CN102338296A - 互补式节能灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过光照优势互补达到节能目的的互补式节能灯具。其特征在于：在灯杆管与灯罩间安装一个连接管，在连接管的上面安装太阳能电池板，在连接管的下面装有LED灯支架，在HID灯两侧装有左右反射罩，在灯罩内侧装有光电转换模块和热电转换模块，通过白天收集太阳能，夜间回收利用HID灯非照明侧的能量，将二者贮存的能量提供给LED灯使用，从而在大幅度节电、降低成本、延长寿命、提高综合照明效果的同时，也大幅度提高了电网的使用效率，并将产生巨大的社会效益和经济效益。

Description

互补式节能灯具

所属技术领域

本发明涉及一种互补式节能灯具，属于路政电器领域。

技术背景

众所周知，HID灯(气体放电灯)具有光效高、寿命长等优点，并且早已在道路照明等领域广泛应用，而LED灯虽然光效不及HID灯(HID灯光效为125流明/瓦，LED灯光效为65-75流明/瓦)，但是其光照是2π发射，每个发光二极管是低压供电，很适合太阳能电池板配套使用。太阳能电池板虽然不用市电消耗，但是目前还受功率、价格、天气诸多因素的影响而不太实用。实践证明，HID灯具有穿透能力强、给人感观好、功率可以很大等优势，所以目前还不能被LED灯所取代。但是HID灯却有三分之二立体角的能量白白浪费了，因此，HID灯与LED灯互补节能势在必行。

发明内容

本发明的目的是要通过一种技术方案使HID灯、LED灯、太阳能电池板有机的结合起来，优势互补，达到进一步节能减排、降低成本和提高照明效果的目的。

以下是实现本发明的目的的技术方案：

本发明的总体构思是把HID灯非照明侧的光和热分成两部分，非照明侧的左右两侧直接用左右反射罩反馈至照明侧，非照明侧正上方的光和热则用光电和热电转换模块转换成电能，驱动HID灯下面的LED灯，使其变成照明侧的光能，而白天通过太阳能电池板贮存的太阳能也释放给LED灯，达到最大限度节约电能的目的。

以下是本发明具体的技术方案：

一种互补式节能灯具，包括灯杆底座和固定在灯杆底座上的灯杆管1，其特征在于：在灯杆管1的顶端装有连接管2，连接管2的下端由锁紧螺钉3将连接管2固定在灯杆管1上端，在连接管2的中间部分的上面焊一个中空的支撑管4，用于固定电子镇流器5，在下面焊一个中空的弯形支撑管6，在弯形支撑管6的下端装有LED灯罩7和LED灯8，在连接管2的上端装有HID灯罩9和HID灯10，在连接管2靠近HID灯灯罩9的上方装有太阳能电池板11的支撑杆12，在HID灯灯罩9内HID灯10的两侧装有左反射罩13和右反射罩14，在HID灯10的上侧装有能量回输板20，在能量回输板20的下面装有光电转换模块15，在能量回输板20的上面装有热电转换模块16，在连接管2的上侧装有保护电子镇流器5的防护罩17，在防护罩17的内部还装有控制板18，通过电子镇流器5中的单片机19将太阳能电池板11和光电转换模块15及热电转换模块16贮存的能量适时释放给LED灯8。

所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的连接管2由金属材料制成，也可与支撑管4、支撑杆12和弯形支撑管6一起用工程塑料注塑而成。

所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的左反射罩13和右反射罩14由固体材料基底后再镀上反射层即可制成。

所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的太阳能电池板11由市售商品制成。

所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的光电转换模块15和热电转换模块16由市售商品制成。

所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的LED灯8由市售的发光二极管组合而成。

本发明的工作过程如下：

在白天，太阳能电池板产生的电能贮存到超级电容中，在夜间，HID灯通过左右反射罩将HID灯非照明侧的光又反射回照明侧，HID灯正上面的光则通过光电转换模块和热电转换模块转换成电能，也贮存到超级电容中，达到一定强度后由电子镇流器中的单片机指令控制板释放给HID灯下方的LED灯，使HID灯原有的额定功率大幅度降低，达到既不影响路面照度，又大幅度节能的目的。

本发明与现有技术相比具有以下积极效果：

第一：大幅度节约电能。目前光效高的灯，有HID灯和LED灯，由于发光机理不同，各有优缺点，HID灯光效虽然高于LED灯，但由于是4π发射，减少了这种优势，LED灯虽然寿命长于HID灯，但总体价格较贵。HID灯虽然穿透性好，使城市环境显得有生气，但却必须高压供电，很难与太阳能电池板配合使用，所以只有HID灯与LED灯互补有机结合，才能保证在充分照明前提下，将HID灯非照明侧贮能和太阳能电池板贮能释放给LED灯，从而实现大幅度节约电能的目的。实验表明，以传统的电感式镇流器为对照，综合节电可达80％以上。

第二：大幅度降低成本。HID灯经过几年大规模应用和研究，成本已非常低，而太阳能电池板和LED灯虽然价格较贵，但由于是配合使用所以综合成本可以大幅度降低。

第三：大幅度延长寿命。对于HID灯，由于有LED灯反馈HID灯非照明侧能量，所以可以降低HID灯功耗，加上电子镇流器的稳功率运行，使其寿命大大延长；对于LED灯，由于从市电供给变为电池板和光电转换模块的低压供电，并且以控制板分散供电，不会产生过流损害，因此也会大幅度延长其使用寿命，而且个别损害也不影响整体运行。

第四：大幅度错峰节电。众所周知，白天和上半夜为用电高峰，下半夜为用电低谷。白天太阳能电池板存贮的电能和头一天下半夜存贮的电能在上半夜经恒流装置释放给LED灯，这样，LED灯主要在上半夜开启，消耗的是回输的电能和太阳能电池板供给的电能，而下半夜则消耗市电，并经光电转换模块贮存电能以备回输，几千万只这种互补式节能灯的运行，将对电网产生巨大的调节作用，进而产生巨大的社会效益和经济效益。

第五：HID灯与LED灯有机配合，大大增加了城市景观照明潜力。

第六：节约现有资源，有利持续发展。据不完全统计，去年我国HID灯产量已达两亿只，而LED灯也在大力发展，二者的配合使用，既加快了LED灯进入市场的速度，也为道路照明资源持续发展创造了有利条件。

附图说明

图1是互补式节能灯具结构示意图

图2是左右反射罩和能量回输板仰视图

1.灯杆管；2.连接管；3.锁紧螺钉；4.支撑管；5.电子镇流器；6.弯形支撑管；7.LED灯罩；8.LED灯；9.HID灯罩；10.HID灯；11.太阳能电池板；12.支撑杆；13、左反射罩；14.右反射罩；15.光电转换模块；16.热电转换模块；17.防护罩；18.控制板；19.单片机；20.能量回输板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

见图1和图2。根据用户对路面照度的要求设计出HID灯10的功率W，再根据W非照明侧面积算出光电转换模块15和热电转换模块16的数量，并以0.5W设计出LED灯8的发光二级管个数，然后以太阳能电池板11的容量大小来补充其能量。选择内径稍大于灯杆管1上端外径的铁管长20厘米，把下端竖向锯开5厘米，两边各焊一块长8厘米宽3厘米的铁板，在铁板的相应位置各打两个直径为10毫米的孔，将其插入灯杆管1上端后用锁紧螺钉3锁紧，在连接管2中间部分上面焊一个中空的支撑管4，并与连接管2连通，在支撑管4的上方固定电子镇流器5和控制板18，在电子镇流器5和控制板18的外面固定有防护罩17；在连接管2中间部分的下面焊一个弯形支撑管6，在弯形支撑管6的下端固定有LED灯罩7和LED灯8；在连接管2的上端装有HID灯罩9，在防护罩17与HID灯罩9之间的连接管2上焊一个支撑杆12，在支撑杆12上端固定有太阳能电池板11；在HID灯罩9内正中装有HID灯10，HID灯的正上方装有能量回输板20，在能量回输板20的下面装有光电转换模块15，在能量回输板20的上面装有热电转换模块16，能量回输板20也可由多块组成，与HID灯10成一定倾角放置，以增加回输能量容量。在HID灯10的左侧装有左反射罩13，在HID灯10的右侧装有右反射罩14，左反射罩13和右反射罩14与HID灯10的角度的调整，以路面获得最大照度为准。连接管2也可与支撑管4、支撑杆12和弯形支撑管6一起由工程塑料注塑而成。左反射罩13和右反射罩14可由固体材料加工成相应形状，然后镀上反射层而成。

Claims (6)

1.一种互补式节能灯具，包括灯杆底座和固定在灯杆底座上的灯杆管，其特征在于：在灯杆管(1)的顶端装有连接管(2)，连接管(2)的下端由锁紧螺钉(3)将连接管(2)固定在灯杆管(1)上端，在连接管(2)的中间部分的上面焊一个中空的支撑管(4)，用于固定电子镇流器(5)，在下面焊一个中空的弯形支撑管(6)，在弯形支撑管(6)的下端装有LED灯罩(7)和LED灯(8)，在连接管(2)的上端装有HID灯罩(9)和HID灯(10)，在连接管(2)靠近HID灯灯罩(9)的上方装有太阳能电池板(11)的支撑杆(12)，在HID灯灯罩(9)内HID灯(10)的两侧装有左反射罩(13)和右反射罩(14)，在HID灯(10)的上侧装有能量回输板(20)，在能量回输板(20)的下面装有光电转换模块(15)，在能量回输板(20)的上面装有热电转换模块(16)，在连接管(2)的上侧装有保护电子镇流器(5)的防护罩(17)，在防护罩(17)的内部还装有控制板(18)，通过电子镇流器(5)中的单片机(19)将太阳能电池板(11)和光电转换模块(15)及热电转换模块(16)贮存的能量适时释放给LED灯(8)。

2.权利要求1所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的连接管(2)由金属材料制成，也可与支撑管(4)、支撑杆(12)和弯形支撑管(6)一起用工程塑料注塑而成。

3.权利要求1所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的左反射罩(13)和右反射罩(14)由固体材料基底后再镀上反射层即可制成。

4.权利要求1所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的太阳能电池板(11)由市售商品制成。

5.权利要求1所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的光电转换模块(15)和热电转换模块(16)由市售商品制成。

6.权利要求1所述的互补式节能灯具，其特征在于所述的LED灯(8)由市售的发光二极管组合而成。

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