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现代路灯照明节能技术与设备.doc
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现代路灯照明节能技术与设备现状
麦尼电控技术 镇强
[摘要]节能市场还不够规,并且这是一个有技术门槛的市场,因此除普通用户外,节能产
品和技术,连节能经销商都觉得有点“眼花缭乱”。应合作伙伴要求,写本文章,描述照明
节能的技术畴,理想技术要求,以与目前照明控制类产品的技术路线分析。
上世纪 70 年代,日本国等发达国家出现能源危机,开始出现路灯节能技术。我国早
期的一些节能公司也从 90 年代中期,开始引进和研发路灯照明节能技术,通过近 10 年的
发展,在不断淘汰旧技术同时,也出现了许多新技术。我国的节能技术公司,比世界其它
任何国家都刻苦努力,其产品和技术,将在照明节能史上留下“悲壮或光辉”的一页。
现在的路灯照明节能技术,品种之多,厂商商业“神秘”表达,对一个专业技术人员来
说,都是眼花缭乱,而从用户角度看,更是“水中看月,雾里看花”。
不管是出于商业目的,或作为节能新事物了解不深,目前照明节能事实上出现了许多
误导的区域,需要引起足够重视。节能公司出于自身利益伤害到用户,最终受害的是自己。
这些都说明路灯照明节能市场的不成熟性和成长性。在市场成熟时,各节能厂商,应
该客观,理性,正确表述其产品技术路线,产品性能。在一样技术路线上,各厂商应努力
追求高品质和寻求附加增值服务。
为了能尽快寻找发展方向,有必要对“路灯节能”技术畴,理想路灯节能产品的概念,
以与实现路线做个梳理。同时,对市场出现的一些产品,按技术路线分类,对其优缺点做
个客观公正评价,对照明节能市场中出现的一些商业“误导”或错误观点加以纠正。
一、路灯节能的技术畴
照明节能技术包括:
1、高效光源,如无极灯,LED 灯
无极灯理论寿命能达到 6-10 万小时,光效与钠灯相当或略低,目前存在的问题是,
价格过高,灯具有永磁,居里温度低,过热易失磁损坏,功率难做大,电子元件过多
影响灯具寿命,可能存在谐波问题和电磁兼容问题,发展前景不明朗。
LED 光源被我国政府所重视,理由是:一旦 LED 能成为今后的主流照明光源,
如果核心技术掌握在别国手中,就象 DVD 一样,我国将付出沉重的知识产权代价。
目前 LED 的光效只有 50lm/W,远低于钠灯 120lm/W,钠灯灯管能承受 800 度
高温正常工作,而在一样光通量时,发热更严重的 LED,半导体材料极限温度只有
150 度,封装树脂温度更低,树脂在高温下老化非常严重,LED 受激发材料特性影响,
光半衰期短,这些都是目前无法解决的问题。目前 LED 成为主流照明光源,没有理论
上的支持。(政府和舆论对 LED 的误导十分严重!!)
2、高效反光灯具
采用新材料,优化反光角度可适度改善光效,改变传统景观灯球磨沙习惯,采用
定向镀膜发光技术,可大幅提高传统景观灯地面照度。与时清洁灯具也是节能的手段
之一。
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3、“按时段情景”控制节能
对城市路灯,最有效,最简洁的方法是,采用多时段“情景”节能控制节能。
城市以与高速公路、隧道的照明有别于商业照明或家用照明。
对车间需要精密装配等场合,照明必须满足规值,否则,节能照度低,次品多,单位
合格品用能更多,工资等费用分摊成本更多,得不偿失。这些固定照明场合,一般更换灯
具光源等方法,满足照度和节能要求,并做到人走关灯。
而对于城市照明,采用固定降压或更换灯具光源以与换小功率,很难满足上半夜以与
后半夜照明情景的需求。
另外,城市照明或道路照明,有如下功能要求:
1、城市文明程度,必须有路有灯,城市形象的直接表现,
2、社会治安,如果夜晚一团漆黑,犯罪率大幅上升,公安和民众投诉多,
3、繁荣地方经济,增加政府税收,灯光亮,夜晚商业活动繁荣,市场活跃,
4、交通安全,前半夜如果灯光太暗,或后半夜隔盏亮形成班玛效应,影响交通安全。
照明节能是“锦上添花”的事,因此,不要因节能导致事故发生,导致电网公众危害,
导致影响正常照明。
对进行节能改造还需要满足:
1、不影响正常照明(以人为本,情景节能),
2、设备安全可靠稳定,免日常维护,无条件保障照明,
3、对电网电磁兼容,符合入网规,
4、不影响灯具以与照明设施寿命(最好能延长),
5、节电率较高,有较好的经济和社会效益。
在满足上述要求情况下,如果能在旁晚开灯后,充分点燃灯具,随后将电压稳定在
210V,保障旁晚的充足照明,在交通流量减少或人流量下降的晚上 9:00,将电压精密
稳定下调到 200V,在交通流量稀少或大家回家休息的 12:00,将电压缓慢下调到 190
或 185V,最大限度节能,直到天亮灭灯。
因此除采用高效灯具和光源外,还可采用“智能时段情景”控制节能技术,在满足正常
照明同时,更大限度节约能源,延长灯具使用寿命。
在实施照明工程以与开发照明节能产品时,必须考虑人体生物工程因数,比如人眼瞳
孔的适应性和视觉效果(光线暗,瞳孔扩,光线强,瞳孔收缩,产生的视觉效果一样)。
因此,对路灯照明,特别强调的是:旁晚太阳刚下山时,需要高亮度照明,由于太强,
使人瞳孔收缩,进光量少,旁晚交通事故最多也证明了这一点。
二、理想控制类路灯节能产品的技术要求
由于目前的所有照明灯具(除置 APFC 电子镇流器外,但市场无此灯具),都对电压敏
感,与电压的调节和波动,明显表现出亮度的变化和功率的变化,因此,目前“节能控制
器”均采用调节电网电压方式进行控制。
路灯节能控制可分:单灯电压控制,和集中电压控制。
电网对灯具而言属电压源,调节灯电流也是通过调节电压实现的,因此,有些产品说
是“限电流”方式,实际也是电压控制,只是商业需要,让人更“神秘”罢。
因此,谁能将适应路灯的“交流稳压”电源做好,谁就能做出好的路灯节能产品。
交流稳压电源属古老而传统的技术,但实现路灯的交流稳压调压,看起来容易,做起
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来确不是一件容易的事,这也就是许多路灯节能技术公司“勇敢地陷入技术的泥潭”的原因。
目前大部分节能公司,不去深入了解照明灯具的阻抗特性,电弧特性,想当然地将某
些技术简单用于路灯节能,导致许多照明节能产品不被用户所接受。
一般路灯节电器的技术标准:
按照路灯部门的实际经验,路灯节电器需要满足以下要求:
⑴ 能调节开灯预热时间,让灯充分点燃。
⑵ 能按多时段精确调节输出电压,保障各时段照度,调节时灯不闪不灭,无电网闪断冲击。
⑶ 根据需要,晚上 9 点前保照度不节能或少节能。
⑷ 具有监控开关灯接口和监控调压接口,可由中央控制室发出调压命令和开关灯。
⑸ 路灯节电器白天不工作,减少白天空耗,提高节电率。
⑹ 节电器工作电压围 180-260V(AC),具有稳压输出功能,保护灯具。
⑺ 能抗三相严重不平衡输出,甚至某相空载而设备正常节能。
⑻ 由节电状态转换到旁路,以与由旁路转换到节电状态,不灭灯,以便维护维修。
⑼ 具有防雷装置和安全接地。
⑽ 具有无条件保障照明功能,设备损坏、过流、过压、欠压、过热自动旁路,并能记录故
障代码,以便维修维护。
⑾ 具有较高的节电率。
注:
⑴――只有灯具足够电压充分预热后降压,灯具寿命才能保障。
⑵――闪断调节,对灯具,电网以与节能设备都是不利的,固定降压,群众投诉,灯具寿
命短,换灯多,节能不节钱。
⑶――保障正常照明功能,和城市繁荣。
⑽――设备损坏,与时保障照明,次日进行维修,不至于投诉半夜派人维修。
三、各种“控制类”路灯节能产品技术路线以与优缺点
随着技术进步和节能工作的深入,早期的“系统节电器”(压敏电阻,补偿电容)已经
没有市场,有些“节电”技术带有商业欺诈,也失去市场。以下就目前市场中出现的节电器
按技术路线进行分类分析:
(1)半夜灯隔盏亮控制(70 年代美、日、能源危机时采用)
由于三相线路,要进行 1/2 功率控制,无论如何都将出现三相严重不平衡。
主要缺点:
变压器寿命缩短,三相严重不平衡,选型困难。
功率总严重不平衡,威胁高压电网安全。
严重不平衡,导致轻载相电压过高,灯具烧毁严重。
后半夜时,出现斑马效应,给行车带来安全隐患,
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