道路照明節能技術探討

劉 華

(長春市路燈管理處，長春 130062)

長春市路燈管理處在城市照明工作中，根據我國照明行業的發展現狀，堅持不懈地致力解決城市照明工作中的安全、節能、節資、高效、可持續等問題，探索了一條符合長春自身實際的“綠色照明”之路。我們將照明節能工作作為系統工程來分析，從技術節能和管理節能入手，對道路照明系統的各個環節，利用科技手段來降低能耗進行探討。

1 照明節能是發展的需要

隨著經濟的飛速發展，能源緊缺已成為—個不可回避的嚴峻問題，因此節能已成為當前的—個熱門話題，從中央的“十一五”規劃，到地方各級政府的重視，節能工作已成為各方關注的一個重點。因此，抓好照明用電的節約，是節能工作不可忽視的—個重要環節。

2 照明節能應在保證照明質量的前提下進行

綠色照明工程，高度重視照明行業的節能工作，不是通過降低照明標準來節能，而是充分運用現代科技手段提高照明工程的設計水平，通過選擇高效、節能的光源，提高照明器材效率和合理的運行維護管理來實現。

建立在優質高效的照明環境基礎上，去實施節約能源。那種不顧及照明質量，降低照明標準，片面追求節能，是不妥當的。

3 照明節能是一個系統工程

道路照明節能是—個系統工程，體現在整個道路照明系統工程全過程的方方面面。必須綜合考慮技術、管理等多方面的因素，要力求綜合效益的最優化。

綠色照明遠不只是推廣應用某一兩款節能產品。優質合理的設計、施工和養護管理，研究生產和推廣應用高效長壽的光源、優質高效的照明器材，以及降低在照明系統中各個環節的能耗，都是實施綠色照明的重要因素。

我處在道路照明節能工作方面主要分為兩大類，技術節能和管理節能。

3.1 技術節能

技術節能，就是通過開發推廣節能技術，實現技術節能。

1.供配電系統的節能

(1)變壓器的節能

保持變壓器在高效率下工作，是減少變壓器損牦的基本手段。應根據負荷大小，合理選擇變壓器容量。使其運行過程中保持較高的效率，從而可以節省電能，采用高效率的變壓器，可以節約電能。

(2)無功補償

無功功率消耗無關的電能。因此，從表面上看好象沒有損失，但是對于電力設備來講，就必須相應增加這一容量的變壓器及導線等等。此外，由于裝置及導線的電阻，無功電流將會變成熱而損失掉。因此，改善功率因數，減少無功功率在節能上是非常有效的手段。提高功率因數可以降低配電損失。

(3)三相平衡

在供電方式上，可以采用單相方式，也可以采用三相方式。盡量保持負荷的三相平衡也能起到節能效果。

(4)調壓節能

在電壓波動較大的地方，或供電電壓過高的情況下，即照明燈具電壓波動超過額定電壓的90%～105%范圍時，采用具有調壓、穩壓功能的裝置進行節能。

2.照明設備的節能

照明設備的節能。包括選用高效率的光源，反射器，透光罩，配套的電器附件等等。

(1)光源的節能

光源的節能，主要取決于光源的光效和光衰指標，綜合考慮顯色性、使用壽命、啟動特性等因素。應盡量采用光效高、壽命長的光源。

道路照明系統應積極推廣高壓鈉燈、金屬鹵化物燈

高壓鈉燈和金屬鹵化物燈是目前高強度氣體放電燈 (HID)中主要的高效照明產品。

高壓鈉燈的特點是壽命長、光效高、透霧性強。可廣泛用于道路照明、泛光照明、廣場照明等領域。用高壓鈉燈替代高壓汞燈。在相同照度下可節電37%。而高光效高壓鈉燈 (增強型)，其光效更高，壽命更長。

金屬鹵化物燈是一種在高壓汞燈的基礎上在放電管內添加金屬鹵化物，使金屬原子或分子參與放電而發光的高壓氣體放電燈，它的特點是壽命長、光效高、顯色性好，廣泛應用于工業照明、城市景觀照明、商業照明、體育場館照明等領域，用它替代高壓汞燈，在相同照度條件下，可節電30%。

LED利用固體半導體芯片作為發光材料，LED的優點是:1光效高 2能耗低 3抗震性能好 4易控制5壽命長6環保，光源中不加汞。目前制約LED在道路照明發展的主要因素有以下幾點:1.產品價格高、性價比低。2.技術上不穩定。3.目前國內關于LED光源的技術參數沒有一個統一的國家標準，為我們對新產品的鑒定和檢測帶來許多困難，只能與現有光源進行相關參數對比。4.型號、規格不統一，缺乏互換性。更換產品需依賴原企業。5.現場維護難度比較大、維護成本高。6.LED道路照明燈具中的光源，可應用于道路照明的只有白色LED芯片，其光色單一。

LED路燈在長春市試驗的結果如下僅供參考

測試地點:人民大街西街。

第一次測試時間:2008年6月21日晚9:00測量某廠家112W LED路燈兩套，168W LED路燈兩套、CIVK2(250W)鈉燈光源路燈兩套，測量方式及數據見測試記錄。

第一次測量結果為:112W LED路燈平均照度14.33LX，照度均勻度 0.43(兩盞燈間距為36.2M)。168W LED路燈平均照度24.29LX，照度均勻度0.50(兩盞燈間距為34.5M)，該街路現安裝路燈為合資產品索恩CIVK2(250W)，光源為高壓鈉燈，平均照度27.41LX，照度均勻度為0.51(兩盞燈間距為34.5M)。雖然從上述數據比較換算可暫時得出該廠家112WLED路燈節能為13.16%(光效相當于光源功率為130.66W的普通高壓鈉燈)，168WLED路燈節能為20.12% (光效相當于光源功率為221.48W的普通高壓鈉燈)。

第二次測試時間:2009年8月21日晚8:20測量某廠家112W LED路燈兩套，168W LED路燈兩套、CIVK2(250W)鈉燈光源路燈兩套，測量方式及數據見測試記錄。

第二次測量結果為:112W LED路燈平均照度6.71LX，照度均勻度0.31(兩盞燈間距為36.2M)。168W LED路燈平均照度11.61LX，照度均勻度0.4(兩盞燈間距為34.5M)，該街路現安裝路燈為合資產品索恩CIVK2(250W)，光源為高壓鈉燈，平均照度25.41LX，照度均勻度為0.49(兩盞燈間距為34.5M)。雖然從上述數據比較換算可暫時得出該廠家112WLED光效相當于光源功率為68W的普通高壓鈉燈，168WLED光效相當于光源功率為110W的普通高壓鈉燈。

相比之下，LED在景觀照明中的應用就取得了令人滿意的效果:1.適用局部或小面積投光照明。2.發光方向性強。3.多個LED光源亮度均勻。

LED在景觀照明中的應用得到了認可，但應正確引導，積極穩妥的使用，避免出現盲目用LED代替高壓鈉燈、金鹵燈等。因此，使用LED產品要因地制宜，切不可盲目、片面的決策，必須根據不同的需要、不同的效果、不同的場合，合理的使用。

(2)燈具的節能

選擇配光好、效率高、維護工作量小的燈具，可以在達到同等照明水平的基礎上，減少燈具的數量和電能損耗，從而起到了節約能源的作用。

(3)變功率鎮流器

該裝置是通過一定時控制器 (一般在路燈開燈后4—6小時)，在路燈回路中串入一附加鎮流器，將燈泡功率降下來，從而達到節能的目的。使用變功率鎮流器會使路面平均照度下降，但均勻度仍保持不變，這在后半夜車流、行人較少時，對使用功能不會有明顯影響。

3.2 管理節能

管理節能，主要是通過加強道路照明的設計、施工和養護管理各環節的限度建設和監管，實現管理節能。主要有合理地設計選擇恰當的照度標準。采用全、半夜燈運行方式，開、關燈的智能化控制等。

1.選擇合理的照度

選擇照度是照明設計的重要問題。照度太低，會影響夜間車輛和行人的通行，產生交通安全事故，造成生命和財產受損的嚴重后果，而不合理的高照度則會浪費電力。

2.全、半夜燈運行方式

現在長春市的主干道很寬，許多道路照明采用了雙臂燈或單臂燈，而下半夜，車輛稀少，對照明質量的要求可以適當降低;此外，現在很多三塊板式的道路結構，在照明設計時通常考慮了快、慢車道的照明，而在后半夜，慢車道的非機動車和行人很少，對照明的要求不高。對于這些情況，采用全、半夜燈的運行方式。可以取得很好的節能效果。

3.采用微機無線監控系統進行控制

利用無線的傳輸方式，用計算機系統對路燈的啟閉、運行狀態、故障監測，從而實現對路燈的遠距離監控和管理。路燈采用平時、一般節日、重大節日分時分段進行控制。

4.合理的養護管理制度

由于光源和照明燈具的污染。使光通量降低、這是造成能源浪費的原因。制定合理的養護管理制度，及時修復故障燈，定期更換壽命到期、光通量降低的光源也是主要的工作，而在設計時，考慮到將來的養護管理工作，多采用維護管理容易的照明方式、照明燈具和光源。將可減少維修的人力工作，也是間接發揮節能的效果。

4 結束語

隨著節能工作的越來越重視，技術的不斷提高。新產品的不斷涌現，控制和管理方法的不斷進步，我們相信一定可以通過綠色照明工程推進，用最低的能耗。獲得最佳的照明效果。

［1］中華人民共和國行業標準《城市道路照明設計標準》CJJ 45—2006

［2］《建筑照明設計標準》GB50034—2004