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道路照明的节能标准

发布时间:2015-09-17    访问:1268

随着我国城市道路建设的脚步日益加快,道路照明(防爆灯、LED路灯等)的用电量不断上升,占国内照明总用电量的比重逐年提高。在世界能源严重紧缺的今天,道路照明如何才能做到节能降耗、绿色环保,是我们目前迫切需要解决的问题。

文章将从4 个方面阐述道路照明的节能方法和技术措施。

1 节能标准

1. 1 道路照明应根据道路的级别、类型以及被照场所的要求和特点合理选定照明标准值,在确保各级道路符合相应的照明标准的前提下考虑节能,不能为节能而不顾合理的照明需求。道路照明的照明标准值应按“CJJ 45 - 2006 城市道路照明设计标准”的规定来确定。

1. 2 道路照明应以照明功率密度( LPD) 作为照明节能的*价指标,道路照明功率密度值应符合“CJJ 45- 2006 城市道路照明设计标准”的规定,各级道路照明的实际能耗不得超过标准规定的功率密度限值。当设计计算照度高于照度标准值时,照明功率密度值不得相应增加。

2 照明器材的选择

2. 1 光源及镇流器  道路照明所使用的光源及镇流器的性能指标应符合国家现行有关能效标准规定的节能*价值要求,如“GB 19573 - 2004 高压钠灯能效限定值及能效等级”、“GB 19574 - 2004 高压钠灯用镇流器能效限定值及节能*价值”等标准。

2. 1. 1 光源的选择  道路照明光源应采用节能高效的绿色光源,应通过比较各种光源的光效、显色性、寿命等性能参数,同时考虑道路照明的要求和照明效果来综合确定。道路照明应选择高压钠灯、金属卤化物灯、细管径荧光灯、紧凑型荧光灯和LED 作为照明光源,不应采用低光效的自镇流高压汞灯和白炽灯作为照明光源。

(1) 高压钠灯的光效高,寿命长,显色性符合一般道路照明的要求,可作为机动车交通道路照明的首选光源,在各类道路上使用;

(2) 金属卤化物灯、细管径荧光灯和紧凑型荧光灯的显色性好,发光效率较高,可作为商业区和居住区的人行道路照明光源。金属卤化物灯还可用于市中心、商业中心等对显色性要求较高的机动车交通道路照明;

(3) LED 作为一种新型照明光源具有发光效率高、显色性好、寿命长、光方向性强、响应快、污染少等诸多优点,正逐步被推广应用于道路照明领域。LED技术正处于快速发展阶段,未来将取代其他光源,广泛应用于道路照明领域。

2. 1. 2 镇流器的选择  应按光源要求配套符合相应能效标准的、功率损耗低、性能稳定的镇流器。如高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器( 与普通电感镇流器相比,节能型电感镇流器可节约近50% 的电能) ,光源功率较小时(150W 以下) 可配用电子镇流器。在电源电压波动较大的场所,为了节能和保持光输出稳定,延长光源的使用寿命,宜配用恒功率镇流器。细管径荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。

2. 2 灯具

2. 2. 1 选择灯具时,在满足灯具相关标准以及光强分布和眩光限制要求的前提下,应采用高效率的灯具。常规道路照明灯具效率不得低于70% ;泛光灯具效率不得低于65%。

2. 2. 2 灯具的利用系数是道路照明灯具的重要光学性能指标,它是指落在被照道路上的光通量与灯具中光源的额定光通量的比值。在保证道路要求的照度标准值的前提下,灯具的利用系数越高越节约能源,因此应根据不同道路的级别,选择灯具利用系数高的配光类型合适的灯具。

2. 2. 3 提高灯具的防护等级可以有效地减少灯具维护工作量,提高灯具的维护系数,有利于节约能源。  因此道路照明应采用密闭式灯具,灯具光源腔的防护等级不应低于IP54。环境污染严重、维护困难的道路和场所,光源腔的防护等级不应低于IP65。

2. 2. 4 提高照明线路的功率因数,可以有效减少照明线路的电能损耗。气体放电灯的功率因数一般在0. 4 ~ 0. 6,为了提高照明线路的功率因数,气体放电灯每盏灯具内应安装电容器进行无功补偿,补偿后的功率因数不应低于0. 9。

3 路面照度的控制  在深夜,由于道路车流量小,降低路面照度是节能效果最为明显的一项措施。除居住区和少数有特殊要求的道路以外,在深夜宜选择以下措施降低路面照度。

(1) 深夜关闭不超过半数的灯具,但不得关闭沿道路纵向相邻的两盏灯具,以免道路照明均匀度降低过多,影响交通安全。当路灯为单侧布置时,应采用间隔熄灯的方式;当路灯为双侧交错布置时,应采用熄灭一侧路灯的方式;当路灯为双侧对称布置时,应采用交叉熄灯的方式;

(2) 采用双光源灯具,深夜时关闭1 只光源。如将1 盏灯具内的2 只光源在上半夜全部点亮,下半夜道路车流量小时关掉其中1 只光源;

(3) 采用能在深夜自动降低光源功率的装置,如变功率镇流器或智能型照明调控装置等。变功率镇流器是通过时间控制器和电子开关来调节镇流器的电抗,减小光源回路电流,从而调节灯管的功率,从全功率降至60% ~ 70% 的功率。如高压钠灯灯具内安装变功率镇流器时,深夜能自动降低光源的功率(400W 降至250W,250W 降至150W,150W 降至100W) ,从而达到节能的目的。智能型照明调控装置是一种智能型降压稳压调光装置,能够根据电网电压的波动,平滑地对路灯输入电压进行动态调整,自动调光。在深夜电网电压升高、道路车流量小时进行自动调压,降低光源的功率,从而降低路面照度,达到节能的效果。

比较上述3 种方法,第1 种方法是以往常用的“全、半夜灯”做法,其优点是简单,节电效果明显,可节电50% 左右;缺点是会导致道路路面照度均匀度降低,还会增加电缆的用量,增加投资。第2 种、第3种方法既可以达到节能的目的( 节电30% ~ 50% ) ,又不会影响路面照度均匀度,还可以节省电缆的用量,减少投资,是较为合理的方法。但双光源灯具对灯具与光源的配合有一定的要求;智能型降压稳压调光装置的设备费较高;而采用变功率镇流器的方法对灯具和电源端设备无特别的要求,因此是最简便、经济、实用、可靠的节能方法。

4 照明供电和控制

4. 1 照明供电  城市道路照明宜采用路灯专用变压器供电,配电变压器的负荷率宜为70% ,变压器应选用10 型及以上的节能环保型、低损耗、低噪音、结线组别为D,yn11 的三相配电变压器。道路照明宜采用三相供电并尽可能使三相负荷平衡,减小供电线路的电流,从而降低线路的电能损耗和电压损失。

4. 2 照明控制

4. 2. 1 道路照明应根据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间,并应根据天空亮度变化进行必要修正。宜采用光控和时控相结合的控制方式,以时控为基础,并辅以光控功能,采用可靠度高和一致性好的控制设备,使道路照明的开、关控制准确合理。道路照明开灯时的天然光照度水平宜为15lx;关灯时的天然光照度水平,快速路和主干路宜为30lx,次干路和支路宜为20lx。

4. 2. 2 道路照明宜采用智能化控制,通过计算机网络技术,利用有线和无线传输方式,对路灯的启闭、运行状态、故障情况等进行遥控、遥测、遥信,从而实现对路灯的远距离监控和管理。通过时控、光控、程控等多种智能化控制模式,实现对道路照明的动态智能化场景控制,从而达到长期安全、节能运行和科学管理的目的。

5 总结  道路照明节能是一项复杂的系统性工程,涉及到多方面的内容,为此应制定一套完善的道路照明节能措施,合理地确定道路照明照度标准,严格控制道路照明的功率密度值,选择高效率的光源和照明灯具,采用先进的智能化照明控制技术,从而达到节能降耗、绿色环保的目的,创造良好的经济和社会效益。

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