[3] 魏俊峰,高峰。路灯节能问题的思考[ J] . 光源与照明, 2008( 1) : 39- 40.
【关键词】城市路灯照明节能技术现状发展趋势
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
对任何一个城市来说,路灯照明系统都是不可或缺的重要基础设施。城市亮化作为形象工程的重要组成部分,越来越被政府所重视,大量的资金投入建设和改造,使得城市夜晚变得灯火辉煌。不过,城市照明系统在为人们提供生活便利的同时,也消耗着大量的电能。而由于技术原因, 目前城市路灯照明的电能利用率还不到65%,电能浪费相当严重,存在着非常大的节能空间。据调查,一个百万人口的城市,仅在路灯照明上浪费的电能就高达500万kW·h/a。在节能减排成为我国国策的今天,以科学的管理和先进的技术实现路灯照明系统的节能降耗,不仅是落实国家节能政策的重要内容,同时也是地方政府减少财政支出的有效途径。
一、路灯照明的现状
近年来各地政府都十分重视城市光亮工作,把城市照明设施建设作为改善和美化城市环境的重要措施。让城市亮起来、美起来,已成为各级领导和社会各界的共识。在一些大城市如沈阳、上海、大连、天津、深圳等,把夜景照明与城市总体规划紧密结合,根据城市自身特色,制定了高起点、高标准、高水平的城市照明发展总体规划,使整个城市夜间照明重点突出,特色鲜明,较好地体现出各自城市的功能、特色和历史内涵。城市照明的追求已从单纯的“亮度”向“艺术亮”方向发展,技术和管理措施进一步健全。近年来的路灯照明建设成绩是有的,发展趋势也不错,但也存在很多的不足:
1、城市路灯照明特别是中小城市的路灯照明的总体规划滞后。一些地方在建设中不按规划(或根本没有规划)办事,置城市的特点和历史特色及自身的经济情况于不顾,盲目学习其他城市路灯建设经验,生搬硬套,简单模仿,出现“千城一面”的现象,不但达不到亮化、美化的目的,反而造成浪费,有的甚至造成光污染。
2、灯光控制方法和管理手段落后。目前路灯控制特别是中小城市多采用时控法、光控法和时光控法,精密度不够,工作效果不佳。平时的维护维修工作仍靠人工夜间巡查和居民的举报及定期的检修。这些落后的控制方法浪费了大量的人力物力,同时由于亮灯时间的控制多采用要亮全亮要灭全灭的方式,不能根据实际情况控制亮灯,造成能源的浪费,相对降低了电器及灯具的使用寿命。一些路灯管理单位应用了时下较流行的经纬度全天候时钟和较先进的真空接触器及一些灵敏度较高的漏断电保护装置,取得了一定的效果,但仍不能从根本上解决管理落后的局面
使用的电器、灯具科技含量低,功耗大、效率低、污染重。目前使用的电器多是普通的继电器、镇流器,灯具多是低光效的白炽灯、高压汞灯管、荧光灯及部分高压钠灯等。这些电器功耗大,线、电损多,光效低而且其中所含化学元素容易造成污染。
城市路灯照明节能技术的发展趋势
推广绿色照明光源
随着社会的不断进步和发展,绿色照明将越来越普及,业界对于绿色照明的研究和开发力度也应加大和重视。现如今,我国已研究开发出多种节能照明器具,为节能工作的顺利开展起到了良好的促进作用。但是,相对于“绿色照明”的普及,还远远不够。因此,我们应该大研发力度,借鉴外国先进科学技术和理论,开发运用新能源,推广绿色照明光源。就目前城市路灯照明的实际情况,我们可以采用节能高效的节能灯、LED路灯、太阳能灯等,针对不同的道路情况和环境,选择合适的节能路灯,将绿色照明落到实处。
选用自动化监控系统,采用智能化集中控制
(1)有功节能技术
微电脑控制技术其原理是使用微电脑控制技术,系统实时采集输出、输入电压信号,与最佳照明电压进行比较,通过计算自动调节,从而保证输出最佳的照明系统工作电压。它的技术特点是:①采用微电脑技术和高可靠性的软件和硬件设计;实现控制过程智能化。②针对电网电压偏高和波动现象,实时对在线电源动态跟踪,对电流连续调节、调控输出最佳照明电压和功率,实现稳定工作电压,减小工作电流,提高电力质量,节约照明用电。③多时段节能运行。可根据用户的实际照明需求,通过程序多时段节能电压设置,满足用户对不同光源、不同时段的需求,实现最佳照明状态和最大节电率。④实现光源的软启动和慢斜波控制过程。由于采用低压软启动进行充分预热,能减少启动电流的冲击,有效提高光源的寿命。在调压、稳压过程中,智能调控装置采用慢斜波方式,让电压在设定时间内缓慢过渡,保证光源不受电压、电流的冲击,降低对电光源的损坏,延长其使用寿命。⑤实现正弦波输出,对电网无谐波污染,对浪涌电压冲击时及耐瞬时大负荷冲击能力强。这类照明节电技术的实施成本虽然略高于前两种,但由于其能实现智能照明調控,有效保护电光源,降低电能消耗,节能效果明显,所以经济性和可靠性远远好于前两种有功节能技术,是目前国际和国内比较成熟的照明节能技术。
(2)无功节能技术
微电脑智能性集中补偿技术:采用单击或DSP芯片以及大规模集中电路作为控制模块和数据采集模块,能自动跟踪电网无功功率变化,快速采样、运算并发出投切信号。开关模块采用大功率晶闸管实现电容器组的零电压投入和零电流切除,无浪涌电流冲击,无火花和谐波干扰。该技术作为新一代的集中补偿技术,目前已被广泛应用。其主要技术特点是:①实现控制模块的数字化和智能化,确保控制精度运行的可靠性;②全自动分组、分段自动按需补偿;③物理量取样可为无功电流相角差等综合量,改善电网功率因数、降低总电流,使负荷功率因数控制在0.95~0.99;④可根据三相无功功率的电流具体情况,选择单相分别进行补偿,不产生涌流冲击;⑤采用无触点开关,切换速度快,整机使用寿命长;⑥可灵活设定过压、欠压、欠流延时等参数,具有完善的越线报警和过压、欠压、缺相、缺零、谐波、越限保护缩闭功能,保证系统安全运行;⑦采用“自愈式”电容器,具有使用寿命长,可靠性强,温升小,无需专门散热的装置的优点;⑧具有数据采集功能和标准的通信接口,可实现远程实时检测和计算机联网管理。此外,原有的单灯补偿装置对路灯系统并不会构成影响,且能更好地发挥集中补偿与分散补偿相结合的作用,具有很好的补偿和节能效果。
减少供电损耗,缩小供电距离,优化配电线路节能
路灯线路系统较长,线路损耗等因素在一定程度影响了路灯的照度,因此在设计线路时应该选用较粗的电缆截面,从而有效减小线路损耗,延长其使用寿命。目前,城市零点后用电量减少,此时电压会升高,长期下去,路灯的使用时间会大大缩短,也会增加电能的消耗。针对这种情况,我们可以安装一种智能灯光节电器,其主要的工作原理是通过微电子技术对路灯供电系统电能质量进行优化处理,在设备正常运行的情况下,适当调整使其达到一个最佳照度,从而达到节能和延长用电设备使用时间的双重效果。
总结
城市路灯作为日常生活中不可缺少的设备成为城市建设的重要内容,但是结合了现代化的节能思想,在实用和美观的基础上我们又加入了构建节约型社会的新型思想。因此城市道路照明系统的节能工作任重道远。
参考文献
[1] 关正,李顺意。两种常见路灯节能装置分析比较[ J] . 四川建筑,2009, 29( 4) : 248- 249.
[2] 刘军。构建路灯节能系统的探讨[ J] . 电气时代, 2008( 6) : 72- 74.
[3] 魏俊峰,高峰。路灯节能问题的思考[ J] . 光源与照明, 2008( 1) : 39- 40.