答:常见的路灯节能技术有以下几种:
(1)路灯无线监控系统:
照明监控系统如图4-12所示,由中央调度室的微机网络系统、无线通信系统和现场 的路灯开关箱智能终端组成。系统根据本地的日出日落时间和光照值,采用时控和光控 相结合的控制方法,通过无线数传信道自动遥控开/关灯,并能智能调节电压、遥测现场的 工作电压、电流、功率等数据,可对采集到的数据进行分析,自动计算亮灯率,从而判断路 灯运行情况。系统可实现各种故障的语音和声光报警、防盗报警,提高城市照明系统的运 行可靠性。智能化程度高,系统安装复杂,投资规模较大,不适合现阶段大规模推广。
图4-12 照明监控系统
(2)可控硅调压节能:
可控硅是传统的电力电子器件,在20世纪90年代初期开始应用到路灯节能上。采 用可控硅交流调压技术的原理是利用可控硅在路灯配电柜或箱式变压处让交流电压在一 个周期里间断通过或关断来达到调低电压的目的,但其缺点是可控硅交流调压会产生高 次谐波和线路震荡,降低灯泡寿命,如果是公用变压器还会产生电力污染。因此,这种技 术已被证明不是理想的节能方式,现已很少采用。
(3)单灯节能控制:
单灯节电控制系统采用扼流技术达到节电效果,其控制原理如下:在设备通电后,经 单灯节电控制系统数控接收模块控制器,将路灯设备控制在满功率状态,随后按预先设置 好的程序,使路灯照明功率及照度按时间自动对道路照明照度进行调节。这种方式的投 资较大,达200～400元/灯,且需要建设集中监控系统来进行统一控制,可靠性差、故障发 生率高,安装和维护都比较麻烦,目前在国内很少采用。
(4)分挡位电磁降压节能:
以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化,采用AC-AC直接变换技术调整 电压,输给灯光负载的电压为最适宜值,达到既节电又保证照明标准要求的双重目的。可 以对路灯灯具进行软启动,分时段自动降压,故障自动旁路,对电网无污染,投资少回收 快,安装方便,节电率较为理想,是国内采用最多的路灯节能方式,最受合同能源管理节能 服务公司欢迎。
(5)无触点稳压节能:
无触点稳压节能是国内技术水平较高的一种节能技术,每相采用多抽头的自耦变压 器和升压变压器为主要器件,使用可控硅作为开关元件,每相独立控制,电压可升可降,无 触点稳压,稳压精度高,安全性和可靠性高。对电网的过压或欠压进行快速自动补偿,为 负载提供稳定的正弦波电压。额定电压、节电电压水平以及斜坡式升压和降压都是在约 0.1 s内瞬间完成,因此,照明设备既不会因突然的电压过低而灭弧,也不会因电压过高而 烧毁。对电网无任何干扰,同时,还可以提高额定负载的功率因数,减少无功损耗;其软启 动功能、稳压水平及慢斜坡方式的电压下调功能,增加了对照明系统的保护作用。主要应 用在照明条件极差或对照明要求高的场所,目前,国内在隧道照明节能方面和新建道路照 明节能方面为设计院的首选产品。投资相应较高,节电率较高,投资回报较高。
(6)大功率LED光源路灯灯具:
LED作为路灯发光效率高,灯具反射损失低。目前,白光LED的发光效率约为 80 lm/W,较传统高压钠灯可以节电50%～60%;不需高压,安全性高;安装维护简便;模 块安装、无多余配线;不会造成光污染或浪费;长寿命,意味着不需要经常进行更换,维修 费用低。在铺设成本、耗电成本及寿命方面均大大优于高压钠灯。不足的是照明角度偏 小、不均匀,颜色显色指数偏低,光学、散热设计复杂。当前技术下的光通量还不够,光效 太低,品质难以保证。另外,LED路灯的价格过高,目前,根据不同功率和安装高度,其价 位在3 000～5 000元/只,大面积推广应用有困难。
(7)高频无极灯路灯灯具:
高频无极灯由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成,如图4-13所示:
图4-13 高频无极灯路灯灯具
其工作原理是:将高频电磁场能量以感应方式耦合到灯泡内,使灯泡内的气体被击穿 形成等离子体,等离子体受激原子返回基态时,辐射出254 nm的紫外线,灯泡内荧光粉 受到紫外线激发而发出可见光。寿命长达6万h以上,是白炽灯的60倍,节能灯的12 倍,高压钠灯的4倍。电压在185～255 V可正常工作。发光效率高,可达60 lm/W以 上。比白炽灯节能70%以上,比高压汞灯、高压钠灯、金卤灯节能50%以上,具有极低的 运行成本和维护成本。目前,在许多城市新建的道路照明上开始采用。投资回报率高,使 用年限长,经济效益明显。
(8)风光互补太阳能节能路灯:
风光互补路灯系统如图4-14所示:
图4-14 风光互补路灯系统
主要组成是:风力发电机、太阳能电池组、控制器、蓄电池、光源。在白天可以利用太 阳光和风力资源发电,晚上利用风力发电机发电,弥补了风能供电或太阳能供电的单一 性,使供电系统更具稳定性和可靠性。运行的时候通过蓄电池向负载放电,为负载提供电 力。路灯开关无须人工操作,由智能时控器自动感应天空亮度进行控制。风光互补路灯 不需要输电线路,不消耗电能,有明显的经济效益。主是问题是技术还不够成熟,投资大, 投资回收期较长,目前应用较少。