高速公路隧道LED照明系統(tǒng)節(jié)能效果的長(zhǎng)期測(cè)評(píng)系統(tǒng)研究

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摘要：led在照明工程中的運(yùn)用已非常普遍，本文針對(duì)高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果的相關(guān)測(cè)評(píng)作出系統(tǒng)的研究,并對(duì)應(yīng)用在隧道照明中的節(jié)能評(píng)估方法進(jìn)行了相關(guān)探討。 

關(guān)鍵詞：隧道led照明；節(jié)能；監(jiān)測(cè)；  abstract: led application has been very common in the lighting engineering, this paper makes systematic study on the correlation evaluation of the highway tunnel led lighting system energy-saving effect, and discusses the energy saving assessment method applied in the tunnel lighting.  key words: tunnel led lighting; energy-saving; monitoring  中圖分類號(hào)：j914文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：2095-2104（2012）  高速公路隧道照明系統(tǒng)節(jié)能效果的長(zhǎng)期測(cè)評(píng)方法研究主要是實(shí)現(xiàn)高速公路隧道照明節(jié)能性的評(píng)估，主要工作可以概括為對(duì)高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗設(shè)備進(jìn)行能耗計(jì)量和能耗數(shù)據(jù)的對(duì)比處理，只有這兩個(gè)主要工作做好，方能實(shí)現(xiàn)高速公路隧道led照明長(zhǎng)期性地評(píng)估節(jié)能狀況。  1.高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果測(cè)評(píng)的前提條件  針對(duì)高速公路隧道led照明工程而言，衡量工程照明效果的主要指標(biāo)有照度、縱向均勻度和總均勻度。工程效果測(cè)試要滿足如下條件：  表1照度、照度總均勻度、縱向均勻度測(cè)試條件規(guī)定    工程效果測(cè)試的方法是采用單側(cè)布燈間距內(nèi)對(duì)11×7個(gè)測(cè)試點(diǎn)利用照度計(jì)進(jìn)行照明測(cè)試，按照規(guī)范計(jì)算方法進(jìn)行照度、縱向均勻度、總均勻度計(jì)算，并將測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行對(duì)比，判定是否滿足要求?，F(xiàn)以50wled燈雙側(cè)交錯(cuò)10m布燈的隧道測(cè)試區(qū)域劃分為例，介紹11×7個(gè)測(cè)試點(diǎn)區(qū)域劃分方法。  2.高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測(cè)方法研究  高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測(cè)方法主要是指對(duì)高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗進(jìn)行計(jì)量與統(tǒng)計(jì)。為了滿足高速公路隧道led照明系統(tǒng)長(zhǎng)期測(cè)評(píng)的要求，經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下應(yīng)建立運(yùn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。  2.1高速公路隧道led照明系統(tǒng)運(yùn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要測(cè)量設(shè)備  高速公路隧道led照明系統(tǒng)運(yùn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能是對(duì)照明系統(tǒng)能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)量與統(tǒng)計(jì)。其常見(jiàn)的計(jì)量?jī)x器主要有遠(yuǎn)傳電表、電壓傳感器、電流傳感器。  2.1.1遠(yuǎn)傳電表  高速公路隧道led照明系統(tǒng)設(shè)備的能耗是電能，因此監(jiān)測(cè)參數(shù)主要為用電量，選取遠(yuǎn)傳電表設(shè)備。  2.1.2電壓傳感器  電壓傳感器的作用是感受被測(cè)電壓并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)，在高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測(cè)中的作用是輔助性的，與電壓互感器配合監(jiān)測(cè)照明系統(tǒng)的電壓。  2.1.3電流傳感器  電流傳感器的作用是感受被測(cè)電流并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)。在高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測(cè)中的作用是輔助性的，與電流互感器配合監(jiān)測(cè)照明系統(tǒng)的電流。  2.2高速公路隧道led照明系統(tǒng)運(yùn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  高速公路隧道led照明系統(tǒng)運(yùn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：變壓器和低壓配電柜的電壓、電流、功率參數(shù)、變壓器的溫度、斷路器狀態(tài)、累計(jì)低壓配電柜和變壓器的運(yùn)行時(shí)間。  高速公路隧道led照明系統(tǒng)運(yùn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過(guò)ddc控制器（直接數(shù)字控制系統(tǒng)）對(duì)照明供配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。通過(guò)電流、電壓、功率因數(shù)變送器把電流、電壓、功率因數(shù)的數(shù)據(jù)傳送給ddc控制器。ddc控制器根據(jù)監(jiān)測(cè)到的電流、電壓、功率因數(shù)的數(shù)據(jù)通過(guò)相關(guān)公式計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、累計(jì)用電量。電能計(jì)算原理公式為：  （式1）  式中：  w——t時(shí)段內(nèi)的點(diǎn)能值；  p——功率；  u——電壓；  i——電流；  ——功率因數(shù)。  高速公路隧道led照明系統(tǒng)運(yùn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)量出來(lái)的數(shù)據(jù)讀取出來(lái)后可在后續(xù)的節(jié)能評(píng)估系統(tǒng)中進(jìn)行處理、分析和顯示。  3.高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估方法研究  高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估是以效率為基礎(chǔ)，以效益為中心，對(duì)替代方案（是指高速公路隧道led照明系統(tǒng)）與被替代方案（一般是指高速公路隧道高壓鈉燈照明系統(tǒng)）進(jìn)行比較與計(jì)算。  3.1高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估的可比條件  3.1.1提供同樣的作業(yè)功能  高速公路隧道led照明系統(tǒng)與被替代方案應(yīng)能提供同樣的隧道照明光通量，滿足公路隧道照明需求，只有比較基準(zhǔn)一致，方能真實(shí)反映項(xiàng)目實(shí)施效果。  3.1.2替代方案效率必須高于被替代方案效率  一般來(lái)說(shuō)節(jié)能項(xiàng)目是應(yīng)用高效的技術(shù)設(shè)備，提供能源利用效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。節(jié)能方案的設(shè)計(jì)必須遵循技術(shù)效率優(yōu)選原則，實(shí)施的替代方案必須高于被替代方案是節(jié)能項(xiàng)目評(píng)估的必要條件。經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益都是評(píng)估考量的重要方面，經(jīng)濟(jì)效益作為判別技術(shù)效率的標(biāo)準(zhǔn)，只有節(jié)能又節(jié)錢的項(xiàng)目才能作為替代方案。高速公路隧道led燈具有光效高、能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)光的特性，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益所以可以作為公路隧道照明系統(tǒng)替代方案。  3.1.3采用全壽命成本考慮資金的時(shí)間價(jià)值  全壽命成本是工程項(xiàng)目成本效益分析中的一個(gè)基本概念，簡(jiǎn)而言之是指在全壽命周期內(nèi)發(fā)生的費(fèi)用，是工程項(xiàng)目能發(fā)揮其基本技術(shù)性能的使用時(shí)間。全壽命成本效益分析主要包括兩大要素：一個(gè)是替代方案與被替代方案具有相同的計(jì)算周期；另外一個(gè)是在計(jì)算周期內(nèi)要考慮資金的時(shí)間價(jià)值。在全壽命周期計(jì)算的項(xiàng)目中，考慮貨幣的投入與產(chǎn)出時(shí)間差異對(duì)成本效益的影響，通常要考慮貨幣的時(shí)間價(jià)值，以折現(xiàn)量化方法計(jì)算全壽命周期內(nèi)的成本與效益。  3.2高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果評(píng)估的指標(biāo)體系研究  由于節(jié)能項(xiàng)目主體對(duì)效果評(píng)估的要求不盡一致，評(píng)估的指標(biāo)也不盡相同。政府主導(dǎo)或國(guó)際支持的節(jié)能項(xiàng)目重在社會(huì)效益，高速公路運(yùn)營(yíng)業(yè)主主管或參與的項(xiàng)目更重視終端效益。為了滿足社會(huì)和終端效益兩方面的基本要求，將高速公路led照明系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估指標(biāo)劃分為節(jié)能效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益三方面可量化的指標(biāo)。  圖1高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果評(píng)估的指標(biāo)體系  其中全壽命節(jié)標(biāo)準(zhǔn)煤量、全壽命二氧化碳減排量、全壽命二氧化硫減排量是表明終端節(jié)能的社會(huì)貢獻(xiàn)，頗受有關(guān)主管部門的重視。  3.3全壽命節(jié)標(biāo)準(zhǔn)煤量、全壽命二氧化碳減排量、全壽命二氧化硫減排量的計(jì)算公式  能耗換算為標(biāo)準(zhǔn)煤、co2排放量及so2排放量，其換算公式為：  =×k1 （式2）  式中，——為經(jīng)能耗換算得出的標(biāo)準(zhǔn)煤；  ——為能耗；  k1——為能耗標(biāo)準(zhǔn)煤換算系數(shù)，k=0.318千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ kw.h。  tco2=w能耗 ×k2 （式3）  式中，tco2——為經(jīng)能耗換算得出的co2排放量；  ——為能耗；  k2——為能耗co2排放換算系數(shù)，k=0.997千克co2 / kw.h。