城市道路照明节能的基本原理及技术分析

城市道路照明节能的基本原理及技术分析

城市道路照明节能的基本原理及技术分析

摘要：城市道路照明的节能是有潜力的,只要我们用心去挖掘,

还能找出很多措施。我们应该大力推广绿色照明工程,建立优质高效、经济舒适、安全可靠、保护环境的照明系统,在满足城市道路照明的

需求下节约更多的能源。本文结合作者工作多年的经验简析城市道路照明节能的基本原理及技术。

关键词：城市道路;照明;节能改造

Abstract: City road lighting energy conservation is a potential, as long as we work hard to mining, can find a lot of measures. We should vigorously promote green lighting engineering lighting system, establish high quality, safe and reliable, economic and comfortable, protect environment, save more energy to meet the demand of city road lighting. This paper based on the basic principle and technical experience of city road lighting energy-saving work of the author for many years.

Keywords: city road lighting; energy saving;

中图分类号：J914文献标识码：A 文章编号：

能源是我国发展国民经济,促进社会发展,人类赖以生存的条件

之一。节约能源、可持续发展是当前我国的一个重要国策。城市道路照明在电能的消耗中占有很大的比例。据近两年的统计,我国的照明

耗电占全国总发电量的12% 以上,而城市道路照明又占照明耗电量的30%以上,因此,城市道路照明节能是节能的一个重要方面。结合多年

来的城市照明工作实践,对城市照明中的主要节能措施进行初步分析,与大家共商。

1、道路照明节能的意义

随着我国社会经济和城市建设的快速发展，主要为机动车交通

和市民出行服务的城市道路照明也大大加快了前进的步伐。在改善城市环境、提高城市形象的同时，城市道路照明的耗电量也在快速增长。根据“中国绿色照明工程”的统计，目前包括城市道路照明和夜景照明在内的城市公共照明的年用电量约占全国总发电量的3-4%。在我国建设节约型社会，积极推行节约能源和节能减排政策的形势下，道路照明节能已成为节约电能的一个不可或缺的环节。

2、路灯节能基本原理

早期的路灯节能产品，是以SCR可控硅移相调压实现功率（亮度）调节，其工作原理如家用调光台灯，就象调光台灯上不能安装节能灯一样，这种设备不能控制带功率因数补偿电容的路灯。另外谐波电流电压产生电磁干扰，因此无法用于大功率照明节能。

经过历次技术革新，路灯节能产品不断升级换代。目前市场上路灯节电设备种类繁多，按控制方式可分为集中控制和单灯控制，按调节方式可分为固定降压、中途调节换档、碳刷无级调节，等等。但其基本的节能原理都是将供电系统的输入电压予以优化，采用DVR（电网电压调节）技术调整剩余电压，使输送给灯具的负载电压为最适宜值，达到既实现节电又保证照明要求的双重目的。

根据电工学基本原理：P=V2/R。设灯具上施加的电压为V，光源的阻抗（为简单比喻起见）设为阻性电阻R，那么它在电压V下所消耗的功率为P，若适当降低电压到V1值，则这时消耗的功率P1将随电压的平方关系下降。而P1小于原有电压V时所消耗的功率P，其有功节电率可表示为：ε%=（1-V12/V2）×100%只要电压下降的幅度不超过额定电压的10%，则绝大部分电器设备均可无妨碍地使用。

3、合理选择照明光源

随着时代的进步,高效的光源正在出现,淘汰低效高耗的光源产

品的活动正在展开。在城市照明中主要淘汰产品有白炽灯、高压汞灯。白炽灯由于光效仅有10lm/w左右,根据国际、国内的发展趋势,应在力所能及的情况下淘汰。而普通的高压汞灯光效也仅有30~40lm/w左右,也应逐步淘汰。高压钠灯是一种成熟的光源,光效一般在100lm /w 以上,高的可达到140lm/w,在目前的城市照明中应优先推广使用。LED 灯是近年新出现的一种光源,目前光效可达到80lm/w,正处于成长阶

段, 还有一些问题待解决,可有条件地选择性使用。对于设计者来说，我们应当帮助各地政府当权者逐渐摈弃“越亮，越气派；越亮，越有面子”的老传统老观念，合理引导各届政府部门合理选择光源。

4、选用高效低耗的照明器和电器

照明器的效率越高,则光通量的利用率越大。常规的照明器效率一般在60%左右,若按“十一五”城市绿色照明工程规划纲要的要求,照明器效率达到80%,在效率提高后,则可节电30% 左右。因此在照明器的选用上不能用粗制滥造的低效照明器。镇流器在城市照明中消耗的电能也是一个不可忽视的环节。普通的电感镇流器一般消耗的电能为光源的15%,而节能型的电感镇流器和电子镇流器消耗的电能为光源的10%左右。若采用节能型的电感镇流器和电子镇流器, 则在镇流器的功耗方面可节能30%。因此我们在选用镇流器时,要按照《城市道路照明设计标准》CJJ45- 2006中的规定“高强度气体放电灯宜配用节能型的电感镇流器, 功率较小的光源可配用电子镇流器。”

5、道路照明动态智能化管理

随着微电子技术、无线数据传输技术和现代电力电子技术的飞速发展,智能化道路照明控制系统也开始进入应用。智能化道路照明系统能够根据不同区域的不同功能需求,在每天的不同时段、不同自然光照度或者不同交通流量情况下, 按照特定的设置, 实现对道路照

明的动态智能化管理,既T PO 管理(T IME 时间/ PLACE 地点/ OCCASION 场合)。智能化道路照明控制系统,通过综合考虑和分析与道路照明密切相关的时间、路段、环境照度和交通流量等因素的场景控制方法,在微机中按照预设的控制策略,对道路照明进行动态智能

化管理,控制路灯在不同情况T T作在不同状态实现多样化的道路照明场景,从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。智能化道路照明稳压系统如图1。

图1 智能化道路照明稳压系统结构图

该系统由变压器组、矩阵开关、控制模块、采样模块、检测模块和人机接口等部分组成。基本思路是,在繁忙的时段,控制路灯保持原设计的照度；接近午夜时分,道路上人少车稀时,开始自动调整电压,