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1使用路燈節能照明技術的現實必要性
我國既是一個資源大國,也是一個資源消耗大國,在經濟飛速發展的過程中,環境和資源與社會發展的矛盾越來越尖銳。我國路燈照明傳統技術大部分都使用高耗能的高壓鈉等照明材料,其正常使用周期只有四、五年。而我國在城市電網建設方面的各種技術缺陷使得電壓變化十分頻繁,穩定性極差,對路燈的正常使用有嚴重的影響,所以其真正的使用周期只有一年左右。另外,許多經濟欠發達地區的城市對節能技術的使用極不合理,有些城市由于受自身經濟發展水平的限制,根本就不重視在路燈照明方面使用節能技術和產品。有的城市在路燈照明設施規劃建設過程中沒有對其進行科學的規劃和合理的控制,造成許多人為原因引起的不必要的各種資源浪費。節能技術在城市路燈照明方面的廣泛應用對于城市未來的發展意義重大,會在很大程度上促進我國節能應用技術產業的發展,同時,對建設資源節約型、經濟環保型社會,解決我國日益嚴重的能源和環境危機會起到積極的推動作用,并在應對氣候變暖冰川融化和海平面上升方面也會起到促進作用。
2路燈節能技術的具體內容
2.1節能光源
我國已經有許多自主研發的節能燈具照明產品,為節能環保產業未來的發展奠定了良好的技術基礎,但由于其市場價格十分昂貴,所以普及范圍小,速度緩慢。我國對于節能照明技術的研發應該出臺相應的扶持優惠政策,在借鑒國外先進技術和研究成果的同時要積極地研發新型能源和設備,以促進節能綠色光源在城市路燈照明過程中的使用。從目前的現狀來看,我國可以逐漸地推廣使用的有高效節能燈、LED路燈以及光能路燈等。
2.2運行控制系統
隨著數控技術的廣泛使用,在城市路燈節能照明方面也迅速出現了數字監控運營系統,其工作運行原理就是對各種使用對象進行遙測控制、信息處理和狀態調整。這是一種新的自動化智能監控系統,可以在很大程度上節省人力和能源的消耗。許多城市都可以通過雙功率鎮流器對城市的照明系統運行狀態進行長時間不間斷地監控。這種監控運行系統在實際運用過程中取得了良好的效果,目前已經得到了廣泛應用,可大大節省人力資源,提高城市照明監控系統的工作效率。
2.3使用具體對象
(1)節能光源方面,可以在城市公共照明場所廣泛使用緊湊型的熒光燈、高明度的高壓鈉燈以及LED路燈。(2)通常情況下,采用防護性能等級高、光線反射效率較高的照明燈具。(3)對所有被監控的燈具用并聯電路進行損耗性補償,可以使鎮流器的正常運行功率提高到80%以上,還可以采用電磁感應節能鎮流器代替普通的節能鎮流器。(4)可以使用新型的電子鎮流器代替電感鎮流器。
2.4城市公共電網線路
從城市交通照明設施的電網范圍來看,我國許多城市的路燈照明系統由于電路運輸距離過長造成線路損耗較大,這在很大程度上直接影響到路燈的照明亮度,所以設計線路時要選用質量較好、半徑較大的電纜。就目前的實際情況來看,我國許多城市在深夜時,城市路燈照明系統的電壓會在一定程度上升高,如果長時間這樣,不僅會縮短路燈的正常使用周期,而且還會造成大量的電能損耗。針對這種情況,可以安裝一種自動化的智能燈光照度節電器,利用微電子監控調節技術,在保證供電系統運行正常的基礎上及時地對電壓和照明度進行調整,達到增加產品正常使用周期和節省電能損耗的雙重目的。
2.5電壓穩定性
城市電網在運行過程中電壓頻繁變化會直接影響到城市交通系統在夜間的正常運行,造成巨大的資源浪費和能源消耗,甚至還會造成許多突發性的交通事故,給城市的交通造成許多潛在的安全隱患。針對這些問題,可以使用自動化的智能光源電壓調節設備。這種設備可以在城市電壓上升、人流量稀少的深夜起到降壓節能的作用。
2.6使用時間段調節
在深夜零點以后關掉一部分人流量車流量較少的路段和街道的路燈,這種方法的特點是投入成本低、實施流程簡捷、見效快,其缺陷是照度不均勻。如果將路燈的無線電監控系統與半夜節能燈組合起來,其使用效果將會更加好,同時也可以解決這二者自身存在的各種缺陷。
3電子鎮流器
電子鎮流器最顯著的優點是運行原理簡單、穩定性較好。雖然其節能效率不是很高,但是隨著我國電力電子運用技術的飛速發展,電子鎮流器的使用效率得到了很大提升,其商業化進程也越來越快。
3.1工作原理
電子鎮流器基本的工作原理:把工頻交流電轉換為高頻率的交流電,然后再使用電力電子元件和IC控制器組成AC—DC—AC的循環變換電路,先將工頻交流電供電系統的電源整流濾波轉換為直流電,然后通過反向的電壓轉化器把直流電逆變為高頻率的交流電。
3.2功能
(1)輸出功率的控制,即調整PWM信號的發送頻率和其所占用的空間比例,以實現控制電流和降低電壓的目的。(2)控制啟動電路的正常運行狀態。(3)在電流過大、溫度過高的情況下能夠及時關閉主電路。
3.3特點
電子鎮流器在實際運行中的節能效率在50%左右,與傳統的電磁感應高壓鈉燈相比鎮流器自身的電能損耗十分低,約為等運行功率的5%,功率因數特別高。采用電子鎮流器,供電系統的線路電能損耗可以降低60%左右,而且其輸出功率基本上不會受到電網電壓變化的影響。
3.4目前存在的技術問題
電子鎮流器主要的技術瓶頸是穩定性和正常使用周期的問題。高壓鈉燈在運行過程中特別容易出現各種故障,如輸出功率開關損壞、驅動集成電路損壞、電路失控和鎮流器溫度升高等。
3.5新型能源技術
近幾年來,太陽能電子鎮流器的使用,大大減輕了城市電網的運行負荷。因為太陽能是獨立的電源供電系統,不需要使用電網的電能。
4結語
在環境問題和能源危機日益嚴重的今天,在城市公共照明設施中使用節能技術將會起到十分積極的作用。但目前無論是技術性方法,還是管理性方法,都存在著許多缺陷,需要國家出臺相關的政策對我國的城市路燈節能行業和科研項目進行重點扶持,使我國的城市路燈照明技術能夠得到迅速發展。
作者:張錦豐 單位:廣東省水利水電第三工程局