路燈照明能耗分析與節能途徑
上傳人:A LI 上傳時間: 2012-03-15 瀏覽次數: 413 |
一、概述
據不完全統計,目前我國國內城市道路照明的總燈數約400萬只(套),加上高速公路、工礦企業、機場、碼頭等非市政照明燈具約100萬只(套),總數超過500多萬只,并且每年以10%以上的速度遞增。其中城市公共照明在我國照明耗電中占30%的比例,約439億kWh,以平均電價0.65元/kWh計算,一年開支達285億元,成為各地財政部門的一大負擔。
根據2004年國家建設部的統計結果,我國照明耗電大體占全國發電總量的10%-12%。目前國內全年的照明耗電量是三峽水利發電工程全年發電量能力840億度的兩倍多,可以看出路燈照明的節能有很大的潛力,可以帶來相當可觀的社會與經濟效益。
本文在不考慮新光源等革命性新技術的前提下,對傳統路燈照明的能耗和節能途徑進行了分析和討論。對路燈節能的可行性進行了論證。
二、路燈照明的能耗分析
目前國內路燈照明光源一般采用高壓鈉燈、高壓汞燈和金屬鹵化物燈。常用的功率為150W,250W,400W,目前最常用的是250W和400W兩種。
路燈照明消耗的能源主要消耗在以下幾個方面:
2.1 光源能耗
為光源發光所帶來的能耗,也就是電能轉化為光能的部分,隨著電壓升高,光源的功率、光通量和光效也相對增加,但是光效的增加幅度要小于功率和光通量。也就是說增加供電電壓增加的功率所帶來的增加的光效變小了。
2.2 器件能耗
主要為路燈輔助器件的能耗,包括補償電容、鎮流器、起輝環節的能耗。
2.3 其它能耗
主要包括供電線路損耗等消耗。
三、節能率
為了能對節能效果做一個評價,我們在這里對節能率指標如式3.1進行了定義。
式中,Po為節能前功率,Ps為節能后功率,η為節能率。可以看出節能率為采用節能方法后能節約的能牦百分比,節能率越高,該節能方法的節能效果越明顯。
四、路燈照明節能途徑
從路燈能耗的分析,我們可以得出以下四個路燈照明節能途徑:下限功率、克服電網電壓升高、按需照明、降低線損。
4.1 下限功率
以250W高壓鈉燈為例,路燈的額定工作電壓為220V,額定功率為250W。但實際上由于線路損耗導致壓降,路燈可以在190V正常工作。如果能夠讓線路上的路燈都工作在190V時,即工作在下限功率、可以實現路燈的正常工作,且不影響道路的正常照明。
通過測算,路燈的供電電壓為220V時,標稱功率為250W,如果通過技術手段使每盞路燈的供電電壓都為190V,工作功率為196W,則路燈采用這一方法后的節能率為
4.2 克服電網電壓升高
電網的供電電壓并不是一成不變的,往往會隨著負載的變化而波動變化。尤其是后半夜城市電網的負載下降后,路燈照明的供電電壓會明顯升高,導致耗電增加,路燈變亮,同時由于供電電壓升高還會大大降低路燈的壽命。根據現場的測量,后半夜通常的路燈供電電壓有時會升高到240V。
可以進行估算,電壓升高到240V時,路燈功率為298W,如果通過技術手段使每盞路燈的供電電壓控制在190V,工作功率為196W,通過這一方法的節能率為:
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