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風(fēng)光互補(bǔ)LEDs功率管智能化 城市路燈原理及應(yīng)用 |
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二極管組作為光源，具有光色好（白光、色溫8000---10000）、長壽(5萬小時(shí)，是高壓鈉燈的5倍)、綠色（阻性負(fù)載，對電網(wǎng)不產(chǎn)生任何污染），節(jié)能（功耗是高壓鈉燈的一半）和成本低的優(yōu)點(diǎn)。另外，LEDs功率管是直流負(fù)載，可由蓄電池直接供電，省掉高壓鈉燈直流轉(zhuǎn)高頻高壓驅(qū)動環(huán)節(jié)，能簡化控制器結(jié)構(gòu)，減少電器損耗，提高控制器的可靠性。(3)采用智能控制技術(shù)，最大限度地滿足客戶的需求。風(fēng)光互補(bǔ)LEDs功率管智能化城市路燈一問世，立即受到國家有關(guān)部門的重視，被列入2005年國家科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。
與常規(guī)路燈相比⑴常規(guī)路燈的設(shè)計(jì)包括燈桿的設(shè)計(jì)、燈具的選擇、輸配電方案設(shè)計(jì)，考慮到路燈是220v電壓供電，所以路燈的輸電半徑不能長。在城市內(nèi)，道路相互交叉，每個路燈配電站可以為幾條道路的路燈供電，所以，分配到每支路燈上的配電成本并不高。但在城郊的公路或西部地區(qū)，由于公路交叉少，每隔兩公里需設(shè)一個路燈配電站，特別是高速公路需要架高速專用輸電線路，分配到每支路燈上的配電成本就會很高。⑵風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)不需要輸配電，每支路燈由太陽能和風(fēng)能獨(dú)立供電，并配有足夠的儲能(儲能系統(tǒng)按3天（可擴(kuò)展到7天）的用電量配置)，能保證路燈的用電，在城郊公路和高速公路。風(fēng)光互補(bǔ)路燈的建設(shè)成本低于常規(guī)路燈，運(yùn)行和維護(hù)成本更遠(yuǎn)低于常規(guī)路燈。
下表是常規(guī)路燈和風(fēng)光互補(bǔ)路燈的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)對比：
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序號 |
項(xiàng)目內(nèi)容 |
常規(guī)路燈 |
風(fēng)光互補(bǔ)路燈 |
備 注 |
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1 |
路燈燈桿 |
6-12m |
6-12m |
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2 |
路燈光源 |
高壓鈉燈 |
LEDs 功率管 |
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3 |
光源壽命 |
8000-10000 小時(shí) |
50000 小時(shí) |
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4 |
供電方式 |
變電站供電 |
風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)供電 |
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5 |
每支路燈 ( 按 250W) 平均電能消耗 |
1200 度 / 年左右 |
不耗電 |
按平均每天亮 11 小時(shí)計(jì)、含電器損耗。 |
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6 |
每年的維護(hù)成本 ( 元 ) |
330 |
100 |
換燈、線路維護(hù)和清潔工作等 |
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7 |
亮燈控制 |
光控或時(shí)間控制 |
智能化控制 |
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8 |
線路設(shè)備及施工 |
光控電纜溝埋線、長距離時(shí)要安裝配電和供電增容設(shè)備 |
不需輸電線路和設(shè)備，無需線路施工 |
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9 |
抗大風(fēng)能力 |
抗 12 級臺風(fēng) |
抗 12 級臺風(fēng) |
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10 |
太陽能板和風(fēng)力發(fā)電機(jī) |
無 |
通用型太陽能板
免維護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī) |
使用壽命 10 年以上 |
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11 |
蓄電池 |
無 |
免維護(hù)蓄電池 |
使用壽命 5 年左右 |
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12 |
外形 |
造型可多樣化 |
風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)有動態(tài)美，風(fēng)葉可五顏六色。 |
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13 |
成本 ( 路燈和輸電成本 ) |
1.0-1.5 萬元 / 支左右 |
1.2-1.8 萬元 / 支左右 |
含燈桿 / 燈具、控制 / 輸電設(shè)備和施工等 |
為了充分體現(xiàn)“綠色奧運(yùn)”精神、展示綠能技術(shù)在城市照明行業(yè)中的應(yīng)用前景、進(jìn)一步推進(jìn)城市照明節(jié)電工作的深入發(fā)展，北京路燈管理中心于2005年3月在院內(nèi)安裝了一臺6米高的風(fēng)光互補(bǔ)路燈（光源是70W高壓鈉燈，同年8月。又將光源改為35WLEDs功率管）。近半年的使用情況是: ⑴當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)(4級以上)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量大(達(dá)70%以上)、充電速度快(4--10小時(shí)就能充滿蓄電池、供3天使用)、日發(fā)電量遠(yuǎn)優(yōu)于太陽能電池板。⑵風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備的造價(jià)是純太陽能發(fā)電設(shè)備的1/2。⑶經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測,35WLEDs功率管的照度指標(biāo)和70W高壓鈉燈一樣。但前者呈白光、視覺效果遠(yuǎn)好于后者的黃光。⑷由于北京路燈管理中心位于北京南二環(huán)旁，風(fēng)資源不太好，3-4月份因風(fēng)較大，路燈能整夜亮燈，5-9月份因風(fēng)較小，主要靠太陽能電池板供電，故路燈不能整夜亮燈�？偨Y(jié)近半年的使用情況，結(jié)論如下：⑴由于目前國內(nèi)小功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)尚不能微風(fēng)(1-2級風(fēng))發(fā)電，風(fēng)光互補(bǔ)路燈目前只能適用于風(fēng)資源好的地區(qū)道路（如內(nèi)蒙、新疆。甘肅、東北等地區(qū)或沿海/沿湖/沿江/沿河地區(qū)或城市郊外地區(qū)或高速公路）。在上述地區(qū) ，風(fēng)光互補(bǔ)LEDs功率管智能化城市路燈是一套獨(dú)立供電系統(tǒng)，不受電源點(diǎn)的影響，不需開挖路面做埋管工程，不要考慮安裝配電和供電增容設(shè)備，現(xiàn)場施工和安裝都很方便，綜合經(jīng)濟(jì)效益好，特別是對已建成的道路增設(shè)路燈非常方便，安裝風(fēng)光互補(bǔ)路燈比安裝常規(guī)路燈有明顯的優(yōu)勢。風(fēng)光互補(bǔ)路燈本身是個景觀，又是新能源知識最好的普及教材。推廣風(fēng)光互補(bǔ)路燈有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。⑵在城市道路，建議推廣LEDs功率管路燈（將它逐步置換現(xiàn)有的高壓鈉燈路燈）。因?yàn)閺纳戏治鲆阎琇EDs功率管光源在各方面遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的高壓鈉燈光源（節(jié)能、長壽、光色好、無電網(wǎng)污染等），唯一不足的是前者目前的價(jià)格較高，但隨著LEDs功率管的技術(shù)進(jìn)步和普遍使用，前者的價(jià)格會大幅下降。
人們對應(yīng)用風(fēng)光互補(bǔ)路燈所擔(dān)心的問題: ⑴安全性問題。擔(dān)心風(fēng)光互補(bǔ)路燈的風(fēng)車和太陽能電池板會被風(fēng)吹落到公路上傷及車輛和行人。實(shí)際上，風(fēng)光互補(bǔ)路燈的風(fēng)葉和太陽能電池板的受風(fēng)面積遠(yuǎn)小于公路指示牌和燈桿廣告牌，而且，風(fēng)光互補(bǔ)路燈的強(qiáng)度設(shè)計(jì)也是按抗12級臺風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，不會出現(xiàn)安全上的問題。⑵亮燈的時(shí)間不保證。擔(dān)心風(fēng)光互補(bǔ)路燈受天氣影響，亮燈時(shí)間不保證。風(fēng)能和太陽能是最常有的自然能源，睛天陽光充足，而陰雨天則風(fēng)大，夏天陽光照射強(qiáng)度高，而冬天風(fēng)大，并且，風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配有足夠的儲能系統(tǒng)，能保證路燈有充足的電源。⑶造價(jià)高。在城郊公路和高速公路，風(fēng)光互補(bǔ)燈的建設(shè)成本低于常規(guī)路燈，運(yùn)行和維護(hù)成本更遠(yuǎn)低于常規(guī)路燈。在城市道路，目前風(fēng)光互補(bǔ)路燈的造價(jià)較常規(guī)路燈高，但隨著科技進(jìn)步，節(jié)能和綠能型照明產(chǎn)品的普及，風(fēng)機(jī)和太陽能產(chǎn)品的技術(shù)水平提高且價(jià)格降低，風(fēng)光互補(bǔ)路燈的造價(jià)會接近城市內(nèi)常規(guī)路燈的綜合造價(jià); 但由于風(fēng)光互補(bǔ)路燈不消耗電能，所以，其運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于常規(guī)路燈。
我們相信，風(fēng)光互補(bǔ)LEDs功率管智能化城市路燈有三大核心技術(shù)(風(fēng)光能互補(bǔ)供電/LEDs功率管/智能控制技術(shù))支撐，其必將成為誘人的照明設(shè)備，廣泛應(yīng)用于廣告設(shè)備、景觀照明、公園、小區(qū)、樓宇照明系統(tǒng)。 |
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