高杆灯照明节电技术的探索与研究

节能减排已成为我国一项基本国策。建设绿色港口是港口经营管理者的责任和义务。绿色港口的建设涉及到港口建设中的各个环节,方方面面。本文希望通过对港口照明设施高杆灯节电技术的探索与研究,为今后港口建设中高杆灯的选用及高杆灯的改造提供一些借鉴。

1? 高杆灯照明节电技术的研究

1.1? 太阳能节电

太阳能灯具目前发展比较迅速,并开始向大功率发展,照明亮度也能达到要求。但由于太阳能板抗风能力差,不适用于风力较大的码头。但路灯等中杆型照明可推荐使用,有很大节能空间(见图1)。

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1.2? 风力发电

风能,在照明上的应用已经是很成熟的技术,1 kW~10 kW的风力发电照明独立设备已经成型生产(见图2)。但叶片要求旋转空间较大,特别是功率大于3 KW时叶片长度大约在3 m左右,且180°范围均为避让区域,对码头作业的限制条件过多,且一次投资成本较高。所以,在码头堆场照明中,不建议采用风能技术,但同样路灯等中杆型照明可推荐使用,有一定的节能空间。

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1.3? 节能灯具研究

依据码头高杆灯特点,在节能灯具的研究方面,投入了比较大的精力,先后选择了四种节能灯具CDM 150(400 W)、LED 80(400W)、GEPF 400、BSTG-135进行相关参数的对比测试(见图3至图6)。

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四种灯具的主要技术指标见表1:

表1? 四种灯具的主要技术指标

节能灯具? 型号 采用技术形式 发光体理论

寿命

灯具理论

寿命

理论节电

效果

GEPF400 美国镇流器及灯具技术 1年 5年 0.10
CDM150 瑞典节电型发光材料

形成的灯管

1年 5年 0.65
LED80 美国节电高强大功率

小体积发光体

10年 5年 0.80
BSTG-01 高频电子激发技术 10年 5年 0.50

试验研究与对比测试结果见表2:

室内高度10 m测试表:常态环境/1 h

表2? 试验研究与对比测试结果

测试对象 0 MLX 10MLX 20MLX 30MLX 40MLX 50MLX kWH/h
GEPF400 81 64 34 21 12 2 0.34
CDM150 33 10 1 1 1 0 0.14
LED80 58 44 25 11 2 1 0.08
BSTG135 50 40 20 10 2 1 0.13

 

在10 m高度照度对比:GEPF照度与视宽最好,用电量最多。CDM视宽太小,照度随距离增加减少较大。LED视宽略小,照度与GE基本相同,用电量最少。BSTG视宽略小,照度和视宽小于LED。通过以上对比,认为LED灯具最有开发潜力。

2.4? 对大功率LED灯具的测试

2.4.1? 考虑照度、视宽与节电等综合指标,可以明显看出LED综合优点较多,基本即可以替代现有的GE灯具技术指标,同时可达到理想节电效果。(使用情况见图7、图8)

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2.4.2? 虽然室内10 m测试试验与对比显示,新兴LED综合指标优点较多,但存在大功率电源与散热问题。

2.4.3? 采用进口低散热大功率集成电源和模块式灯体一体化分散散热技术,既保证大功率又保证良好散热效果(LED 200-09)。

2.4.4? LED 200-300与GE 1000实际对比试验汇总H 30(高度30 m)对比试验:常态环境,室外DCT 6区# 3号高杆灯测试情况见表3。

表3? 室外常态环境DCT 6区# 3高杆灯测试

测试对象 0 MLX 10MLX 20MLX 30MLX 40MLX 50MLX kWH/h
GEPF1000 18 17 14 12 6 0.9
LED200 18 15 12 10 6 0.2

对比试验结论:在30 m高度照度对比是LED视宽略小,照度与GE基本相同。考虑照度与节电情况综合比对, LED综合优点明显。

30 m对比试验:雨雾环境,室外DCT 6区# 3号高杆灯测试见表4。

表4? 室外雨雷环境DCT 6区# 3高杆灯测试

测试

对象

0 MLX 10MLX 20MLX 30MLX 40MLX 50MLX 雾透强度20m内可见
GEPF

1000

8 6 5 4 4
LED200 12 9 5 4 4

对比试验结论:雾穿透试验LED与GE差别不大。

防水性能测试:经过4个月6次大雨中的照明防水实际检验各灯具均防水性能优良。

结论:经实际测试灯具IP65均能够达到指标要求。

温度对比试验见表5。

表5? 连续运行灯体8小时温度测试表

测试对象 1t/C 2t/C 3t/C 4t/C 5t/C 6t/C 7t/c 8t/c 环境平均℃
GEPF1000 25 25 25 25 25 25 25 25 22
LED1000 25 25 ? 28 28 28 28 28 28 22

对比试验结论:灯体温度变化不大。(温度集中在发光体或电源上,其中:GE光源可达上百度, LED电源板可达几十度。)

3? 结论与建议

通过以上研究,大窑湾港区集装箱场地高杆灯照明,节电方式结论和建议如下:经测试,节电器的节电率为19%,但节电器的使用导致高杆灯的维修、维护成本提高,综合节电效益达不到预期。采用节能灯具和远程集中控制方式,是高杆灯照明切实有效的节电方式。其中,大功率LED照明灯具,将是高杆灯照明节能技术应用的发展趋势之一。

码头堆场高杆灯节电方式的建议:采用远程集中控制方式,根据照明需要对高杆灯进行集中控制,减少因电话通知电力,人工控制导致操作时间拖后而发生的耗电量。适时引进更加节电的灯具,达到节能的目的。

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