道路照明節(jié)能措施

從道路照明的節(jié)能標準、照明器材的選擇、路面照度的控制以及照明供電和控制幾個方面介紹道路照明的節(jié)能方法和技術措施。采用這些措施，可使道路照明達到良好的節(jié)能效果。

隨著我國城市道路建設的腳步日益加快，道路照明的用電量不斷上升，占國內(nèi)照明總用電量的比重逐年提高。在世界能源嚴重緊缺的今天，道路照明如何才能做到節(jié)能降耗、綠色環(huán)保，是我們目前迫切需要解決的問題。文章將從4 個方面闡述道路照明的節(jié)能方法和技術措施。

1 節(jié)能標準

1. 1 道路照明應根據(jù)道路的級別、類型以及被照場所的要求和特點合理選定照明標準值，在確保各級道路符合相應的照明標準的前提下考慮節(jié)能，不能為節(jié)能而不顧合理的照明需求。道路照明的照明標準值應按“CJJ 45 － 2006 城市道路照明設計標準”的規(guī)定來確定。

1. 2 道路照明應以照明功率密度( LPD) 作為照明節(jié)能的*價指標，道路照明功率密度值應符合“CJJ 45－ 2006 城市道路照明設計標準”的規(guī)定，各級道路照明的實際能耗不得超過標準規(guī)定的功率密度限值。當設計計算照度高于照度標準值時，照明功率密度值不得相應增加。

2 照明器材的選擇

2. 1 光源及鎮(zhèn)流器

道路照明所使用的光源及鎮(zhèn)流器的性能指標應符合國家現(xiàn)行有關能效標準規(guī)定的節(jié)能*價值要求，如“GB 19573 － 2004 高壓鈉燈能效限定值及能效等級”、“GB 19574 － 2004 高壓鈉燈用鎮(zhèn)流器能效限定值及節(jié)能*價值”等標準。

2. 1. 1 光源的選擇

道路照明光源應采用節(jié)能高效的綠色光源，應通過比較各種光源的光效、顯色性、壽命等性能參數(shù)，同時考慮道路照明的要求和照明效果來綜合確定。道路照明應選擇高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈和LED 作為照明光源，不應采用低光效的自鎮(zhèn)流高壓汞燈和白熾燈作為照明光源。

(1) 高壓鈉燈的光效高，壽命長，顯色性符合一般道路照明的要求，可作為機動車交通道路照明的首選光源，在各類道路上使用;(2) 金屬鹵化物燈、細管徑熒光燈和緊湊型熒光燈的顯色性好，發(fā)光效率較高，可作為商業(yè)區(qū)和居住區(qū)的人行道路照明光源。金屬鹵化物燈還可用于市中心、商業(yè)中心等對顯色性要求較高的機動車交通道路照明;(3) LED 作為一種新型照明光源具有發(fā)光效率高、顯色性好、壽命長、光方向性強、響應快、污染少等諸多優(yōu)點，正逐步被推廣應用于道路照明領域。LED技術正處于快速發(fā)展階段，未來將取代其他光源，廣泛應用于道路照明領域。

2. 1. 2 鎮(zhèn)流器的選擇

應按光源要求配套符合相應能效標準的、功率損耗低、性能穩(wěn)定的鎮(zhèn)流器。如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器( 與普通電感鎮(zhèn)流器相比，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器可節(jié)約近50% 的電能) ，光源功率較小時(150W 以下) 可配用電子鎮(zhèn)流器。在電源電壓波動較大的場所，為了節(jié)能和保持光輸出穩(wěn)定，延長光源的使用壽命，宜配用恒功率鎮(zhèn)流器。細管徑熒光燈應配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

2. 2 燈具

2. 2. 1 選擇燈具時，在滿足燈具相關標準以及光強分布和眩光限制要求的前提下，應采用高效率的燈具。常規(guī)道路照明燈具效率不得低于70% ;泛光燈具效率不得低于65%。

2. 2. 2 燈具的利用系數(shù)是道路照明燈具的重要光學性能指標，它是指落在被照道路上的光通量與燈具中光源的額定光通量的比值。在保證道路要求的照度標準值的前提下，燈具的利用系數(shù)越高越節(jié)約能源，因此應根據(jù)不同道路的級別，選擇燈具利用系數(shù)高的配光類型合適的燈具。

2. 2. 3 提高燈具的防護等級可以有效地減少燈具維護工作量，提高燈具的維護系數(shù)，有利于節(jié)約能源。

因此道路照明應采用密閉式燈具，燈具光源腔的防護等級不應低于IP54。環(huán)境污染嚴重、維護困難的道路和場所，光源腔的防護等級不應低于IP65。

2. 2. 4 提高照明線路的功率因數(shù)，可以有效減少照明線路的電能損耗。氣體放電燈的功率因數(shù)一般在0. 4 ～ 0. 6，為了提高照明線路的功率因數(shù)，氣體放電燈每盞燈具內(nèi)應安裝電容器進行無功補償，補償后的功率因數(shù)不應低于0. 9。

3 路面照度的控制

在深夜，由于道路車流量小，降低路面照度是節(jié)能效果最為明顯的一項措施。除居住區(qū)和少數(shù)有特殊要求的道路以外，在深夜宜選擇以下措施降低路面照度。

(1) 深夜關閉不超過半數(shù)的燈具，但不得關閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具，以免道路照明均勻度降低過多，影響交通安全。當路燈為單側(cè)布置時，應采用間隔熄燈的方式;當路燈為雙側(cè)交錯布置時，應采用熄滅一側(cè)路燈的方式;當路燈為雙側(cè)對稱布置時，應采用交叉熄燈的方式;(2) 采用雙光源燈具，深夜時關閉1 只光源。如將1 盞燈具內(nèi)的2 只光源在上半夜全部點亮，下半夜道路車流量小時關掉其中1 只光源;(3) 采用能在深夜自動降低光源功率的裝置，如變功率鎮(zhèn)流器或智能型照明調(diào)控裝置等。變功率鎮(zhèn)流器是通過時間控制器和電子開關來調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器的電抗，減小光源回路電流，從而調(diào)節(jié)燈管的功率，從全功率降至60% ～ 70% 的功率。如高壓鈉燈燈具內(nèi)安裝變功率鎮(zhèn)流器時，深夜能自動降低光源的功率(400W 降至250W，250W 降至150W，150W 降至100W) ，從而達到節(jié)能的目的。智能型照明調(diào)控裝置是一種智能型降壓穩(wěn)壓調(diào)光裝置，能夠根據(jù)電網(wǎng)電壓的波動，平滑地對路燈輸入電壓進行動態(tài)調(diào)整，自動調(diào)光。在深夜電網(wǎng)電壓升高、道路車流量小時進行自動調(diào)壓，降低光源的功率，從而降低路面照度，達到節(jié)能的效果。

比較上述3 種方法，第1 種方法是以往常用的“全、半夜燈”做法，其優(yōu)點是簡單，節(jié)電效果明顯，可節(jié)電50% 左右;缺點是會導致道路路面照度均勻度降低，還會增加電纜的用量，增加投資。第2 種、第3種方法既可以達到節(jié)能的目的( 節(jié)電30% ～ 50% ) ，又不會影響路面照度均勻度，還可以節(jié)省電纜的用量，減少投資，是較為合理的方法。但雙光源燈具對燈具與光源的配合有一定的要求;智能型降壓穩(wěn)壓調(diào)光裝置的設備費較高;而采用變功率鎮(zhèn)流器的方法對燈具和電源端設備無特別的要求，因此是最簡便、經(jīng)濟、實用、可靠的節(jié)能方法。

4 照明供電和控制

4. 1 照明供電

城市道路照明宜采用路燈專用變壓器供電，配電變壓器的負荷率宜為70% ，變壓器應選用10 型及以上的節(jié)能環(huán)保型、低損耗、低噪音、結線組別為D，yn11 的三相配電變壓器。道路照明宜采用三相供電并盡可能使三相負荷平衡，減小供電線路的電流，從而降低線路的電能損耗和電壓損失。

4. 2 照明控制

4. 2. 1 道路照明應根據(jù)所在地區(qū)的地理位置和季節(jié)變化合理確定開關燈時間，并應根據(jù)天空亮度變化進行必要修正。宜采用光控和時控相結合的控制方式，以時控為基礎，并輔以光控功能，采用可靠度高和一致性好的控制設備，使道路照明的開、關控制準確合理。道路照明開燈時的天然光照度水平宜為15lx;關燈時的天然光照度水平，快速路和主干路宜為30lx，次干路和支路宜為20lx。

4. 2. 2 道路照明宜采用智能化控制，通過計算機網(wǎng)絡技術，利用有線和無線傳輸方式，對路燈的啟閉、運行狀態(tài)、故障情況等進行遙控、遙測、遙信，從而實現(xiàn)對路燈的遠距離監(jiān)控和管理。通過時控、光控、程控等多種智能化控制模式，實現(xiàn)對道路照明的動態(tài)智能化場景控制，從而達到長期安全、節(jié)能運行和科學管理的目的。

5 總結

道路照明節(jié)能是一項復雜的系統(tǒng)性工程，涉及到多方面的內(nèi)容，為此應制定一套完善的道路照明節(jié)能措施，合理地確定道路照明照度標準，嚴格控制道路照明的功率密度值，選擇高效率的光源和照明燈具，采用先進的智能化照明控制技術，從而達到節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的目的，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟和社會效益。