摘 要:本文從城市照明系統(tǒng)的實(shí)際出發(fā),從五個(gè)方面對(duì)目前城市照明系統(tǒng)的節(jié)電問題進(jìn)行了探討,僅做定性的分析,未做定量推算。
Abstract: The paper bases on the practice of City-lighting system, discussing the energy-saving problem of City-lighting system in five different hands, and only from the quantitative analysis aspect, not from the qualitative analysis.
關(guān)鍵詞:節(jié)能;能耗密度;功率因數(shù);電子鎮(zhèn)流器;諧波;節(jié)電器;光伏發(fā)電;
Key Words: energy-saving; energy density; power ractor; electronic ballast; harmonic; power economizer PV(photovoltaic) generation
在滿足城市照明要求的前提下,節(jié)約電能,減少電費(fèi)支出,是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的重要內(nèi)容之一。多年中的實(shí)踐表明,倡導(dǎo)綠色照明應(yīng)從以下幾方面著手:
一、節(jié)能型的照明設(shè)計(jì)方案
城市照明工程設(shè)計(jì)方案是實(shí)施照明工程的綱領(lǐng)性文件,也是實(shí)現(xiàn)照明工程節(jié)能的綱領(lǐng)性文件。所以我們要從方案設(shè)計(jì)這個(gè)源頭上貫徹節(jié)能思想。按照建設(shè)部的統(tǒng)一部署,各個(gè)城市均要編制城市照明專項(xiàng)規(guī)劃。根據(jù)這一專項(xiàng)規(guī)劃,由專業(yè)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行城市照明工程設(shè)計(jì),而且在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循道路的性質(zhì)、功能對(duì)照相應(yīng)的照度和能耗密度標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)。這樣,就可以從總體上把握城市照明工程杜絕無設(shè)計(jì)方案、僅憑經(jīng)驗(yàn)(特別是一些景觀照明工程)的盲目施工,制約“一味求亮”和“重裝飾、輕功能”片面做法。
二、高效節(jié)能的照明器材
光源、燈具是城市照明的核心要素。光源的光效和燈具的效率直接影響到能源的合理利用。無論是道路照明還是城市景觀照明,不合理選用光源和燈具將直接造成能源的浪費(fèi)。
(1)光源:1.用緊湊型熒光燈(節(jié)能燈)取代白熾燈與小功率的高壓汞燈,一支18W的節(jié)能燈的光通量相當(dāng)于一支100W的白熾燈;2.用高光效高壓鈉燈和金鹵燈取代高壓汞燈和普通高壓鈉燈,不僅節(jié)能效果顯著,而且光通量明顯提高,同樣功率為400W的高光效高壓鈉燈(飛利浦系列)其光通量為54000lm,比高壓汞燈(22000lm)和高壓鈉燈(48000lm)分別高出118%、13%;3.采用LED燈取代傳統(tǒng)的霓虹燈,不僅亮度高,可通過控制器達(dá)到多種色彩和圖案的變化,而且功耗小,壽命長(zhǎng),照亮同等面積所需的功率,LED燈功率僅為霓虹燈的10%-20%,使用壽命卻是霓虹燈的5-10倍;維修也方便、簡(jiǎn)單。
(2)燈具:需選用IP防護(hù)等級(jí)高(密封式燈具必須達(dá)到IP55以上)、反射效率高(燈具的效率需在60%以上)和配光曲線好的照明燈具。
(3)電器:1.通常情況需在每盞燈上并聯(lián)電容進(jìn)行補(bǔ)償,可使功率因素提高到85%左右,減少了無功損耗,而且減小了電纜的截面,降低了工程成本。2.采用電感型節(jié)能鎮(zhèn)流器取代普通鎮(zhèn)流器,可節(jié)能5%左右。3.2002年部分廠商推出電感調(diào)光鎮(zhèn)流器,能利用調(diào)節(jié)器預(yù)設(shè)的時(shí)間調(diào)整輸出電壓,相應(yīng)調(diào)整輸出電流,達(dá)到節(jié)電目的。4.電子鎮(zhèn)流器取代電感鎮(zhèn)流器,電子鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)是節(jié)能優(yōu)越性很多,但目前價(jià)格較高、使用壽命較短,還未能廣泛推廣應(yīng)用。
三、城市照明節(jié)電器
針對(duì)午夜電網(wǎng)負(fù)荷小、電壓高、交通流量小、節(jié)能空間大的特點(diǎn),一般采用兩種節(jié)電方式,可控硅調(diào)壓技術(shù)和電磁調(diào)壓技術(shù)。可控硅因其元器件可靠性差,解決不了對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾,得不到廣泛應(yīng)用和供電部門認(rèn)可。而采用電磁解壓系統(tǒng),對(duì)電網(wǎng)電壓無污染,發(fā)生故障時(shí)有自動(dòng)旁路功能,操作簡(jiǎn)便,節(jié)電率可達(dá)到20%。還有些節(jié)電器沒有功率補(bǔ)償功能,其缺點(diǎn)是維護(hù)難度大,投資較高。
四、光伏發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電系統(tǒng),就是把太陽能轉(zhuǎn)換成電能的工作系統(tǒng)。光伏發(fā)電有以下特點(diǎn):1.綠色環(huán)保,無任何污染物排放。2.一般采用6伏、12伏或24伏的安全電壓,可以杜絕觸電事故的發(fā)生;3.運(yùn)行費(fèi)用低,維護(hù)工作量小,不發(fā)生電費(fèi),實(shí)現(xiàn)了可再生能源的利用;4.在輸電成本高或根本無法輸電的地區(qū)尤其適用。其缺點(diǎn)是受日照、陰雨天及地理位置的限制等等。
五、有效利用城市照明控制設(shè)備
越來越多的城市采用“三遙”監(jiān)控系統(tǒng),有效的利用這一資源,合理控制調(diào)整開關(guān)燈時(shí)間,進(jìn)行半夜燈控制,有效節(jié)約能源。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外一些專業(yè)的企業(yè)已著手、并研制出了新的節(jié)能型城市照明控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了單燈控制、調(diào)光及開關(guān)燈。例如美國(guó)COOPER LIGHTING公司開發(fā)和生產(chǎn)的可調(diào)光的路燈控制系統(tǒng),該系統(tǒng)內(nèi)含無線路燈監(jiān)控系統(tǒng)RAMS (Radio Access Monitoring System)、RF通訊控制器和HID智能電子鎮(zhèn)流器(Super-HID),其中(Super-HID)鎮(zhèn)流器也可與一個(gè)智能定時(shí)器配合使用,用以完成一個(gè)調(diào)光程序,后兩者再加上一套節(jié)能型燈具就構(gòu)成了“三遙節(jié)能型燈具”。實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈照度的動(dòng)態(tài)智能化管理,即TPO管理(Time/Place/Occasion)。在道路交通繁忙的時(shí)候或特殊的地點(diǎn)、場(chǎng)合,控制路燈保持較強(qiáng)的照度;而在接近午夜時(shí)分車稀人少或不需要高標(biāo)準(zhǔn)照明的地點(diǎn)、場(chǎng)合,控制路燈降功率運(yùn)行,在調(diào)光的同時(shí),明顯降低耗電量,節(jié)約有功功率。