自開放改革以來,隨著我國城市市政建設地飛速發(fā)展,大量基礎設施投入建設,新道路以及照明工程量與日俱增,同時城市道路照明工程也逐漸向大型化發(fā)展。在這樣的背景下,大量節(jié)能高效的新燈具、新光源有了極大的發(fā)展空間,特別是近幾年,新的綠色環(huán)保,高效節(jié)能的技術廣泛應用于城市道路照明設計、施工、管理控制系統(tǒng)、運行監(jiān)控系統(tǒng)等諸多方面?,F(xiàn)在路燈已經(jīng)成為現(xiàn)代城市發(fā)展的標志之一,盡管城市道路照明設施種類繁多,要求具有的功能也各不相同,但是,不管照明系統(tǒng)如何改變,最終它的建設都要符合國家相關的標準要求,要做到車輛行車安全通暢、行人具有安全感。同時,又能使城市路燈照明系統(tǒng)體現(xiàn)出一個城市的文明風貌,現(xiàn)代化程度以及環(huán)境美化程度。任何一項優(yōu)良的城市道路照明工程,都是依靠設計者和施工者的共同努力做出來的,工程在設計過程中要全面考慮各種可能出現(xiàn)的因素并且準確確定相關的主要技術參數(shù),在施工過程中,要有科學的管理方法、良好的技術設施和經(jīng)驗豐富的施工團隊。本文就根據(jù)目前我國城市道路照明系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和出現(xiàn)問題,談談城市路燈節(jié)能措施及必要性包括近幾年新提出的“綠色照明”理念。
1.我國路燈照明節(jié)能的必要性
城市路燈照明系統(tǒng)的耗電量相當大,因此,道路照明節(jié)電開始越來越受到人們的廣泛關注。下面筆者就實施路燈節(jié)能的必要性做一概括:1)實施路燈照明節(jié)能,是“綠色照明”理念的要求;2)實施路燈照明節(jié)能,是緩解現(xiàn)階段能源緊張的要求;3)實施路燈照明節(jié)能,是減少路燈養(yǎng)護資金的要求;4)實施路燈照明節(jié)能,是避免燈光設計過亮,眩光過高的要求;5)實施路燈照明節(jié)能,是避免因電壓峰谷期高低不平而降低路燈使用壽命的要求。
2.我國路燈照明節(jié)能的現(xiàn)狀
現(xiàn)在,盡管LED白光技術有了突飛猛進的發(fā)展,但是如果要將LED燈用在城市照明系統(tǒng)中還有不少問題需要解決,所以目前,高壓鈉等仍然是城市照明系統(tǒng)的主要照明工具。針對高壓鈉燈,有兩種節(jié)能方式:1)采用半夜燈;2)采用調(diào)壓的方式。半夜燈節(jié)能方式是最早的也是最直接的節(jié)能方式。半夜燈是指在后半夜人流量和車流量較少的時候,關閉一部分燈以節(jié)約電能的方法。這種方法優(yōu)點是投資小,操作簡單,但最大的缺點是道路照明不均勻,并且無法解決路燈壽命降低的問題。采用調(diào)壓的方法不但可以做到節(jié)能,還可有效延長燈具的壽命,是一種比較理想的節(jié)能方式。傳統(tǒng)的調(diào)壓法節(jié)能包括:
1)晶閘管斬波型照明節(jié)能方法。這種方法對照明系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)速度快,精度高,還可以實現(xiàn)可分時段,實時調(diào)整,同時具有體積小,成本低的好處。但這種方法會產(chǎn)生大量諧波,對電網(wǎng)有諧波污染,危害極大,因此不適宜用在照明電路中。
2)自禍降壓式調(diào)控方法。這種方法可以避免出現(xiàn)諧波污染,可靠性也比較高,但不能升壓和穩(wěn)壓,只能固定的降壓,因此也不能推廣使用?,F(xiàn)在的道路照明設備大都是以氣體放電為主的,在這種情況下,采用交流斬波調(diào)壓節(jié)能方法很具有可行性。這種方法不會造成諧波污染等后果,同時也可以穩(wěn)壓,降壓,大大延長了燈泡的使用壽命,因而也降低了照明系統(tǒng)維護的成本。從這個角度來說,此種方法符合電力電子技術的高頻化和低污染發(fā)展方向,將會得到越來越廣泛的應用。
目前,還出現(xiàn)了一種新型的節(jié)能方法, 智能路燈節(jié)能方法。它有效克服了傳統(tǒng)節(jié)能方法的缺陷,具有以下幾個突出的優(yōu)點:1)優(yōu)化電力質(zhì)量,大大節(jié)約了照明用電;2)有效保護電光源,增加其使用壽命;3)適用性較強、可靠性較高;4)綠色環(huán)保,污染小。
3.我國城市道路照明節(jié)能的措施
城市道路照明系統(tǒng)節(jié)能的途徑有很多,總結(jié)下來,節(jié)電效果較好的有合理地選擇光源、科學先進的照明系統(tǒng)設計、照明控制系統(tǒng)合理和定期維護等幾項。在選擇光源方面,選用節(jié)能效果好的光源和燈具是第一步,選擇標準包括經(jīng)濟性好、維護費用低、發(fā)光效率高、使用壽命長和顯色性好等等。
目前,高壓鈉燈由于其技術性能穩(wěn)定和維護系數(shù)高等優(yōu)點,已經(jīng)成為了許多城市道路照明光源的選擇。合理的道路照明設計對于照明節(jié)能很重要,在設計前要充分做好調(diào)研工作,然后在遵循國家相關規(guī)范和標準的前提下,仔細考慮道路照明情況,道路交通情況和照明設施選擇等等問題,最后再著手設計,否則圖紙設計不當,會造成大量人力物力和財力的浪費。路燈的控制設置要合理,爭取做到控制方便、準確并且安全,實時性高,這也是路燈照明節(jié)能的一個重要方面。在道路照明系統(tǒng)節(jié)能過程中要做到降低照明線路無功損耗和縮小供電半徑。因為當無功電流通過線路系統(tǒng)時,由于導線上有電阻會造成電能損失,并且損失會隨著功率因數(shù)的降低和電力的增大而增加,最終導致路燈亮度降低,照明質(zhì)量不能保證的問題。適當縮小供電的半徑,可以減小電壓降,因此供電半徑一般選在500-800m為宜。為了更好的節(jié)能,定期對路燈系統(tǒng)和燈具維護時必須的。在檢修過程中,拆除有潛在隱患的燈桿,更換低效率的燈具,可以最大限度的發(fā)揮燈具的照明特性,節(jié)約能源。
另外,通過采用電容補償, 提高功率因素和選用靈活的運行方式降低路燈總功率也是目前使用較多的節(jié)能方式。除了從技術上采取措施,我們還可以加強運行管理來達到節(jié)能的目的。
4.城市路燈的“綠色照明”
“綠色照明”是從節(jié)約能源、保護環(huán)境的角度提出來的,它的實施宗旨就是要大力發(fā)展和推廣高效照明工具,節(jié)約能源,并且營造一種經(jīng)濟、舒適、安全環(huán)保、有益于改善人們生活質(zhì)量,提高人們工作效率的照明環(huán)境,來滿足人們對照明質(zhì)量、照明環(huán)境的更高要求。推廣“綠色照明”工程,我們可以廣泛地吸收國外先進的照明技術經(jīng)驗,然后逐步用“綠色照明”來替代傳統(tǒng)的照明方法,用較低的能源消耗來取得較好的照明效果,大力促進可持續(xù)發(fā)展的節(jié)約能源工程,全面提高城市道路照明質(zhì)量水平。
總之,“綠色照明”要求我們要從更深層次上理解照明,不斷提高相關設計人員的業(yè)務水平;同時,還需要修訂完善有關照明設計標準,特別是照明節(jié)能的標準,以進一步強化照明設計和照明節(jié)能管理,為“綠色照明”的發(fā)展作出貢獻。
5.結(jié)論
節(jié)約能源是加速我國經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑,城市道路照明設計部門的各級領導和設計人員都應該根據(jù)科學發(fā)展觀中建設節(jié)約型社會的要求,積極探索城市道路照明系統(tǒng)節(jié)能的方法,對路燈節(jié)能給予高度的重視。對于節(jié)約電能要從最初的設計方案階段開始,綜合考慮技術科學先進、經(jīng)濟性好,節(jié)省能源,安全環(huán)保等因素,再根據(jù)實際情況,合理選擇適當?shù)碾姎庠O備。城市道路照明系統(tǒng)應該大力推廣和使用節(jié)能高效照明產(chǎn)品,運用先進的控制方式,使相關人員在不追加或少追加投資的前提下盡量取得顯著的節(jié)電效果,并且設計出技術領先、節(jié)能高效環(huán)保的城市道路照明系統(tǒng)。
本文首先介紹了產(chǎn)生城市道路照明系統(tǒng)節(jié)能理念的背景,接著概括指出了我國路燈照明節(jié)能的必要性,然后對我國路燈照明節(jié)能的現(xiàn)狀進行分析,并且提出了我國城市道路照明節(jié)能的措施,最后簡要介紹了“綠色照明”的新型節(jié)能理念。希望本文能得到全社會相關人員的重視,激發(fā)他們一起為我國城市道路照明系統(tǒng)節(jié)能工作做出貢獻。
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