劉 華
(長春市路燈管理處,長春 130062)
長春市路燈管理處在城市照明工作中,根據(jù)我國照明行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,堅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)等問題,探索了一條符合長春自身實際的“綠色照明”之路。我們將照明節(jié)能工作作為系統(tǒng)工程來分析,從技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能入手,對道路照明系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),利用科技手段來降低能耗進行探討。
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,能源緊缺已成為—個不可回避的嚴峻問題,因此節(jié)能已成為當前的—個熱門話題,從中央的“十一五”規(guī)劃,到地方各級政府的重視,節(jié)能工作已成為各方關(guān)注的一個重點。因此,抓好照明用電的節(jié)約,是節(jié)能工作不可忽視的—個重要環(huán)節(jié)。
綠色照明工程,高度重視照明行業(yè)的節(jié)能工作,不是通過降低照明標準來節(jié)能,而是充分運用現(xiàn)代科技手段提高照明工程的設(shè)計水平,通過選擇高效、節(jié)能的光源,提高照明器材效率和合理的運行維護管理來實現(xiàn)。
建立在優(yōu)質(zhì)高效的照明環(huán)境基礎(chǔ)上,去實施節(jié)約能源。那種不顧及照明質(zhì)量,降低照明標準,片面追求節(jié)能,是不妥當?shù)摹?/p>
道路照明節(jié)能是—個系統(tǒng)工程,體現(xiàn)在整個道路照明系統(tǒng)工程全過程的方方面面。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、施工和養(yǎng)護管理,研究生產(chǎn)和推廣應(yīng)用高效長壽的光源、優(yōu)質(zhì)高效的照明器材,以及降低在照明系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的能耗,都是實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,技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能。
技術(shù)節(jié)能,就是通過開發(fā)推廣節(jié)能技術(shù),實現(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)負荷大小,合理選擇變壓器容量。使其運行過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)無功補償
無功功率消耗無關(guān)的電能。因此,從表面上看好象沒有損失,但是對于電力設(shè)備來講,就必須相應(yīng)增加這一容量的變壓器及導(dǎo)線等等。此外,由于裝置及導(dǎo)線的電阻,無功電流將會變成熱而損失掉。因此,改善功率因數(shù),減少無功功率在節(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
在電壓波動較大的地方,或供電電壓過高的情況下,即照明燈具電壓波動超過額定電壓的90%~105%范圍時,采用具有調(diào)壓、穩(wěn)壓功能的裝置進行節(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,綜合考慮顯色性、使用壽命、啟動特性等因素。應(yīng)盡量采用光效高、壽命長的光源。
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。
高壓鈉燈的特點是壽命長、光效高、透霧性強??蓮V泛用于道路照明、泛光照明、廣場照明等領(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 (增強型),其光效更高,壽命更長。
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,它的特點是壽命長、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)點是:1光效高 2能耗低 3抗震性能好 4易控制5壽命長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:1.產(chǎn)品價格高、性價比低。2.技術(shù)上不穩(wěn)定。3.目前國內(nèi)關(guān)于LED光源的技術(shù)參數(shù)沒有一個統(tǒng)一的國家標準,為我們對新產(chǎn)品的鑒定和檢測帶來許多困難,只能與現(xiàn)有光源進行相關(guān)參數(shù)對比。4.型號、規(guī)格不統(tǒng)一,缺乏互換性。更換產(chǎn)品需依賴原企業(yè)。5.現(xiàn)場維護難度比較大、維護成本高。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路燈在長春市試驗的結(jié)果如下僅供參考
測試地點:人民大街西街。
第一次測試時間:2008年6月21日晚9:00測量某廠家112W LED路燈兩套,168W LED路燈兩套、CIVK2(250W)鈉燈光源路燈兩套,測量方式及數(shù)據(jù)見測試記錄。
第一次測量結(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)比較換算可暫時得出該廠家112WLED路燈節(jié)能為13.16%(光效相當于光源功率為130.66W的普通高壓鈉燈),168WLED路燈節(jié)能為20.12% (光效相當于光源功率為221.48W的普通高壓鈉燈)。
第二次測試時間:2009年8月21日晚8:20測量某廠家112W LED路燈兩套,168W LED路燈兩套、CIVK2(250W)鈉燈光源路燈兩套,測量方式及數(shù)據(jù)見測試記錄。
第二次測量結(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)比較換算可暫時得出該廠家112WLED光效相當于光源功率為68W的普通高壓鈉燈,168WLED光效相當于光源功率為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。3.多個LED光源亮度均勻。
LED在景觀照明中的應(yīng)用得到了認可,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、不同的場合,合理的使用。
(2)燈具的節(jié)能
選擇配光好、效率高、維護工作量小的燈具,可以在達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
該裝置是通過一定時控制器 (一般在路燈開燈后4—6小時),在路燈回路中串入一附加鎮(zhèn)流器,將燈泡功率降下來,從而達到節(jié)能的目的。使用變功率鎮(zhèn)流器會使路面平均照度下降,但均勻度仍保持不變,這在后半夜車流、行人較少時,對使用功能不會有明顯影響。
管理節(jié)能,主要是通過加強道路照明的設(shè)計、施工和養(yǎng)護管理各環(huán)節(jié)的限度建設(shè)和監(jiān)管,實現(xiàn)管理節(jié)能。主要有合理地設(shè)計選擇恰當?shù)恼斩葮藴?。采用全、半夜燈運行方式,開、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)計的重要問題。照度太低,會影響夜間車輛和行人的通行,產(chǎn)生交通安全事故,造成生命和財產(chǎn)受損的嚴重后果,而不合理的高照度則會浪費電力。
2.全、半夜燈運行方式
現(xiàn)在長春市的主干道很寬,許多道路照明采用了雙臂燈或單臂燈,而下半夜,車輛稀少,對照明質(zhì)量的要求可以適當降低;此外,現(xiàn)在很多三塊板式的道路結(jié)構(gòu),在照明設(shè)計時通??紤]了快、慢車道的照明,而在后半夜,慢車道的非機動車和行人很少,對照明的要求不高。對于這些情況,采用全、半夜燈的運行方式。可以取得很好的節(jié)能效果。
3.采用微機無線監(jiān)控系統(tǒng)進行控制
利用無線的傳輸方式,用計算機系統(tǒng)對路燈的啟閉、運行狀態(tài)、故障監(jiān)測,從而實現(xiàn)對路燈的遠距離監(jiān)控和管理。路燈采用平時、一般節(jié)日、重大節(jié)日分時分段進行控制。
4.合理的養(yǎng)護管理制度
由于光源和照明燈具的污染。使光通量降低、這是造成能源浪費的原因。制定合理的養(yǎng)護管理制度,及時修復(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)計時,考慮到將來的養(yǎng)護管理工作,多采用維護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。
隨著節(jié)能工作的越來越重視,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步,我們相信一定可以通過綠色照明工程推進,用最低的能耗。獲得最佳的照明效果。
[1]中華人民共和國行業(yè)標準《城市道路照明設(shè)計標準》CJJ 45—2006
[2]《建筑照明設(shè)計標準》GB50034—2004