Standard di progettazione a risparmio energetico per i lampioni urbani

Quando si progetta l’illuminazione stradale, dovrebbe essere proposta una varietà di soluzioni progettuali che soddisfino i requisiti degli standard di illuminazione e dovrebbe essere eseguita un’analisi e un confronto tecnico ed economico completi per selezionare la migliore soluzione tecnologicamente avanzata, economica, ragionevole e di risparmio energetico.

Tra questi, gli indicatori di prestazione della sorgente luminosa e del reattore dovrebbero soddisfare i requisiti del valore di valutazione del risparmio energetico specificati nelle vigenti norme nazionali di efficienza energetica; nella scelta delle luci, le luci stradali convenzionali dovrebbero essere uniformi con la premessa di soddisfare gli standard pertinenti delle luci e i requisiti di distribuzione dell’intensità luminosa e limiti di abbagliamento.

Il grado di potenza non deve essere inferiore al 70% e l’uniformità del proiettore non deve essere inferiore al 65%. Il fattore di potenza del circuito della lampada a scarica di gas non deve essere inferiore a 0,85.

Progettazione illuminotecnica urbana e risparmio energetico

Lo scopo dell’illuminazione stradale urbana è quello di creare un buon ambiente visivo per conducenti e pedoni, in modo che le persone possano raggiungere la destinazione in modo sicuro, rapido e confortevole; e per ridurre il verificarsi di reati contro persone e cose. Di solito ci sono più pedoni sui marciapiedi nelle città, quindi l’illuminazione stradale principale della città non dovrebbe solo illuminare la superficie stradale, ma anche illuminare adeguatamente i marciapiedi e fare in modo che l’illuminazione semicilindrica soddisfi i requisiti standard, il che è favorevole a il rilevamento rapido di persone o animali Potenziali fattori non sicuri come l’attraversamento di strade.

Il design è la fonte del risparmio energetico. La progettazione illuminotecnica urbana dovrebbe essere eseguita da designer professionisti. La natura e la funzione della strada dovrebbero essere rigorosamente seguite quando si progettano i corrispondenti standard di illuminamento e densità di energia per determinare la spaziatura di illuminazione, la sorgente luminosa, il percorso di alimentazione, il sistema di controllo, ecc. più efficienti dal punto di vista energetico.

Ciò richiede agli ingegneri dell’illuminazione stradale non solo un buon senso di responsabilità professionale, una qualità tecnica più completa e una padronanza dei metodi di progettazione illuminotecnica scientifica. Durante la progettazione dell’illuminazione stradale, i progettisti dovrebbero garantire l’effetto dell’illuminazione e raggiungere lo scopo dell’illuminazione stradale urbana, in modo da massimizzare il risparmio energetico e gli investimenti e ridurre i costi di esercizio e manutenzione.

Adottare una ragionevole spaziatura della luce

La corretta spaziatura dei lampioni è direttamente correlata all’effetto luminoso. La distanza di installazione è particolarmente importante per il risparmio energetico, quindi aumentare il più possibile la distanza di installazione.

Se è disposto simmetricamente su entrambi i lati, con una distanza di 30 metri, 66 luci per chilometro, come 250w, per ogni luce accesa per 10 ore, il consumo di energia per chilometro è 66*250*0.001*365*10=60225kwh (escluso reattori) perdita). Se la distanza è di 40 metri, con 50 luci per chilometro, il consumo energetico è di 50*250*0,001*365*10=45625kwh, con un risparmio di 14.600 kilowattora di elettricità per chilometro.

Supponendo che il paese sia calcolato con un aumento annuale di 25.000 chilometri di strade urbane, può risparmiare 365 milioni di KWh di elettricità e risparmiare 300 milioni di dollari in investimenti per i lampioni (735 dollari per polo), il che è considerevole. Naturalmente, questo è calcolato sulla premessa di soddisfare lo standard senza considerare che l’intersezione stradale e la segmentazione della zona di isolamento influiscono sulla disposizione della spaziatura. Da quanto sopra si può vedere che, con la premessa di soddisfare lo standard, la spaziatura delle lampade è di grande importanza per il risparmio energetico.

Selezione della sorgente luminosa stradale

Attualmente le principali tipologie di sorgenti luminose utilizzate nell’illuminazione stradale sono: lampade ad alogenuri metallici, lampade al sodio ad alta pressione, lampade ad incandescenza, lampade fluorescenti compatte, ecc. A parità di potenza elettrica, l’energia della lampada al sodio ad alta pressione è di circa 40% in più rispetto a quello della lampada ad alogenuri metallici e le prestazioni di penetrazione della nebbia della lampada al sodio sono migliori; secondo i requisiti di illuminazione stradale dello stesso standard di illuminazione, il consumo di energia della sorgente della lampada ad alogenuri metallici è superiore a quello della lampada al sodio ad alta pressione. Pertanto, le lampade al sodio ad alta pressione sono ampiamente utilizzate nei progetti di illuminazione stradale urbana.

Con lo sviluppo della scienza e la tecnologia matura della sorgente luminosa a LED, la sorgente luminosa a LED viene fortemente promossa e applicata in molte città di grandi e medie dimensioni. La sorgente luminosa a LED è caratterizzata da lunga durata, alta efficienza, risparmio energetico, sicurezza e protezione ambientale. Secondo gli esperti, rispetto alle lampade al sodio ad alta pressione, i nuovi lampioni a LED ad alta potenza possono far risparmiare l’80% di energia elettrica e sostanzialmente possono sostituire le lampade al sodio ad alta pressione comunemente utilizzate nei lampioni stradali in termini di effetti luminosi. Il consumo energetico della sorgente luminosa a LED è del 18,7% di quello della lampada al sodio ad alta pressione, che consente di risparmiare oltre l’80% della potenza.

Il costo di sostituzione e il costo di manutenzione delle lampade al sodio ad alta pressione sono 5 volte superiori a quelli dei lampioni a LED. Si può vedere che i lampioni a LED non solo possono risparmiare energia rispetto alle lampade al sodio ad alta pressione, ma anche risparmiare molti costi di sostituzione e costi di manutenzione. Pertanto, l’ampia applicazione delle sorgenti luminose a LED nell’illuminazione stradale urbana è destinata a essere la tendenza generale.

Progettazione del percorso di alimentazione

La caratteristica dell’ingegneria dei lampioni è che la linea è lunga e la corrente sulla linea non è necessariamente molto grande. Il raggio di alimentazione del circuito di distribuzione dell’illuminazione stradale è generalmente fino a 800 metri. All’aumentare della distanza tra la lampada e il terminale di alimentazione, la tensione diminuisce gradualmente. Se il design del circuito non è corretto, la tensione remota potrebbe non soddisfare la normale tensione di manutenzione richiesta dalla sorgente luminosa; risolvere il problema della caduta di tensione di linea Il metodo consiste nell’installare un condensatore di compensazione.

Attualmente, ci sono due tipi di metodi di compensazione dei condensatori utilizzati nella progettazione di progetti internazionali di illuminazione stradale urbana generale: uno è la compensazione centralizzata all’alimentazione dei lampioni e l’altro è la compensazione distribuita ai lampioni. L’utilizzo del metodo di compensazione centralizzato all’alimentazione del lampione non riduce il consumo di energia del cablaggio a bassa tensione. L’utilizzo della compensazione decentralizzata monolampada ridurrà indubbiamente la perdita di linea dall’alimentazione dei lampioni ai lampioni stradali e consentirà di ottenere un migliore effetto di risparmio energetico.

La sorgente luminosa utilizzata nel lampione è fondamentalmente una lampada a scarica di gas, e il suo fattore di potenza è piuttosto basso, generalmente compreso tra 0,40 e 0,6, per cui la corrente di loop è elevata e la perdita generata sulla linea è notevole. Il fattore di potenza di una singola lampada dopo la compensazione della capacità non è inferiore a 0,80. Secondo i calcoli, 100 lampade al sodio ad alta pressione da 250 W installate su una strada sono state sottoposte a compensazione della potenza reattiva del condensatore e il fattore di potenza è stato aumentato da 0,44 a 0,80.

Di conseguenza, la corrente di alimentazione è stata ridotta da 300 A prima della compensazione a 141 A e la corrente di lavoro è diminuita di circa la metà, indicando che il sistema di illuminazione libera metà dello spazio di capacità per il sistema di alimentazione attraverso la compensazione della potenza reattiva, consentendo il apparecchiature di alimentazione per riguadagnare una notevole quantità di potenziale di alimentazione.

D’altra parte, poiché l’inutile andata e ritorno di oltre 100 ampere di corrente viene ridotto sulla linea di alimentazione dell’impianto di illuminazione, la perdita di tensione e la perdita di potenza sulla linea saranno notevolmente ridotte e l’aumento di temperatura del anche il cavo sarà ridotto.

Sistema di controllo e risparmio energetico

Per molti anni, i metodi di gestione e controllo delle luci stradali hanno adottato principalmente i seguenti metodi: le luci degli interruttori sono a tempo e le ispezioni dei guasti si basano su ispezioni manuali. Con l’espansione delle città e il rapido aumento del numero di lampioni, questo metodo di controllo è diventato sempre più inadatto allo sviluppo urbano in termini di monitoraggio ed elaborazione dei guasti in tempo reale, controllo su richiesta e risparmio energetico.

Il sistema di controllo del lampione stradale di monitoraggio wireless applica la rete di computer, la comunicazione a onde ultracorte, la trasmissione di dati, la proiezione su grande schermo e altre tecnologie per formare un telecomando wireless, telemetria, comunicazione remota e funzioni di elaborazione delle informazioni sui dati. Realizza il monitoraggio, la misurazione e il controllo di ogni centralina di lampione sotto forma di dati via radio tra la sala di controllo principale e ogni sottostazione stradale, e realizza la gestione intelligente del monitoraggio dei lampioni. È possibile accendere con precisione a distanza le luci dei lampioni urbani nelle città di grandi e medie dimensioni per evitare sprechi di energia causati da spegnimenti anticipati o tardivi.

Il ciclo di funzionamento del sistema di controllo è generalmente da 2 a 3 volte, che vengono utilizzati come lampioni nel cuore della notte, lampioni nel cuore della notte e altri lampioni. Ciascun circuito di funzionamento può avere più interruttori automatici dell’aria in uscita. L’uscita del cavo adotta la modalità di alimentazione singola su un lato della strada (ovvero, l’alimentazione a circuito singolo), ma nel metodo di cablaggio viene adottato il metodo di cablaggio a forma speciale dell’uscita del cavo singolo su un lato.

Cioè, il metodo di cablaggio dei cavi dei pali della luce è conforme alla normale sequenza ABC, ma i conduttori dei cavi della stessa fase (come la fase C) dei cavi su entrambi i lati della strada di alimentazione (la mezzanotte superiore e inferiore cavi) vengono scambiati nella scatola di controllo, in modo che nel cuore della notte le luci siano tutte accese, nel cuore della notte un lato sia su 2P3 (cioè 1 #, 2 #, 4 #, 5 #…… si accende) e l’altro lato è su 1P3 (ovvero 3#, 6 #, 9 #…… Si accende), in modo che il trasformatore possa ancora fornire trifase alimentazione bilanciata nel cuore della notte e il suo illuminamento è sostanzialmente uniforme. A causa della scarsità di veicoli e pedoni nel cuore della notte, può soddisfare i requisiti di sicurezza a piedi.

Ad esempio, la bolletta dell’elettricità per i lampioni nella città di Los Angeles è di circa $ 735.300 all’anno. Se la luce per tutta la notte e la luce di mezzanotte vengono utilizzate per metodi di controllo del risparmio energetico, ovvero dopo le 12 di sera, la metà delle luci viene spenta e la bolletta dell’elettricità può essere risparmiata di circa $ 183.823 all’anno.

L’illuminazione stradale urbana è una parte importante dell’illuminazione della scena notturna della città e, essendo uno dei componenti più basilari della città, è il luogo più intuitivo per visualizzare l’immagine della città. La progettazione a risparmio energetico dei progetti di illuminazione stradale urbana è di grande importanza per migliorare l’efficienza nell’utilizzo dell’energia e ridurre gli sprechi energetici inutili.