實(shí)用節(jié)能技術(shù)論文(2)
實(shí)用節(jié)能技術(shù)論文
實(shí)用節(jié)能技術(shù)論文篇二
淺析兩種實(shí)用節(jié)能技術(shù)在道路照明中的應(yīng)用
摘要：進(jìn)年來(lái)，我國(guó)的市政建設(shè)取得了飛速的發(fā)展，道路照明質(zhì)量不斷提高，高強(qiáng)度氣體放電燈被廣泛使用，對(duì)改善我國(guó)的投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，方便群眾生活，美化城市和作為一個(gè)外向型現(xiàn)代化城市的建設(shè)起了很大作用。但是伴隨而來(lái)的是能耗的大幅度提高，特別是近年來(lái)能源價(jià)格大幅度提升，使電力耗費(fèi)成為負(fù)擔(dān)，加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)，以期減緩能耗上升的趨勢(shì)在全球都在提倡綠色照明的時(shí)代，路燈的節(jié)能必然成為一種趨勢(shì)。本文以數(shù)據(jù)事實(shí)為依據(jù)，通過(guò)科學(xué)的計(jì)算，介紹兩種照明光源節(jié)能的方法，論述在滿足交通安全的前提下，節(jié)能定量分析及推廣使用的可行性和重要性。
關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保 道路照明 技術(shù)應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前沿：我國(guó)照明界早已認(rèn)識(shí)到節(jié)能的重要性，并開(kāi)始提倡綠色照明。2003年，我院對(duì)市內(nèi)世行貸款項(xiàng)目――中華大街、體育大街、槐南路等主要道路照明項(xiàng)目采用了ILUEST智能照明調(diào)控裝置的設(shè)計(jì)，節(jié)能效果顯著，達(dá)20%以上。但有一個(gè)缺點(diǎn)，成本投資太大，需3-4年才能收回成本，在國(guó)家大力推廣照明節(jié)能的良好形勢(shì)下，節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用如雨后春筍般，層出不窮的應(yīng)用于全國(guó)各大城市。
一、智能化節(jié)能型路燈箱式變電站
(一).節(jié)電原理及產(chǎn)品主要優(yōu)點(diǎn)
(1)產(chǎn)品節(jié)電原理：智能路燈節(jié)能裝置中配備獨(dú)特的微電腦控制程序，采用了動(dòng)態(tài)優(yōu)化的智能控制技術(shù)，用以調(diào)整動(dòng)態(tài)變化中的系統(tǒng)用電參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，保障用電系統(tǒng)始終工作于最佳狀態(tài)的同時(shí)達(dá)到最佳的節(jié)電效果。
(2)主要優(yōu)點(diǎn)：①此路燈節(jié)能裝置為人機(jī)界面，調(diào)節(jié)方式靈活;不產(chǎn)生高次諧波，輸出端始終是完整的正弦波，對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染，對(duì)用戶(hù)的有線信號(hào)、無(wú)線信號(hào)均無(wú)任何干擾，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染，屬于環(huán)保型的智能節(jié)電產(chǎn)品;能耗小、使用壽命長(zhǎng)，提高設(shè)備運(yùn)行效率，減少多余電費(fèi)支出;相對(duì)成本低，回收成本周期短，一般不超過(guò)1.5年，特別適于新建線路中;能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)輸入、輸出電流、電壓和功率等參數(shù)提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、故障診斷和自動(dòng)保護(hù)，穩(wěn)定工作電壓，設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定可靠;節(jié)電效果顯著，可達(dá)25%--60%針對(duì)電網(wǎng)電壓偏高和波動(dòng)等現(xiàn)象，調(diào)控裝置可根據(jù)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，實(shí)時(shí)在線調(diào)控輸出最佳照明工作電壓，并將其穩(wěn)定在±2.5%以?xún)?nèi)，有效提高電力質(zhì)量，從而達(dá)到穩(wěn)定最佳工作電壓的目的。根據(jù)用戶(hù)實(shí)際的照明需求，調(diào)控裝置還可通過(guò)程序進(jìn)行多時(shí)段節(jié)能電壓設(shè)置，從而滿足用戶(hù)不同光源、不同時(shí)間的需求，實(shí)現(xiàn)最佳照明狀態(tài)和最大節(jié)電率。②能夠?qū)崟r(shí)穩(wěn)壓、控壓，路燈后半夜的供電電壓會(huì)達(dá)到250V，智能調(diào)控裝置高穩(wěn)定的最佳照明電壓，能夠延長(zhǎng)電光源壽命，減少照明運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用。③實(shí)現(xiàn)智能照明調(diào)控。為了滿足不同用戶(hù)對(duì)照明燈具控制的需要，有多種模式可供選擇?？砂船F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通過(guò)天文鐘、智能探頭或內(nèi)部編程、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)遙控，實(shí)現(xiàn)時(shí)控、光控、程控等多種智能化控制。并可根據(jù)不同時(shí)段、不同燈具、不同亮度要求。調(diào)控裝置采用手動(dòng)和自動(dòng)雙旁路系統(tǒng)，以保證照明設(shè)備不斷電，正常安全運(yùn)行;串行通信遙測(cè)、遙信、遙感、遙控等功能，并可與上位機(jī)組網(wǎng)，執(zhí)行調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)中心系統(tǒng)控制。安裝調(diào)試簡(jiǎn)便，不改變?cè)泳€模式，免維護(hù)，無(wú)需設(shè)專(zhuān)人管理，降低維護(hù)費(fèi)用，減少維護(hù)工作量。
(二).產(chǎn)品節(jié)能及效益分析：以400W的高壓鈉燈為例，當(dāng)電壓從242伏降到154伏時(shí)輸入功率變化如下：分檔1234567電壓(V)242220216212201192154輸入功率(W)544450433417375342220。例：鄭開(kāi)大道，道路寬42m,10車(chē)道，12m高路燈，35m間距交錯(cuò)布置，后半夜電壓從采用節(jié)能前240V變至采用節(jié)能后196V。后半夜未采用節(jié)能時(shí)電壓為242V時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量路面平均照明Eav=35lx，后半夜采用節(jié)能措施后電壓為192V時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量路面平均照度Eav=25lx。圖一 后半夜采取節(jié)能措施前后所測(cè)照度值，假設(shè)鄭開(kāi)大道一臺(tái)160KVA路燈箱變，所供路燈512盞，每盞400W、原方案用電量按平均每天11小時(shí)(前半夜4小時(shí)、后半夜7小時(shí))計(jì)算：前半夜 電壓為220V：512×0.45(KW)×4(h)=922KWh后半夜 電壓為242V：512×0.544(KW)×7(h)=1950KWh，年用電量為2871×365=1048023 KWh,按0.5元/KWh計(jì)算，電費(fèi)為52.4萬(wàn)。采用智能化節(jié)能型箱式變后每天用電量：1、前半夜 電壓為220V：512×0.45(KW)×4(h)=922KWh2、后半夜 電壓為192V：512×0.342(KW)×7(h)=1226KWh，年用電量為2148×365=784020KWh,按0.5元/KWh計(jì)算，電費(fèi)為39.2萬(wàn)。一年節(jié)約電費(fèi)13.2萬(wàn)，節(jié)電率為25%以上。
二、數(shù)字式高強(qiáng)度氣體放電燈智能程控器
(一)、節(jié)電原理及產(chǎn)品主要功能
(1)、節(jié)電原理：1、通過(guò)提高功率因數(shù)可實(shí)現(xiàn)在保證照明效果不變的前提下節(jié)電20%，即以提高轉(zhuǎn)換效率來(lái)實(shí)現(xiàn)的節(jié)電。2、通過(guò)分時(shí)段調(diào)光控制可以在第二種節(jié)電途徑的基礎(chǔ)上再節(jié)電20%，即以系統(tǒng)智能控制來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)電，使綜合節(jié)電效果可以達(dá)到30%以上。
(2)、智能程控器具有以下功能：1、數(shù)字軟啟動(dòng)功能：根據(jù)光源類(lèi)型，自動(dòng)選擇輸出方式，在光源正常點(diǎn)燃后進(jìn)行數(shù)字控制的預(yù)熱，最大限度的減少啟動(dòng)電流對(duì)光源的沖擊，有效地延長(zhǎng)了光源使用壽命。2、數(shù)字系統(tǒng)隨機(jī)啟動(dòng)技術(shù)：在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，智能程控器每次啟動(dòng)的延時(shí)長(zhǎng)度通過(guò)系統(tǒng)控制軟件預(yù)置的隨機(jī)變量設(shè)定，這樣避免因同一線路上多機(jī)同時(shí)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成的大電流沖擊。最大限度的降低對(duì)配電設(shè)備和供電線路的要求，改善電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。3、數(shù)字自動(dòng)匹配光源技術(shù)：智能程控器內(nèi)部裝有A/D轉(zhuǎn)換器，采用函數(shù)計(jì)算的軟件方式對(duì)輸出端進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣。采樣后的數(shù)字信息通過(guò)微電腦芯片處理，自動(dòng)識(shí)別出當(dāng)前負(fù)載類(lèi)型，并自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)部參數(shù)及驅(qū)動(dòng)策略，實(shí)現(xiàn)較為理想的匹配。4、數(shù)字自動(dòng)調(diào)光技術(shù)：智能程控器內(nèi)置功率控制方案，可以針對(duì)用戶(hù)要求進(jìn)行設(shè)置，而且這種功能的實(shí)現(xiàn)不須外加任何調(diào)壓設(shè)備及人為操作。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)輸出功率在額定功率35%-100%范圍內(nèi)的線性調(diào)整。其調(diào)光的深度、趨向、時(shí)段均可通過(guò)軟件設(shè)置完成。5、數(shù)字功率控制技術(shù)：數(shù)字功率控制技術(shù)是通過(guò)微電腦芯片對(duì)輸出頻率的精確合成實(shí)現(xiàn)的。使功率輸出穩(wěn)定精確。即使電網(wǎng)電壓大幅度波動(dòng)，實(shí)際的輸出功率穩(wěn)定度也優(yōu)于±1%。6、數(shù)字“聲頻共振”抑制技術(shù)：數(shù)字保護(hù)技術(shù)、軟件升級(jí)功能、數(shù)字自診斷技術(shù)、數(shù)字聯(lián)機(jī)調(diào)光技術(shù)、數(shù)字聯(lián)機(jī)控制技術(shù)。7、具有預(yù)熱啟動(dòng)，熱態(tài)再啟動(dòng)功能。
(3)、數(shù)字式高強(qiáng)度氣體放電燈智能程控器的主要技術(shù)指標(biāo)：線路功率因數(shù)c o s φ > 0 . 9 9 5 、電源電壓AC170V～AC265V;頻率40HZ～200HZ、電源波形畸變<6%、平均照明流明系數(shù)>0.95、正常工作環(huán)境溫度范圍-25℃～+55℃、平均壽命>20000小時(shí)。
(二)、產(chǎn)品節(jié)能及效益分析：1、高強(qiáng)度氣體放電燈使用時(shí)需要配備鎮(zhèn)流器和觸發(fā)器，傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器自身發(fā)熱嚴(yán)重，功率因數(shù)僅為0.45～0.85，線路損耗很大，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。而智能程控器采用電子線路進(jìn)行高效轉(zhuǎn)換，功率因數(shù)高達(dá)0.995以上，具有恒功率輸出、能效高、燈電流波峰比低、良好的電磁兼容性等特點(diǎn)。2.由于智能程控器具有軟啟動(dòng)和恒功率輸出的功能，可以延長(zhǎng)燈泡使用壽命，每盞路燈按使用壽命24000小時(shí)以上算，即使用壽命為6年，經(jīng)實(shí)際測(cè)定，采用智能程控器后，燈泡使用壽命可延長(zhǎng)1倍以上，可大大降低維護(hù)路燈所產(chǎn)生的人工和材料的費(fèi)用。
三、結(jié)束語(yǔ)：做為設(shè)計(jì)工作者，在設(shè)計(jì)中考慮多為國(guó)家節(jié)省資金和能源，是我們義不容辭的責(zé)任。因此,目前在國(guó)內(nèi)道路照明行業(yè)，針對(duì)情況對(duì)光源采用不同方式的節(jié)能，將是一項(xiàng)非常重要的工作。
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