城市路灯照明节能技术论文

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城市路灯照明节能技术论文

1使用路灯节能照明技术的现实必要性

我国既是一个资源大国,也是一个资源消耗大国,在经济飞速发展的过程中,环境和资源与社会发展的矛盾越来越尖锐。我国路灯照明传统技术大部分都使用高耗能的高压钠等照明材料,其正常使用周期只有四、五年。而我国在城市电网建设方面的各种技术缺陷使得电压变化十分频繁,稳定性极差,对路灯的正常使用有严重的影响,所以其真正的使用周期只有一年左右。另外,许多经济欠发达地区的城市对节能技术的使用极不合理,有些城市由于受自身经济发展水平的限制,根本就不重视在路灯照明方面使用节能技术和产品。有的城市在路灯照明设施规划建设过程中没有对其进行科学的规划和合理的控制,造成许多人为原因引起的不必要的各种资源浪费。节能技术在城市路灯照明方面的广泛应用对于城市未来的发展意义重大,会在很大程度上促进我国节能应用技术产业的发展,同时,对建设资源节约型、经济环保型社会,解决我国日益严重的能源和环境危机会起到积极的推动作用,并在应对气候变暖冰川融化和海平面上升方面也会起到促进作用。

2路灯节能技术的具体内容

2.1节能光源

我国已经有许多自主研发的节能灯具照明产品,为节能环保产业未来的发展奠定了良好的技术基础,但由于其市场价格十分昂贵,所以普及范围小,速度缓慢。我国对于节能照明技术的研发应该出台相应的扶持优惠政策,在借鉴国外先进技术和研究成果的同时要积极地研发新型能源和设备,以促进节能绿色光源在城市路灯照明过程中的使用。从目前的现状来看,我国可以逐渐地推广使用的有高效节能灯、LED路灯以及光能路灯等。

2.2运行控制系统

随着数控技术的广泛使用,在城市路灯节能照明方面也迅速出现了数字监控运营系统,其工作运行原理就是对各种使用对象进行遥测控制、信息处理和状态调整。这是一种新的自动化智能监控系统,可以在很大程度上节省人力和能源的消耗。许多城市都可以通过双功率镇流器对城市的照明系统运行状态进行长时间不间断地监控。这种监控运行系统在实际运用过程中取得了良好的效果,目前已经得到了广泛应用,可大大节省人力资源,提高城市照明监控系统的工作效率。

2.3使用具体对象

(1)节能光源方面,可以在城市公共照明场所广泛使用紧凑型的荧光灯、高明度的高压钠灯以及LED路灯。(2)通常情况下,采用防护性能等级高、光线反射效率较高的照明灯具。(3)对所有被监控的灯具用并联电路进行损耗性补偿,可以使镇流器的正常运行功率提高到80%以上,还可以采用电磁感应节能镇流器代替普通的节能镇流器。(4)可以使用新型的电子镇流器代替电感镇流器。

2.4城市公共电网线路

从城市交通照明设施的电网范围来看,我国许多城市的路灯照明系统由于电路运输距离过长造成线路损耗较大,这在很大程度上直接影响到路灯的照明亮度,所以设计线路时要选用质量较好、半径较大的电缆。就目前的实际情况来看,我国许多城市在深夜时,城市路灯照明系统的电压会在一定程度上升高,如果长时间这样,不仅会缩短路灯的正常使用周期,而且还会造成大量的电能损耗。针对这种情况,可以安装一种自动化的智能灯光照度节电器,利用微电子监控调节技术,在保证供电系统运行正常的基础上及时地对电压和照明度进行调整,达到增加产品正常使用周期和节省电能损耗的双重目的。

2.5电压稳定性

城市电网在运行过程中电压频繁变化会直接影响到城市交通系统在夜间的正常运行,造成巨大的资源浪费和能源消耗,甚至还会造成许多突发性的交通事故,给城市的交通造成许多潜在的安全隐患。针对这些问题,可以使用自动化的智能光源电压调节设备。这种设备可以在城市电压上升、人流量稀少的深夜起到降压节能的作用。

2.6使用时间段调节

在深夜零点以后关掉一部分人流量车流量较少的路段和街道的路灯,这种方法的特点是投入成本低、实施流程简捷、见效快,其缺陷是照度不均匀。如果将路灯的无线电监控系统与半夜节能灯组合起来,其使用效果将会更加好,同时也可以解决这二者自身存在的各种缺陷。

3电子镇流器

电子镇流器最显著的优点是运行原理简单、稳定性较好。虽然其节能效率不是很高,但是随着我国电力电子运用技术的飞速发展,电子镇流器的使用效率得到了很大提升,其商业化进程也越来越快。

3.1工作原理

电子镇流器基本的工作原理:把工频交流电转换为高频率的交流电,然后再使用电力电子元件和IC控制器组成AC—DC—AC的循环变换电路,先将工频交流电供电系统的电源整流滤波转换为直流电,然后通过反向的电压转化器把直流电逆变为高频率的交流电。

3.2功能

(1)输出功率的控制,即调整PWM信号的发送频率和其所占用的空间比例,以实现控制电流和降低电压的目的。(2)控制启动电路的正常运行状态。(3)在电流过大、温度过高的情况下能够及时关闭主电路。

3.3特点

电子镇流器在实际运行中的节能效率在50%左右,与传统的电磁感应高压钠灯相比镇流器自身的电能损耗十分低,约为等运行功率的5%,功率因数特别高。采用电子镇流器,供电系统的线路电能损耗可以降低60%左右,而且其输出功率基本上不会受到电网电压变化的影响。

3.4目前存在的技术问题

电子镇流器主要的技术瓶颈是稳定性和正常使用周期的问题。高压钠灯在运行过程中特别容易出现各种故障,如输出功率开关损坏、驱动集成电路损坏、电路失控和镇流器温度升高等。

3.5新型能源技术

近几年来,太阳能电子镇流器的使用,大大减轻了城市电网的运行负荷。因为太阳能是独立的电源供电系统,不需要使用电网的电能。

4结语

在环境问题和能源危机日益严重的今天,在城市公共照明设施中使用节能技术将会起到十分积极的作用。但目前无论是技术性方法,还是管理性方法,都存在着许多缺陷,需要国家出台相关的政策对我国的城市路灯节能行业和科研项目进行重点扶持,使我国的城市路灯照明技术能够得到迅速发展。

作者:张锦丰 单位:广东省水利水电第三工程局