韶关市城市照明管理中心 广东韶关 512000
摘要:在城市基础设施建设中城市照明是不可或缺的构成部分,对交通安全、美化城市、社会治安等都有重要作用。但随着城市化进程的不断加快,城市道路照明的成本及能耗都大大提升了,尤其是最近几年能源价格的上涨,加剧了城市道路照明的负担。面对价格和能源的冲击,探究城市道路照明的节能设计成为了必然发展趋势。
关键词:城市道路照明;电气设计;问题
一、城市道路照明工程节能设计的可行性分析
1.1可以实现在保证照明效果的基础上节约能源
由于人流量和车流量往往具有较大的流动性,不同的时间、地点和应用场合,即便是在相同的地点,随着时间和应用场合的变化,道路上的车流和人流量也在发生变化。因而,道路路面照明的亮度需求也要适应这种变化,能及时地做出调整。在同一地点,通常上班也的车流、人流量较为密集,控制照明的光源应按照设计的满功率进行,而在下半夜,人们的出行明显降低,人流量和车流都较为稀疏,这时道路照明的亮度标准便可进行适度的降低,来降低对能源的损耗。
1.2城市道路对照明的需求
城市道路照明属于功能性照明,应具备三大功能要求:一是要满足城市道路交通的安全发展要求;二是要满足社会治安安全的要求;三是要满足居民的日常生活需要,给居民的夜间生活提供最大的便利。
1.3城市道路路灯照明并非越亮越好
道路照明设计工作首先要做的,就是合理选定照明标准值。这里需要关注两方面的问题。一方面,节能不等于降低照明的标准或者不开灯。去年,国内几大城市的商业中心曾搞过景观照明熄灯半小时体验,游客、顾客的心情显然大受影响。合理的城市照明可以对经济起积极的拉动作用,经济发展与节约能源之间的矛盾并非不可调和。另一方面,道路照明的主要目的是为机车驾驶员提供良好的视觉条件,使们能及时发现前方60—160米范围内障碍物。大量的试验研究表,驾驶员评价为“好”的道路照明对应的平均照度约为15勒克司,过亮不但浪费,还会导光干扰和光污染。
二、城市道路照明节能设计措施
2.1减少灯具元器件及线路能量损耗
现今采用的路灯大部分是气体放电灯,都需要采用镇流器。降低镇流器的功率损耗也是节能工作不容忽视的一个方面。如250W钠灯镇流器质量好的功率损耗只有20-25瓦,而质量差的功率损耗可达40瓦左右。优质电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好,功率因数高,功率损耗低等特点,这样才能稳定灯泡工作电流,延长灯泡使用寿命。如果在选用配套镇流器时都能注意选用优质产品,那么节能效果还是很显着的。所以在设计路灯时一定要选择节电型镇流器。目前,供电质量不断提高,电网电压日趋稳定正常,而到下半夜当用电明显减少时,供电电压升高,则照明用电量的功耗也随之上升。这样不但缩短了灯泡的寿命,也增加了不必要的能量消耗。
2.2半夜灯降压节能和照明智能控制
在深夜普遍降低路面亮度(照度)是节能效果最为明显的一项措施。目前采取这种措施的国家和地区都非常多,由于深夜车流量减少,应该普遍推行这一措施。对于主干路和次干路,正常照度较高,可以考虑深夜降低照度。但居住区夜间行人的安全和住户安全极为重要,且照度本来就不高,即使再降低,节能效果也不明显。主要采取的措施有:第一,采用双光源灯具,深夜关闭一支光源,即节能,又不会影响均匀度,但灯具和电缆投资。第二,采用深夜关掉不超过半数灯具的方法(隔盏关灯),缺点是简单实用,但需要多敷设一根供电电缆,也会导致路面照度均匀度降低。第三,采用深夜能自动降低路灯光源功率的装置,如双功率镇流器、有载调压变压器、降压装置等。
照明控制选择合理的控制方式,比如时控和光控相结合的智能控制方式,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,这样才能够做到需要开灯的时能立即开启,需要关灯时能及时关闭,最大可能的缩短灯具的点然时间,达到节能的目的。目前,道路照明智能控制器已经在许多地区推广,并广泛应用,取得了显著的节能效果。它不仅可以实现半夜降压节能,还具有时控和光控相结合的控制功能,并且可以实现软启动和稳压功能,延长气体放电灯的使用寿命。另外,智能照明控制器安装在照明线路的最前端,除设备本身外,不需要另外增加设备和投资,简单可靠。据相关计算,使用道路照明智能控制器的节能效果达30%以上,因此,在道路照明设计中应该广泛采用。
2.3合理的路灯间距
每隔路灯的照明范围都是固定的,因此,路灯的间距控制在合理范围之内,能够很好的起到照明效果,节省成本资源。如果按照60个灯/公里,250W的灯具来算,那每天10小时的供电实践的耗电量就是60个*250W*10小时=150kwh,那如果合理的情况下,按照50个/公里来算,50个*250W*10小时=125kwh,相比之下,节省了25kwh的电量,以我国广阔的公路覆盖面来讲,一天节省的电量就是巨大的。所以,在满足设计保准的前提下,对路灯间距的有效控制,对节能有着重要的意义。
2.4对道路路灯进行定时控制
对道路路灯的定时控制,要本着安全、合理、准确的原则,保证准时准点的对道路路灯开关进行控制。我国每天路灯照明的耗电量是巨大的,不过能很好的控制路灯的开关时间,一旦提早开5秒钟,那么一年的耗电量就相当于增加了上千伏的电量。因此,在路灯的照明开关设计时,使路灯能够依据路段行人和车辆的多少,而选择关闭部分路段或者有间隔的关闭路灯,以能够达到基本的照明要求,也能够避免电量的浪费。
2.5加强日常的维护
任何设备的维护都十分重要,而道路照明设备的维护也是保障城市道路照明节能化的一项重要工作,对照明设备的维护可以增长照明设备的使用寿命减少更换。通常城市照明设备都会选用更加环保节能的材料,选择一些更好抗侵蚀和抗紫外线的灯具,比如聚丙烯材料和聚碳材料两种,他们具有很高的透明度并且光线损失较少。透光性直接影响着照明亮度,通常灯具和灯罩由于长时间的风吹日晒导致其本身收到严重的侵蚀与污染,所以照明设备通常在使用过程中通常照明效果越来越差,所以加强对照明设备的维护很有必要,它不仅是对照明设备使用寿命的保障,也减少由更换设备造成的浪费以及提高照明设备的照明使用率。
三、照明节能设计未来发展方向
就城市路灯照明规划而言,虽然不同的地域城市会有相异的规划内容,但有一点是相同的,即都要突出以城市所处的自然环境和人文环境构成的视觉框架为依据。实际上,城市光源不仅是驱赶城市黑暗的工具,同时也是城市对自然光氛围进行再创造,成为一个从积极的方面影响市民情绪和生活环境的因素。因此,随着人们不懈地致力于提升照明产品档次、增加照明效率、减少能源消耗、追求照明节能产品创新的过程当中,在经历传统照明、科技照明、绿色照明之后,即将迎来能满足节能、环保、低碳等特点,并使照明的光、电、色等技术参数与环境、氛围、活动、人物心情等相适应,努力追求人文、科技、艺术相统一的可持续发展的城市人文照明新时代。
四、结语
城市道路照明工程不是一朝一夕完成的,是一个大的系统工程,关系到成市能耗、经济指的支撑等。在城市道路建设过程中,要科学合理的设计路灯照明系统,对路灯进行控制、维护以及科学的管理。从细节出发,整体把控城市的道路照明发展。
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