導(dǎo)語：城市道路LED節(jié)能燈改造一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

城市道路照明系統(tǒng)是夜間人行和車行交通的安全保障，在滿足照明功能的條件下必須重視節(jié)能減排問題。雖然道路照明的要求越來越高，但并不是照明越亮越好，研究出適合城市道路照明節(jié)能方案與技術(shù)還有很多工作要做。目前，節(jié)能作為我國的一項(xiàng)基本國策，已經(jīng)越來越受到各行各業(yè)的重視。道路照明是一個(gè)很大的電力用戶，在保證道路照明水平的前提下，節(jié)能是很有必要的。根據(jù)建設(shè)部《“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要》提出的節(jié)能減排要求和目標(biāo)，需要大力推廣應(yīng)用綠色節(jié)能照明新產(chǎn)品、新技術(shù)，合理控制道路照明亮燈時(shí)間，嚴(yán)格控制高耗低能的道路照明設(shè)施建設(shè)，加大節(jié)能改造力度。當(dāng)前，隨著led照明技術(shù)的不斷發(fā)展，主要是以其功率的增加，效率的提高，成本的下降，LED照明越來越多的被各類照明工程所采用。LED不但在裝飾性照明領(lǐng)域，在功能性照明領(lǐng)域也已占有一席之地。如信號燈、汽車尾燈、防水防爆型電筒，包括一部分室內(nèi)照明及道路照明。本文對城市道路照明的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，深入討論LED節(jié)能燈在城市道路照明建設(shè)與改造當(dāng)中的應(yīng)用前景，分析影響城市道路照明節(jié)能改造效果的主要因素，提出適合我國城市道路照明建設(shè)改造的建議，為今后的城市道路照明設(shè)計(jì)與改造起到一定的借鑒作用。

2道路照明的發(fā)展現(xiàn)狀

城市道路照明有其特殊的功能性，道路照明的設(shè)計(jì)需要考慮眾多的因素，比如包含照度充足、照度均勻度、節(jié)能以及維護(hù)便利等。此外，照明燈具應(yīng)具備高效率，照明利用率佳、恰當(dāng)?shù)呐涔?、壽命長以及防水防塵等特點(diǎn)。對于城市道路照明已經(jīng)進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。為了滿足道路照明的指標(biāo)．同時(shí)為了加大路燈的間距、減少燈桿數(shù)以降低造價(jià)以及減少對環(huán)境的影響，道路照明設(shè)計(jì)應(yīng)選用合理配光的燈具，通過計(jì)算來平衡和確定路燈的間距，桿高以及功率?，F(xiàn)今，常規(guī)的道路照明設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不同的路幅，采用100-400W的大功率高壓鈉燈，燈桿的間距約為20-40m，桿高約為8～13m[1]。在發(fā)達(dá)國家，各大城市都建設(shè)有完好的道路照明系統(tǒng)。為了兼顧安全和節(jié)能性能，一般將城市道路進(jìn)行分區(qū)定級，再分別規(guī)劃與施工。比如，美國某城市將道路照明分為機(jī)動(dòng)駕駛照明、行人照明、公共廣場照明、標(biāo)志建筑物照明等。根據(jù)這些等級分類，市政系統(tǒng)將道路主支干分區(qū)域，施以不同標(biāo)準(zhǔn)的照明密度、照明強(qiáng)度、照明設(shè)施等建設(shè)。國內(nèi)部分學(xué)者也做了大量的研究[2，3]，重點(diǎn)闡釋了當(dāng)前我國城市道路照明取得的成績以及存在的不足，存在的問題主要有兩條：（1）未嚴(yán)格參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)城市道路照明規(guī)劃與建設(shè)。一些城市雖然意識(shí)到照明系統(tǒng)的重要性，卻不肯投入資金建設(shè)道路照明；而有些城市則過分地強(qiáng)調(diào)夜間形象，投資大量資金，卻不合理規(guī)劃照明線路，耗費(fèi)大量的資源。（2）忽視節(jié)能減排。有些城市道路照明過分貪圖虛華，忽視了場所自身的屬性，盲目采用大量高科技、高功率的照明產(chǎn)品。

3LED節(jié)能燈具在道路照明改造中的應(yīng)用前景

不管是從功能性上還是從美觀性上考慮，燈具起到了決定性作用。隨著節(jié)能燈泡技術(shù)的迅速發(fā)展和瓶頸突破，在城市道路節(jié)能照明建設(shè)與改造當(dāng)中有效利用節(jié)能燈泡將會(huì)直接提高照明系統(tǒng)的節(jié)能減排能力。商品化的、發(fā)光效率大于100lm/W的照明級高亮度白光LED（HBW-LED，以下簡稱為LED）技術(shù)的飛速發(fā)展，其能耗僅為白熾燈的1/10，另外其工作壽命可達(dá)10萬小時(shí)以上[4]，為第四代照明帶來了前所未有的機(jī)遇，是一種具有廣闊應(yīng)用前景、性能優(yōu)良的道路照明光源。隨著科技的不斷進(jìn)步，特別是近幾年來，半導(dǎo)體材料應(yīng)用技術(shù)的高速發(fā)展，LED在顏色種類、亮度和功率都發(fā)生了極大的變化。LED路燈在道路照明中的應(yīng)用也越來越引起各方面的關(guān)注。LED作為一種固體照明光源，以其長壽命、高光效、多光色及一次配光定向照射功能，可在安全低電壓下工作，也可連續(xù)開關(guān)閃斷，能輕松實(shí)現(xiàn)0~100%調(diào)光功能等諸多優(yōu)勢，成為新一代光源的發(fā)展趨勢。超長壽命：LED光源有人稱它為長壽燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，比傳統(tǒng)光源壽命長5－l0倍。綠色環(huán)保：光源中沒有水銀，沒有污染；光譜中沒有紫外線和紅外線，而且廢棄物可回收；低電壓，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。節(jié)能：LED作為點(diǎn)光源，如果設(shè)計(jì)合理，很大程度上可以直接解決傳統(tǒng)光源必須依靠光發(fā)射來解決的二次取光及光損耗問題。因其對光照射面可控，理論上可以做到在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)完全均勻，能避免傳統(tǒng)光源“燈下亮”現(xiàn)象中的光浪費(fèi)[5]。同時(shí)其技術(shù)進(jìn)步空間很大，隨著LED效率的快速提升，LED路燈在節(jié)能方面顯示出了巨大的潛力，符合節(jié)能減排的國家政策。光效優(yōu)勢：因?yàn)槿搜墼诘缆氛彰鞯谋尘傲炼戎刑幱谥虚g視覺狀態(tài)，人眼視覺響應(yīng)是隨環(huán)境照明變化的，在中間視覺狀態(tài)下LED路燈比常用高壓鈉燈路燈的發(fā)光效率高，通過光譜加強(qiáng)等優(yōu)化方法可以得到發(fā)光效果令人滿意的LED光源[6]。調(diào)光優(yōu)勢：LED燈具可實(shí)現(xiàn)0~100%連續(xù)調(diào)光，可根據(jù)環(huán)境光照及交通狀況靈活調(diào)整光輸出，在保證照明質(zhì)量的同時(shí)降低不必要的功耗。采用傳統(tǒng)鈉燈及金鹵燈的路燈，一般只能實(shí)現(xiàn)小范圍的調(diào)光控制，應(yīng)用中不可避免的受到其最低工作電壓要求的局限性。正因?yàn)長ED擁有如此巨大的優(yōu)點(diǎn)，似乎全世界的目光都聚焦在LED這個(gè)新型的光源上，被譽(yù)為2l世紀(jì)的綠色照明產(chǎn)品，甚至人們預(yù)言未來會(huì)取代大部分傳統(tǒng)光源。為此，我們在部分道路上安裝了幾款國內(nèi)規(guī)模較大的幾個(gè)廠家的LED路燈，對目前LED路燈能否在城市道路照明發(fā)揮應(yīng)有的作用進(jìn)行了試驗(yàn)。

4佛山市某項(xiàng)道路照明節(jié)能改造

4.1項(xiàng)目概況

佛山某道路全長約2400米，道路的路燈安裝情況見表1。

4.2節(jié)能改造方案

實(shí)施節(jié)能改造工程之前，首先應(yīng)對改造項(xiàng)目現(xiàn)有的能耗情況、運(yùn)行效果進(jìn)行診斷，診斷的方法主要包括資料搜集分析、理論計(jì)算及現(xiàn)場測試等三種。其次是根據(jù)診斷結(jié)果對項(xiàng)目進(jìn)行改造的可行性及預(yù)計(jì)達(dá)到的節(jié)能量進(jìn)行合理的評估，從而制定科學(xué)的改造方案。

4.2.1改造前診斷本項(xiàng)目在改造前，對道路照度、照明配電系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場測試，測試方法及相關(guān)結(jié)果如下：（1）照度測量范圍在道路縱向應(yīng)為同一側(cè)兩根燈桿之間的區(qū)域；在道路橫向，現(xiàn)場燈具采用對稱布燈或雙側(cè)交錯(cuò)布燈，宜取二分之一的路寬。（2）照度測量布點(diǎn)方法道路照度測量應(yīng)將測量路段劃分為若干大小相等的矩形網(wǎng)絡(luò)。照度檢測采用數(shù)字式照度計(jì)。照度測量的測點(diǎn)高度應(yīng)為路面，道路照度測量可采用中心布點(diǎn)法和四角布點(diǎn)測測量。（3）照明配電系統(tǒng)佛山某道路的照明配電系統(tǒng)共設(shè)置2個(gè)配電箱進(jìn)行控制。其中L1配電系統(tǒng)（自編系統(tǒng)），其大概控制約56盞燈的道路照明，L2配電系統(tǒng)（自編系統(tǒng)），其大概控制約56盞燈的道路照明。L1及L2配電系統(tǒng)的整體測試數(shù)據(jù)見下表2。

4.2.2改造主要采用的技術(shù)措施（1）合理優(yōu)化照明設(shè)計(jì)參數(shù)通過抽檢機(jī)動(dòng)車道23個(gè)區(qū)間的路面平均照度，檢測結(jié)果均達(dá)到《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2006）的要求，且遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求（道路路面平均照度實(shí)測值為20.5lx，標(biāo)準(zhǔn)要求為15lx），通過合理優(yōu)化照明設(shè)計(jì)參數(shù)從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。（2）更換高效的節(jié)能燈具將現(xiàn)有的高壓鈉燈置換成能效較高的LED燈。（3）重新規(guī)劃配電系統(tǒng)對照明系統(tǒng)進(jìn)行合理的改進(jìn)，尤其是要合理布置配電系統(tǒng)，并做好相關(guān)維護(hù)工作。

4.3節(jié)能效果計(jì)算

改造方案制定完成后，應(yīng)對節(jié)能效果進(jìn)行理論計(jì)算，通過計(jì)算進(jìn)一步核實(shí)改造方案的可行性。（1）節(jié)能量估算值各配電系統(tǒng)的節(jié)能量計(jì)算公式如下：△P=PY-P''''H（1）式（1）中：△P—節(jié)能量，kW；PY—改造前能耗值，kW；PH—改造后能耗值，kW。若改造前后各配電系統(tǒng)管轄燈具數(shù)量不變，則改造后1小時(shí)的節(jié)能量計(jì)算見表3。（2）節(jié)能率節(jié)能率計(jì)算公式如下：ξ=ΔPPY×100（2）式（2）中：ξ———節(jié)能率，%；ΔP—節(jié)能量，kW；PY—改造前能耗值，kW。根據(jù)以上公式即可計(jì)算出L1配電系統(tǒng)的節(jié)能率，改造后的L1配電系統(tǒng)節(jié)能率約為51.2%，L2配電系統(tǒng)節(jié)能率約為48.6%，節(jié)能效果明顯。

5小結(jié)

綜合以上方面，通過現(xiàn)場測試及理論分析說明城市道路照明應(yīng)充分重視節(jié)能，需要從以下三個(gè)方面著手：一為設(shè)計(jì)理念要杜絕越亮越好的觀念，如改造前照度值設(shè)計(jì)偏大，改造后可按照國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低照度值；二為選擇好性能好的光源和燈具，充分發(fā)揮LED節(jié)能燈的優(yōu)勢；三是要對照明系統(tǒng)進(jìn)行合理的改進(jìn)，尤其是要合理布置配電系統(tǒng)，并做好相關(guān)的維護(hù)工作。另外，政府也要積極支持節(jié)能照明，在政策上給予寬松的環(huán)境與鼓勵(lì)性補(bǔ)貼，努力探索道路照明節(jié)能的新途徑。