1、对城市照明节能的几点思考城市照明CHENGSHIZHA0MINGSeptember.2007Vb1.11NO.3对城市照明节能的几点思考常春泰州市路灯管理处(225300)摘要本文根据我国现阶段城市照明在节能问题上的实际情况,就城市照明节能提出如何合理确定照明标准,科学控制开关灯,选用高效照明电器,降低无功损耗,减短供电半径等节能措施,使有限的电能发挥更大效益.关键词照明节能照明标准高效优质产品城市照明节电究竟从何着手?我认为首先应正确理解城市照明功能的重要性.符合视觉功能的照明质量是保障交通安全,社会治安,人们从事生产及文化娱乐活动等不可缺少的条件,这是人类经过长期实践得出的科学结论.以道路
2、照明为例,我国新修订的道路照明标准,指导道路照明工作者作出合理的照明设计,以提供具有符合司机视觉要求的照明条件,确保司机和行人安全,提高夜问道路利用率.我国目前电能还不富裕,尤其是能源紧缺时提起照明节能往往着眼于减小灯泡功率,减少点灯的数量或缩短点灯的时间等等.道路照明随着科技的不断进步和城市发展的需要,我市的道路照明管理水平跃上了一个新的台阶.所以清楚的认识到这些所谓的“节能“ 办法 ,也可以说是对城市照明功能重要性的认识不足,用这种办法节能是消极的,不利的,是得不偿失的措施.仍以街道照明为例:1974 年 5 月,美国政府宣布道路照明要降低到国家照明的最低标准 6.5 勒克斯,并于 197
3、4 年 11 月起,在美国佛罗里达州一条四公里长的道路上就街道照明削减与交通事故的关系进行了试验,结果表明,夜里交通事故增长了 40%,折合经济损失 2.7 万美元,而节能仅 0.93 万美元.据此,1977 年 6 月,美国政府取消了该项决定.又如由于 1973年中东战争而爆发的世界性能源危机的影响,英国政府于 1973 年至 1974 年将包括街道照明在内的公共照明削减百分之五十,这期间夜间照明事故增加了百分之十二,折合经济损失增加 600 万英镑,而其间节约能源价值 l0 万英镑.为此,1975 年英国政府宣布,为安全起见,应确保照明所需的能源.从以上事例不难看到:采用损害视觉功能的节电
4、措施无论从社会效益还是经济效益来讲,都是不可取的.因此,对照明功能的重要性我们应有充分的认识.照明节电是一项综合性的工作,牵涉的面较多,在维持应有的照明水平前提下,实现节能是完全可行的,根据我国现阶段的实际情况,结合本人从事工作的实践体验,就照明节能提出以下几点建议:一,合理确定照明标准城市照明节能决不是靠降低照明标准来实现的,应在确保各级道路符合相应的照明标准的前提下讲节能.因此,每当一项道路照明工程设计施工时,我们应充分利用光能,使被照明环境达到照明标准要求.首先,确定道路照明等级,按照主干道,次干道,住宅小区等不同的照明场所进行合理设计,以便最大限度地利用光能.通常可做出几种方案进行分析
5、比较,从中选取既经济合理又节能的方案.以道路照明来讲,一般采用较大的安装高度与间距和大功率的光源,比采用较小的安装高度与间距和小功率的光源更为经济合理和节能.二选用发光效率高的光源在适当考虑光源显色性的基础上,使用高效光源,是照明节能的重要环节.通常以白炽灯作为第一代光源.本世纪三十年代发明的荧光灯和高压汞灯作为第二代光源.本世纪六十年代中期,半透明氧化铝陶瓷及其与封接工艺突破之后,高压钠灯便登上了照明舞台,被誉为第三代光源.高压钠灯是高强度气体放电灯中光效最高的一种,可达到每瓦 120 流明,是高压汞灯的 2.2 倍,白炽灯的 810 倍.而且高压钠灯的特性稳定,光通维持性最好,点燃八千小时
6、后光通量仍可为初始值的 80%-90%,寿命长达壹万小时以上,加之其不锈蚀,透光性能强等优点,高压钠灯已成为用途广泛又节能的光源,得到能源部门和照明设计者的重视,目前,高压钠灯已普遍使用在道路照明,车站码头,铁路港口及厂房照明等场所,取得了显着的节能效果.三科学控制开关时间城市照明启闭时间准确与否,也是照明节能的一个主要方面,我市装灯容量 97 年底统计值 700 千瓦,如果启闭时间控制精确,以每天少点 5 分钟计算,则每年节电约 21280 千瓦时,因此,在城市照明启闭时2007 年 9 月第 l1 卷第 3 期常舂:路灯建设中照明节能的思考 47间的控制上是大有文章可做的.目前,公共照明时
7、间的控制方法大致有:人工控制,时钟控制,光电控制,微机控制等.人工控制一般需设专人值班,按值班人员的眼睛直观感觉为标准执行,由于牵涉到值班人员视觉判断能力,责任心等多种因素,故很难准时.光电控制是目前使用较普通的一种,其按预先调整好的动作照度值,由光电头采集自然光,照度值与动作照度值一致时,光电控制器动作,接通照明电源.目前,市场上销售的光电控制器还不能调整到理想的启闭照度值,另外其只有一个动作照度值调节电位器,不能将晚上开灯和早上熄灯分开调为两个动作照度值,尚有一定缺陷.时钟控制目前常用的有 YPK2 型时钟,YD 一 166B型时控开关,虽然减少了人工操作,但由于日出日落时刻每天在变,所以
8、隔一段时间就要调整一下照明灯启闭时刻表,较为麻烦,如不经常调整,将造成启闭照明灯不是偏早就是偏晚,影响照明作用的发挥,另外由于刻度限制,电池供电等因素,也易造成控制偏差.微电脑控制是将全年 365 天每天的日出,日落时刻制成控制数据贮人微机,自动对每天的启闭进行控制,另外加光电头进行修正,即能在阴雨天提前开,熄灯,微机控制虽克服前几种控制方法所存在的一些缺点,但还不能做到智能化,在跟踪天气变化启闭照明方面还有偏早偏晚的现象.除上述照明的控制方法外,还可采取半夜灯,当夜深人静时,道路上车辆行人稀少,则可自动熄灭一部分灯,如有数排路灯的,熄灭其中的几排或者隔盏熄灯,适当降低照明度,减少耗电量,这就
9、要求设计人员设计时,就将半夜灯的控制,线路的敷设等各种因素考虑进去.四选用优质电器元件高压汞灯,高压钠灯和金属卤化物灯等都是气体放电灯,在燃点时都是弧光放电,灯泡负的伏安特性,即电流增大时,灯电压不是升高而是下降,必须串联一具有正的伏安特性的元件来平衡这种负特性,具有这种特性的元件称为限流器或镇流器.目前,普遍采用的是电感镇流器.优质电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好,功率因素高,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.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 2025 瓦,而质量差的功率损耗可达 40 瓦左右.如果
10、我们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.以路灯为例,我市安装的汞灯和钠灯如所有配套镇流器都选用优质产品,以平均每只镇流器降低功率损耗 3 瓦,全年点灯时间4000 小时计算,则可节电 60000 千瓦时.五合理选择灯具,定期维护保养灯具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向,以提高光的利用率和避免引起的眩光.一般效率较高的灯具都采用高反射率的材料和先进工艺制作,如电化抛光的高纯铝板,透光性能好的防护罩,如透光玻璃或有机玻璃;再就是密封性能要好,能防水防尘,尽可能地减少光的损失.灯具的效率是指其对光源光通量的利用率.任何材料制成的灯具对于光源幅射的光通量在经过反
11、射和透射时,其效率总是小于1.假设同一功率的光源,一只配用效率较高的灯具,其光通量的 70%-80%得到利用,另一只配用效率较低的灯具,光通量只有 40%一 50%得到利用.两者比较,效率低的灯具其光源所消耗的功率就将近 30%是白白浪费,未能发挥其作用,这一点往往容易被忽视,因此,我们选择灯具时,应尽量选择配光曲线好,效率较高的灯具.另外,灯具在使用过程中不可避免地受到污染,如反光器的铝氧化,防护罩里外积尘生垢等等,势必造成光的损失,如不定期维护保养,则和上述道理相同,光源所消耗的功率大部分就浪费掉了.所以,选择灯具时要选择密封性能达到 IP55 以上的灯具,以减少维护工作量.六,降低无功损
12、耗,缩小供电半径现在我市供电质量不断提高,电网电压日趋稳定正常,而到下半夜当用电明显减少时,供电电压升高较多,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.现在有关单位研制了一种节能器,安装在照明线路内,能按照用户设置的电压值自动投入运行,当电网电压低于设置电压时,负载电压直接由电网供电,节能器不参加工作,当电网电压高于设置电压时,节能器自动投入工作,电网电压经节能器降压供给负载,使照明设备始终在额定电压下运行.而且,节能器本身功率损耗极小,这也节省了照明设备的电能消耗.路灯管线中导线截面积选择时,应考虑线路长度对电压的损失,同时选好合理的供电点,供电半径不超过 500-800 米,减少线路的功率损耗.总之,照明节能的潜力是很大的,是我们每个路灯管理单位的一项重要工作,只有经过不断的探索,实践,从大处着眼,小处着想,才能从中找出真正达到节能效果的方法,使有限的电能发挥更大的效益.
