城市路燈照明用電節(jié)能問題之探討

韓坤袁 新榮 后沖

【摘要】：路燈不僅提供夜間交通安全照明，更是維持夜間治安必要的設(shè)施，從路燈設(shè)施的好壞可以看出一個(gè)城市現(xiàn)代化的水平，因此各城市對路燈設(shè)施的建設(shè)均非常重視。城市路燈照明系統(tǒng)是城市現(xiàn)代化水平的重要體現(xiàn)，但路燈照明在提高城市形象和改善城市環(huán)境的同時(shí)，不可避免地帶來電費(fèi)的大幅度增加和能源的巨大消耗。本文擬探討城市路燈照明用電的節(jié)能對策，供參考。

【關(guān)鍵詞】：城市道路；路燈用電；節(jié)能措施

城市路燈照明作為城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，它在亮化城市、美化環(huán)境、交通安全、社會(huì)治安等方面發(fā)揮著極大的作用。但是城市路燈照明也造成了城市亮化照明用電消耗的大幅提升。對城市路燈照明來說，在滿足使用功能的基礎(chǔ)上，大力開展節(jié)能工作已經(jīng)成為城市發(fā)展中必須思考的問題。

1 城市路燈照明用電節(jié)能的重要意義

路燈節(jié)能照明的實(shí)施是改善居民生活質(zhì)量和發(fā)展高效照明工具為目的城鎮(zhèn)居民營造出經(jīng)濟(jì)、舒適和環(huán)保的照明環(huán)境，以低能耗獲取最佳的照明效果。在城市道路照明節(jié)能的方法與渠道、控制系統(tǒng)、光源選擇、功率、以及路燈的固定期限的維護(hù)等方面進(jìn)行加強(qiáng)，對于環(huán)保節(jié)能必將起到積極而重要社會(huì)與現(xiàn)實(shí)意義。

2 城市路燈照明用電存在的問題

2.1重形象、輕科學(xué)規(guī)劃。

目前很多城市的夜景照明均存在過于追求城市形象和亮度，科學(xué)分析論證不足、統(tǒng)一規(guī)劃或規(guī)劃相對滯后的問題。出現(xiàn)了該亮的不亮，不該亮的反而很亮現(xiàn)象，整個(gè)城市的夜景分散零亂，沒有主次和特點(diǎn)，這樣的設(shè)計(jì)規(guī)劃不僅浪費(fèi)了能源，而且整體照明效果也不好。

2.2重景觀、輕功能照明。

根據(jù)城市照明項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行分析，夜景照明實(shí)例占整個(gè)城市照明工程實(shí)例的2/3；而功能性照明實(shí)例，如道路、橋梁、隧道等照明實(shí)例僅占整個(gè)城市照明工程實(shí)例的1/3 左右。明顯反映出了城市照明工程規(guī)劃重景觀、輕功能照明，這也應(yīng)引起我們的高度重視。

2.3照明亮度超標(biāo)

在我國的部分城市因過于追求城市形象，盲目追求燈光照明的亮度，出現(xiàn)了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度，均大大高出我國或國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照度值（國家規(guī)定主干道的平均照度為30Lx），路面平均照度的平均值達(dá)到 51Lx，個(gè)別路面平均照度竟然達(dá)到 100Lx。這種盲目追求路面亮度的現(xiàn)象，不僅造成了電能的過度浪費(fèi)，而且還產(chǎn)生了照明眩光、光污染等問題，其照明的負(fù)面效應(yīng)較為突出。

3 城市路燈照明用電節(jié)能措施

3.1 使用節(jié)能光源

在新建市政道路與老城區(qū)路燈節(jié)能改造的過程中，都應(yīng)盡量考慮到光源的經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)費(fèi)用、發(fā)光效率、光色和顯色性以及相配套的鎮(zhèn)流器。在現(xiàn)階段的路燈節(jié)能建設(shè)中，應(yīng)加速推進(jìn)以高壓鈉燈取代白熾燈、高壓汞燈的節(jié)能工程。另外，在城郊結(jié)合部，道路上應(yīng)積極推廣采用高效LED太陽能或風(fēng)光互補(bǔ)型路燈。

3.2 使用節(jié)能燈具

LED路燈，即半導(dǎo)體照明燈，是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)形成的用微弱的電能就能發(fā)光的高效固態(tài)光源，在一定的正向偏置電壓和注入電流下，注入P區(qū)的空穴和注入N區(qū)的電子在擴(kuò)散至有源區(qū)后經(jīng)輻射復(fù)合而發(fā)出光子，將電能直接轉(zhuǎn)化為光能。它是一種固態(tài)冷光源，具有環(huán)保無污染、耗電少、光效高、壽命長等特點(diǎn)。成為了接下傳統(tǒng)HID光源的接力棒的最佳選擇。當(dāng)光通量衰減到80%時(shí)，其壽命達(dá)到了50000h。LED的調(diào)光可以通過脈沖寬度調(diào)節(jié)的方法來得到。通過調(diào)節(jié)電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調(diào)節(jié)LED的發(fā)光強(qiáng)度。在同樣亮度下，LED燈的耗電量僅為普通白熾燈的1/10。

3.3 優(yōu)化配電線路

路燈系統(tǒng)的特點(diǎn)是線路較長，線路上的電流不一定很大。因此我們選擇電纜截面時(shí)適當(dāng)加粗，這樣不僅滿足減少壓降的要求，為增加路燈燈數(shù)留有余量，同時(shí)由于壓降小，線路損耗就小，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，既延長了整個(gè)系統(tǒng)的壽命，同時(shí)還節(jié)約了電能。

3.4 改進(jìn)燈具安裝角度，增強(qiáng)燈罩反射強(qiáng)度

目前，快速路上的照明路燈，每盞燈間距約為50m，路燈高約15m，其光線照射范圍約50-60m，照射角度約120°。建議將燈罩向車輛前進(jìn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)20°角，并增強(qiáng)燈罩反射強(qiáng)度，改進(jìn)后，光線照射長度可達(dá)115m，每盞燈的間距就可增大到lO0m左右。

3.5 路燈節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)

目前國內(nèi)已有多種路燈監(jiān)控系統(tǒng)投入實(shí)際使用。一些融入最新技術(shù)的新型路燈系統(tǒng)也逐步出現(xiàn)。該監(jiān)控系統(tǒng)是通過標(biāo)注地區(qū)經(jīng)緯度，自動(dòng)設(shè)定日出日落時(shí)間，對路燈開關(guān)進(jìn)行控制的系統(tǒng)。投入該系統(tǒng)后，只需通過電腦調(diào)節(jié)就可實(shí)現(xiàn)開關(guān)路燈、將路燈從全亮狀態(tài)改為半道亮燈或隔盞亮燈，同時(shí)也可對路燈故障或電纜被盜情況自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，具有節(jié)省費(fèi)用、降低電耗、延長電器使用壽命等功能。

3.6 半夜燈控制

現(xiàn)在城市的主干道路幅較寬，下半夜車輛稀少，對照明質(zhì)量的要求可以適當(dāng)降低。對于這些情況，采用全、半夜燈的運(yùn)行模式，合理的關(guān)掉部分路燈照明，可取得較好的節(jié)能效果。

3.7采用路燈降壓控制技術(shù)

隨著我國發(fā)電設(shè)備不斷竣工并網(wǎng)發(fā)電，輸配電網(wǎng)經(jīng)過升壓改造，導(dǎo)致電網(wǎng)的電壓普遍偏高，特別是晚間電壓更高。此時(shí)路燈系統(tǒng)在高于設(shè)備額定電壓狀態(tài)下運(yùn)行，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過度發(fā)熱，縮短壽命，浪費(fèi)大量能源。通過調(diào)整供電電壓，降低不必要的用電損耗，還能保護(hù)終端設(shè)備，延長設(shè)備的平均使用壽命。

3.8 加強(qiáng)路燈系統(tǒng)的維護(hù)

在長期使用以及經(jīng)受粉塵、暴曬或雨淋異常環(huán)境作用的過程中，城市路燈系統(tǒng)難免會(huì)因相關(guān)故障造成節(jié)能效率的降低。就燈具造型、結(jié)構(gòu)形式而言，較多的燈具都采用了反光板以增強(qiáng)發(fā)光效率。而道路路燈燈具的長期使用，反光板會(huì)逐漸銹蝕，進(jìn)而導(dǎo)致反射率和亮度的降低；燈具玻璃也可能粘附油污、粉塵等，使玻璃透明度無法保證正常光通量。燈具照明作用的發(fā)揮，實(shí)質(zhì)上即光通量經(jīng)玻璃燈罩覆蓋至其設(shè)計(jì)范圍。全面加強(qiáng)對全市路燈設(shè)施的維護(hù)管理，對全市照明線路及亮化設(shè)施再次進(jìn)行全面系統(tǒng)地檢查，發(fā)現(xiàn)裸露、破損線路及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和更換；對損壞的燈頭燈具及附屬設(shè)施及時(shí)進(jìn)行維修和加固。

總之，城市路燈照明用電節(jié)能英選擇適合于本地實(shí)際的節(jié)能方式，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性好、技術(shù)科學(xué)先進(jìn)、節(jié)省能源，安全環(huán)保等因索，選擇適合本地實(shí)際情況的燈具，大力推廣和使用節(jié)能高效綠色照明產(chǎn)品，運(yùn)用先進(jìn)的控制方式，設(shè)計(jì)出節(jié)能高效環(huán)保和技術(shù)領(lǐng)先的城市道路綠色照明系統(tǒng)。

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