道路照明节能方案范例(12篇)
道路照明节能方案范文篇1
关键词:地铁耗能;节能措施;综合系统
中图分类号:TE08文献标识码:A
引言
地铁具有高运能、低噪音、占地小、快捷、安全舒适等特点,是目前解决城市交通拥挤问题的首选。但其每天高达数十万千瓦时的电能消耗也是运营单位所必须面对的问题。因此,地铁节能技术日益受到人们的重视,并随之而发展。对于新建线路而言,从设计源头开始就应该重视节能技术的应用。同时,从较多的实际案例中发现运营模式也对地铁能耗有较大的影响,也能应用在对既有线路的节能改造方案中。本文通过对比部分地铁的实际能耗数据,分析了运营模式对地铁能耗的影响,并为地铁节能提供切实可行的方案来有效降低轨道交通系统的能耗。
1、地铁综合监控系统的集成方案
1.1信息集成方案
随着信息化的发展,地铁综合监控系统也大量的应用到信息化技术,例如地铁综合监控系统的信息集成方案。该方案是基于信息传输基础上,对地铁监控系统中的各个子系统之间建立相互之间的通信,可以通过各个系统所具备的开放式接口来实现信息数据的分布、存储、收集以及处理,通过信息集成方案,能充分的实现地铁全新监控的信息共享,便于发挥对地铁运营的指挥作用。
1.2部分浅集成方案
主要是针对接近软硬件平台的一些系统进行集成的方案,该方案已得到长期的使用,集成技术非常成熟,而且搭建该集成方案较为简单,所消耗的资金也非常少,能达到其他集成系统正常使用的功能,但是,该集成方案涉及的范围比较小,只能针对部分系统或部分区域进行集成的作用,无法对整个地铁运营系统的运营进行集成操作,不利于提高地铁综合监控系统的整体运营操作。例如FAS系统、BAS系统等采用的都是该集成方式。
1.3准集成方案
准集成方案可以认为是对地铁整个监控系统运营的整理方案,如信号、通信等系统的整合,通过对各个系统的运行情况进行整合分析,并清晰的树立系统的集成思路,避免地铁系统出现零乱的现象,这是传统地铁系统集成方案所达不到的功能。
1.4深度集成方案
深度集成方案是继以上三种集成方案之后的比较完善的一种集成方案,是将整个地铁监控系统的各个子系统以及各个配套系统等集成一个统一的系统,相对来说,该集成方案的工程量比较大,而且在实施过程中难度也非常大,由于该方案实施的种种困难,注定该方案实施成功后会是一项非常强大、应用范围广的一项集成方案。该方案的初步策划是针对所有系统进行统一管理、统一操作、统一监控的系统。
2、目前我国地铁的能耗现状
图1某地铁运营的耗能数据kWh
2.1照明耗能
照明系统可分为智能照明、广告照明和区间疏散照明等3种。智能照明及广告照明主要在运营期间开启,但运营期间的智能照明及广告照明的开启模式存在着一定的节能空间。目前,智能照明及广告照明均设置有全开、半开及1/4开的模式,因此,若根据车站内部本身的光照度来决定开启的模式,则可节约部分能耗。至于运营期间始终开着的区间疏散照明,完全与运营无关,也是一种不合理的现象。
2.2电扶梯耗能
根据目前设计现状,电扶梯采用变频调速控制,无人情况下电扶梯以50%以下低速运行,有人情况下以50%~100%的速度运行。此种状态也存在较为不合理的现象:(1)正常运营期间,有人情况下电扶梯以50%~100%的速度运行,因此当乘客数量为1人和数量为50人时,电扶梯能耗一样;(2)在无人情况下,电扶梯以50%以下低速运行,则浪费了变频调速功能,且导致能源浪费;(3)全线客流并不平均,按统一标准执行的话,会造成全线各站电扶梯能耗比一样的结果。对于电梯而言,在实际运行中经常会出现以下两种现象:一是乘客较多或者满员时轿箱下降;二是乘客比较少或者没有乘客时轿箱上升。这两种现象都属于能源浪费,因此电梯的运行方式也存在不合理的现象。
3、地铁运营模式优化策略
3.1照明节能
照明系统占车站动力照明系统用电量的16%。其可以从以下几方面考虑节能:(1)对于公共区照明系统,可以采取时间表控制等方式来对灯具开启时间进行优化,从而达到减少照明系统能耗的目的。例如,当列车停运后可以自动开启1/4模式,只开启1/4的站台、站厅照明。按列车运营17h算,可以节约大约30%的电量。(2)对于广告照明,也可采取时间表控制的方式对灯具开启时间进行优化,从而达到减少照明系统能耗的目的。在列车停运后即可关闭所有的广告照明。(3)区间工作照明可以在列车运营时间关闭,相比全天候开启工作照明的方式可节约能耗。
3.2电扶梯节能
自动扶梯和电梯是公共场所运送乘客的最典型设备。自动扶梯在无人搭乘时仍然在工作。通过对成都地铁运营状况的分析可知,自动扶梯和电梯用电量占车站机电设备总用电量的10%左右。据实际运营经验,除几个乘客比较集中站点的自动扶梯乘客使用率比较高外,有相当部分站点出入口自动扶梯等的使用率都比较低,对于这部分自动扶梯,可以考虑一直以50%的速度运行,以节约能耗。针对电梯设备,可以选择加装电能回馈器的电梯品牌。电梯能源回馈器的节能效益是相当高的。中国特种设备检验协会对某电梯产品进行过能耗测试:工况为100%载荷(满载)时往返10次的耗电量,用电能回馈技术前耗电0.852kWh,应用电能回馈技术后耗电0.472kWh,节电率超过44%;工况为0%载荷(空载)时往返10次的耗电量,用电能回馈技术前耗电0.748kWh,应用电能回馈技术后耗电0.486kWh,节电率超过35%。
3.3隧道通风系统运行模式的优化
对于早间通风,考虑到开启完毕后将直接开始全天的运营,因此其通风时长完全可以按照隧道区间内气体全部置换一次的时间来执行。即通过估算全线隧道区间的空间总体积及单位时间内全线隧道风机的总排风量,来计算隧道风机每天早间通风前需要运行的时间。
以某市地铁1号线为例,计算得知全线隧道区间内的空气全部置换一次的时间约10min,假定以之前设置30min隧道通风时间来作对比,则可降低隧道风机运行时长20min。假设地铁隧道风机单台功率为90kW,则可计算出某市地铁1号线早间68台风机节省的能耗为2040kWh。对于晚间通风,考虑到停运之后仅部分调试车辆通行,因此全线继续开启隧道风机运行0.5h的意义不大,属于可优化范畴。仍以某市地铁1号线为例,为此可降低能耗3060kWh。
综上所述,全线仅每日早晚间通风一项通过优化就可节能5100kWh。此外,《地铁设计规范》中规定,对建有屏蔽门系统的车站隧道区间,其温度不应该超过40℃;国内部分设计部门所制定的设计标准要求隧道区间的二氧化碳浓度不应该超过1.5‰。因此,可由地铁的综合监控系统根据环控系统实时监测的隧道区间温湿度和二氧化碳浓度来判断是否需要启动隧道通风系统。通过这种方式可以完全融合阻塞工况通风和早晚换气通风。根据综合监控系统采集的隧道区间平均温度和二氧化碳平均浓度,经过运算可确定全线哪些站点需要开启隧道通风系统,当隧道区间内环境改善至符合要求后,再实时关闭隧道风机。这样就可兼顾运营质量及节能措施,从而降低因不合理的规章制度带来的能耗浪费。
结束语
城市轨道交通不仅能提供高效、优质的公交出行服务,而且是一种集约化的交通方式,能节约能源和土地资源,在改善城市环境、缓解交通拥挤等方面有明显优势。但由于城市轨道交通系统十分复杂,涉及到多个专业,规范能耗评价体系的建立是发展的必然趋势。对于国内已运营的近70条城市轨道交通线路来说,设备节能技术的确能够降低一定的能耗,但同时需要一定的投资成本。因此,通过优化运营模式的无成本节约能耗的方式,应当作为城市轨道交通节能的首选。
参考文献
[1]左振鲁,林晓伟.面向地铁综合监控系统的时间同步技术[J].城市轨道交通研究,2014,02:120-124+128.
道路照明节能方案范文篇2
关键词:ZigBee;LED路灯;PWM;CC2430
引言
文章设计的智能路灯控制系统的路由节点和协调器节点选用TI公司的CC2430芯片作为光照数据采集处理的硬件平台,并且具体讨论了采用CC2430芯片LED路灯照明系统的设计方案。该方案实现了无线智能化亮度可调的照明技术和系统运行过程中对其实时监控的功能。文章对基于ZigBee的智能LED路灯控制系统进行了整体的设计,分别实现系统的节点硬件和软件的具体功能[1]。
1系统的方案设计
基于ZigBee协议的智能LED路灯控制系统可以分为三个部分:
(1)终端控制:控制中心利用上位机软件对系统进行整体监控,实时监控路灯运行状态和接收采集到的信息。
(2)远端接入:由GPRS与ZigBee协调器共同组成,控制中心通过Internet发出的控制信号由GPRS接收后转为ZigBee信号传输至每盏路灯[2]。路灯网络上传至网关的各种参数信息也由GPRS发送至控制中心。
(3)单灯控制:每盏路灯都装有基于ZigBee的无线路灯控制器,它们一方面接收协调器发出的ZigBee信号并执行相应的操作,另一方面采集电流、电压、光照度等信息传输至控制中心,并可以根据需求产生PWM信号至LED驱动来调节路灯的亮度。
系统方案设计框图如图1所示。
2系统的硬件设计
2.1LED驱动电路设计
该系统选用HV9911芯片来设计变压电路来驱动LED,HV9911是一款高电压PWMLED驱动控制芯片,而且不需要额外的电压,因为它有一个9V-250VDC的输入电压稳压器,可以由单一输入电压提供工作电源。
图2为利用HV9911芯片设计的LED驱动电路。J1A和J1B为电压输入引脚,其输入范围为130V~250VDC。J2A、J2B为输出引脚,输出电压范围是20V~100VDC。可以通过J3C脚输入PWM信号来调节HV9911输出电流的占空比。PWM调光原理:利用PWM信号的不同占空比来控制LED的通断时间,从而改变流过LED路灯的平均电流,达到调光的效果。若PWM的脉冲宽度为ton,脉冲周期为T,则其占空比D=ton/T,改变占空比D的大小就可以改变LED的亮度了。
2.2电压电流采集模块
如图3,将R1电阻两端分别接端口±IN,然后按照要求连接芯片的电路,此时引脚6的输出值应该是R1两端的电压。采用小阻值电阻R1产生的电压对LED电流进行采样,将采样的小阻值电阻串联到LED电流回路中,由于阻值非常小,它对LED的回路电流造成的影响可忽略不计。
2.3光照度采集模块
由于光敏电阻的线性比光电三极管要差,会使得测量的数值不精确,因此选择光电三极管。光电三极管随着光照强度的不断变化,其阻值也会随之发生变化,从而引起电路电流的变化[3]。基极的光电流通过ADC通道连接CC2430芯片的P0.7端口。包含光电三极管的光照度采集电路如图4所示。
2.4硬件的总体设计
图5是CC2430硬件节点电路,其硬件系统主要包括:CC2430主控芯片、32M系统时钟、供电接口、调试接口和天线。其中C1和C4是晶振的负载电容,C5、C11、C12为去耦合电容,对电源进行滤波来提高芯片的稳定性;R4、R5为偏置电阻,为32M晶振提供合适的工作电流。电感L1、L2、L3和电容C10以及微波传输线组成一个非平衡变压器,该结构符合输入输出匹配阻抗的要求。其中,ADC通道P0.7连接光电三极管用于对环境亮度的采集[4]。
3智能LED路灯控制系统的软件设计
文章采用Microsoft的VisualStudio2010开发平台,并通过C#语言开发上位机的监控软件。实验室条件下设计的2路灯上位机监控软件主界面如图6所示。
系统工作时首先进行界面的初始化,将路灯1、2的显示界面关闭,然后等待用户去设置串口,以及按下开启监控按键。如果用户按下按键后串口不存在,则弹出错误重新选择串口号。如果配置正确将会等待ZigBee协调器发送数据,收到数据后通过程序区别路灯1与路灯2,将会显示在主界面上,主要有路灯状态、路灯亮度、LED路灯电压、环境亮度等级、时间以及雷达监测状况。
4结束语
文章除了使用ZigBee无线传感器网络来实现路灯控制系统的无线通信外,还要实现灯的智能控制,采用照度传感器触发和上位机实时控制的方式来控制路灯的开启、关闭和自动亮度调节。系统预先设置不同的场景模块,利用PWM占空比可调来实现不同的照明需求时段自动调入所需的场景。本系统还使用了LED作为光源,在提高系统的信息化、智能化的同时,还大大降低了电能的消耗,符合国家绿色发展和节能减排的需要。
参考文献
[1]申利民,翁桂鹏.基于ZigBee的智能小区LED路灯控制系统设计[J].中国照明电器,2011(2):26-29.
[2]李旭亮,邓国强.基于ZigBee+GPRS智能控制的LED路灯绿色照明低碳经济新技术[J].照明工程学报,2010,21(Z1):78-81.
[3]鲁进,郭利进.基于ZigBee的LED路灯照明系统设计与研究[J].微型机与应用,2013,
道路照明节能方案范文1篇3
摘要:本文从路灯照明工程的实际出发,分别从路灯设计、降压、绿色照明等节能途径和方式,就如何以科学的实现道路照明的节能,阐述几点体会。关键词:路灯;系统设计;绿色照明Abstract:Thispaperexpoundsseveralviewsonhowtorealizetheenergysavingofstreetlightingscientificallyfromthestreetlampdesign,reductionvoltage,greenlightingandotherenergy-savingwaysandmeans,basedonthepracticeofthestreetlightingproject.
Keywords:streetlights;systemdesign;greenlighting
中图分类号:TD625文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
路灯作为城市亮化工程的主要组成部分起到了非常重要的作用。路灯不仅提供夜间交通安全照明,更是维持夜间治安必要的设施,从路灯设施的好坏可以看出城市现代化的水平,世界各城市对路灯设施的建设均非常重视。资料显示目前我国用于照明的年用电量达4100亿千瓦时,约占全国总发电量的12%,而城市照明的年用电量约占全国总发电量的10%~18%。在这个数据的背后隐藏有诸多城市在积极注重城市形象建设和品位提升,加强城市亮化工程的建设的同时,也造成了城市亮化照明用电消耗的大幅提升。特别是随着近几年来能源价格的大幅上涨,庞大的路灯电费开支也成了当地财政的大负担,缺电和照明落后成为制约经济发展的瓶颈。从路灯照明的实际出发如何科学的节能成为路灯行业很重要的一个问题。以我们在实际道路照明节能工作方面的一些认识,应从以下几方面采取节能。一、合理的灯具选择及布置根据建设部行业标准CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》以及我们的实践经验、实际情况,严格按照设计标准的要求进行合理选择路灯的布置模式、路灯的间距、高度等,同时要求合理选择照度标准和功率密度值,确定合适的光源,以实现合理的照度,避免或减少路灯设计的盲目性,从而达到路灯的节能。二、稳压降压调光节能在道路照明工程中,照度受电网电压影响,而电网电压受负荷影响,在负荷高峰时电压偏低,在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰,此时电网电压低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜时为道路交通量低谷,此时电网负荷是低谷,而电网电压偏高,光源发出的光通量高,路面照度高。这种不合理现象,造成既影响交通安全,又严重浪费能源和资金的现象,将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端,在电压波动较大时,人流较小的后半夜,采用该装置在合适的照度情况下,降低较高的电压,达到节能。三、半夜灯方式半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式,半夜灯是指在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯,由于后半夜人流量、车流量较少,亮度不需要太高的情况下,在23:00以后灭一部分灯,以达到节约电能的目的,其特点是:投资小,见效快,且效果明显、方法简单易行、维护方便,节电率达到20%以上;其最大的缺点是照度不均匀。半夜灯如果与路灯无线监控系统配合使用效果更佳,半夜灯亮灭灯时间易于调整。四、选用高效节能的照明系统1、光源:①用紧凑型荧光灯(节能灯)取代白炽灯与小功率的高压汞灯,一支18W的节能灯的光通量相当于一支100W的白炽灯,节能效果显著;②用高光效高压钠灯和金卤灯取代高压汞灯和普通高压钠灯,例:功率为400W的高压汞灯、高压钠灯,高光效高压钠灯(飞利浦系列)它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM,分别提高118%、13%,节能效果显而易见;③采用LED灯取代传统的霓虹灯,其特点是:亮度高;可通过控制器达到多种色彩和图案的变化;功耗小,寿命长,同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%,寿命却是霓虹灯的5—10倍;维修方便、简单。的高压汞灯、高压钠灯,高光效高压钠灯(飞利浦系列)它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM,分别提高118%、13%,节能效果显而易见;③采用LED灯取代传统的霓虹灯,其特点是:亮度高;可通过控制器达到多种色彩和图案的变化;功耗小,寿命长,同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%,寿命却是霓虹灯的5—10倍;维修方便、简单。.2、灯具:选用IP防护等级高,反射效率高的照明灯具。3、电器:气体放电灯具有负的伏安特性,所以必须串联镇流器工作,通常的电感镇流器功耗大,可达到灯本身消耗功率的10%以上,且功率因数为50%左右。①通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上;②采用电感节能整流器取代普通镇流器,可节能5%左右;③2002年部分厂家推出电感调光镇流器,它是在镇流器中多设置一个抽头,利用调节器预设的时间调整输出电压,从而调整输出电流达到节电目的,现有400W250W、250W150W两种规格,其特点是:节能效果显著、照度均匀、尤其适宜旧街道改造。4、电子镇流器取代电感镇流器。五、路灯控制柜节能路灯节能控制柜安装于线路前端,可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等,对节电系统的工作曲线进行自动控制,从而轻松调控整条线路上的负载,节电率高达40%。六、优化配电线路节能路灯线路系统较长,线路损耗、压降都一定程度影响了路灯的照度,浪费了电能,因此在设计线路时选用较粗的电缆截面,适当增加线路的负载能力,不仅为以后灯箱广告、景观照明留下余量,同时能有效减小压降与线路损耗,既延长整个线路系统的寿命,减少了维护维修率,还节约了电能。七、无功补偿节能无功功率增加了变压器及导线的容量,由于装置及导线饿电阻,无功电流变成热而直接损失,因此提高功率因数,减少无功功率成了节能很必要的手段,通常采用安装合适的电容,提高功率因数达到节能。八、推广绿色照明光源随着经济发展,我国的照明用电将大幅度提高,绿色节能照明的研究应用,将越来越受到重视。太阳能LED照明灯具作为冷光源产品,具有性价比较高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等特点,可广泛应用于绿地照明、公路照明、广告灯箱照明、城市造型景观照明及家居照明系统,但太阳能LED照明灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈。根据城市路灯照明的实际情况,采用节能高效的节能灯、LED路灯、太阳能灯等,在合适的道路,选用较好的产品,代替原有的低效有害光源,可以很好地达到路灯的节能。九、采用智能化集中控制城市照明的智能化控制,特别是路灯“三遥”监控系统的发展,对路灯节能起到了巨大的推进作用,利用计算机、有线或无线的传输方式,动态的对路灯远距离实施监控和管理,能够准确的报出故障,合理的开关灯,十分有效地达到路灯的节能目的。
道路照明节能方案范文篇4
一、工作思路
严格按照城市总体规划,以美化城市为目标,坚持城市亮化与环境美化相结合、道路亮化与建筑物亮化相结合,全面推进公共亮化、社会亮化和商业亮化建设,营造风格多样、层次分明、动静结合、错落有致的城区夜景景观。
二、工作目标
以路、文景路、二环沿线、太华路、朱宏路沿线和行政中心周边及铁路北客站周边等区域建筑亮化为重点,逐步向周边地区直至全区推广,形成点、线、面交相辉映的城市夜景照明体系,充分展示我区经济发展成就和城市建设成果。
三、工作分工
(一)各街道办事处:负责组织实施本辖区夜景亮化工作;在2012年国庆节前完成5栋临街建筑物的夜景亮化任务。
(二)区提升办(区建设和住房保障局):负责全区夜景亮化工作的综合协调工作;负责协调市级相关部门做好路(龙首北路—北二环)、二环沿线重点楼宇建筑亮化方案的设计工作;组织实施夜景点亮工程;负责审核各街道办事处夜景亮化设计方案。
(三)规划分局:负责区内重点路段沿街建筑物夜景亮化的规划编制和审批,做到新建、改建、扩建的建(构)筑物夜景亮化设施与主体建筑同时设计、同时施工、同时启用。
(四)区市容园林局:负责城市街头绿地小广场夜景亮化设施的设计、建设和管理。
(五)区财政局、区投资公司:负责做好夜景亮化工作资金筹集及监督等配合工作。
四、技术要求
(一)办公类建筑:总体应体现庄重、沉稳的特点,照明线条应简洁,灯光以白色、兰色、绿色等冷色调为主,色彩搭配沉稳,尽量对称设置。同时,应根据建筑高度采用多种立面照明手法,如多层建筑采用轮廓线勾勒照亮、高层建筑采用顶部照亮及立面轮廓局部照亮等。
(二)商业类建筑:应体现繁华、绚丽多彩、充满活力的商业气氛并兼顾文化品位要求,灯光亮度高、色彩丰富、动感强,主要通过霓虹灯等各种灯饰、动态照明等多种手法渲染商业气氛。
(三)住宅类建筑:原则对住宅类建筑主体立面不做大片照明,高层建筑可采用顶部照亮及立面轮廓局部照亮等方式亮化,同时必须做好入口标识的局部照明,以及居住区内部道路照明和环境照明,在保障通行亮度的前提下尽可能为居民提供舒适、优美的视觉环境。
(四)其它沿街一、二层小型建筑:可根据需要沿建筑外轮廓线设置霓虹灯,提高整体照明景观效果。
(五)应用新技术、提倡节能环保:提倡应用LED等半导体照明光电技术,将灯饰、灯光的艺术性与城市特色融为一体,提倡绿色照明、动态变化,做到节能、环保、减少光污染。
五、工作要求
(一)加强组织领导。各街道办事处、区级有关部门要结合各自实际,制定完善本辖区、本部门夜景亮化工作实施方案,落实责任,确定专人,精心组织实施,确保按时限和要求完成所承担的夜景亮化任务。
(二)提升工作标准。全区夜景亮化工作要坚持高标准、高档次的原则,鼓励采用新技术、新材料、新光源、新工艺,体现出夜景亮化的科技含量和艺术品位,达到简洁、明快、经济、环保的效果。
道路照明节能方案范文
本文阐述了城镇照明的分类,结合城镇照明的控制特点,分析了几种常用的控制方案,为我国城镇照明如何充分利用高科技手段解决上述矛盾提出了一个新的和紧要的课题。
关键词:城镇照明;可编程序控制器;节约能源
中图分类号:V351.32文献标识码:A文章编号:
Abstract:urbanroads,Bridgeslightingnotonlymeetsthenighttrafficrequirements,whilealsoshouldbethehighlightoflandscape,reflectcityscienceandtechnologyprogressandthemodernizationlevel.Faceandvalueofenergystrainofthepresentsituationofhighenergyconsumption,theilluminationenergyconservationmusttakeseriously.
Thispaperexpoundstheclassificationofurbanlightingandurbanlightingcontrolcharacteristics,andanalyzessomecommoncontrolplan,fortheChinaurbanlightinghowtomakefulluseofhigh-techmeanstosolvethecontradictionproposedanewandurgenttask.
Keywords:urbanlighting;Programmablecontroller;Saveenergy
1引言
随着社会发展,城镇现代化建设的步伐不断加快,对城镇照明及亮化工程需求也更大,城镇道路、桥梁、公园照明不仅要满足夜间交通、安全的要求,同时也应成为景观的亮点。城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志之一,它所带来的经济和社会效益是十分显著的,它的推广和实施也将是市政工程建设中的一项重要内容。
2城镇照明的分类
城镇照明不仅加速了现代化的步伐,同时带动了市政建设快速发展,城镇照明不仅使城镇“靓”了起来,更为人们的晚间出行提供了安全、有序的环境。
照明灯的种类很多,大致上可以分为以下几类:
2.1道路照明灯
目前道路照明灯分为普通路灯和太阳能路灯。太阳能路灯是以太阳光为能源白天充电,晚上自动照明,安全、节能、无污染,充电及开、关灯过程由微电脑智能控制,并有工作状态显示,无需人工操作,稳定可靠,使用寿命长。
2.2广告灯
广告灯照明媒体形式包括:路牌、高立柱、灯箱、般管塔身、龙门架、高架桥身、钟塔广告、楼顶广告等,开启和熄灭由各自建筑物内的控制箱进行控制。每个控制箱的电源取自附近的低压供电系统。
2.3节日彩灯
每逢节假日,各大商场超市就会开启一些彩灯来增加节日的喜悦气氛。一般我们都会用一些“元旦快乐”、“圣诞快乐”这些字眼来表达。
2.4草坪小夜灯
小夜灯节能且安全。灯具中有个设计独特的光能储存器,白天在阳光下照射几个小时,晚上便能起到照明的作用。
2.5河边警示灯
相对于其他类型的灯具,河边警示灯则偏重于安全的目的。
2.6广场喷泉灯
随着人们生活水平的提高,环境的不断改善和美化,特别是当今充满竞争的时代,各地政府为吸引游客和投资者,在城市的广场等地用喷泉灯造景,实施"亮化工程",以美化环境、树立城市形象。
3城镇照明灯的控制要求
城镇里的路灯(广告灯,节假日使用的彩灯)需要在晚上长时间的点亮,传统的控制方式是使用人工手动控制,虽然简单,但却要固定专人负责管理,成本高,亮灯关灯的随意性也很强。
3.1照明路灯和广告灯的控制
对于道路两旁的路灯基本上我们需做到:路灯每天点亮和关断的时刻应随季节的更替而变化。春季、夏季路灯晚上的点亮时刻就应一天比一天晚,关闭的时刻就应一天比一天早;秋季、冬季则相反。晚上11点以后,路上行人也很少,路灯没必要整晚全亮,可以隔一个关闭一个路灯,广告灯与路灯同时点亮,但在11点以后应全部关闭。
3.2广场喷泉灯和草坪小夜灯的控制
应根据不同场合、不同时间段的需要来调节喷泉灯亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数,从而使喷泉灯更亮丽多变。
3.3彩灯的控制
彩灯一般是亮一个晚上,这是固定时间;平时如有重大的事件需点亮彩灯,可使用手动控制方式进行。
3.4河边警示灯的控制
由河边警示灯的用途可知,河边警示灯需要整夜点亮。
4城镇灯自动化控制的几种方案
路灯从最初人工开关控制功能,路灯控制系统逐渐演化到从单一时间控制、光敏控制,发展到集监控功能和节能控制于一体的PLC控制、电力载波控制和无线网络控制以及多种控制方式并存的控制系统等。
4.1基于电力载波的控制方案
该系统由上位机(Pc机)、下位机(单片机)、电力线通信调制解调模块和传输媒介电力线组成。系统分监控中心和前端控制器(从机)两大部分。监控中心由PC机及主控制器组成。PC机用VB与GIS软件开发,有数据库管理模块、人/机操作模块以及城镇路灯系统的地理线路图。一方面PC机上的数据库完成对路灯编号、命名、历史数据、维修数据等的记录与操作工作,另一方面,利用人/机界面操作模块发出对各路灯工作的控制命令,实现所需的控制要求。再有利用PC机上存储的城镇路灯地理线路图。根据前端控制器传来的路灯故障信号,可以及时准确地显示故障发生的具置和可能的故障的原因。
4.2基于PLC的控制方案
根据路灯所在城市的日出日落时间进行时序控制,同时结合亮度检测电路实现时序光强结合自动控制。考虑到系统运行稳定性和可靠性,采用西门子PLC控制系统。西门子S7-200系列PLC是一种体积小、功能齐全的PLC,具有良好的性价比,在各类工控系统中得到广泛应用,且具备内置时钟,利用它可方便构建城市路灯控制系统。
联机调试证明,基于PLC控制的路灯控制系统具有运行可靠,可操作性强,可连续扩展,成本和维护费用低等优点,可通过编程来改变控制方案,适用于不同时差的地区。
4.3基于无线网络的控制方案
无线网络控制系统是由一个与管理中心PC机相连的主控节点和多个路灯控制终端组成,管理中心与监控中心通过TCP/IP协议进行通信,通过设定路灯的工作信息,如时钟日历、开关时间等,监控中心将指令信息传送给路灯终端节点。路灯节点路由控制信息。并对路灯故障报警。利用无线电通道实现数据收发达到照明灯开关的目的.避开了电力线载波通讯中干扰的繁杂和不确定性.大大提高了控制通信的稳定和确定性,布点灵活、安装方便、控制组合多、系统安全性高;缺点是投资太大、性价比较低。
5结束语
近年来,我国的电力能源显得十分紧张,节约电能已经成为社会的共识。路灯设备是使用量十分巨大的基础用电设备,对路灯进行自动化节能控制可带来一定的经济效益。这些控制系统设计简单、性能可靠,并具有很好的节电效果,因而是城镇照明设备节能降耗的重要途径和有效方法。各个城镇可以根据自己的特色,选择合适的控制方案,构架恰当的控制系统,实现城镇照明的节能化、智能化控制。
参考文献
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道路照明节能方案范文
关键词:城市道路照明;设计
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
1前言
随着社会道路建设突飞猛进,道路网密度越来越高,道路交通量尤其是夜间交通量越来越大。因此,道路照明显得越来越重要,道路照明是防止夜间交通事故最为有效的手段之一。设置道路照明还可使车速提高,减少运行时间,并使昼夜交通流的分布发生变化,吸引车辆在夜间行驶,有效地减轻白天高峰期的拥挤程度,提高道路的使用效率。合理的道路照明布局,也可以给驾驶员提供前方道路方向、线形等视觉信息,使照明设施具有良好的诱导性。合理的照明设计,还具有美化环境,改善景观的作用。
2照明工程设计概述
本工程照明设计在满足照明功能基本要求的基础上,紧密结合规划定位,始终围绕“节能、环保、美观”的理念进行优化设计,力求使得成为一个漂亮的道路灯光景观带。
本方案设计分三个部分进行论述,分别为新建道路路段、大桥照明设计及交叉口照明设计。
新建路段为体现不同建筑物和环境特色需要,选择了较高标准的照度和均匀度。同时考虑到道路照明整体一致性,为了提高本项目的景观性,作了如下处理:
(1)将道路主车道灯具全部喷蓝塑,灯杆热镀锌处理后喷白塑,白蓝相间,达到对视觉产生强烈冲击、突出现代气息的效果;
(2)在与交叉口位置对开设置两套高杆灯,灯杆喷白塑,灯具采用黑塑,达到庄重、大气的效果;使得与连接线上灯光照明在此形成一道亮丽的风景,同时达到了交通指引标志的效果。
3设计原则
(1)设计必须满足近期及远期的车辆通行要求,并满足规范节能要求。
(2)设计除满足照明亮度要求外,还要满足照度均匀要求,使驾驶人员视觉舒适。
(3)在道路交叉处,适当提高照度标准,以便提高其安全及通行能力。
(4)灯具、灯杆造型美观、耐用,灯具布置方式力求做到与周围环境相协调。
(5)提倡绿色照明,选择高效光源,贯彻节能、环保的政策。采用智能调节器,降低夜间的工作功率,以达到节能的效果。
(6)在符合区域照明功能性及美观性等的前提下,进行项目优化设计,合理地节约投资、运行和维护费用。
4设计标准
确定道路照明标准时,本方案充分考虑道路的使用性能、通行能力、通行速度,以及路面使用材料的反射特性等方面的因素。根据道路照明技术条件,并参照现有相同等级道路的照度水平。道路快车道平均照度不低于30LX,人行道不低于10LX,均匀度不低于0.4,眩光指数满足要求。具体参数见表所示:
路灯照明设计参数表
5道路照明设计方案
5.1道路照明现状分析
以广州某北段路工程为例,目前工程的起始点已实施的北端段(K2+100)开始往南延续,止于大道。
北段路灯采用双侧对称布置方式,供电采用单回路供电;该路段原路灯设施建于多年前,由于风吹雨淋等因素,路灯外观比较破旧,灯具本身维护系数较低,光源发光效率不足。使得现有路灯无法满足道路扩建的需要,需要拆掉,本次设计在道路的两旁布置双侧对称的路灯形式;另外,为了减少对环境的影响,沿用原来的供电电源,并且为了体现安全供电的要求,将原来的单回路供电电源扩建至双回路电源供电方式。
5.2总体方案
按一般城市道路的照明方式分析,道路照明多采用双侧对称布置路灯的形式,使道路更有立体感、更为和谐;也有在有中央绿化带空间上布置道路照明路灯,使行车道特别是内侧快车道灯光照明得到更好效果;根据本项目的特点及区域道路照明习惯、同时结合道路两侧商业发展趋势考虑,所以本项目设计道路采用双侧对称布置路灯形式。
5.3照明路灯型选取
5.3.1道路路灯选型:
灯型一灯型二
灯杆形式选择简洁的流线型悬臂杆形式,以配合该区域的城市环境,道路景况明亮。
5.3.2交叉口位置路灯选型:
交叉口位置路灯选型(半高杆灯照明)
对于交叉口位置,由于区域场地较广,一般灯杆形式的路灯无法满足该范围照明要求,按其场地范围情况采用半高杆灯形式提供照明。
5.4道路照明工程方案设计
标准路段照明采用双侧对称布置形式,布置12米高的双臂灯杆,行车道和非机动车道与人行道照明同杆的形式(行车道照明采用250W高压钠灯灯具,安装高度为12米,灯臂长为1.5米;非机动车道与人行道照明采用70W高压钠灯具,安装高度为6米,灯臂长为0.75米),灯杆的纵向间距为30米,相交道路路口位置设置15m高3x250W的半高杆灯。
桥上标准路段照明采用双侧对称布置形式,布置8米高单臂灯杆,150高压钠灯灯具,安装高度为8米,灯臂长为1.5米,灯杆的纵向间距为30米。
辅道标准路段照明采用双侧对称布置形式,布置8米高的双臂灯杆,辅道和非机动车道与人行道照明同杆的形式(行车道照明采用150W高压钠灯灯具,安装高度为8米,灯臂长为1.5米;非机动车道与人行道照明采用70W高压钠灯灯具,安装高度为6米,灯臂长为0.75米),灯杆的纵向间距为30米。
6照明供配电
6.1供电方式
本项目按三级电力负荷考虑,因此单电源进线方式。
6.2配电室
目前的常用的变电所有配电房供电和箱式变电站。以下是2种变电站的比较列表:
表1-1变电站比较列表
由于箱式变电站具有以上突出的优点,结合本工程的实际情况,采用地埋式箱式专用变电站,布置在沿线绿化带中。
6.3变压器
目前市场上常见的电力配电变压器主要干式变压器和油浸式变压器2种,其应用范围各有不同,其优缺点如下表所列:
表1-2变压器比较列表
由于干式变压器优点突出,而路灯照明控制系统需要的设备容量不大,且需要户外放置,根据本项目特点,优先选择干式变压器。
6.4功率因数补偿
采用分散补偿与集中补偿相结合方式。
分散补偿:在每盏灯内都装设补偿电容器,补偿后功率因数达0.10及以上,采用分散补偿方式有利于减少配电导线及护管截面,节省投资。
集中补偿:在箱变设集中电容补偿器,一方面可对箱变景观照明,绿化喷灌,公交站及公共厕所等用电负荷进行补偿,另一方面,当部分灯内分散补偿电容器损坏时,可起到后备补偿作用。
7运行方式及控制方式
道路照明配电回路分全夜灯和半夜灯,快车道照明灯具属全夜灯;人行道照明灯具属半夜灯。道路照明运行方式有:正常运行方式和节能运行方式。道路照明控制方式有:手动、光控、时控和远控方式,其中远控可以在中央控制室进行控制。
8线路敷设
1.高压10KV进线,预埋2根¢160玻璃钢管(壁厚δ=8)到箱变高压室,埋深H≥0.7m;
2.路灯供电线路采用VJV.1KV导线穿HDPE管,埋设于人行道或中间绿化带下埋深H≥0.6m。
3.过马路改用热浸塑钢管,埋深H≥0.7m,并在两端设置拉线手井。
4.每盏灯都应装设熔断器,熔断器装设在灯杆下部导线变径处,从熔断器至灯具选用ZR-600V-RVV-3X2.6导线。
6.地面路灯可利用灯杆下部作为接线盒或拉线盒。灯杆及灯基础接地极应与配电系统接地线可靠连接,连接导线线径不小于配电系统PE线。
6.路灯每一回路均采用三相供电,从照明控制箱出来第一盏灯起按A、B、C相别顺序取电,尽量使三相负荷平衡。
7、覆设路边管时,在原来使用管数量的基础上,多敷设1条φ100HDPE管备用
8、覆设过马路管时,在原来使用管数量的基础上,多敷设2条φ100热浸塑钢管备用。
10接地系统及抗干扰措施
1.配电系统高压进线处设避雷器,变压器工作接地电阻要求不大于4欧,接地装置应尽量采用自然接地体。
2.配电系统采用TN-S,PE线与路灯基础钢筋重复接地,所有电器都应采用接地保护。
3.在路灯控制设备供电的支路上,应加设涌流抑制器
10节能措施
10.1选择新技术的材料
采用玻璃铝膜代替原来电解抛光的阳极氧化的传统铝反射器表面,它可延长使用寿命,10年效率只降低10%左右。灯具的灯体设计成自清洁曲面玻璃,可通过雨水的冲刷作用,完成自洁。
10.2对道路照明进行控制与管理
为节约电能,采用半夜间隔点亮路灯、采用智能调节器,降低夜间的工作功率,以达到节能的效果。
10.3控制间接能耗
道路照明的间接能耗主要包括照明用电供电线路的能耗和灯具配套电器的能耗两个方面。对于供电线路的能耗,采用电子镇流器,解决电感镇流器损耗高、电容损坏造成无功损耗增大的问题。
10.4合理调整亮灯数量和时间
在确保功能和效果的前提下,合理调整亮灯数量和时间,对主干道实行双回路供电,分全夜灯回路和半夜灯回路,在设定的时间下实行半夜减半控制,减去对辅道或人行道的照明,保持对机动车道的照明,从而产生良好的节能效果,保护灯具的寿命。
道路照明节能方案范文篇7
关键词:节能减排;路灯改造;声控路灯
中图分类号:TP273.5文献标识码:A文章编号:1671-2064(2017)10-0077-02
1概述
近年恚随着城镇化的发展,城市照明越来越重要。当前,我国主要的发电形式依旧是火力发电,火力发电绝大多数情况是通过煤的燃烧发电,将会释放大量的有毒有害气体,不利于“节能减排”事业的发展。目前,我国路灯存在量在2600万-3000万盏。近几年每年新增路灯数量为15%-20%,约300万-600万盏。通过粗略计算,每年路灯耗电总量约为18.939×109kW・h,占火力发电的0.51%,相当于两个三峡大坝年发电总量。
针对如何优化路灯使用情况,众多专家学者均给出了解答:目前主流的优化方案有:(1)LED路灯、(2)太阳能路灯,但都或多或少存在一些问题,比如稳定性较低。基于现状,笔者赴重庆、福建、黑龙江等地进行调研,提出了:(1)声控路灯;(2)路灯分时段控制;(3)远程路灯控制;(4)智能控制等方案。
2调研成果
2.1调研成果分析
笔者采用了问卷调查与实地调研相结合的方式进行。通过在山西太原、山西晋中、重庆、福建福州、辽宁大连、湖北随州等地发放问卷调查表,发现90%以上的人认为存在路灯浪费情况。
2.2路灯使用情况评估
定义路灯使用效率公式:η=(ia+Ib)÷Q×100%
式中:
η:路灯利用率
i:实地调研阶段行人数
I:实地调研阶段车辆数
a:实地调研阶段行人行走时间
b:实地调研阶段车辆使用时间
Q:实地调研阶段路灯工作时间
计算结果详见表1。
3改进方案
3.1现有路灯的改进措施
目前有以下几种方式的改进措施:
太阳能路灯:采用两种模式即正常模式和节能模式,正常模式下随着光线强弱而工作,节能模式下随着光线强弱在有车辆或行人通过时工作,并且可根据光线灵敏度进行人工调节。
LED路灯:无极调光是LED灯的特点,通过为路灯安装控制系统,按照不同的照明需求设置不同时间段的路灯输出功率,这样既满足照明需求又达到节能的目的。
3.2声控路灯
3.2.1工作原理
总的来说,声控灯就是通过感应声音来达到控制的关的目的。具体来说,声控开关内有麦克风、光敏电阻、三极管、电容器等电子元件。在白天,由于光敏电阻的阻值较小,就会自动屏蔽掉麦克风的信号输入。当汽车经过,即使有很大的声音,但是因为光敏电阻的下拉导致信号无法继续传送,所以白天的时候路灯将不会工作。夜晚的时候,光敏电阻阻值变大。
3.2.2改造方案
我们将声控开关进行修改,使之可以应对室外环境的各种天气情况。首先,我们在声控开关的四周加上海绵(海绵可以吸水,可以减少冰雹、雪的冲击作用发出的声响);再在声控开关的前面加上一接水装置,使一部分水可以落入其中,利用杠杆原理,启动一个消声装置,使之可以进一步消除雨声;最后,将之安置在路的两边即可。
3.3路灯分时段控制方案
执行路灯分时段控制,是实现路灯节能的最重要的手段。考虑到在城市的主干道较多的使用了双臂灯或单臂灯,后半夜人流量大幅降低、车流量有所减少,可适当降低照明要求。
3.4远程路灯控制方案
使用先进的路灯控制装置,实现智能控制节能。“三遥”系统是指具有遥测、遥信、遥控功能的系统,又称遥控遥测遥信系统。这是路灯照明行业的专业术语,有关部门应尽量多采用这种路灯控制系统,以实现节能的目标。
3.5智能控制系统
(1)太阳落下光线看不清100m内时,智能化装置开启闭合路灯电源。
(2)深夜时,智能化装置根据时段自动开启闭合光源并控制光照度。
(3)太阳升起光线能看清100m内时,智能化装置动作切断路灯电源。
(4)智能化系统深夜自动间隔关闭光源。
(5)智能化系统在深夜自动降低光源功率的装置。
(6)智能化系统能自动控制关闭不超过半数的灯具,但不得关闭沿道路纵向相邻的两盏灯具,达到可靠性和节能性的综合考虑。
(7)智能化系统定期进行维护调整、测试。
4结语
本文通过调研以及分析了山西太原市迎泽大街等路段路灯利用情况,目前还存在较多问题,急需解决。通过提出了以声控路灯为特色的改进方案,并通过大量实验,证明了该方案的可行性,有效地改善了路灯的能源浪费问题。这些方案的提出,积极地响应国家节能减排政策的号召,这种改造方式,对我国路灯浪费问题的解决,起到了指导作用。
参考文献
道路照明节能方案范文篇8
当前“十城万盏”工程正在日益深入的在各试点城市推广,很多试点外的城市也在积极探索LED照明的模式,寻求缓解自身城市电力紧张现实的先进解决方案。城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。据了解,当前我国路灯照明耗电量约占总耗电量的15%.面对供电的紧张局面,人工控制、路灯巡查成为了必不可少的现实工作,同时也是一项需要耗费大量人力物力的工作。现有传统的节电措施仅仅靠夜晚间隔关灯、调整路灯开关时间、用电紧张时关闭景观照明等举措来实现,方法单纯且收效甚微。在当前LED路灯在全国探索前行的道路上,更需要结合LED路灯自身特点探索其独属的LED控制系统。据了解,目前市场应用于LED驱动电源管理、LED灯具的智能节能监控的解决方案可谓凤毛麟角。优势明显的二次节能监控系统“对于路灯、隧道灯、广场用灯、工业照明等如全面实施智能控制管理,将节省80%以上的人工查检成本,故在LED行业存在一个强大的市场需求。茂硕电源开发此种解决方案正是应此LED产业空白需要而研究推广。”茂硕电源研发总监介绍说。据介绍,茂硕电源此类解决方案有几大明显的特点:第一、节能、省钱。以150W解LED路灯为例;杆间距:30m/杆,双侧对称布灯方式,每公里66盏路灯;每天调光时间:关于系统的节能功效,为了直观起见,茂硕研发部给《十城万盏参考》记者算了一笔账:“每公里增加投入成本(批量):66盏×90元(电力载波模块、集中器)=5940元;10公里增加投入成本(批量):660盏×90元(电力载波模块、集中器)=59400元;每年每盏日常维护服务费:50元;每公里每年节约电费:66盏×0.31元×365天=7467.9元;10公里每年节约电费:7467.9元×10公里=74679元。”第二,可以实施快捷维护保障机制服务。由于可以远程快速诊断LED路灯故障,基于当地服务人员响应,使平均维护时间控制MTTR小于8H,市政路灯管理部门实际感觉LED路灯每晚正常工作。“第三、就是保护用户早期投资。现有系统,在电源上加上电力载波模块后,可直接升级为智能路灯控制系统避免重复投资。并且系统适应路灯管理部门未来节能改造升级,如加装LED路灯等,可直接实现远程控制调光功能,避免二次改造。”第四、采用DALI协议通讯技术,实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理。该解决方案产品围绕实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理等目标设计,增加开发“基于DALI协议的灯工作智能控制”功能,创新在传统电源中采用DALI协议通讯技术,通过独立的通讯线路,对每盏LED路灯进行远程监控,进而实现对LED路灯开关、调光、亮度反馈、状态查询、故障报警、分组控制等的智能化管理,达到了进一步节电和提高LED灯使用寿命的目的。从照明使用时间上来算,智能控制LED系统所消耗电量大约是非智能LED消耗电能的3/4甚至更低。经济社会效益突出面对空白的产业,巨大的市场,苏周预计,从经济效益上看,本项目完成后,预计3年内(2011年~2013年)配合公司达到以下主要经济指标:每年生产、销售100万套;累计销售收入将达到27000万元;其中:出口创汇400万美元;累计利税总额6750万元;其中:交纳税金1600万元,市场潜力巨大。从社会效益角度看,其将全面提升深圳以至我国LED电源研发水平和创新能力,总体技术性能达到国内领先或国际先进水平。在支撑LED照明规模化应用方面,在配合国家“十城万盏
道路照明节能方案范文篇9
关键词:路灯照明;标准;灯具及光源;节能
引言
在我国城市化不断推进的过程中,城市道路亮化得到了快速的发展,各种路灯的使用面积和数量在不断的加大。个别城市的道路照明单纯的追求路面的亮度,忽视了路灯的节能和基本作用。相关的研究资料表明。当前我国每年的照明用电约为1500亿度,这一数量占了总发电量的百分之十。大约是长江三峡发电占总发电量的二倍,当用电高峰出现时,电力供应不足成为制约我区域经济发展的重要因素。城市路灯用电占到了我国照明能耗的三分之一,照明用电效率较低。因此,提高照明用电的效率成为节约用电的重要内容。
1当前城市路灯使用存在的问题
在城市道路照明的设计和实施中,我国当前使用较多的路灯以高压钠灯、金卤灯等类型的电灯为主。包括城市道路、工业区照明、高速路以及生活区的路灯,从傍晚开灯一直到陵城六点,这既缩短了路灯的使用寿命,又造成了大量电能的浪费,给政府的财政支出造成了较大的负担。供电电网在用电负荷增大的时候,电压变低,当用电负荷较小的时候,电压相对高一些。针对城市路灯这些气体放电的电器,因为前半夜的时候车辆行人较多,这时电压低使得路灯较暗;午夜之后,用电负荷降低,电压上升,路灯的亮度增加,这既造成了不必要的浪费,也使得路灯的寿命缩减。
2城市路灯节能的技术的研究
实现城市路灯节能的措施主要有两种,首先是使用高效节能的路灯光源,也就是使用发光效率高的路灯灯泡或者灯管;其次是进行节能控制设备的安装使用。在实际的应用过程中,使用发光效率高的灯泡适合在新设计的照明回路中。针对现有的照明系统,由于进行灯具的更换,需要投入大量的人力和物力,在不能进行分批次对灯具更新的时候,一次性投入往往产生较大的经济压力。与此同时,高效节能光源的价格是传统光源价格的几倍,使得使用单位很难进行更换。对使用中的照明系统做出改造,多是通过加装节能设备实现的,这是因为这种做法经济使用。当前国内销售的照明设备种类繁多,这里面比例最大的是照明控制调控装置。例如能够控制硅斩波型照明节能装置、智能型的照明节电器等。
3提高我国城市路灯照明节能效果的途径
3.1科学确定城市照明标准
在进行照度设计的时候,要严格的按照建设部颁发的《城市道路照明设计标准》实施,城市的道路照度、路灯的亮度设计指标,只要达到标准的要求就可以,而不是越高越好。要在保证各个级别道路符合标准要求的情况下,实现节能使用。这就要求首先确定好城市道路照明的级别,根据主干道、次干道以及住宅小区等不同的场所,进行科学的设计,以最大程度上提高电能的使用效率。在多种方案中选择最优的方案来进行实施。以城市道路照明为例,在满足建设部批准的规范要求的前提下,使用较大安装高度、路灯间距以及大功率光源的条件下,比使用较小的安装高度、安装间距以及小功率的光源,更能节约能源。
3.2选用优质的光源
在选好路灯灯泡显色性的条件下,使用高效率的路灯光源,成为照明节能的重要途径。白炽灯作为第一代光源,发挥了重要的作用。当前研发出来的LED灯,具有使用寿命长、安全系数高、污染系数低、光指向性能耗、低电压等优点。LED灯的耗电量只占到一般白炽灯的十分之一,但是LED的寿命却能够提高100被,尤其适合绿色照明的要求。由于当前技术发展的的原因,LED灯与传统照明光源相比较,在成本和发光效率上有一定的不足,在道路照明领域的应用,需要我们加强研究和开发。
3.3做好路灯开关时间的控制
城市的路灯照明设计,要做好光控、时间控制、手动控制等各种方式的配备,将城市的机动车道使用全夜灯,人行道采用半夜灯的形式。机动车道也可以使用双光源灯具,在午夜的时候关掉一盏,从而有效的降低路灯消耗的功率;也可以借助于城市路灯配电箱中的全夜半夜双接触控制将一般路灯关掉,实现节能高效的目的。
3.5做好路灯的管理和保养工作
城市路灯的基本作用就是将光源的光通量分配到道路的某一个方向,以有效的利用电能,减少眩光的产生。一般情况下,效率较高的路灯使用的是科学的工艺和较高反射率的材料,例如高纯度的铝板,较强透光性能的防护罩,各种高档的透光玻璃等;在选用了高品质材料后,要做好路灯的密封和防水防尘工作,以最大程度上降低光线的损失。路灯的效率指的是对光源光通量的使用率。每一种材料做成的路灯,对光源附设的光通量,效率永远是小于一的。此外,城市路灯在使用的时候,会不同程度的受到各种污染,这也是造成光线损失的原因,因此要加强定期的维护和保养,每年进行一次擦拭,保证路灯良好的透光度,有效的提升光源光通量的利用效率,提高城市路灯的有效照明度。
结语
在构建节约型社会不断深入的大环境下,我国城市化得到了不断推进,城市道路亮化得到了快速的发展,各种路灯的使用面积和数量在不断的加大。因此,提高路灯照明的节能水平成为管理部门的一项重要工作。要通过不断的研究和实践,在总结城市路灯照明经验的道路上,提高我国城市路灯的节能效果,为实现节约型社会的发展目标,打下良好的基础。
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道路照明节能方案范文篇10
关键词道路照明;节能设计;智能照明节能控制
中图分类号TU99文献标识码A文章编号1674-6708(2013)92-0141-02
节约能源是发展经济、稳定社会的一项重要任务。能源的种类很多,但是电能是最基本、使用最广泛的一种能源。2004年以来,随着我国社会主义市场经济的高速发展,很多地方都出现了“电荒”,甚至因缺电而不得不采取“拉闸限电”等措施。因此节约电能,以保障经济持续快速发展,成为了我们急需解决的一个重要问题。
据《发展中的中国城市照明》数据,中国路灯总盏数约为900万盏,年用电量约850亿千瓦时,占中国总发电量的4%至5%,道路照明年总经费约500亿元。因此,在保证道路照明的功能前提下,节约电能对国家的经济发展有很大的作用,所以探讨道路照明的节能非常有必要。
照明设计是实现节能的核心环节,应该给予高度的重视。在进行道路照明的设计时,应该提出多种方案,并进行节能计算,在满足照明标准要求的前提下,进行综合经济分析比较,然后选择最佳的方案,切忌随心所欲,凭经验办事。
照明节能是一项系统工程,要从提高整个照明系统的每个环节的效率来考虑。道路照明的节能设计主要从以下几个方面进行考虑:1)合理确定道路照明标准值;2)选择高效率节能灯具和高光效照明光源,选用节能型镇流器;3)进行单灯无功补偿,提高线路功率因数,降低线路损耗;4)夜半降压节能和照明智能控制。下文将对以上四点进行具体讨论。
1合理确定道路照明标准值
道路的照度(亮度)标准值,直接决定着所需光通量的大小,而光通量又基本决定了光源的功率大小,因此,照度(亮度)标准值的大小基本决定了光源功率的大小。机动车道设置照明的目的是为驾驶员创造良好的视觉环境,以达到保障交通安全、提高交通效率、降低犯罪和美化夜景的效果。非机动车道和人行道的设置照明的目的是为行人提供舒适和安全的视觉环境。节能设计不是靠降低照明水平来实现的,而是在满足照明功能的前提下再考虑节能的。因此,在确定道路照明标准时,应根据道路的等级,确定合理的照度标准,并根据车辆行驶速度、交通流量等实际因素,和考虑城市的性质、规模选择低档值或高档值。《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006中规定的数值基本上是满足机动车驾驶员视觉作业要求的合理数值,再提高路面高度水平,对驾驶员的视觉作业没有太大的帮助,反而会造成能源浪费、光污染、光干扰等负面问题。因此在进行道路照明时不应盲目追求高标准,避免进行高亮度的攀比,走出“越亮越好”的认识误区。
2选择高效率节能灯具和高光效照明光源,选用节能型镇流器
照明光源的光效,直接决定着相同的光通量耗电的多少,也决定了光源的功率,因此在照明设计中显得非常重要。常用照明光源光效由高向低为低压钠灯、高压钠灯、金属卤化物灯、三基色荧光灯、普通型荧光灯、紧凑型荧光灯、高压汞灯、卤钨灯、普通白炽灯。目前,道路照明的光源应采用高压钠灯、金属卤化灯等传统高光效光源,并尝试采用LED灯等新型高效光源。步行街,人行道等也可采用小功率金属卤化灯、细管径荧光灯和紧凑型荧光灯。不应采用高压汞灯、卤钨灯和白炽灯等低光效光源,避免造成能源浪费。根据计算,250W高压钠灯的光通量等于甚至超过400W荧光高压汞灯,替换后的节电率达到37.5%,在道路照明设计中,必须对光源的选择加以重视。
目前,我国绝大多数气体放电灯使用传统型电感镇流器,其优点是寿命长、可靠性高和价格低,而其缺点是体积大,而且功率损耗大,约为灯功率的20%~25%,是一种不节能的镇流器。
电子镇流器的优点是节能,其自身功耗低,只有3~5W的功耗,而且功率因数高、灯光效率高、重量轻、体积小、可调光、允许电压偏差大,能使灯的总输入功率约降低20%。
节能型电感镇流器通过优化铁芯材料和改进工艺等措施降低自身功耗,一般可降低20%~50%,使灯的总输入功率下降5%~10%,其能耗介于传统型和电子型镇流器之间。
综上所述,选择节能型镇流器能使灯的总输入功率降低10%~20%,在节能效果上相当可观。在道路照明设计中,高压钠灯和金卤灯等高压气体放电灯应选用节能型电感镇流器,在小功率范围可选用电子镇流器。
3进行单灯无功补偿,提高线路功率因数,降低线路损耗
气体放电灯(一般采用节能型电感镇流器)的自然功率因数一般在0.4~0.6之间,所以照明线路的功率因数较低。为提高线路的功率因数,减少线路损耗,利用单灯补偿更为有效,措施是在镇流器的输入端接入一适当容量的电容器,可将单灯功率因数提高到0.85~0.9。进行无功补偿后,功率因数提高到0.9,以250W高压钠灯为例,电流由补偿前的3.10A降低为1.61A,为补偿前的52%,相应的线路损耗将只有原来的27%,节能效果相当显著。
4半夜灯降压节能和照明智能控制
在深夜普遍降低路面亮度(照度)是节能效果最为明显的一项措施。目前采取这种措施的国家和地区都非常多,由于深夜车流量减少,应该普遍推行这一措施。对于主干路和次干路,正常照度较高,可以考虑深夜降低照度。但居住区夜间行人的安全和住户安全极为重要,且照度本来就不高,即使再降低,节能效果也不明显。主要采取的措施有:1)采用双光源灯具,深夜关闭一支光源,即节能,又不会影响均匀度,但灯具和电缆投资;2)采用深夜关掉不超过半数灯具的方法(隔盏关灯),缺点是简单实用,但需要多敷设一根供电电缆,也会导致路面照度均匀度降低;3)采用深夜能自动降低路灯光源功率的装置,如双功率镇流器、有载调压变压器、降压装置等。
照明控制选择合理的控制方式,比如时控和光控相结合的智能控制方式,根据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间,这样才能够做到需要开灯的时能立即开启,需要关灯时能及时关闭,最大可能的缩短灯具的点然时间,达到节能的目的。
目前,道路照明智能控制器已经在许多地区推广,并广泛应用,取得了显著的节能效果。它不仅可以实现半夜降压节能,还具有时控和光控相结合的控制功能,并且可以实现软启动和稳压功能,延长气体放电灯的使用寿命。另外,智能照明控制器安装在照明线路的最前端,除设备本身外,不需要另外增加设备和投资,简单可靠。据相关计算,使用道路照明智能控制器的节能效果达30%以上,因此,在道路照明设计中应该广泛采用。
道路照明节能方案范文篇11
【关键词】LED照明改造;节能;北京地铁
中图分类号:TE08文献标识码:A
1前言
北京地铁是世界上规模最大的城市地铁系统之一,从1969年1号线开通至今,已经驶了40多年的征程。截至2014年1月,北京地铁共有17条运营线路,覆盖北京市11个市辖区,预计到2016年底,北京地铁运营总里程将达到660km以上;到2022年时,运营总里程将超过1000km。而与此同时,由于其运输量大、总耗电量大,是城市中的用电大户,在地铁的日常运营过程中,照明系统的耗电量占运营总耗电量的5%~10%。本文以北京地铁1、2号线LED照明改造项目为例,通过对公共照明区域模拟分析,提出技术方案,并与实际改造效果进行对比,提出了适用于北京地铁LED照明改造的方案,为进一步推动新型照明技术应用奠定基础。
2北京1、2号地铁现状
北京地铁1号线是北京最早的地铁线路,西起苹果园站,东至四惠东站,全长31.58km,设23座车站和2座车辆段,是北京市第一条贯穿城市东部和西部地区的地铁线路;地铁2号线是北京的一条环线地铁,全长23.0km,设18座车站和1座车辆段。两条线路对于提高市民的出行效率,缓解道路交通拥堵起到了举足轻重作用。
由于两条线路均属于北京市较早开通的地铁线路,照明普遍采用的是荧光灯、节能灯、筒灯和高压钠灯为主的照明灯具,耗电量较大。以本次照明改造的34座地下车站为例,符合改造的区域主要包括站台、站厅、出入口,涉及灯具数量30121盏,改造前,年耗电量达800余万度。
图1地铁1、2号线线路图
3技术方案设计
根据《地铁设计规范》GB50157-2003、《城市轨道交通照明标准》GB/T16275-2008、《建筑照明设计标准》GB50034-2004,对地铁车站站厅、站台等处进行照明模拟与分析:
3.1模拟条件
根据《城市轨道交通照明标准》GB/T16275-2008要求,地下轨道建筑表面的反射比如下:
维护系数设定如下:
3.2照明模拟
3.2.1站台照明
灯具布置图
灯具间距:3.7mX2.5m,灯具高度如上图所示。
站台照明模拟结果如下:
3.2.2站厅照明
灯具间距:3.7mX2.5m,灯具高度3.1m,如上图所示。
站厅照明模拟结果如下:
3.2.3走廊、通道照明
灯具间距:1.5mX1.5m,灯具高度:2m
走廊、通道照明模拟结果如下:
3.3效果模拟
3.3.1站厅(产品:T5灯管)
改造前改造后
3.3.2通道(产品:T5灯管)
改造前改造后
3.3.3通道(产品:8寸筒灯)
改造前改造后
3.3.4扶梯间(产品:8寸筒灯)
改造前改造后
3.4模拟及分析
通过模拟计算,站台地面的平均照度为230lx,站厅地面的平均照度为219lx,通道及走廊地面的平均照度为246lx,均满足地下铁道照明标准的最高要求。站台与站厅的照度均匀度大于0.8,亦满足《城市轨道交通照明标准》GB/T16275-2008照度均匀度0.7的要求。
道路照明节能方案范文1篇12
关键词:隧道照明;问题;节能技术
中图分类号:TE08文献标识码:A
引言:当前,我国公路网交通逐渐向离岸深水延伸,向崇山峻岭穿越,截至2010年底,全国公路隧道已有7384处,其中,特长隧道265处。在节能环保的背景下,照明节能成为当前公路隧道的焦点问题。由于隧道照明是全天运行,每个隧道电费年耗量都达百万甚至千万。合理、安全、节能的照明系统在高速公路隧道工程中显得尤其重要。
1.当前隧道照明的主要问题
1.1制度、规范落后、不完善
国外早在上世纪60年代就开始了隧道照明方面的研究,并制定了隧道照明标准和规范。我国直至1990年才对隧道照明进行了相关规定,1999年的《公路隧道通风照明设计规范》和2004年的《公路隧道设计规范》做为现行的标准,明显落后于国际规范。另外,我国隧道设计规范和标准不明确,短隧道能源浪费问题突出。
1.2控制方式落后,参数不科学
当前的控制技术是简单的控制开关,不能按照天气、车流量、车速等各种因素做出及时调控,电能浪费严重。由于短隧道照明控制很难实现远程控制,需要消耗巨大的人力、物力才能实现人工开关照明灯具,这势必造成另一方面的浪费。即使采用了时序分级调光控制法,仍无法结合洞外亮度、天气、交通量等时变参数进行调控。
1.3运营过程中的浪费
当前的隧道照明设计把隧道分为入口、中间、过度及出口段等四个阶段进行设计。这四个阶段是根据各段的照明度和长度从全年行车安全的要求进行设计的。隧道内的照明度的设计主要是按照全年最高的行车速度和隧道外的亮度,按照阶段来确定灯具密度及灯具的功率。对于车速、车流量以及天气等不确定因素无法做到宏观上的控制,造成照明电能很大的浪费。
1.4运营中节能与安全性之间存在矛盾
由于很多的运营者为了能够减少隧道的运营成本,一般不采用自动控制系统进行控制,并且当前的自动控制没有考虑到车流量及天气等参数的变化。经常会采用人工控制隧道照明,一般是白天开所有的灯,晚上关闭所有的灯,造成电能的浪费,对夜间行驶的车辆也存在很多的不安全隐患。
1.5照明设施养护不到位
大长隧道靠近出口端或出口段存在照明亮度不足的情况,主要是灯具受污染较严重,光利用率降低。因此,定期的清洗养护可大大提高隧道照明效果。
1.6理念上存在误区
公路隧道节能不可以牺牲交通安全而简单的开关某些灯具,要在保证交通安全为基础的最大节能。要杜绝随意主观地控制照明系统,这种做法对行车造成巨大的危害。
2.公路隧道照明的节能措施
2.1准确测试和调节洞外亮度
洞外亮度是公路隧道设计中最重要的基准参数之一,取值对公路隧道照明系统工程的投资和运营开支影响很大。准确地确定洞外亮度并采取措施降低洞口亮度可以减少入口的设备和整个系统的耗电量。根据规范可以采取如下减光措施:隧道采用削竹式洞门型式;洞口大幅坡面绿化;从接近起点起路基的两侧种植常青树;洞口采用端墙型式时,墙面选冷色调,且反射率
2.2科学预测交通量
交通量也是隧道照明设计的另一个重要基准参数。不同交通量对照明的需求差异也很大。设计速度60km/h时,小交通量比大交通量理论上少用电46.7%;设计速度80km/h时,小交通量比大交通量理论上少用电40%。由于山区高速公路运营初期,交通量普遍低于预测交通量,要在全线通车2~3年后才会达到预期交通量。科学合理的预测交通量,对隧道照明系统优化设计和分期施工具有重要指导作用。
2.3合理使用设计速度
对于市政公路隧道,由于其车流量较大,设计时速可以适当的放低,设计时速降低,对隧道的照明要求相对于时速高的隧道就要低一些。这是因为在高速行驶下,隧道必须要有充足光线,照明设备的数量就要多一些,照明设备的功率也就相应的增大了。所以,合理设计隧道行车速度也是节能的一个重要措施。
2.4智能化照明控制装置
因为公路隧道车辆不是连续不断的通行,这种情况在一些山区交通不良的二级及以下等级公路更突出。如果交通量很小,隧道整天采用照明,就会极大的浪费电源,此时,我们可以采用一些智能的照明装置,根据车辆进隧道产生的振动来控制照明开关,当有车进隧道,智能照明控制装置自动反应,提前亮灯,在确保光线充足的情况下,适时熄掉后面相应的照明装置,这样做,可以确保行车安全,还能很好的降低能耗。
2.5布置灯距要具有科学性
当前,在公路隧道中通常采用中间单排布灯、两侧对称布灯和两侧交错布灯三种常用方式。研究表明,中间布灯比双侧布灯要好一些,两侧交错布灯好过两侧对称布灯。并经过大量的实践研究,布灯高度也有一定的合理范围,这个要根据隧道的净高来量身确定。
2.6要合理利用隧道自身材料
大量的实验证明,沥青路面比混凝土刚性路面的反射系数要低,从照明本身方面来考虑,由于水泥混凝土反射率高,隧道里路面采用混凝土材质要比采用沥青混凝土路面要节能一些。在隧道进口处可以采用沥青或彩色路面降低入口段亮度进而达到节能的效果。
此外,在摊铺隧道路面时可以采用一些新材料,例如:在路面结构层中加入一定比例的玻璃珠,不仅提高的路面的抗滑能力,而且有一点消防作用。玻璃珠的加入也有利于照明节能。还提高的隧道里的行车安全,可以说一举两得的好方法。
2.7隧道墙面装饰要合理
公路隧道土建部分施工完毕后,还要进行隧道内部装饰,特别是在城市的隧道,不仅要装饰还要装饰的美观大方。所以,在选择装饰方案时,我们要充分考虑到隧道里的照明节能。采用较好光反射系数高的材料。
2.8太阳能照明的应用
太阳能是可再生能源,并且还可以免费使用,是一种取之不尽用之不竭的能源,对环境没有任何的污染,太阳能的运用具有节能、方便、环保等等诸多优点。太阳能应用于隧道照明中,不仅可以达到隧道照明的要求,而且还可以节省电费,从而具有很好的节能作用。太阳能的运用主要是光电转换,光电转换是根据太阳能的辐射能光子通过半导体技术或者半导体物质转变成电能的过程。这种转换过程一般被称作是“光生伏打效应。”并且这种装置的主要组成部分为控制器、变化器、逆变器、太阳能电池方阵以及蓄电池等部分组成,太阳能技术的运用不仅可以满足隧道照明的工作,而且还可以真正实现节省电能的目的,实现了对绿色能源的使用,达到节能减排的效果。同时,还可以解决隧道无法进行引用市电照明的一些困难和难题。
3.结束语:随着社会的不断发展,科技的不断发展,隧道照明将充分进行考虑绿色能源的运用、照明灯具的布置方案的优化,控制系统的智能化、综合化的特点。最终实现隧道照明节能的最大化。
参考文献
[1]李韧,傅达,陈朝阳等.隧道照明节能与控制[J].公路工程,2007,32(5):204-206.
[2]王少飞,涂耘,张琦等.“低碳经济”背景下公路隧道照明节能策略[J].公路,2011,(9):226-233.
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