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道路照明節能方案范文1
周廣郁
(南昌市路燈管理處)
摘要:本文介紹了道路照明合同能源管理的概念,目的,及在道路照明推行“以LED 光源替代傳統光源” 采用EMC 模式需解決的問題
關鍵詞 :“以LED 光源替代傳統光源” 合同能源管理 含義 目的 問題 成熟產品 后期維護 節能計量審計 體制限制
合同能源管理EMC(Energy ManagementContracting) 實際就是一種新型的市場化節能機制。其實質就是以減少的能源費用來支付節能項目全部成本的節能業務方式。能源管理合同在實施節能項目的用戶與節能服務公司之間簽訂,它有助于推動節能項目的實施。這種節能投資方式允許客戶用未來的節能收益為用戶和設備升級,以降低運行成本;或者節能服務公司以承諾節能項目的節能效益、或承包整體能源費用的方式為客戶提供節能服務。
隨著城市公共照明的飛速發展,能源、環保、資金問題也日益顯著,如何應用新型光源,降低能耗,減少污染排放,杜絕有害物質排放成為目前我國乃至全球需要盡快解決的一系列問題。隨著LED 照明技術不斷發展,其在能耗及環保方面擁有巨大的優勢,被各地政府開始在道路照明上大力推廣運用,但其高昂的價格,一次性巨額投入成本又往往讓其成為“節能不節錢”的代名詞。
為解決這一矛盾,很多城市開始將合同能源管理模式運用在“以LED 光源替代傳統光源”的道路照明上。此合同能源管理模式在道路節能照明方面的應用,也稱電費包干。是一種以減少的能源費用來支付節能項目全部成本的節能改造投資方式。這種節能改造投資方式允許用戶使用未來的節能收益為目前的照明設備升級,降低目前的運行成本,提高能源利用效率,其關鍵是“利用減少的能源費用”。
目前在我國很多大中城市全面推廣這一模式還存在很多急需解決的問題,不宜盲目全面推行。主要問題有:
一、合同能源管理模式開展的節能項
目所采用的技術必須是成熟的,產品(設備)是規范的,并具有足夠的成功案例。LED 道路照明產品從目前來看技術依舊并不很成熟,直到目前LED 照明是否是道路照明的最佳選擇依舊存在爭議。
如衡量照明質量非常重要的一個指標是路面維持平均亮度(照度),也就是路面平均亮度維持值,它是在計入光源計劃更換時光通量的衰減以及燈具因污染造成效率下降等因素后設計計算時所采用的平均亮度,這是一個必要的評價指標。而 LED 光源雖然壽命長,但由于其配套的驅動電路,散熱等因素大大影響燈具的整體壽命和維持光效。
另外LED 光源的單向性也使得相對傳統光源其在控制眩光和環境比上不占優勢。
近來又有報道LED 光源抑制褪黑激素水平較高,影響人體健康,其光污染是同功率高壓鈉燈的五倍以上。
同時LED 產品設計的缺陷和可靠性目前僅限于早期的檢測,還不可預測其壽命的可靠性等等……或許正因諸如此類的一些技術弊病讓臺灣地區臺中市議會經審查預算后決定,將刪除7900 萬LED 補助經費;江蘇省揚州市也叫停了MOCVD 補貼政策,各地政府對LED 光源在道路公共照明的發展推進漸回理性。
諸如此類問題的存在,截止目前我國大中城市在公共道路照明“以LED 光源替代傳統光源”全面推行合同能源管理模式還非常謹慎,供參考的成功案例也不多。
二、合同能源管理模式需要企業在產品使用過程中提供一系列后續的維護服務。
EMC 實施企業向用戶提供節能改造方案的設計,這種方案不同于單個設備的置換、節能產品和技術的推銷,其中包括項目實施方案和改造后節能效益的分析及預測。而目前LED 道路照明產品標準的缺位,現有道路照明檢測標準不能完全適合LED 照明。
據相關節能公司按照最理想方式計算,即使企業全部分享每年的項目產生的節能效益,企業的一次性投資一般也需要5~8 年才能收回成本,而且還不包括期間的維護投入。相對LED 照明技術的更新周期快,維護通用性差、監控維護成本高等,現在就在城市道路照明全面推行“以LED 光源替代傳統光源”的合同能源管理模式存在很大的風險。由于LED 照明產品的非通用性,一旦使用了哪家企業的LED 照明產品,以后的所有光源、燈具、驅動電路等等維護配件都必須采用同一廠家產品,甚至相關維護都必須完全依賴相關廠家。這與目前各大城市公共道路照明材料公開招投標采購、集中維護體制又形成了挑戰。而作為道路照明管理部門既要促進照明領域節能減排,更要確保道路照明安全。
每個城市必須從各自實際情況出發,來確定適合城市道路照明發展的方式。中國節能協會節電與綠色電能委員會主任侯健的話也佐證了這一觀點:“據我們調查,現在各地對于采用合同能源管理模式進行城市照明節能改造都非常謹慎,尤其是整個城市道路照明全部參與節能改造的少之又少?,F在,照明產品的更新速度極快,地方最大的顧慮就是提供改造的產品質量參差不齊,后期運行、維護等會遇到困難,存在一定的風險。”
三、節能測量和審計需要權威認證。
目前對于LED 光源替代傳統光源在技術鑒定和節能效果認定方面,還缺乏權威標準及相關機構。
作為分享型合同能源管理業務,路燈節電率方式不能單方面由企業提供的實驗室數據決定,紙上計算得出。由于LED 燈具的光學設計不同于傳統光源,照向路面的照明效率差異很大,絕對不能用光源或燈具的光效來計算、比較不同燈具的節能效益。
特別是一些城市的路燈設施建設年代各不同,需要改造的光源、供電方式、照明質量、照明復雜性、運行管理要求等也各不相同,如很多路燈控制箱電源都帶了幾條路的路燈,有的還提供給了公廁,交警,市政排水等公益用電,這給節電計量帶來不小困難。而且對于不同道路采用何種配光、功率的節能光源、燈具,具體的投資控制、節電率、回報、項目年限等都會各不相同,只有做出正確的診斷,制定高效的節電方案并整改后,才能獲得最佳節電效益和保障現有道路照明的質量。
節電效果的好壞以節電率的高低為衡量依據,如果節電率低于40%,一般來說這樣的EMC 工程就是失敗的。簡單的以多少功率的LED 替代多少功率高壓鈉燈來計算節能率是不正確的。應通過日常工作采集道路照明改造前后的有功功率或一定時間內的電量進行對比的方法計算出節電率。節電率的計算方法為:
節能功率= 改造前的功率(或電度)—改造后的功率(或電度)
節電率(%)= [ 改造前的功率(或電度)- 改造后的功率(或電度)]÷ 改造前的功率(或電度)x100%
由于城市道路照明的實際線路電壓很多是不穩定的,甚至有很大一部分由于線路長,電壓偏低,一些傳統照明燈具的功率因素也達不到90% 以上,實際耗電量( 有功功率) 并沒有節能公司理論計算改造前的耗電量那么高。而計算節電率時如高壓鈉燈是需要考慮整流器等的損耗的,改造后的LED 燈具同樣也應用定額功率而不是標稱功率來模糊節電的概念。為此節電率應通過改造前一個月(最少10 天)的實地用電量或供電部門電費單來和改造后用電量實測來比較計算。
四、體制問題對EMC 的企業的限制。
財務體制,我國大多城市采用收支兩條線,公共道路照明的電費是實報實銷的。節能設備供應商和節能新技術提供企業大多是和道路照明的管理單位簽訂節能合同,而道路照明的管理單位雖然是政府對公共照明管理的授權單位,但由于體制問題他們大多沒有自主財權,日常維護費用都靠財政撥款。這給提供EMC 的企業帶來很大資金回收風險。為此不同城市相應的EMC 方案和合同需要根據各個城市不同的道路照明管理體制來制定,并由當地財政部門參與,確保業主不違約拖欠分成費。同時合同能源管理項目盡可能的依據《合同能源管理技術通則》進行簽署,才能夠獲得國家相應的財政獎勵和政策優惠。
稅務體制,按照現行的稅收體制,在EMC 公司把節能設備安裝到客戶后就被認定為設備銷售已經實現,就必須全部繳納增值稅。實際上EMC 公司為客戶實施節能項目后還才剛剛開始分享節能效益,這種“提前繳稅”增加了節能公司的財務成本。節能公司提供的實際是節能服務而不是轉賣節能產品。這也就是為何節能公司在節能費用和節能率的計算上總是從最理想化的角度計算的原因,在回收期的計算上各家EMC 公司出現各自不同的計算方式。
以上總總都是我們在道路照明中“以LED 光源替代傳統光源”全面推行合同能源管理模式需要面對的問題。要想真正實現雙方的共贏,業主與節能服務公司需要共同努力,以審慎的態度,逐步推進。
節能服務公司一定要具備專業性,不僅要熟練掌握現有的節能技術,還應了解市政照明相關標準、技術現狀和運行特性。每個城市具體情況不同,提供改造的光源、供電方式、照明質量、照明復雜性、城市路燈運行管理要求等都不相同,這就對項目中節能方式的選用、投資控制、節電率、回報、項目年限等都會帶來影響,只有做出正確的診斷,制定高效的節電方案,才能獲得最佳節電效益和降低對運行的影響。
城市的管理部門、尤其是道路照明管理部門在這其中扮演著更加重要的角色。既要為領導出謀劃策促進照明領域節能減排、又要確保照明規范,道路安全。必須從城市的實際情況出發,來確定適合該城市道路照明發展的方式,提前警惕“好心辦壞事”,重蹈光伏產業盲目推行失敗的復轍。應通過先試點再推廣的模式推行合同能源管理,“以LED 光源替代傳統光源”應該是一個建立在運行科學、高效、節能的城市照明系統上的改造,只有這樣才能讓國家和城市百姓成為最終受益者。
參考文獻:
道路照明節能方案范文2
關鍵詞:現代建筑;照明設計;節能措施
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、建筑電氣照明的節能設計原則
綠色照明是建筑照明節能應遵循的基本理念。所謂“綠色照明”,不僅是指在使用的環節中做到節能,而是要從起始環節做起,在電能生產的環節就做到綠色、環保。同時,整個照明環節對用戶的身體健康必須是有益的,并可以為用戶的生活、學習提供方便。也就是說,在提供照明的過程中,首先要保證照明強度、顯色指標和色溫等達標,并且實現用戶的高體驗度。在保證這些的同時,再做到節能。節能的同時也要做到減少供電成本,不能因節約電能而造成成本的增加,而是要將節省下來的成本再應用到節能工作中。因此,電氣設計師在進行照明設計時,首先要保證滿足建筑的各項照明功能,全面考慮光照是否達到居民光照水平,并注意燈具的安放,權衡整體的照明效果。此外,電氣設計師必須遵循“以人為本”的理念,做到照明設計既舒適、健康,又經濟、實用。
二、我國城市道路照明節能的現狀和問題
當前,LED白光技術雖然已經有了突破式的發展,但要將該技術應用于城市照明系統中還存在一定的困難和問題,因此,我國的城市照明系統仍以高壓鈉為主要的照明工具。對此,目前存在著兩種節能方式,一是半夜燈,二是調壓。這兩種方式中,最早、最直接的節能方式是半夜燈的節能方式,即在后半夜的時候,由于人流量、車流量比較少,所以關閉一些燈以節約電能。半夜燈的節能方式雖然操作簡單,成本低廉,但存在道路照明不均的缺陷,因此難以真正達到降低路燈壽命的目的。而調壓則是一種較為理想的選擇,不僅能夠節能,還可以有效地延長路燈的使用壽命。傳統的調壓法有晶閘管斬波型照明節能和自禍降壓式兩種。晶閘管斬波型照明節能方法可以分時段進行適時調整,調節電壓的速度又快又準,而且投資少、體積小,但這種方式容易對電網產生大量的諧波污染,具有極大的危害。而自禍降壓式雖可以彌補這種缺陷,但只能固定地降壓,不能穩壓和升壓,因此,這兩種傳統的方法均難以得到推廣。只有采用新型的交流斬波調壓節能方法才能夠降壓穩壓,同時大大降低維護照明系統的花銷、延長燈具的壽命。近幾年來,智能路燈節能方法也逐漸得到了推廣,符合綠色降污的方向。
三、城市道路照明節能措施
1、光源的選擇
光源的選擇是節能工作的重要內容,對光源與燈具的合理選擇,是有效節約電能的重要的措施。在光源的選擇上,應選擇耗能低、發光效率高、壽命長、光通量高、維護費用低、氣體放電及經濟性好等配套的鎮流器與啟動設備性能較好的光源。同時,要根據道路寬度選擇最適合的燈具,對于主干路、快速路應采用截光型或半截光型燈具;次干路與支路應選用半截光型燈具。目前,高壓鈉燈在各大城市道路照明中得到廣泛的應用,高壓鈉燈的發光率較高,且使用壽命能達到16000~24000h。另外,高壓鈉燈還具有光通維持性好、透光性強、結構牢固及抗銹蝕能力強等優點,相對于白熾燈,節能達到80%以上,因此具有很好節能效果。
2、合理的道路照明設計
道路照明設計必須要嚴格按照國家的相關規范、標準進行,在設計前必須要做好調研、勘察工作,以了解道路的種類、形式、路面反射率及交通情況等,并合理區分主干及其分支的管理形式,并評估交通量及行車速度等。尤其要對道路交叉點、人行橫道附近、供電電源及氣候條件等因素,都要重視。在設計時,必須要加強對路面平均亮度、路面亮度分布均勻度、技術指標、眩光抑制程度及照明器布置的誘導性等影響道路照明設計的因素。只有科學、合理、高質量的設計,才能有效提高能源利用率,降低能耗,從而起到節能效果。
3、路燈開關的合理設置
對路燈開關的控制必須是準確、安全的,對無論是微機控制、光電自控,還是傳統的人工控制,只要合理控制好啟閉時間,都能起到很好的節電作用。采用自動時間控制開關對長夜燈與半夜燈進行控制,當夜深的車輛、行人都減少后,在不影響正常照明的情況下,將路燈熄滅一半,以起到節電作用。對于一些電壓波動較大的線路,在半夜時當用電設備減少時,電壓升高,不利于節能,可增設穩壓器控制電源,以穩定電源電壓,從而起到節能效果。
4、合理控制路燈
城市路燈節能的重要環節之一就是對路燈進行合理的控制,因此,城市路燈管理部門必須重視對照明的實時控制。此外,我們可以在城市的機動車道上安裝全夜燈,而在人行道中使用半夜燈。與此同時,只有在機動車道中采用雙光源燈具,才能有效地降低能源消耗,實現高效節能的目的。
5、做好路燈管理
高效的城市路燈管理是實現能源節約的保障。在城市路燈照明管理工作的過程中,做好路燈管理,就是要將光源的光通量合理分配于道路的某一方向,從而有效地利用電能,減小眩光。一般來說,采用科學的工藝和使用較高反射率的新型材料如高純度的鋁板、性能良好的透光玻璃等,才能提高路燈的使用效率。
6、動態智能化管理
道路照明的動態智能化管理。動態智能化管理要求根據區域、季節、自然光照度、功能需求等因素的不同,在每天的不同時段(即不同交通流量)情況下,按照照度調整表的設置,實現對道路照明的動態智能化管理。通過綜合考慮和分析時間、區域、季節、自然光等因素對交通流量的影響,按照照度調整表的在控制器中按照預設的控制策略,對道路照明進行動態智能化管理,控制路燈在不同情況、不同狀態下滿足道路的照明的基本需求,從而在提高照明質量的同時獲得最佳的節能效果。對具體的道路,在進行工程設計和實踐時,首先要根據該道路等級的規劃,結合其實際情況,針對路寬度、長度、車流量統計以及周圍環境的不同等確定總體的照明標準,選用合適的照度。若道路縱向距離較長,其各個具體路段部分千差萬別,由此應該根據各路段的具體情況,進行分段、分級處理,在不同的路段設置不同的照度等級標準并進行設計,以從總體上符合基本照明和節能的要求。對于交叉路口、立交等特殊路段,應當適當提高照度等級標準,以提高該段的照明和視覺效果,避免事故的發生。在整體上,當單個設計方案完成后,還應該對都符合照明標準的所有設計方案進行分析比較,從中選取技術先進,經濟合理又節約能源的最佳方案,并進行實際驗證和后期調整。
7、LED道明燈具光學性能要求
LED道明燈具應符合《城市道路照明設計標準》,亮度及其均勻度是評價LED道明燈具照明效果的重要指標之一?,F在常用的光學軟件都能實現照度均勻性模擬,但是由于缺乏足夠的道路表面鋪設材料的表面反射特性等參數,無法模擬不同材質的路面亮度均勻性,所以部分LED道路燈具配光設計無法滿足亮度縱向均勻度或總體均勻度,安裝后路面亮度不均勻、明暗交替,容易造成視覺誤區。因此,在道路照明設計時不能僅限于滿足平均照度,而應以滿足平均亮度來測算所需的平均照度值。燈具企業的光學設計者應充分考慮道路條件(包括車道數、車道寬度、道路表面鋪設材料的表面反射特性、隔離帶寬度和人行道寬度),通過加強燈具配光設計,使LED道明燈具光通分布更合理,提高照明質量;同時也要注重道路工程的照明設計(燈桿高度和間距等參數),以降低照明功率密度值,達到節能效果。
3、LED道明燈具應用要求
在道路燈具實際應用過程中,有兩個問題亟待企業關注。第一是LED燈具的散熱問題。由于道路照明的工程應用環境比較惡劣,長期使用后燈具散熱片之間積聚灰塵以及金屬材料表面氧化腐蝕等原因,燈具的散熱能力下降,從而導致燈具的通量和光通維持率明顯衰減,實際壽命的縮短。燈具企業在設計產品的時候不應只考慮到理論試驗的數據,更應將實際應用環境考慮進去。特別是燈具散熱片的結構設計來保證燈具的散熱。第二是工程燈具的產品質量與企業標稱不符。一些企業在初期設計時多優選較好的LED芯片,試驗數據都能達到較好的技術指標。然而在實際生產過程中,LED芯片的質量不能保證一致,導致燈具成品的質量不穩定,嚴重影響到產品質量。LED道路生產企業應該重視質量保證體系,保證燈具產品的一致性。
結束語
總之,我國在建筑電氣照明節能設計方面還處于研究的初級階段,還需廣大的建筑電氣照明節能設計人員不斷地研究探討有關建筑電氣照明節能方面的知識,在實踐中積累經驗,不斷地提高建筑電氣照明節能設計水平,研發更多的成功的建筑電氣照明節能設計方案,應用到建筑電氣照明領域中,為廣大的居民提供舒適的生活空間環境。
參考文獻
[1]趙家敏.公共建筑照明燈具節能經濟分析[J].中國科技信息,2014,Z1:27-28.
[2]張盼領.淺析建筑照明節能設計策略[J].電子制作,2014,04:58.
道路照明節能方案范文3
關鍵詞 道路照明 ;節能設計; 智能照明節能控制
中圖分類號TU99 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)92-0141-02
節約能源是發展經濟、穩定社會的一項重要任務。能源的種類很多,但是電能是最基本、使用最廣泛的一種能源。2004年以來,隨著我國社會主義市場經濟的高速發展,很多地方都出現了“電荒”,甚至因缺電而不得不采取“拉閘限電”等措施。因此節約電能,以保障經濟持續快速發展,成為了我們急需解決的一個重要問題。
據《發展中的中國城市照明》數據,中國路燈總盞數約為900萬盞,年用電量約850億千瓦時,占中國總發電量的4%至5%,道路照明年總經費約500億元。因此,在保證道路照明的功能前提下,節約電能對國家的經濟發展有很大的作用,所以探討道路照明的節能非常有必要。
照明設計是實現節能的核心環節,應該給予高度的重視。在進行道路照明的設計時,應該提出多種方案,并進行節能計算,在滿足照明標準要求的前提下,進行綜合經濟分析比較,然后選擇最佳的方案,切忌隨心所欲,憑經驗辦事。
照明節能是一項系統工程,要從提高整個照明系統的每個環節的效率來考慮。道路照明的節能設計主要從以下幾個方面進行考慮:1)合理確定道路照明標準值;2)選擇高效率節能燈具和高光效照明光源,選用節能型鎮流器;3)進行單燈無功補償,提高線路功率因數,降低線路損耗;4)夜半降壓節能和照明智能控制。下文將對以上四點進行具體討論。
1合理確定道路照明標準值
道路的照度(亮度)標準值,直接決定著所需光通量的大小,而光通量又基本決定了光源的功率大小,因此,照度(亮度)標準值的大小基本決定了光源功率的大小。機動車道設置照明的目的是為駕駛員創造良好的視覺環境,以達到保障交通安全、提高交通效率、降低犯罪和美化夜景的效果。非機動車道和人行道的設置照明的目的是為行人提供舒適和安全的視覺環境。節能設計不是靠降低照明水平來實現的,而是在滿足照明功能的前提下再考慮節能的。因此,在確定道路照明標準時,應根據道路的等級,確定合理的照度標準,并根據車輛行駛速度、交通流量等實際因素,和考慮城市的性質、規模選擇低檔值或高檔值?!冻鞘械缆氛彰髟O計標準》 CJJ45-2006中規定的數值基本上是滿足機動車駕駛員視覺作業要求的合理數值,再提高路面高度水平,對駕駛員的視覺作業沒有太大的幫助,反而會造成能源浪費、光污染、光干擾等負面問題。因此在進行道路照明時不應盲目追求高標準,避免進行高亮度的攀比,走出“越亮越好”的認識誤區。
2選擇高效率節能燈具和高光效照明光源,選用節能型鎮流器
照明光源的光效,直接決定著相同的光通量耗電的多少,也決定了光源的功率,因此在照明設計中顯得非常重要。常用照明光源光效由高向低為低壓鈉燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、三基色熒光燈、普通型熒光燈、緊湊型熒光燈、高壓汞燈、鹵鎢燈、普通白熾燈。目前,道路照明的光源應采用高壓鈉燈、金屬鹵化燈等傳統高光效光源,并嘗試采用LED燈等新型高效光源。步行街,人行道等也可采用小功率金屬鹵化燈、細管徑熒光燈和緊湊型熒光燈。不應采用高壓汞燈、鹵鎢燈和白熾燈等低光效光源,避免造成能源浪費。根據計算,250W高壓鈉燈的光通量等于甚至超過400W熒光高壓汞燈,替換后的節電率達到37.5%,在道路照明設計中,必須對光源的選擇加以重視。
目前,我國絕大多數氣體放電燈使用傳統型電感鎮流器,其優點是壽命長、可靠性高和價格低,而其缺點是體積大,而且功率損耗大,約為燈功率的20%~25%,是一種不節能的鎮流器。
電子鎮流器的優點是節能,其自身功耗低,只有3~5W的功耗,而且功率因數高、燈光效率高、重量輕、體積小、可調光、允許電壓偏差大,能使燈的總輸入功率約降低20%。
節能型電感鎮流器通過優化鐵芯材料和改進工藝等措施降低自身功耗,一般可降低20%~50%,使燈的總輸入功率下降5%~10%,其能耗介于傳統型和電子型鎮流器之間。
綜上所述,選擇節能型鎮流器能使燈的總輸入功率降低10%~20%,在節能效果上相當可觀。在道路照明設計中,高壓鈉燈和金鹵燈等高壓氣體放電燈應選用節能型電感鎮流器,在小功率范圍可選用電子鎮流器。
3進行單燈無功補償,提高線路功率因數,降低線路損耗
氣體放電燈(一般采用節能型電感鎮流器)的自然功率因數一般在0.4~0.6之間,所以照明線路的功率因數較低。為提高線路的功率因數,減少線路損耗,利用單燈補償更為有效,措施是在鎮流器的輸入端接入一適當容量的電容器,可將單燈功率因數提高到0.85~0.9。進行無功補償后,功率因數提高到0.9,以250W高壓鈉燈為例,電流由補償前的3.10A降低為1.61A,為補償前的52%,相應的線路損耗將只有原來的27%,節能效果相當顯著。
4半夜燈降壓節能和照明智能控制
在深夜普遍降低路面亮度(照度)是節能效果最為明顯的一項措施。目前采取這種措施的國家和地區都非常多,由于深夜車流量減少,應該普遍推行這一措施。對于主干路和次干路,正常照度較高,可以考慮深夜降低照度。但居住區夜間行人的安全和住戶安全極為重要,且照度本來就不高,即使再降低,節能效果也不明顯。主要采取的措施有:1)采用雙光源燈具,深夜關閉一支光源,即節能,又不會影響均勻度,但燈具和電纜投資;2)采用深夜關掉不超過半數燈具的方法(隔盞關燈),缺點是簡單實用,但需要多敷設一根供電電纜,也會導致路面照度均勻度降低;3)采用深夜能自動降低路燈光源功率的裝置,如雙功率鎮流器、有載調壓變壓器、降壓裝置等。
照明控制選擇合理的控制方式,比如時控和光控相結合的智能控制方式,根據所在地區的地理位置和季節變化合理確定開關燈時間,這樣才能夠做到需要開燈的時能立即開啟,需要關燈時能及時關閉,最大可能的縮短燈具的點然時間,達到節能的目的。
目前,道路照明智能控制器已經在許多地區推廣,并廣泛應用,取得了顯著的節能效果。它不僅可以實現半夜降壓節能,還具有時控和光控相結合的控制功能,并且可以實現軟啟動和穩壓功能,延長氣體放電燈的使用壽命。另外,智能照明控制器安裝在照明線路的最前端,除設備本身外,不需要另外增加設備和投資,簡單可靠。據相關計算,使用道路照明智能控制器的節能效果達30%以上,因此,在道路照明設計中應該廣泛采用。
道路照明節能方案范文4
關鍵詞:道路照明Cosmo照明系統節能
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
1.烏魯木齊道路照明現狀
烏魯木齊是新疆維吾爾族自治區的首府,是全疆政治、經濟、文化的中心,中國西部對外開放的重要門戶,新歐亞大陸橋中國西段的橋頭堡,地處亞洲大陸地理中心,是歐亞大陸中部重要的都市。截至2011年底,全市共擁有道路照明路燈94685盞,均為高壓鈉燈。其中,400W 13614盞、250W 310714盞、150W 50000盞,耗電總功率約為24856 KW。
目前,全市有相當一部分使用中的高壓鈉燈因運行年限較長,光衰嚴重,且由于燈具的密封性差,造成大量灰塵進入燈腔,燈具老化嚴重,透光性差,實際照度已遠達不到國家道路照明標準的要求。另一方面,由于燈具老化正在不斷地增加能耗,電源線路負荷過大,電壓壓降大,增加了燈具的故障率,造成了很大的能源以及人力物力的浪費。
2.烏魯木齊道路照明節能改造的必要性
2.1道路照明節能改造是照明技術發展的必然趨勢
從世界范圍來看,道路照明光源的發展經歷了四個時代。第一代是愛迪生發明的白熾燈,是人類從漫長的火光照明時代進入了電氣照明時代;第二代是始于上世紀40年代的熒光燈和低壓鈉燈,都是低氣壓放電燈,尺寸大,配光差,光效一般或光譜單一;第三代是始于60年代的高壓汞燈和高壓鈉燈,具有較好的光效和配光性能,長時期內都是道路照明的主角,其間,金鹵燈只是少量地用在一些特殊場合,主要受限于其光效、壽命、穩定性等因素;第四代是近年來發展較快的以無極燈、LED、Cosmo(納米陶瓷)等新型光源為代表的節能產品,將取代傳統照明光源,角逐綠色照明市場。
2.2道路照明節能改造是節能環保的客觀要求
住房和城鄉建設部的《“十二五”城市綠色照明規劃綱要》明確提出要推廣高效照明產品,加快城市照明節能改造,以2010年年底為基數,到“十二五”期末城市照明節電率達到15%。
2.3道路照明節能改造是照明設施總量迅猛增長的現實需要
隨著城市建設步伐的加速,烏魯木齊市道路照明設施逐年迅猛增長,而財政撥付的維護資金遠遠無法滿足設施總量增長的需求。與此同時,專業技術人員和機械設備相對匱乏,而現有燈具故障率較高,現行的道路照明運行管理模式遭遇發展瓶頸。
3.烏魯木齊道路照明節能改造探析
3.1節能改造的原則
(1)達到《城市道路照明設計標準》( CJJ 45-2006),節能不減亮。
(2)奉行綠色照明理念,選用高光效、長壽命、低耗能光源,減少照明燈具生命周期內的污染物排放,節約能源,提供舒適、愉悅、安全的高品質照明環境。
(3)爭取經濟效益、社會效益、環境效益最大化。
3.2光源的選取
目前具有競爭力的第四代光源主要有無極燈、LED、Cosmo(納米陶瓷)等新型光源。無極燈主要適用于工廠車間、學校教室、圖書館、溫室蔬菜植物棚、禮堂大廳、會議室、大型商場天花板、很高的廠房、運動場、隧道、交通復雜地帶、地鐵站、火車店危險地域或照明下水燈、城市亮化泛光照明、景觀綠化照明等場所。本文作者在《LED光源在城市綠色照明工程中的應用》一文中經過論述得出,目前LED光源尚不適用于城市道路照明,而是較多地應用于景觀照明。因此,本文重點介紹Cosmo照明系統在烏魯木齊市道路照明節能改造中的應用。
Cosmo照明系統又稱為納米陶瓷高效節能路燈,是結合納米光學技術及Cosmo高效光源和專用智能控制電源開發的新一代綠色節能路燈,比普通高壓鈉燈節能60%以上,比LED路燈節能10%以上,可完全替換現在全系列普通高壓鈉燈產品。其特點如下:
(1)光源
Cosmo光效達118 lm/w,色溫為2800K,光色為暖白光,顯色性達到85%,有良好的透霧性,和相同功率的普通高壓鈉燈相比,亮度提高40%以上,可顯著提高舒適度。Cosmo光源壽命長達30000小時以上,壽命期內光衰小。
(2)反光
納米反光器為高溫多層真空納米材質,加上合理的光學設計,光利用率高,反光率可達95%以上;獨特的無暗區光學設計,照射面為矩形,比傳統路燈的照射范圍廣且均勻。
(3)智能控制器
突出的三段光設計可人性化自動調解功率,前5小時正常點燈,后半夜則降低輸出功率。根據目前在烏魯木齊市調查證明,當凌晨1點過后,人少照度高,適當降低照明功率40%左右,對正常照明影響甚微。三段式調光功能,在前半夜人多車多時照度100%供應,而下半夜照度降低以60%供應,可達到60%以上最大節電效果。廣泛適用于快速路、城市道路等的節能改造。
(4)燈具
納米陶瓷高效節能路燈具耐候性,工作環境溫度在-40℃—+50℃;有很好的密封設計,保證燈具長期高效照明。
3.3節能改造方案
將Cosmo照明系統替換原有的傳統光源高壓鈉燈,詳見表1。
表1 Cosmo照明系統替換高壓鈉燈數據統計
將210WCosmo燈具與400W高壓鈉燈進行性能比較,詳見表2。
表2210 W Cosmo照明系統與400W高壓鈉燈特性對比
經對比分析可見,Cosmo系統在穩定性、節能性、顯色性等諸多方面的優勢顯著。
3.4節電效果分析
(1)現有高壓鈉燈總功率
400W高壓鈉燈實際功率480W,共13614盞;250W高壓鈉燈實際功率300W,共31071盞;150W高壓鈉燈實際功率180W,50000盞。經計算,總運行功率為24856kW。
(2)Cosmo照明系統總功率
210WCosmo燈調光實際平均功率182W,共13614盞;150WCosmo燈調光實際平均功率120W,共31071盞;90WCosmo燈調光實際平均功率68W,共50000盞。經計算,總運行功率為9606 kW。
(3)節電率
節電率=(24856kW-9606 kW)/24856 kW=61.3%
由此可見,由Cosmo照明系統替代現有高壓鈉燈節能效果顯著。
3.5運行模式
道路照明節能方案范文5
關鍵詞:城市道路照明; 節能; 綠色照明
Abstract: the illumination energy conservation is a push lighting technology comprehensive development and progress of the system engineering. This paper, from the "green light" concept of, considering the lighting, lighting equipment, lighting standard operation mode and lighting facilities and the maintenance of the multiple factors affect the illumination energy conservation, trying to save the maximum illumination.
Keywords: the city road lighting; Energy saving; Green lighting
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
上個世紀90年代初,美國國家環保局從節約能源、保護環境的角度出發,提出了“綠色照明”的概念,它包含了高效節能、環保、安全、舒適等內涵。在全球日益緊迫的能源、環境危機以及我國“節能減排”工程的推動下,現階段城市道路照明節能以“綠色照明”為指導思想。隨著城市的快速發展,城市照明設施的建設完善,城市路燈照明的耗電量不斷增加且數值龐大,因此綠色照明和路燈節能的相關問題越來越受到人們的關注。
道路照明節能的意義
隨著我國社會經濟和城市建設的快速發展,主要為機動車交通和市民出行服務的城市道路照明也大大加快了前進的步伐。在改善城市環境、提高城市形象的同時,城市道路照明的耗電量也在快速增長。根據“中國綠色照明工程”的統計,目前包括城市道路照明和夜景照明在內的城市公共照明的年用電量約占全國總發電量的3-4%。在我國建設節約型社會,積極推行節約能源和節能減排政策的形勢下,道路照明節能已成為節約電能的一個不可或缺的環節。
道路照明的節能措施
道路照明節能措施可歸結為設計階段的節能措施、運行期間的節能措施和管理方面的節能措施三類。
道路照明設計階段的節能措施
《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006版以設計強條的形式提出了照明節能的標準——照明功率密度(LPD)限值,設計完成時就要確保實際能耗低于LPD限值。
合理選定照明標準值
照明標準值設計低了,照明質量就會下降,不能滿足正常的照明需要;照明標準值設計高了,既浪費電能又造成光干擾和光污染,破壞環境。所以,設計的第一步就是要選定合理的照明標準值。
設計之初,首先應該與道路專業或者當地市政建設管理部門溝通,確定所設計道路的等級,再結合當地的實際情況,考慮所在城市的性質和規模,針對機動車道的寬度、周圍的環境等確定道路照明標準和合適的照度。若是一般中小城市,根據《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006的規定,就可以選擇同一級道路的低檔值。
一般,一條較長的道路,其路寬及沿路的環境在各個路段會各不相同??梢圆捎贸R幷彰鳂藴试O計道路的直線路段,而對于像交叉路口或其他事故多發路段,就應該采取適當的方式來提高照明標準,加強駕駛員的視覺效果,防止事故的發生。
選擇高效照明器材
為了減少道路照明能耗,達到節能目的,設計人員應該挑選效率高、耗能低的光源、燈具和鎮流器。
高壓鈉燈以其發光效率高,節省能源,壽命長,性能可靠,維護費用低,黃色燈光透霧性強等優點,成為道路照明的首選光源。另外,LED與太陽能、風能裝置相結合的新型綠色照明光源,有可能成為未來光源的發展趨勢。
燈具性能對節能也是至關重要的。隨燈具的效率和利用系數的不同,照射到設計路面的光通量也是不同的。要充分利用光源發出的光通量,達到節約電能的目的,就得使用效率和利用系數比較高的燈具。
再有就是鎮流器。在綠色照明工程中,鎮流器是一個極為重要的光源電器配件。目前,對于高強度氣體放電光源(100W以上)以電感鎮流器為主,小功率氣體放電光源(40W以下)以電子鎮流器為主,正在大力推廣的是節能型電感鎮流器。如果把傳統電感整流器更新為節能型的,將會取得可觀的節能效果,而且在技術上、經濟上都是可行的。
優化照明設計
設計時,先進行照明計算,當確認它符合照明標準的要求后,再計算它是否滿足LPD功率密度限值的要求。符合照明標準要求的方案可能會有多種,在進行綜合技術經濟分析比較以后,設計人員應從中選出先進、經濟合理又節約能源的最佳方案。
道路照明運行階段的節能措施
除了照明設計階段采取的節能措施,在運行過程中還應采取其他節能措施。
深夜降低路面亮度、照度水平
同一條道路前半夜車多,對照度要求高;到了深夜,車輛減少,對照度水平的要求降低。這時,可以采取一些措施調低路面照度,從而達到節能的目的。其中,有一種最簡易的方法,就是在深夜間隔關閉一部分路燈來降低路面的照度。這種方法的優點是簡單實用成本低,缺點是照度均勻度大大降低,不能達到照明標準要求。故大中城市一般不推薦使用這種方法。另一種辦法比這種關閉部分燈具的效果好,就是采用雙光源燈具,深夜關閉同一燈具內的一支光源。這種辦法的優點是均勻度保持不變,管理也簡單方便。
采用雙功率鎮流器,深夜降低光源功率
雙功率鎮流器是一種節能型的電感鎮流器,它的電感量可以進行變換,從而使燈的功率隨之發生變化。變化次序根據照明環境的需要而設定,即在正常情況下,路燈按設計要求在額定功率下運行;深夜,行人和車輛很少,路燈不能熄滅,但照度不必很大,而且又要兼顧路面照度均勻性,這時可以使路燈降功率運行。具體方法是變換鎮流器的電感量,增大電感量能使燈功率下降。
由于節能效果明顯(30%以上),又能有效地延長燈與電器的壽命(兩倍以上),再加上其結構簡單、使用可靠、維修方便,所以雙功率鎮流器頗受歡迎。
在變壓器的二次側安裝路燈節電器
路燈節能器采用高頻大功率電力電子器件實現電壓調幅;可設置6時段以上自動控制節能,而多時段電壓、節電率、照度等可由用戶自行設置調節;電壓調節無級連續,每級調節電壓步進值不小于1V,調節時燈不閃不滅,無電網閃斷沖擊;三相獨立調節,能適應三相嚴重不平衡工況。
這樣,路燈節能器能使電壓高度平滑調節,燈內電弧更穩定,降壓調亮節能空間更大,節電率更高,更能極大保護燈具和延長燈具的使用壽命,實現“按需調亮”,“實時調亮”。
4.采用單燈補償,降低線路能量損耗
路燈負荷的分布有規律而均勻,宜在每盞燈上并聯補償一個電容量相應的電容器。以400W高壓鈉燈為例,其啟動電流為5.6A,正常工作電流為4.5A,原始功率因數=0.42;在并聯了50μF單燈補償電容器后,其啟動電流為2.5A,正常工作電流為2.25A,功率因數=0.85??梢?,補償后的電流比未作補償時的電流減小了50%,功率因數提高了一倍。單燈補償減少了照明電路的無功功率,降低了低壓照明線路的電能損耗和電壓損耗,實現真正的“就地補償”,達到節約電能的目的。
道路照明管理方面的節能措施
加強對路燈設施的維護管理也是實現節能的重要措施。燈具投入使用后,由于長期經受日曬雨淋以及防護罩里外塵埃堆積等,會使燈具透光率下降,光通量減小,造成節能效率的降低。若能按半年或者一年周期進行一次徹底擦拭的話,保持0.65以上的燈具維護系數應該是沒有問題的。但是,若長期不進行擦拭或擦拭做得不徹底,同時燈具的防護等級又較低的話,其維護系數甚至有可能減低到0.3~0.4。即可以通過擦拭燈具來提高光源光通量利用率,這樣就有可能在滿足照明數量和質量要求的前提下,通過選用功率較小的光源,從而達到節能的目的。
由此可見,制定合理的養護管理制度,及時修復故障燈,定期更換壽命到期、光通量降低的光源,清潔照明器材,也是一項重要的節能工作。
三 結語
城市道路照明節能工作是一個系統工程,我們要積極推廣綠色照明,不但要進行科學合理的照明設計,而且還要在路燈的控制、維護上應用先進的照明技術、科學的管理理念。從大處著眼、小處著手,大力加強城市照明的節約用電,
參考文獻
[1] 中國建筑科學研究院等 城市道路照明設計標準 CJJ45-2006[S].北京:中國建筑工業出版社,2006
道路照明節能方案范文6
關鍵詞:高速公路;照明系統;設計方案
引言
當代社會,我國經濟飛速發展,人們的生活水平不斷提高。經濟的發展以及人們生活水平的提高,使得人們已經不滿足于自己所屬地區的經濟和設備條件,而且與其他地區互通有無是促進經濟發展的重要方式,在此背景下,交通運輸起到了十分重要的作用。雖然目前我國鐵路、航空、海上運輸等交通方式獲得了廣泛地應用,但是這些交通方式相比于公路運輸,仍然存在一定的短板,如買票這一問題,限制了這些交通方式的應用。而公路運輸,具有更加方便和簡單的特點,不管是對于公共出行還是普通百姓的日常出行,都是很好的選擇。由此可見,公路在人們生活和社會發展中的重要作用是不可替代的,人類自身發展和經濟發展需求的滿足都離不開高速公路這一連接性紐帶。然而在高速公路建設中,照明系統是相當重要的。照明系統是否符合具體高速公路工程的實際狀況,對高速公路的正常運行是至關重要的。只有根據高速公路的實際情況,設計技術合理可行、成本預算符合整個工程預算、控制方式符合實際情況、并且節能效率較高,符合可持續發展觀的照明系統才是照明工程應該達到的目標。本論述以我國某高速公路的具體實際情況為例,從技術分析、成本、總體設計理念、照明設備選擇節能和控制方式、供配電設備以及照明設備防雷接地保護等方面出發,對該高速公路擬采用的照明系統設計方案進行了比較。
1某高速公路的具體實際情況概述
本論述以我國某省的一個高速公路重點建設項目為背景,該高速公路項目所處的位置距離市中心較近,因此預計該高速公路建成后,將成為承載城市主要車輛的高速公路并且是交通要道。具體地,該高速公路項目設計為雙向的六車道,設計的理論速度為110km/h,標準的道路基準寬度為35m,且在該項目中有10處互通的立交并且設有10個收費站以及1個隧道。根據以上高速公路的實際路況可知,照明系統整體設計的關鍵在于這10個互通的立交和10個收費廣場以及隧道照明。
2高速公路照明系統設計總原則
高速公路照明系統的設計是一項專業性很高的工作,國際照明委員會出版了較多的著作,說明了公路照明系統設計的一些原則以及標準,我國也結合國內高速公路建設的實際情況,出臺了一些相關的標準??傮w來說,通常每一個高速公路照明系統的設計都應該符合“經濟、合理、高效”的總設計原則。具體來說,公路照明系統的設計都應該遵照且符合以下幾項總的設計原則:(1)首先要確保車輛的行車安全;(2)符合高效節能的環保理念,照明體系應根據實際情況采用節能燈具;(3)整個照明系統的控制方式要合理,做好相關的成本控制。
3高速公路照明系統設計方案比較
根據上述高速公路實際狀況,全線照明成本較高,因此主要在立交橋、收費廣場區域及隧道設置照明。
3.1立交區域的照明方案設計比較
立交區域在高速公路中非常常見。這樣的路段相比于正常的平坦路段,起伏較大、迂回盤旋處較多,因此具有較多的盲區,這樣的路段在夜間行車需要極好的照明條件。與此同時,由于這樣的路段需要良好的照明,相對應地投資成本也就較大,所以在設計立交互通區域的照明系統時,既要保證該區域良好的照明條件,又要兼顧成本以及投資的合理性,二者要合理兼顧。具體有以下三種方案。方案一是在立交道路的路基段設置單側的普通路燈,燈桿高為10m,單燈功率為135W;方案二是在立交道路的路基段設置普通路燈,立交互通區域的中間設置高桿照明;方案三是在各個互通立交分流會交點處設置高桿照明,單燈功率為12kW。這三個方案中,方案一符合成本控制的條件,但是照明效果不夠理想;而方案二整體的照明效果是三者之中最好的,但是成本太高;方案三較方案一照明效果更好,可以良好地避免眩光,且照射面積較大,是最合理可行的一個照明設計方案。圖1為城市中常見的高速路立交區域的路燈。
3.2收費廣場的照明方案設計比較
收費廣場是高速公路的重要組成部分,在夜間須具有良好的照明使得車輛能夠在進入收費站時可以看清對應的收費窗口以及準確了解收費站的車輛情況。只有這樣才能保證收費工作快速、有秩序地進行,避免發生車輛碰撞和擁堵事故。該區域的照明設計方案和比較見表1和表2所示。經過比較,收費廣場通常情況下選擇兩邊對稱的排列方式進行收費廣場照明燈具的合理布置,而具體是采用高桿照明還是低桿照明要根據路燈的具體安放位置和兩種照明方式的特點來定。
3.3隧道的照明方案設計比較
通常情況下,隧道由于隧道頂的作用,除了隧道兩端能夠有較好的光照條件外,隧道內部缺少光照,各處都是黑暗的,并且有一些隧道不是直線型的,因此拐彎處的盲區將會比在正常路段盲區更大。并且當車輛駛入和駛離隧道時,車輛駕駛人的視覺會經過暗適應和亮適應兩個過程。為使司機在隧道中具有良好的視覺效果,公路隧道要提供符合司機視覺生理要求的適應照明。根據以上所述隧道中的視覺特點以及結合目前的高速公路隧道照明系統的實際設計情況,通常情況下在隧道內設計照明系統時,可以有兩種選擇方案。方案一是直接采用專用隧道燈,并合理搭配高壓鈉燈;方案二是在隧道內安裝熒光燈防水支架。對于方案一來說,通常用到的高壓鈉燈投資成本較低,并且具有長壽命以及照明效果好、維護方便等優點,但是這種燈具通常情況下達不到較高的安裝高度,從而導致了照明時光亮的均勻度達不到隧道照明的要求,同時眩光指標較差;方案二采用的熒光燈防水支架光線柔和,但是成本較高。因此,通常情況下,使用隧道燈搭配高壓鈉燈即可以符合一般隧道的照明要求。圖2為常見的高速路隧道路燈。
3.4其他條件的選擇
除了結合高速公路立交橋、收費廣場和隧道等具體實際情況來選擇合適的照明系統之外,在公路其他地方設計照明系統時,首先要符合節能減排的科學理念,并且要合理選擇適合的燈具和燈桿的高低、控制方式和供配電設備以及照明設備防雷接地保護等,充分合理地從實際情況出發,做好公路照明系統的設計和選擇。
4結束語
良好的照明系統對于高速公路的建設和發展是相當重要的,對保證車輛在高速公路中安全、有秩序地行駛是必要的。我國對于照明系統標準的相關文件尚未出臺,而如果對整條高速公路都設置照明,這無疑會加大能源的消耗,增大成本。因此,結合公路實際情況,在隧道、立交互通和收費廣場處設置照明,是可行的。在這些特殊區域進行照明系統設計時,首先需要根據具體高速公路施工項目中這些特殊場合的實際需要,充分了解在什么地方設置怎樣的燈具、選擇什么樣的控制方式,進而達到照明效果符合實際需要同時兼顧設計成本,切實做好高速公路照明工作,保證公路車輛行駛安全、舒適。
參考文獻:
[1]張李云,李燕.西寧南繞城高速公路照明系統設計方案比選研究[J].技術,2017(04).
[2]李鐵楠.城市道路照明設計[M].機械工業出版社,2007(02).
[3]姚凱,萬淑云.高速公路照明設計探討[J].燈與照明,2003(04).
[4]周生力,李騰,蘇浣.采用低安裝高度LED燈具的道路照明[J].照明工程學報,2012(01).
[5]劉勇,王東.高速公路隧道照明系統技能設計探討[J].公路交通技術,2011(02).