高速公路隧道LED照明系统节能效果的长期测评系统研究

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摘要：led在照明工程中的运用已非常普遍，本文针对高速公路隧道led照明系统节能效果的相关测评作出系统的研究,并对应用在隧道照明中的节能评估方法进行了相关探讨。 

关键词：隧道led照明；节能；监测；  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  中图分类号：j914文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）  高速公路隧道照明系统节能效果的长期测评方法研究主要是实现高速公路隧道照明节能性的评估，主要工作可以概括为对高速公路隧道led照明系统能耗设备进行能耗计量和能耗数据的对比处理，只有这两个主要工作做好，方能实现高速公路隧道led照明长期性地评估节能状况。  1.高速公路隧道led照明系统节能效果测评的前提条件  针对高速公路隧道led照明工程而言，衡量工程照明效果的主要指标有照度、纵向均匀度和总均匀度。工程效果测试要满足如下条件：  表1照度、照度总均匀度、纵向均匀度测试条件规定    工程效果测试的方法是采用单侧布灯间距内对11×7个测试点利用照度计进行照明测试，按照规范计算方法进行照度、纵向均匀度、总均匀度计算，并将测试结果与设计、标准要求进行对比，判定是否满足要求。现以50wled灯双侧交错10m布灯的隧道测试区域划分为例，介绍11×7个测试点区域划分方法。  2.高速公路隧道led照明系统能耗监测方法研究  高速公路隧道led照明系统能耗监测方法主要是指对高速公路隧道led照明系统能耗进行计量与统计。为了满足高速公路隧道led照明系统长期测评的要求，经济条件允许的情况下应建立运行能耗实时监测系统。  2.1高速公路隧道led照明系统运行能耗实时监测系统的主要测量设备  高速公路隧道led照明系统运行能耗实时监测系统的主要功能是对照明系统能耗进行实时计量与统计。其常见的计量仪器主要有远传电表、电压传感器、电流传感器。  2.1.1远传电表  高速公路隧道led照明系统设备的能耗是电能，因此监测参数主要为用电量，选取远传电表设备。  2.1.2电压传感器  电压传感器的作用是感受被测电压并转换成可用输出信号，在高速公路隧道led照明系统能耗监测中的作用是辅助性的，与电压互感器配合监测照明系统的电压。  2.1.3电流传感器  电流传感器的作用是感受被测电流并转换成可用输出信号。在高速公路隧道led照明系统能耗监测中的作用是辅助性的，与电流互感器配合监测照明系统的电流。  2.2高速公路隧道led照明系统运行能耗实时监测系统的设计  高速公路隧道led照明系统运行能耗实时监测系统设计的主要内容：变压器和低压配电柜的电压、电流、功率参数、变压器的温度、断路器状态、累计低压配电柜和变压器的运行时间。  高速公路隧道led照明系统运行能耗实时监测系统主要通过ddc控制器（直接数字控制系统）对照明供配电系统运行参数进行实时在线监测。通过电流、电压、功率因数变送器把电流、电压、功率因数的数据传送给ddc控制器。ddc控制器根据监测到的电流、电压、功率因数的数据通过相关公式计算有功功率、无功功率、累计用电量。电能计算原理公式为：  （式1）  式中：  w——t时段内的点能值；  p——功率；  u——电压；  i——电流；  ——功率因数。  高速公路隧道led照明系统运行能耗实时监测系统计量出来的数据读取出来后可在后续的节能评估系统中进行处理、分析和显示。  3.高速公路隧道led照明系统节能评估方法研究  高速公路隧道led照明系统节能评估是以效率为基础，以效益为中心，对替代方案（是指高速公路隧道led照明系统）与被替代方案（一般是指高速公路隧道高压钠灯照明系统）进行比较与计算。  3.1高速公路隧道led照明系统节能评估的可比条件  3.1.1提供同样的作业功能  高速公路隧道led照明系统与被替代方案应能提供同样的隧道照明光通量，满足公路隧道照明需求，只有比较基准一致，方能真实反映项目实施效果。  3.1.2替代方案效率必须高于被替代方案效率  一般来说节能项目是应用高效的技术设备，提供能源利用效率，达到节能降耗的目标。节能方案的设计必须遵循技术效率优选原则，实施的替代方案必须高于被替代方案是节能项目评估的必要条件。经济效益、环境效益、社会效益都是评估考量的重要方面，经济效益作为判别技术效率的标准，只有节能又节钱的项目才能作为替代方案。高速公路隧道led灯具有光效高、能够实现无级调光的特性，具有显著的经济效益所以可以作为公路隧道照明系统替代方案。  3.1.3采用全寿命成本考虑资金的时间价值  全寿命成本是工程项目成本效益分析中的一个基本概念，简而言之是指在全寿命周期内发生的费用，是工程项目能发挥其基本技术性能的使用时间。全寿命成本效益分析主要包括两大要素：一个是替代方案与被替代方案具有相同的计算周期；另外一个是在计算周期内要考虑资金的时间价值。在全寿命周期计算的项目中，考虑货币的投入与产出时间差异对成本效益的影响，通常要考虑货币的时间价值，以折现量化方法计算全寿命周期内的成本与效益。  3.2高速公路隧道led照明系统节能效果评估的指标体系研究  由于节能项目主体对效果评估的要求不尽一致，评估的指标也不尽相同。政府主导或国际支持的节能项目重在社会效益，高速公路运营业主主管或参与的项目更重视终端效益。为了满足社会和终端效益两方面的基本要求，将高速公路led照明系统节能评估指标划分为节能效益、经济效益、环境效益三方面可量化的指标。  图1高速公路隧道led照明系统节能效果评估的指标体系  其中全寿命节标准煤量、全寿命二氧化碳减排量、全寿命二氧化硫减排量是表明终端节能的社会贡献，颇受有关主管部门的重视。  3.3全寿命节标准煤量、全寿命二氧化碳减排量、全寿命二氧化硫减排量的计算公式  能耗换算为标准煤、co2排放量及so2排放量，其换算公式为：  =×k1 （式2）  式中，——为经能耗换算得出的标准煤；  ——为能耗；  k1——为能耗标准煤换算系数，k=0.318千克标准煤/ kw.h。  tco2=w能耗 ×k2 （式3）  式中，tco2——为经能耗换算得出的co2排放量；  ——为能耗；  k2——为能耗co2排放换算系数，k=0.997千克co2 / kw.h。