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          城市照明的節能措施

          發布時間:2017-05-27 作者:未知  來源:未知
            根據 1999 年 4 月份在南京召開的全國道路照明年會上得到的數字,全國城鄉道路照明 ( 不含企業、港口、機場、高速公路、跨省公路等 ) 燈具總數量為 300 萬只,加上港口、公路等場所總計約 400 余萬只。近年來由于燈光建設力度加大,燈具和光源總數大幅增加,沿海省份增幅約為 12% ~ 15% ,到 2002 年,全國路燈和燈光盞總數將超過 1200 萬只。以市場用量大的 250W 高壓鈉燈做計算基礎,每只鈉燈的年耗電費為: 250×1.15( 電感鎮流器的電耗 )×11.5h÷1000×365 天 ×0.7 元 /h=845 元。節能率以 25% 計算,每只燈泡每年可節省電費 211.2 元, 1200 萬只燈年節電費約 25 億元。 
              一、電費居高不下的原因 
            首先,道路照明的主要目的是使車輛、行人安全出行,戶外燈光的主要目的是美化城市夜景,讓市民有一個和諧溫馨的休閑氛圍。人流、車流在晚上 12 點后已明顯減少,而此時正是用電低谷,電網電壓升高,燈泡比上半夜更亮,因此,此時段的燈光利用率相當低,如不采取措施隨時調整照度,將浪費相當多的電。 
            其次,道路照明直接接用市電電網,據測試,各供電點變壓器的輸出電壓遠大于額定電壓 220V ,有的高達 250V 以上,使輸出功率大大增加。 
            再次,由于燈具、光源等選用不恰當,消耗同樣多的電能所產生的光效明顯降低,電纜的材質和大小直接影響供電線路的損耗大小。另外,目前使用的主要是電感式鎮流器,由于沒有足夠重視無功補償,無功功率明顯增多。 
              二、節能措施 
            1、在確保功能和效果的前提下,合理調整亮燈數量和時間。道路照明應全面推廣半夜燈,主次干道實行雙回路供電,分全夜燈回路和半夜燈回路,無條件提供專門半夜燈回路的可采用單相半夜供電,但應使整個變保持三相平衡 ; 支路、工業區和生活區路、路幅較窄的街道采用半夜單邊變燈方式。城市燈光一般只在市民戶外活動較多的時段開啟。 
            2、選用發光效率高的光源。光源節能主要取決于它的發光效率,但光源的選用不能單純從光效出發,而應根據顯色指數、使用壽命、啟動特性等綜合考慮,合理運用。選擇光源的原則:盡量減少白熾燈的使用量;推廣使用細管型熒光燈和緊湊型熒光燈;逐步減少高壓汞燈的使用量,特別是不應隨意使用自鎮流高壓汞燈;積極推廣高壓鈉燈、金屬鹵化物燈。 
            3、選用優質高效的燈具。燈具性能對節能至關重要,主要是燈具效率和配光的作用。燈具效率是在規定條件下照明燈具發射的光通 FL 與燈具內的全部光源在燈具外點燃時發射的總光通 FS 之比,用 “h” 表示,即 h=FL/FS 。一般來說, h 同燈罩材料的反射比與透射比成正比,敞開式燈具的效率取決于燈具開口面積 S0 與反射面積 S 比值及反射罩的形狀。為了盡量減少燈光在燈具內的損失, S0/S 愈大愈好。反射罩的形狀主要造成燈光在燈罩內多次反射。因此,選擇燈具應考慮以下幾個方面:應有較高的利用系數;合理選擇燈的配光;優先選用塊板式燈具;盡量選擇不帶附件的燈具;盡量選用具有高保持率的燈具。 
            4、對所有變壓器輸出電壓進行檢測、調檔,使輸出電壓為額定值。若無法調低,可采用省電機進行降壓節能。經測試,省電機的省電率在 11% ~ 23% 之間。 
            5、對電路進行無功補償,可采用單燈補償和集中補償兩種方式。單燈補償就是在每盞燈上并聯一個電容量適當的電容器進行補償,既減少照明電路的無功功率,也能降低低壓照明線路上的電能損耗和電壓損耗。同時,因為線路電流降低,可選用較小截面的導線。單燈補償的經驗值: 250 、 400W 高壓鈉燈補償電容器電容值分別為 30 、 50UF 。集中補償是將電容集中裝在配電裝置中,其優點是安裝簡單,運行可靠,利用率高,缺點是不能減少低壓線路上的電壓損耗和電能損耗,只能對電網起無功補償作用;另外,必須加裝放電設備。 
            6、推廣使用電子鎮流器。電子鎮流器是交流 
          —— 直流 —— 交流變換器,將 50HZ 交流電經整流濾波后變為穩定直流,再將直流變換成高頻電流作為燈電流。由于氣體放電燈具有負伏安特性,而在高頻狀態下變為正伏安特性,使燈泡能正常啟動。與電感式鎮流器比較,具有如下優點:電感式鎮流器自身能耗為燈泡的 10% ~ 15% ,電子鎮流器本身能耗極低,并且有恒功率輸出的特點。 
            7、保證變壓器三相用電基本平衡。假如三相電流不平衡將增大線路損耗。假定三相平衡時每相電流為 I ,導線電阻為 R ,則線損為 W1=312R ;若三相電流不平衡,分別為 I 、 1.5I 、 0.5I ,則 W2=12R+(1.5I)2R+(0.5I)2R=3.512R ,顯然線損增加。 
            8、減少供電線路上的損耗。按公式 S=I/In[ 式中 S 為電纜截面積 (mm2) , I 為路燈負荷電流 (A) , In 為經濟電流密度 (A/mm2)] 選擇電纜截面,使電阻為合理值,從而減小線損。 
            9、選用高科技節能產品,如省電機、可調壓的電子鎮流器、微電腦路燈節電儀、單燈電源控制器等。 
              三、節能產品簡介 
            我國目前市場已有的節能產品比較多,大致分為 4 類:省電機、電子鎮流器、微電腦路燈節電儀、無功補償器。下面分別介紹如下: 
            省電機 采用日本電磁平衡技術,其內部結構是由一個串聯電抗器和一個并聯自耦固定式調壓變壓器連在一起并固定在一個三柱子式鐵芯上,同時,裝置內部附有流水作業減電力網傳達室送來的高次諧波分量(主要是 3 、 5 、 7 次的阻波或陷波回路)。由于勵磁線圈所產生的磁通是由各相勵磁線圈所產生的磁通交匯在同一個三柱鐵芯上,使得三相鐵芯柱上的磁勢得到平衡,在數量上大致相等,因而輸出端的電壓也得到了平衡,數量上也大致相等,且穩定在所設定的工作點電壓上。該類產品主要是用來降低輸出電壓到 220V ,節省因電壓過高而造成的電力損耗。除省電外,有利于減小電網噪聲,延長用電器和燈泡壽命,對功率因數也有改善,此類產品大的優點是壽命較長,安裝方便且穩定可靠 , 經測試省電率在 11.3% ~ 23.3% 之間。 
            電子鎮流器 用來替代電感式鎮流器,可以明顯地減小工作電流。例如, 250W 鈉燈電感鐵芯鎮流器工作電流為 2.5A ,而 250W 鈉燈電子鎮流器工作電流為 1.3A 左右,大大節省了電能,且電子鎮流器啟動 性能好,功率因數高。但該產品至今未得到普及的原因主要是自身溫升使電子元器件性能不穩定,且壽命不長。各廠家正在不斷改進中。 
            微電腦路燈節電儀 主要是利用單片機對路燈按不同時間段控制其輸出電壓,從而達到省電的目的。其主要優點是省電率高,可達 30% 以上,可編程控制、軟啟動軟過渡保證光源不受冷啟動大電流沖擊,延長燈泡壽命。 
            無功補償器 分單燈和集中兩類,主要是用電容(組)加于感性負載中,用以使其功率因數接近于 1 而達到省電的目的。

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