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摘要:针对我国乃至全球能源紧缺的情况以及路灯节能工作的前景,本文分析了我国城市路灯照明的现状以及一些造成路灯照明不够节能的因素,并提出了一些有助于提升路灯照明节能效率的建议。
关键字:路灯照明;节能
一、引言
路灯作为城市照明中不可或缺的一部分,是城市基础设施中一个重要的组成部分。而随着城市规模不断扩大,城市中路灯照明的范围也随之扩大,因而对于电能的消耗也与日俱增,其所消耗的电量占据了城市总用电量的很大比例,每年都需要耗费大量的财政支出。同时,随着人类所能使用的能源不断减少以及全球环境的恶化,节约能源、保护环境已经逐渐成为发展的主旋律。在这种形势下,作为耗电大户之一的路灯照明让人难以忽视。因此,分析城市路灯照明现状以及一些造成路灯照明不够节能的因素,然后有目的性地提出一些节能措施,使路灯照明系统达到经济、节能、环保的效果,对缓解能源供给的紧张局面和保护环境具有非常重要的意义。
二、城市路灯照明现状
根据调查,我国中小城市一般在晚上十二点之后,道路上的车辆及行人明显减少,甚至有些道路空无一人,即使是在像北上广这样的一线城市,在凌晨2点以后,城市道路上也基本上没有什么行人记车辆。而我国大部分城市路灯一般都是通宵长明,那么从人流及车流大量减少开始一直到清晨路灯熄灭,在这个时间段里,低交通流量的道路上的路灯仍然保持较高照度就略显浪费了。一直以来,夜间路灯照明建设都是城市市政基础设施建设的一个重要环节,许多城市在不断建设发展的同时,对于城市路灯照明的建设很是重视,并取得了相应的成绩,但政府财政开支也随路灯照明范围的扩大而不断增加,这无疑加大了政府财政负担,以至于有些城市因财政资金紧张,难以支付沉重的路灯照明电费及相关维护费用,从而暂停使用一部分路灯,使部分路灯成为摆设,从而造成资源的极大浪费。
而造成城市路灯照明系统消耗巨大和过度浪费的因素主要有以下几点:
1、城市路灯照明的专项规划不够合理。一些城市以提升城市形象,增添城市夜间色彩为由,单纯地追求高亮度、多色彩、大规模、超豪华的城市路灯照明效果,建设一些不切合实际的、不科学的照明设施,既造成了能源的浪费,又增加了财政负担,有些路灯照明设施甚至造成了光污染。因此要从实际出发,合理规划建设,对不符合城市发展需要和节约用电、保护环境原则的要修改完善,充分发挥城市路灯照明专项规划对于引导节约资源的作用。
2、城市路灯照明设施过于老旧。一些城市的老城区由于建设时间较早,所采用的路灯照明设施的技术落后、材料老化严重,这造成电能的损耗日益增加,同时还需要经常维护。因此需要对一些过于陈旧的路灯照明设施及其线路有序地进行更新换代,减少不必要的长久损耗。
三、城市路灯照明节能工作的建议
一般来说,节能就是减少能源消耗量,而路灯照明的节能却不仅仅是单纯地减少能源消耗量,它必须是在满足照度需求的前提下,利用各种方法来达到减小能耗的目的,其只要方法有以下几种:
1、采用路灯照明智能控制系统
随着科学技术的进步,由中央数据控制中心、通信系统和现场的路灯开关箱智能终端组成的路灯照明智能控制系统已广泛应用,如基于ZigBee技术的智能控制系统等。智能控制系统可以根据本地的日出日落时间和光照值,采用时控和光控相结合的控制方法,从而控制路灯合理的开启与关闭时间。例如在后半夜人流及车流明显减少时,可以自动降低照度,减少电能消耗。系统还可实现各种故障的语音和声光报警、防盗报警,提高城市照明系统的运行可靠性,智能化程度高,但系统需额外增加通信线路,安装复杂,规模较大。
2. 改进路灯照明设施的电路设计
这种改进一般是针对现有路灯照明系统,通过增加、更换电器元件,控制输出电压、电流、功率的大小,从而实现节能。如可控硅调压。可控硅是传统的电力电子器件,采用可控硅交流调压技术的原理是利用可控硅在路灯配电柜或箱式变处让交流电压在一个周期里间断通过或关断来达到调低电压的目的,但其缺点是可控硅交流调压会产生高次谐波和线路震荡,降低灯泡寿命,如果是公用变压器还会产生电力污染。此外电路改进技术还有分档位电磁降压节能、无触点稳压节能等。
3、合理选择照明光源
选择高效率的光源有利于减少照明电能的消耗。光源首要采用的是大功率LED灯。LED作为路灯发光效率高,灯具反射损失低,具有节约能源、污染少、光指向性好、寿命长、低电压、反应快的特点,目前白光LED的发光效率约为80lm/W,较传统高压钠灯可以节电50%~60%,而且其不需高压供电,相较而言安全性高。LED灯具是模块安装,没有冗余的配线,安装及后期维护都较为方便。LED为固体冷光源,环氧树脂封装,抗震动,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万~10万小时,是传统光源使用寿命的10倍以上,这意味着不需要经常进行更换,维修成本低。同时在铺设成本、耗电成本及寿命方面均大大优于高压钠灯,特别符合绿色照明的理念和要求。但目前LED灯照明角度偏小、不均匀,颜色显色指数偏低,光学、散热设计复杂,而且购置成本较高,对于已有的照明系统,因需更换所有灯具,投入资金和人力比较大,因此较适用于新设计安装的照明路段上。
4、推广使用节能型镇流器
有数据表明,节能型电感镇流器的节能效果已接近电子镇流器的水平,比传统电感镇流器节约近 50%的电能。同时,还具有电子镇流器所没有的售价低、可靠性高、与普通的灯管兼容性强且易于组织生产等特点,较适合我国的经济发展水平。
5、在有条件的地方采用新能源技术
新能源应用的主要途径是通过在路灯上面加装发电设备来进行的。如风光互补路灯系统,它由风力发电机、太阳能电池组、控制器、蓄电池、光源构成。在白天的时候可以利用太阳光和风力资源进行发电,而在晚上的时候则可利用风力发电机进行发电,这使风能太阳能供电的单一性在一定程度上得到了弥补,从而增强了路灯供电系统的稳定性和可靠性。该系统的工作原理就是通过蓄电池向负载放电,为负载提供电力。同时路灯的开与关无须人工操作,可以由智能时控器自动感应外界照度进行控制。利用新能源技术的路灯照明系统不需要敷设输电线路,不消耗电能,有明显的经济效益。但是就目前来说,这种技术还不够成熟,对于环境等因素的要求也较高,而且需要的投资大,投资回收期较长,因而现在应用较少。
四、总结
随着众多不可再生能源的不断消耗,人类可利用的能源正在逐渐减少,因而节约能源已成为人类共同的认知。城市路灯照明作为人们的城市生活必不可少的一部分,对维持城市功能的正常运转起着及其重要的作用,但同时也消耗着大量的能源,因此,通过采用智能控制系统、改进光源、改进电路、使用节能镇流器以及使用新能源技术等方法来减少能源的消耗就显得很有必要。以上几种针对城市路灯照明节能所提出的方法建议,均能有效地降低能源消耗,而且有各自的特点,能够适用于不同的情况,城市路灯照明节能工作的开展可根据实际情况采用上述几种方法建议,以达到最优的节能效果。同时,科技是在不断发展的,不久的将来肯定会有更加先进的节能措施,城市路灯照明节能工作的开展也应跟上科技发展的步伐,及时更新相应的技术,以达到更好的节能目标。
参考文献
[1] 王丽,王雪萍,周云.智能路灯节能技术研究[J].信息与电脑.2009(12期)
[2] 邓皓.路灯节能技术研究[J].工业技术.2012.8
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关键字:路灯照明;节能
一、引言
路灯作为城市照明中不可或缺的一部分,是城市基础设施中一个重要的组成部分。而随着城市规模不断扩大,城市中路灯照明的范围也随之扩大,因而对于电能的消耗也与日俱增,其所消耗的电量占据了城市总用电量的很大比例,每年都需要耗费大量的财政支出。同时,随着人类所能使用的能源不断减少以及全球环境的恶化,节约能源、保护环境已经逐渐成为发展的主旋律。在这种形势下,作为耗电大户之一的路灯照明让人难以忽视。因此,分析城市路灯照明现状以及一些造成路灯照明不够节能的因素,然后有目的性地提出一些节能措施,使路灯照明系统达到经济、节能、环保的效果,对缓解能源供给的紧张局面和保护环境具有非常重要的意义。
二、城市路灯照明现状
根据调查,我国中小城市一般在晚上十二点之后,道路上的车辆及行人明显减少,甚至有些道路空无一人,即使是在像北上广这样的一线城市,在凌晨2点以后,城市道路上也基本上没有什么行人记车辆。而我国大部分城市路灯一般都是通宵长明,那么从人流及车流大量减少开始一直到清晨路灯熄灭,在这个时间段里,低交通流量的道路上的路灯仍然保持较高照度就略显浪费了。一直以来,夜间路灯照明建设都是城市市政基础设施建设的一个重要环节,许多城市在不断建设发展的同时,对于城市路灯照明的建设很是重视,并取得了相应的成绩,但政府财政开支也随路灯照明范围的扩大而不断增加,这无疑加大了政府财政负担,以至于有些城市因财政资金紧张,难以支付沉重的路灯照明电费及相关维护费用,从而暂停使用一部分路灯,使部分路灯成为摆设,从而造成资源的极大浪费。
而造成城市路灯照明系统消耗巨大和过度浪费的因素主要有以下几点:
1、城市路灯照明的专项规划不够合理。一些城市以提升城市形象,增添城市夜间色彩为由,单纯地追求高亮度、多色彩、大规模、超豪华的城市路灯照明效果,建设一些不切合实际的、不科学的照明设施,既造成了能源的浪费,又增加了财政负担,有些路灯照明设施甚至造成了光污染。因此要从实际出发,合理规划建设,对不符合城市发展需要和节约用电、保护环境原则的要修改完善,充分发挥城市路灯照明专项规划对于引导节约资源的作用。
2、城市路灯照明设施过于老旧。一些城市的老城区由于建设时间较早,所采用的路灯照明设施的技术落后、材料老化严重,这造成电能的损耗日益增加,同时还需要经常维护。因此需要对一些过于陈旧的路灯照明设施及其线路有序地进行更新换代,减少不必要的长久损耗。
三、城市路灯照明节能工作的建议
一般来说,节能就是减少能源消耗量,而路灯照明的节能却不仅仅是单纯地减少能源消耗量,它必须是在满足照度需求的前提下,利用各种方法来达到减小能耗的目的,其只要方法有以下几种:
1、采用路灯照明智能控制系统
随着科学技术的进步,由中央数据控制中心、通信系统和现场的路灯开关箱智能终端组成的路灯照明智能控制系统已广泛应用,如基于ZigBee技术的智能控制系统等。智能控制系统可以根据本地的日出日落时间和光照值,采用时控和光控相结合的控制方法,从而控制路灯合理的开启与关闭时间。例如在后半夜人流及车流明显减少时,可以自动降低照度,减少电能消耗。系统还可实现各种故障的语音和声光报警、防盗报警,提高城市照明系统的运行可靠性,智能化程度高,但系统需额外增加通信线路,安装复杂,规模较大。
2. 改进路灯照明设施的电路设计
这种改进一般是针对现有路灯照明系统,通过增加、更换电器元件,控制输出电压、电流、功率的大小,从而实现节能。如可控硅调压。可控硅是传统的电力电子器件,采用可控硅交流调压技术的原理是利用可控硅在路灯配电柜或箱式变处让交流电压在一个周期里间断通过或关断来达到调低电压的目的,但其缺点是可控硅交流调压会产生高次谐波和线路震荡,降低灯泡寿命,如果是公用变压器还会产生电力污染。此外电路改进技术还有分档位电磁降压节能、无触点稳压节能等。
3、合理选择照明光源
选择高效率的光源有利于减少照明电能的消耗。光源首要采用的是大功率LED灯。LED作为路灯发光效率高,灯具反射损失低,具有节约能源、污染少、光指向性好、寿命长、低电压、反应快的特点,目前白光LED的发光效率约为80lm/W,较传统高压钠灯可以节电50%~60%,而且其不需高压供电,相较而言安全性高。LED灯具是模块安装,没有冗余的配线,安装及后期维护都较为方便。LED为固体冷光源,环氧树脂封装,抗震动,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万~10万小时,是传统光源使用寿命的10倍以上,这意味着不需要经常进行更换,维修成本低。同时在铺设成本、耗电成本及寿命方面均大大优于高压钠灯,特别符合绿色照明的理念和要求。但目前LED灯照明角度偏小、不均匀,颜色显色指数偏低,光学、散热设计复杂,而且购置成本较高,对于已有的照明系统,因需更换所有灯具,投入资金和人力比较大,因此较适用于新设计安装的照明路段上。
4、推广使用节能型镇流器
有数据表明,节能型电感镇流器的节能效果已接近电子镇流器的水平,比传统电感镇流器节约近 50%的电能。同时,还具有电子镇流器所没有的售价低、可靠性高、与普通的灯管兼容性强且易于组织生产等特点,较适合我国的经济发展水平。
5、在有条件的地方采用新能源技术
新能源应用的主要途径是通过在路灯上面加装发电设备来进行的。如风光互补路灯系统,它由风力发电机、太阳能电池组、控制器、蓄电池、光源构成。在白天的时候可以利用太阳光和风力资源进行发电,而在晚上的时候则可利用风力发电机进行发电,这使风能太阳能供电的单一性在一定程度上得到了弥补,从而增强了路灯供电系统的稳定性和可靠性。该系统的工作原理就是通过蓄电池向负载放电,为负载提供电力。同时路灯的开与关无须人工操作,可以由智能时控器自动感应外界照度进行控制。利用新能源技术的路灯照明系统不需要敷设输电线路,不消耗电能,有明显的经济效益。但是就目前来说,这种技术还不够成熟,对于环境等因素的要求也较高,而且需要的投资大,投资回收期较长,因而现在应用较少。
四、总结
随着众多不可再生能源的不断消耗,人类可利用的能源正在逐渐减少,因而节约能源已成为人类共同的认知。城市路灯照明作为人们的城市生活必不可少的一部分,对维持城市功能的正常运转起着及其重要的作用,但同时也消耗着大量的能源,因此,通过采用智能控制系统、改进光源、改进电路、使用节能镇流器以及使用新能源技术等方法来减少能源的消耗就显得很有必要。以上几种针对城市路灯照明节能所提出的方法建议,均能有效地降低能源消耗,而且有各自的特点,能够适用于不同的情况,城市路灯照明节能工作的开展可根据实际情况采用上述几种方法建议,以达到最优的节能效果。同时,科技是在不断发展的,不久的将来肯定会有更加先进的节能措施,城市路灯照明节能工作的开展也应跟上科技发展的步伐,及时更新相应的技术,以达到更好的节能目标。
参考文献
[1] 王丽,王雪萍,周云.智能路灯节能技术研究[J].信息与电脑.2009(12期)
[2] 邓皓.路灯节能技术研究[J].工业技术.2012.8
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