道路照明标准比较和节能分析论文_卜少伟

道路照明标准比较和节能分析论文_卜少伟

(潍坊市路灯管理处,山东,潍坊,261021)

【摘 要】随着当前城市亮化程度的不断提高,在城市亮化的过程中我们要充分考虑节能措施,减少不必要的能源浪费,实现节能亮化,本文就道路照明标准比较和节能分析进行阐述。

【关键词】道路照明;标准比较;节能分析

一、前言

随着人们对能源重视程度的不断提高,各种设计都遵循节能设计,在道路照明设计的过程中也要对各种照明设备进行比较,找出在能达到道路亮度要求情况下的最佳节能方案,实现道路照明设计的节能化设计。

二、几种道路照明设计标准的比较

1、CIE提出的道路照明推荐标准

在CIE115—1995中,机动车道路被分为M1—M5五类,用平均亮度Lave、亮度总均匀度Uo、亮度纵向均匀度UL、环境比SR和评价眩光的阈值增量TI来评价道路照明质量,

2、IESNA提出的道路照明设计标准

在美国道路照明设计标准中,道路按道路复杂程度和车流量大小被分为六大类,对于每一类道路又分别根据路面反射材料的不同及人流量的大小设定高中低三档不同的评价指标规定值。IESNA提出了三类道路照明评价指标,设计者可根据需要选择合适的指标进行设计。这三类指标分别是照度指标(包含平均照度和照度均匀度)、亮度指标(包含平均亮度、亮度均匀度和亮度纵向均匀度)和小目标可见度指标。其中照度指标和亮度指标中均含有评价眩光的光幕亮度比指标。

3、住建部发布的道路照明设计标准CJJ45

在现行CJJ45《城市道路照明设计标准》中,根据道路的用途,城市道路照明可分为主要供机动车使用的机动车通行道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明两类。机动车通行的道路照明分为快速路与主干路、次干路、支路等三级。

应该说CJJ45是上述三种标准中的相对全面和综合的,下面我们也主要以其为标准展开分析。

三、城市道路照明的节能对策分析

城市道路照明设计与节能的方法有很多种,从节点效果来看,合理地进行城市道路照明设计、合理选择光源、科学的路灯开关设置和低损耗的照明线路等都是比较有效的措施。下面以道路照明设计与光源选择为例做以下简单分析。

1、合理的道路照明设计

城市道路照明设计要依据我国行业规范和标准CJJ45进行,在进行照明设计时要做好前期的调研与准备工作,进行城市道路设计要考虑道路的形式、路面的平剖度、路面的反射率以及交通设计等,区分主干路与支道路,对行车速度与交通量进行推算,尤其注重重要道路交叉点,同时,对道路周边的情况以及气象条件进行考虑,在设计时进行综合考虑。此外,道路照明用的供电电源也要考虑,对设计照明图纸要进行综合评估,如果设计图纸存在设备选用不当或者缺陷,要在实施前及时进行调整与设计更换,避免由于设计不当而造成损失和浪费。

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2、科学的照明光源选择

合理进行节约电能的照明用具与光源的选择,这是节能问题的重要环节,进行照明用具的选择时,要选择能耗低、经济性强、维护费用低的设备,在确保照明用具发光效率高的前提下,尽量保证照明用具的显色性与光色性好,合理使用照明用具,延长其使用寿命。同时,对配套设施的选择也要合理,选择与气体放电配套的镇流器,保证启动设备的性能。选择合理的灯具和光源能够最大限度节约电能,如果选择不当,则会造成大量的电能损耗,有的电能损失可以高达20%~30%,由此可见,合理的光能与灯具的选择至关重要。目前应用比较广泛的LED灯具有较强的发光效率和使用寿命,相比于白炽灯而言,初步估算能够节约40%的能耗。同时,LED灯具光通维持性好,技术性能比较稳定,除了前期的更换费用,后期的故障率比较低,现在各行各业被广泛应用,尤其在城市道路照明中已经得到普及与推广。

3、高效的路灯开关设置

对路灯开关的控制必须是准确、安全的,对无论是微机控制、光电自控,还是传统的人工控制只要合理控制好启闭时间都能起到很好的节电作用。采用自动时间控制开关对长夜灯与半夜灯进行控制,当夜深的车辆、行人都减少后在不影响正常照明的情况下将路灯熄灭一半,以起到节电作用。

4、低损耗的路灯供配电线路

因无功电流经过线路线路上的电阻会导致电能损耗使功率因数降低并增大电力损耗使路灯的照度降低不利于道路照明。因此可在电源侧接入电容器组将提高功率因数从而降低无功功率。对电力负荷的增减进行充分考虑,以便采用不同的容量移相电容组改善功率因数。另外对于负载率不足03%的变压器应断开或更换轻载变压器并在线路中增设自动调压功能节能器,以保持电压的稳定使灯具可在额定电压下作业,以起到很好的节能效果。

四、道路照明节能技术的现状及其发展趋势

1、在光源方面

道路照明中较常使用的光源有高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯,此外,一些新型光源,如无极灯和LED灯等也在道路照明系统中开始试点使用。中间视觉条件下,如何选择适用于道路照明的节能光源,是目前照明领域研究的热点问题.考虑到道路照明光源点燃时间长、更换、清洁等维护的方便性,道路照明光源要求寿命长、光通量大、效率高、维护量小。高压钠灯由于其高光效、寿命长、透雾性强、价格相对低廉,已在道路照明系统中广泛使用,但在中间视觉条件下节能应用方面,新型光源无极灯和白光LED具有较好的发展与应用前景。由中间视觉理论分析可知,无极灯和白光LED的中间视觉等效光效较高,在中间视觉的亮度环境下高压钠灯的等效光效仅为明视觉条件下光效的约70%,而此时无极灯的等效光效为明视觉条件下光效的约170%,白光LED的等效光效为明视觉条件下光效的约140%。在中间视觉条件下白光LED有效光效要高于高压钠灯,而此时无极灯的发光效率大于高压钠灯的发光效率1倍多。LED灯与传统的高压钠灯、荧光灯等不同,其亮度控制简单,线性改变流过LED的电流即可无级调光,通过PWM方式,调光范围可达0-100%,依据环境照度的需要改变LED灯的亮度,即可达到节能目的。

2、在控制方面

道路照明控制方式正在由有线方式向无线方式发展。目前典型的智能照明系统有采用电力载波通信的照明控制系统;采用DALI协议的数字式可寻址照明控制系统;采用MX512照明协议的Dynality分布式照明控制系统;采用CSMA/CD协议的C-Bus系统和采用CSMA/CA协议的I-Bus系统等.这些智能照明控制系统大都采用有线网络,大多是在楼宇自动化现场总线技术的基础上发展而成,功能相对较完善,可实现灯具的联网控制.但有线控制方式组网和维护成本高、需要复杂的综合布线施工、增减设备需要重新布线、系统可扩展性差、阻碍了智能照明的应用发展.无线网络具有组网灵活,改变系统中光源的布局和数量方便等优点,采用无线通信技术构建无线通信网络是照明控制的趋势.目前成熟的无线照明控制系统大多采用工业频段或利用GPRS、CDMA等公众网,但是这些网络功耗大,造价相对较高。

五、结束语

在道路照明设计的过程中我们要根据当地的实际情况,在保证照明安全的情况下最大限度的降低能源的消耗,实现能源的节约。

参考文献:

[1]杨旭.浅谈城市道路照明设计与节能[J].科技创新与应用2012.l5,(12):155-157

论文作者:卜少伟

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月

论文发表时间:2015/10/14

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