绿色照明与智能照明节能控制系统
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:354
| 1概述 据统计，我国照明用电占全国总发电量的12％左右，这是一个不小的比例。来自中国照明学会的报道表明，2001年我国总发电量为14 332．5亿kw．h，年照明耗电达l 433．25～l 719．9亿kw．h，相当于三峡水力发电工程年发电能力（840亿kw．h）的2倍左右，2004年总发电量为2l 870亿kw-h，照明耗电约占当年发电量的10％，约为2 187亿kw-h，相当于三峡水力发电工程年发电能力的近3倍。 城市公共照明在我国照明耗电中约占30％的比例，每年开支高达数百亿元。在市政开支比较紧张的今天，国内绝大部分城市和地区仍然采用一些国家在20世纪70年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法，其中的弊病不言而喻——不仅导致路面照度分布不均匀，给治安及交通安全埋下了隐患，而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损，这不是真正意义上的绿色照明与节能。 2绿色照明的基本要求 1）光源的发光效率高主要包括：高压钠灯、金属卤化物灯、节能荧光灯等气体放电灯以及led新光源。 2）不能对电网造成谐波污染排除了晶闸管移相降压节能的可行性，排除了谐波含量超出5％的电子镇流器或节能产品使用的可行性。 3）节能化对于hid灯，一是提高功率因数、降低镇流器损耗；二是对光源进行大范围调光，不仅能够大范围大比例节能，而且有利于合理地使用光源、保护视力、保护照明产品和灯具。 4）没有光污染。 5）灯具分布与灯具功率的优化设计。 3 hid灯照明节能原理 目前广泛使用的高压钠灯发光的最高效率与供给灯具的电压有着密切的关系。该电压与很多因素有关，且随着环境温度的不同而不同，最低可达175～185v。因此，hid灯的节能原理就是通过降低灯具的工作电压，在不影响视觉照度的前提下，让灯具尽可能地靠近最高发光效率点工作。 4 hid灯对节能产品的要求 hid灯的绿色照明理论指出，在一般的城市路灯夜间背景亮度条件下，采用降低电压的方法可以有效地降低眩光的强度，可以有效地提高照明质量，改善城市交通条件，而且能够大量地节约能源和几倍地延长灯具使用寿命。 美国照明科技协会的试验报告显示：灯具电压超压10％时，灯具寿命降低一半，电压越高，灯具寿命越短，灯具电压为额定电压的90％时，灯具寿命提高一倍，此时与过压10％相比寿命延长4倍。而且照度值与额定状态相比仅衰减7％，人眼很难察觉到。 最高光效的理论表明高压钠灯发光的最高效率发生在灯具电压为175～200 v（最佳电压）。因此hid灯节能产品必须能提供和保持灯具的最佳电压，这就是hid灯对节能产品的要求。它包括两层含义：一是输出电压要能达到相对较低的灯具最佳电压（确保hid灯不熄灭）；二是在最佳电压值附近能够稳压工作，不随电网电压或负载的变化而变化。 5 hid灯节能产品的主要技术要素 我们知道，hid灯节能原理的实质性内容是降压与稳压，对于道路照明中使用的高压钠灯在供电电压低于200 v时就难以触发点亮，接近老化的hid灯，可能需要达到220 v或更高的电压才能触发点亮，hid灯对电流和电压的切断十分敏感，几毫秒的间断就可能引起灯管电弧的不稳和熄灭（某些灯熄灭后要冷却几分钟后才能再次点亮）。因此，hid灯节能产品的主要技术要素如下。 1）具有较宽范围的降压与稳压功能。 2）在降压或稳压过程中，保持电流连续、无冲击、无过压，确保hid灯不熄灭、不重启、不损伤hid灯。此为hid灯节能产品的关键技术，采用有触点装置（如继电器、接触器）进行电压档位切换的难以实现此关键技术。 3）能适应不同类型的hid灯或混合的hid灯负载。 4）能适应小同的环境、不同的道路类型、不同的时间或不同人员对照明的参数的不同要求。 6当前hid灯节能产品存在的主要问题及分析 目前，hid灯照明节能产品中的可控硅相控降压节能产品，因对电网造成谐波污染逐步趋于淘汰，电磁变压器或电感器降压节能产品是当前的主导产品。当前多数电磁类照明节能产品的主要问题大致如下。 1）不能满足hid灯对节能产品的要求对于单灯控制采用串电感降压进行节能，控制电路简单是其优点，但由于电感降压太少或降压太多，难以集中控制道路的照度。如果增加电感的抽头数量并采取稳压控制电路，必然增加电路的复杂程度和成本，并降低产品的可靠件；对于集中控制的，多数采用自耦变压器调整电压，难以根据输入电压的变化在带hid灯负载时动态进行档位切换，在供电质量较差时切换档位容易烧坏无触点开关或者导致hid灿熄灭，也有因此而烧坏路灯的，因而一些产品只能是固定档位输出，或通过手动换档，有的虽然使用了智能芯片，但也只是在开机时检测电压自动切换档位，而在通电带hid灯负载期间不能进行档位切换或不能进行高可靠的档位切换。 2）节能率较低些产品的最大节能率只有10％～20％
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