道路照明的節(jié)能分析
摘 要 對道路照明設(shè)計(jì)中的全、半夜燈和安裝節(jié)電裝置等兩種方式進(jìn)行利弊比較。
關(guān)鍵詞 道路照明 節(jié)能路燈桿
節(jié)約能源是發(fā)展經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定社會(huì)的一項(xiàng)重要任務(wù)。能源的種類很多,但是電能是最基本、使用最廣泛的一種能源。2004年,隨著全國的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,全國各地都感到電能的緊張和缺乏。因此節(jié)約電能,保障經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,成為了我們急需解決的一個(gè)首要問題。
道路照明是電力的一個(gè)很大的用戶,在保證道路照明的功能前提下,節(jié)約電能對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用,所以探討道路照明的節(jié)能很有必要。
道路照明的節(jié)能首先是要注重設(shè)計(jì)。路燈桿在確定道路照明的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),要合理選擇照度值。城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[CJJ45-91]中,規(guī)定的最高平均照度值為20Lx,隨著社會(huì)的發(fā)展,適當(dāng)提高也是可以的。但目前有的城市要求過高,平均照度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)。從某種角度來看,亮一些當(dāng)然好,但是我們應(yīng)該以近期的國力為基點(diǎn),實(shí)事求是,量力而行,不可盲目攀比,不切實(shí)際的超前,造成不必要的浪費(fèi)。
在道路照明設(shè)計(jì)中選擇節(jié)能電器也是一種行之有效的節(jié)能措施。例如選用發(fā)光效率高的光源,盡可能少用發(fā)光效率較低的白熾燈和高壓汞燈;選用高效的燈具,不要使用配光不合理和光效低的燈具;推廣使用電子鎮(zhèn)流器,逐步取代電感式鎮(zhèn)流器;完善對單燈進(jìn)行無功補(bǔ)償,提高功率因數(shù),減少線路上的能耗損失。
道路照明設(shè)計(jì)中對節(jié)能具有重大貢獻(xiàn)的還有一項(xiàng)就是選擇運(yùn)行方式。目前使用較多的有兩種方式:一是采用全、半夜燈運(yùn)行方式,另一種是采用安裝節(jié)電裝置。這兩種方式各有利弊,現(xiàn)作如下分析比較。
1、全、半夜燈運(yùn)行方式
全、半夜燈運(yùn)行不論是單側(cè)布置或雙側(cè)布置,一般是不提倡用關(guān)閉一側(cè)路燈的辦法。這種方法雖然不需要增加投資,但是它對照明的質(zhì)量(照度、均勻度)影響很大。另一種是采用間隔亮燈、熄燈的方法。此種方法對照明的質(zhì)量影響相對來講要小一些,但要另外增加一條半夜燈線路,總投資有所增加。較好的一種方法是采用雙光源的燈具,在后半夜可關(guān)閉其中一盞光源。這種方法對照度有一些影響,但對均勻度基本沒有影響。它也需要增加一條半夜燈線路,并且雙光源的燈具的價(jià)格較高,所以總投資增加較多。上面對全、半夜燈的節(jié)能運(yùn)行方式進(jìn)行了定性的分析,下面對它們的經(jīng)濟(jì)也作一些比較。(僅對不同的部份和按本地的價(jià)格計(jì)算)
例:一條三相路燈線路,安裝有400W高壓鈉燈48盞,平均間距35m,功率因數(shù)單燈補(bǔ)償?shù)?.8。(電源點(diǎn)到第一盞燈距離為35m)
1.1全部為全夜燈運(yùn)行
電流:1=400×1.15×48÷1.732÷380÷0.8=41.94(A)
按電流矩計(jì)算選擇可知,應(yīng)選35mm2的電纜。電纜的投資為:10.6元/m×7392m(單芯電纜)=78355.2元
1.2按全、半夜燈各一半運(yùn)行
電流:1=400×1.15×24÷1.732÷380÷0.8=20.97(A)
按電流矩計(jì)算選擇可知,應(yīng)選16mm2的電纜。電纜的投資為:5.6元/m×7392m×2(全、半夜回路)=82790.4元
電纜保護(hù)管(增加半夜回路)投資為:10.5元/m×35×48=17640(元)
增加電器一套:400元左右
投資合計(jì):82790.4元+17640元+400元=100830.4元
“全、半夜燈各一半運(yùn)行”比“全部為全夜燈運(yùn)行”增加投資:100830.4元-78355.2元=22475.2元
半夜燈運(yùn)行按從0點(diǎn)到早上5點(diǎn)計(jì)算,年節(jié)約電費(fèi)為:0.432元/度×0.4×1.15×24盞×5小時(shí)×365天=8703.94元
收回投資年限為:22475.2元÷8703.94元=
2.58(年),即采用半夜燈運(yùn)行后增加的費(fèi)用兩年半左右就可以收回。
2、采用雙光源燈具
若在本例中選用雙光源燈具,我們可將光源分為250W和150W(注:照度有所降低)。
經(jīng)過計(jì)算可知應(yīng)選用25mm2和16mm2的電纜。其投資為:(5.6元+8.2元)×7392=102009.6元
經(jīng)了解,雙光源燈具與單光源燈具的差價(jià)在700元左右,總價(jià)差為33600元。所以,“采用雙光源燈具”比“全部為全夜燈運(yùn)行”增加投資75294.4元。
半夜燈(150W)運(yùn)行按從0點(diǎn)到早上5點(diǎn)計(jì)算,年節(jié)約電費(fèi)為:0.432元/度×0.15×1.15×48盞×5小時(shí)×365天=6527.95元
收回投資年限為:75294.4元÷6527.95元=11.53(年),即采用雙光源燈具用150W作半夜燈運(yùn)行后,增加的費(fèi)用要11年半左右可以收回。
3、采用節(jié)能裝置方式
現(xiàn)在節(jié)電裝置的種類很多,但是其主要原理都是通過對電壓的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。隨著城市建設(shè)的發(fā)展,在很多大、中城市的路燈大部分使用專用路燈變壓器,在整個(gè)運(yùn)行時(shí)段,它的電壓質(zhì)量是比較穩(wěn)定的。節(jié)電裝置應(yīng)該是在后半夜投入運(yùn)行。如果在全時(shí)段投入運(yùn)行,則對前半夜的照度值影響很大,以至損害設(shè)計(jì)思想,達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于降低電壓、照度值降低、節(jié)能比例的數(shù)據(jù),我們對一盞250W的高壓鈉燈作過對比試驗(yàn),如下表:表1
電壓(V)
|
比例
|
照度值(LX)(點(diǎn)照度)
|
比例
|
有功功率(W)
|
比例
|
220
|
1.0
|
607
|
1.0
|
250
|
1.0
|
200
|
0.909
|
470
|
0.774
|
200
|
0.8
|
190
|
0.864
|
440
|
0.725
|
180
|
0.72
|
185
|
0.841
|
410
|
0.675
|
170
|
0.68
|
180
|
0.818
|
380
|
0.626
|
160
|
0.64
|
我們通過高壓鈉燈的工作特性隨電源電壓變化的規(guī)律圖也可以知道,隨著電源電壓的降低,光通量的輸出降低比例略高于燈消耗功率的降低比例。
在使用節(jié)電裝置的同時(shí),我們還應(yīng)該注意一個(gè)問題:道路照明是一種負(fù)荷分散而又遠(yuǎn)距離供電的運(yùn)行方式,它在導(dǎo)線選擇時(shí),電壓損失已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的底線。 如果節(jié)電裝置降低電壓過多, 可能會(huì)影響線路后段的路燈正常運(yùn)行。
使用節(jié)電裝置的經(jīng)濟(jì)效益也是明顯的。按上面的例子,可選一臺(tái)30kVA的節(jié)電裝置,價(jià)格約33000元。節(jié)電按20%計(jì)算,年節(jié)約電費(fèi)為:0.432元/度×0.4×1.15×48盞×5小時(shí)×365天×20%=3481.57元。由于電壓降低10%,燈泡電器壽命延長約30%,經(jīng)濟(jì)價(jià)值每年約為1440元。收回投資年限為:33000元÷(3481.57+1440)元=6.7(年),即采用節(jié)電裝置節(jié)約電能,增加的投資約需6年半左右可以收回投資。
通過以上的分析,我們匯總比較如下:表2
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均勻度
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節(jié)電量
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投資增加
|
投資回收年限
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工程量
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按全、半夜燈各一半運(yùn)行
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較差
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大
|
少
|
2.58
|
較大
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采用雙光源燈具
|
好
|
較大
|
多
|
11.53
|
大
|
采用節(jié)能裝置方式
|
好
|
較小
|
較多
|
6.7
|
小
|
節(jié)能的方式很多,我們僅對上面三種作了一些分析。各個(gè)地方要根據(jù)本地的實(shí)際情況進(jìn)行選擇不同的節(jié)能方法。例如各地的電費(fèi)價(jià)格、運(yùn)行方式不一樣,投資回收的年限也就不一樣。
上一公司動(dòng)態(tài):照明燈具行業(yè)四大暢銷產(chǎn)品發(fā)展態(tài)勢
下一公司動(dòng)態(tài):路燈桿的產(chǎn)地主要集中在哪些地區(qū)!