高速公路隧道LED照明系統(tǒng)節(jié)能效果的長期測評系統(tǒng)研究

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摘要：led在照明工程中的運用已非常普遍，本文針對高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果的相關(guān)測評作出系統(tǒng)的研究,并對應用在隧道照明中的節(jié)能評估方法進行了相關(guān)探討。 

關(guān)鍵詞：隧道led照明；節(jié)能；監(jiān)測；  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：j914文獻標識碼：a文章編號：2095-2104（2012）  高速公路隧道照明系統(tǒng)節(jié)能效果的長期測評方法研究主要是實現(xiàn)高速公路隧道照明節(jié)能性的評估，主要工作可以概括為對高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗設備進行能耗計量和能耗數(shù)據(jù)的對比處理，只有這兩個主要工作做好，方能實現(xiàn)高速公路隧道led照明長期性地評估節(jié)能狀況。  1.高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果測評的前提條件  針對高速公路隧道led照明工程而言，衡量工程照明效果的主要指標有照度、縱向均勻度和總均勻度。工程效果測試要滿足如下條件：  表1照度、照度總均勻度、縱向均勻度測試條件規(guī)定    工程效果測試的方法是采用單側(cè)布燈間距內(nèi)對11×7個測試點利用照度計進行照明測試，按照規(guī)范計算方法進行照度、縱向均勻度、總均勻度計算，并將測試結(jié)果與設計、標準要求進行對比，判定是否滿足要求?，F(xiàn)以50wled燈雙側(cè)交錯10m布燈的隧道測試區(qū)域劃分為例，介紹11×7個測試點區(qū)域劃分方法。  2.高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測方法研究  高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測方法主要是指對高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗進行計量與統(tǒng)計。為了滿足高速公路隧道led照明系統(tǒng)長期測評的要求，經(jīng)濟條件允許的情況下應建立運行能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)。  2.1高速公路隧道led照明系統(tǒng)運行能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)的主要測量設備  高速公路隧道led照明系統(tǒng)運行能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是對照明系統(tǒng)能耗進行實時計量與統(tǒng)計。其常見的計量儀器主要有遠傳電表、電壓傳感器、電流傳感器。  2.1.1遠傳電表  高速公路隧道led照明系統(tǒng)設備的能耗是電能，因此監(jiān)測參數(shù)主要為用電量，選取遠傳電表設備。  2.1.2電壓傳感器  電壓傳感器的作用是感受被測電壓并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號，在高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測中的作用是輔助性的，與電壓互感器配合監(jiān)測照明系統(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電流并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號。在高速公路隧道led照明系統(tǒng)能耗監(jiān)測中的作用是輔助性的，與電流互感器配合監(jiān)測照明系統(tǒng)的電流。  2.2高速公路隧道led照明系統(tǒng)運行能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)的設計  高速公路隧道led照明系統(tǒng)運行能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)設計的主要內(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)、累計低壓配電柜和變壓器的運行時間。  高速公路隧道led照明系統(tǒng)運行能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)主要通過ddc控制器（直接數(shù)字控制系統(tǒng)）對照明供配電系統(tǒng)運行參數(shù)進行實時在線監(jiān)測。通過電流、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)測到的電流、電壓、功率因數(shù)的數(shù)據(jù)通過相關(guān)公式計算有功功率、無功功率、累計用電量。電能計算原理公式為：  （式1）  式中：  w——t時段內(nèi)的點能值；  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)運行能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)計量出來的數(shù)據(jù)讀取出來后可在后續(xù)的節(jié)能評估系統(tǒng)中進行處理、分析和顯示。  3.高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能評估方法研究  高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能評估是以效率為基礎，以效益為中心，對替代方案（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)）進行比較與計算。  3.1高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能評估的可比條件  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，只有比較基準一致，方能真實反映項目實施效果。  3.1.2替代方案效率必須高于被替代方案效率  一般來說節(jié)能項目是應用高效的技術(shù)設備，提供能源利用效率，達到節(jié)能降耗的目標。節(jié)能方案的設計必須遵循技術(shù)效率優(yōu)選原則，實施的替代方案必須高于被替代方案是節(jié)能項目評估的必要條件。經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益都是評估考量的重要方面，經(jīng)濟效益作為判別技術(shù)效率的標準，只有節(jié)能又節(jié)錢的項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)無級調(diào)光的特性，具有顯著的經(jīng)濟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間價值  全壽命成本是工程項目成本效益分析中的一個基本概念，簡而言之是指在全壽命周期內(nèi)發(fā)生的費用，是工程項目能發(fā)揮其基本技術(shù)性能的使用時間。全壽命成本效益分析主要包括兩大要素：一個是替代方案與被替代方案具有相同的計算周期；另外一個是在計算周期內(nèi)要考慮資金的時間價值。在全壽命周期計算的項目中，考慮貨幣的投入與產(chǎn)出時間差異對成本效益的影響，通常要考慮貨幣的時間價值，以折現(xiàn)量化方法計算全壽命周期內(nèi)的成本與效益。  3.2高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果評估的指標體系研究  由于節(jié)能項目主體對效果評估的要求不盡一致，評估的指標也不盡相同。政府主導或國際支持的節(jié)能項目重在社會效益，高速公路運營業(yè)主主管或參與的項目更重視終端效益。為了滿足社會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)能評估指標劃分為節(jié)能效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益三方面可量化的指標。  圖1高速公路隧道led照明系統(tǒng)節(jié)能效果評估的指標體系  其中全壽命節(jié)標準煤量、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)能的社會貢獻，頗受有關(guān)主管部門的重視。  3.3全壽命節(jié)標準煤量、全壽命二氧化碳減排量、全壽命二氧化硫減排量的計算公式  能耗換算為標準煤、co2排放量及so2排放量，其換算公式為：  =×k1 （式2）  式中，——為經(jīng)能耗換算得出的標準煤；  ——為能耗；  k1——為能耗標準煤換算系數(shù)，k=0.318千克標準煤/ 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。