對城市路燈節(jié)能措施的探究

黃偉生

摘 要：文章根據(jù)綠色照明的理念，針對城市照明各個環(huán)節(jié)的不足，在不影響正常城市照明的情況下，提出相應(yīng)的改進措施以提高城市照明的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：城市路燈；節(jié)能；綠色照明

中圖分類號：TM923.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0063-01

1 綠色照明理念

綠色照明是指通過提高照明電器的效率，減少在發(fā)電過程中排放的大氣污染物，改善人們的生活質(zhì)量，提高人們的工作效率。

綠色照明的宗旨：①保護環(huán)境，減少光污染。②節(jié)約能源，高效電光源的使用可冷卻燈具，減少散發(fā)的熱能。③有益健康，提供舒適的照明環(huán)境。④提高效率，節(jié)約能源。⑤營造健康的現(xiàn)代化生活環(huán)境。

2 城市照明存在的不足

不少城市的照明建設(shè)存在重形象、重景觀、輕功能的現(xiàn)象。部分城市盲目追求城市形象，交通主干的照明亮度遠遠超出了國家標準。另外，有的城市照明管理系統(tǒng)不完善，有重建設(shè)輕管理的現(xiàn)象。所以制定合理可行的城市照明系統(tǒng)尤為重要。

3 城市路燈的節(jié)能

城市照明的節(jié)能不僅僅是能源的節(jié)約，還有材料的節(jié)約，管理維護的節(jié)約。下面從能源的節(jié)約，燈具的選擇，路燈的管理等方面來談?wù)勎夜P者城市照明的一些簡單的看法。

3.1 采用高效光源和節(jié)能燈具

氣體放電光源和熱輻射光源是現(xiàn)代城市常用的電光源。另外，燈具是城市照明中的主要耗能元件，所以，不僅僅要考慮電力的價格，燈具的價格、壽命和維護也是燈具選擇的重要條件。

①白熾燈是最典型的熱輻射光源，然而白熾燈的電光轉(zhuǎn)換率很低，大量的電能轉(zhuǎn)換成了熱能，10%的轉(zhuǎn)換率導(dǎo)致歐美國家已經(jīng)淘汰了白熾燈。

②在眾多照明燈具中LED燈可謂是集萬千寵愛于一身，相同的照明亮度，LED燈的壽命卻遠遠長于普通的白熾燈。然而現(xiàn)在國內(nèi)LED燈與太陽能的結(jié)合技術(shù)還不是很完善，在這方面還有很大的提升空間。選擇燈具時要選擇配光曲線好、效率高的燈。另外，近年來隨著光源生產(chǎn)工藝水平的提高，LED發(fā)光二極管的光效也日漸升高，瞬時啟動、安全、節(jié)能，光源壽命長的優(yōu)點也顯現(xiàn)得十分明顯。

③高壓鈉燈有LED燈不具備的優(yōu)勢，它的壽命較長，成本較低，技術(shù)成熟，、所以目前國內(nèi)高壓鈉燈的使用更普遍，簡單。

3.2 運用先進的管理技術(shù)

道路照明中有許多要注意的方面，合理的照明時間顯得尤為重要。黑夜的長短會隨著季節(jié)、緯度等的變化而變化，如果生硬的按照時間控制照明時間將會產(chǎn)生不必要的浪費。所以，筆者從以下幾個方面談?wù)劼窡艨刂乒芾矸矫娴囊娊狻?/p>

①半夜隔盞亮燈控制。這種節(jié)電技術(shù)成本低、操作簡單，節(jié)電效果明顯。然而這種方法也有許多不盡如人意的地方，一是會使道路照明不均，看不清道路，影響行車安全。二是會造成線路的不平衡使用，燈具、線路十分容易受到損害。

②路燈采用雙光源的燈頭，深夜熄滅其中一個燈頭。這是較為常用的路燈控制節(jié)能的方法。其它方案包括雙回路和脈沖繼電器兩種方案。但要注意定期檢查和維修。

③單燈節(jié)能控制。根據(jù)路燈的實際情況在路燈上安裝節(jié)能控制裝置，可以根據(jù)路燈自身情況和道路情況對路燈進行調(diào)節(jié)和設(shè)置。這種方式的節(jié)電不需要改變原來的照明設(shè)備，能解決節(jié)電率不高的情況。美中不足的是這種形式的節(jié)點耗費大，需要定期維護。

④規(guī)律性的間隔關(guān)閉部分路燈。在深夜，車流量少的時候采用“隔一個燈，關(guān)一個燈”的方式，有規(guī)律的選擇性關(guān)閉一部分路燈。采用這種方式節(jié)約電力效果明顯，但缺點也顯而易見。這種部分閉燈的方法不但降低了路面的照明亮度，照明的均勻度也會受到很大幅度的影響。并且，為了提高照明的均勻度，就要縮短路燈間距，這樣又會使用大量的路燈，材料費會升高，而且照明的亮度很難達到國家的標準水平。

⑤回路控制器進行節(jié)能控制。在配電箱中安裝調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)時間對整個回路進行降壓，以此來節(jié)約能源。這種方式簡單方便，需要的裝置少，設(shè)備成本低。但是很難掌握調(diào)控的一個度。另外，雙回路的方案每盞路燈需要有兩條回路，路燈電線的接頭增多，接線復(fù)雜，后期維護困難。然而脈沖繼電器方案采用單電纜接入，因此接線并不是那么復(fù)雜。但是，脈沖繼電器分散的安裝在路燈上，中間環(huán)節(jié)的增加使得它不如雙回路來的簡單直接。就此看來，兩種方案各有利和弊，兩種方案的選擇要根據(jù)實際情況進行適當?shù)倪x擇。

⑥智能化照明控制系統(tǒng)。路燈節(jié)電控制器、區(qū)域集中控制器和數(shù)據(jù)處理中心構(gòu)成了智能化照明控制系統(tǒng)。通過管理軟件監(jiān)控路燈運行狀態(tài)，根據(jù)相應(yīng)的時間段和道路使用情況對路燈進行電壓調(diào)整、自動開關(guān)、故障監(jiān)控等控制。

3.3 定期保養(yǎng)維護燈具

在長期的使用過程中，燈具多多少少都會受到不同程度的污染，這樣勢必會造成節(jié)能率的降低。從燈具結(jié)構(gòu)造型方面而言，大部分燈具采用反光板來增強亮度。因此，使用低效率燈具的實質(zhì)就是電能的浪費，所以定期維護燈具、保持燈具的正常發(fā)光效率是節(jié)約能源的重要途徑。

3.4 合理設(shè)計、間接降低能源消耗

道路照明的間接能源消耗主要表現(xiàn)在供電線路和燈具的能源消耗兩個方面。

①解決供電線路的能源消耗，首先在道路照明的設(shè)計中就要合理地規(guī)劃供電點和供電線路的長度，盡量減少線路長距離運輸帶來的電能損耗。線路損耗主要是熱損耗減少線路能源消耗的有效途徑是降低線路的電流和電阻。其次隨著經(jīng)濟的發(fā)展，道路照明通常采用地下直埋電纜的鋪設(shè)方法。直接鋪埋配電線路的優(yōu)勢顯而易見，各芯間的電容并聯(lián)在線路上，可提高功率因數(shù)。所以，在條件允許的情況下，優(yōu)先選擇地下直接鋪埋是一種很好的方法。另外，在滿足載流要求的情況下，為了降低成本，可以選擇較小截面的導(dǎo)線，但是這并不是一種明智的選擇。

②配套電器的能源消耗，是指在燈具啟動或正常運行過程中的配件所產(chǎn)生的能耗，或者是補償元件損壞無法實現(xiàn)補償而引起的燈具自身能耗增加。以常用的高壓鈉燈為例，間接能耗主要由配套的鎮(zhèn)流器和電容器產(chǎn)生。想要解決這個問題，主要通過以下三個途徑：首先是使用電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器能耗很低，其特點是恒功率輸出。但是電子鎮(zhèn)流器含有較高的諧波量，容易造成不必要的干擾現(xiàn)象。其次，它的零序分量容易造成中性線過載的現(xiàn)象導(dǎo)致事故的發(fā)生，這是使用電子鎮(zhèn)流器特別要注意的地方。然后是選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，現(xiàn)在大廠家生產(chǎn)的節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的節(jié)能效果已經(jīng)很好了，比傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器節(jié)約將近一半的電能，而且比普通的燈管兼容性強很多，較適合我國現(xiàn)階段經(jīng)濟發(fā)展的潮流。另外燈具的維修也是很重要的過程。燈具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向，以避免眩光和提高光的利用率。

4 結(jié) 語

城市照明的能源節(jié)約在社會發(fā)展中起著舉足輕重的作用。從事城市道路照明設(shè)計部門相關(guān)人員都應(yīng)該根據(jù)科學(xué)發(fā)展觀建設(shè)節(jié)約型社會的要求，積極探索道路照明節(jié)能，要對路燈節(jié)能給予高度的重視。工程師在路燈管理方面，要考慮眾多方面的因素，然后根據(jù)實際情況，選擇適當?shù)碾姎庠O(shè)備。另外，城市道路照明系統(tǒng)應(yīng)該大力推廣和使用節(jié)能高效照明產(chǎn)品，運用先進的控制方式，使相關(guān)人員在不追加或少追加投資的前提下盡量取得顯著的節(jié)電效果，并且設(shè)計出技術(shù)領(lǐng)先、節(jié)能高效環(huán)保的城市道路照明系統(tǒng)。

參考文獻：

[1] 任軍偉.城市綠色照明與路燈節(jié)能措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011，（4）.

[2] 孫小明.城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用及研究[J].科技情報開 發(fā)與經(jīng)濟，2010，（24）.