DE10334257A1 - Energieautarke Einbauleuchte - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Beleuchtung, dadurch gekennzeichnet dass innerhalb eines Gehäuses eine Schaltelektronik einen wiederaufladbaren Akkumulator mit Hilfe eines fotovoltaisch arbeitenden Kollektors mit elektrischer Energie auflädt und bei nicht ausreichender Lichteinstrahlung eine oder mehrere LED mit der gespeicherten elektrischen Energie erstrahlen lässt, wobei die transparente Abdeckung sowohl die Lichteinstrahlung auf den fotovoltaisch arbeitenden Kollektor als auch den Lichtaustritt aus den LED bereitstellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung vornehmlich in Form eines handelsüblichen Pflastersteins, der in bestehende gepflasterte Steinflächen wie Terrassen, Parks Hof- und Garageneinfahrten oder Verkehrswegen während des Verlegens oder nachträglich durch Auswechseln eingebaut werden kann. Der aus einer teilweise transparenten Kunststoffhülle bestehende kistenförmige Stein, zeichnet sich dadurch aus, dass mittels einer eingebauten fotovoltaisch arbeitenden Solarzelle, einer Regeltechnik und einer LED tagsüber Sonnenenergie in Form elektrischer Energie in einem wiederaufladbaren Akkumulator gespeichert wird und bei Dunkelheit über die Elektronik die LED als Lichtquelle von der Energiezelle gespeist wird. Über eine transparente Abdeckung leuchtet die Oberfläche des Steins nachts von innen heraus und schaltet bei einsetzenden Tageslicht auf Ladebetrieb um.
  • Bestehende Systeme in Form leuchtender Pflastersteine werden derzeit über ein separates, häufig unter dem Pflaster verlegtes Installationskabel mit elektrischer Energie versorgt und über einen Transformator am Hausnetz und einer Einschaltvorrichtung betrieben. Das Leuchtmittel ist in der Regel ein Halogen-Niederspannungsleuchtmittel, teilweise mit einer farbigen Abdeckung. Ebenso gibt es fotovoltaisch betriebene Beleuchtung, insbesondere für den Gartenbereich, die zwar energieautark arbeitet, aber bei der die Solarzelle sichtbar getrennt vom Leuchtmittel oder als Abdeckung oberhalb einer auf einem Ständer befestigten Leuchte installiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung dient als energie-autarke Einbauleuchte durch die Kombination von LED-Beleuchtung, Regelelektronik, Akkumulator und Solarzelle, wobei im Ladebetrieb der solare Lichteintrittsbereich gleichzeitig im Leuchtbetrieb den Lichtaustrittsbereich darstellt.
  • Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ergeben sich mehrere Vorteile.
    • • Ohne elektrische Installation kann der Stein oder Einbauleuchte einfach in zu verlegende oder bereits existierende Pflasterflächen integriert werden.
    • • Externe Stromvorsorgung und Einschaltmechanismen entfallen komplett.
    • • Die solarbetriebene Einbauleuchte in Kombination mit den langlebigen LEDs kann über mehrere Jahre wartungsfrei betrieben werden und schaltet z.B. abends bei Dämmerung automatisch ein, so dass ein optimales Energiemanagement stattfindet.
    • • Die Befeuchtung kann durch farbige LED zur geschmackvollen Beleuchtung von Pflaster, als Wege- oder Stufenmarkierung und Stolperwarnung eingesetzt werden.
    • • Die gleichzeitig als Lichteintritt und Lichtaustritt wirksame Abdeckung kann in Kombination mit LED-Technik optisch derart gestaltet werden, dass eine Lichtrichtung zur Akzentbeleuchtung bereitgestellt wird.
    • • Die häufig designerisch störende visuelle Trennung zwischen fotovoltaischer Zelle und Leuchtmittel entfällt. Nur die Abdeckung ist sichtbar.
    • • Die Materialauswahl des Gehäuses und der Abdeckung kann so gewählt werden, dass Bruch und Schlagfestigkeit bei mechanischer Beanspruchung gewährleistet ist.
  • Neben dem Einsatzgebiet als integrierte, energieautarke Einbauleuchte in Form eines Pflastersteins ergeben sich für die erfindungsgemäße Vorrichtung unterschiedlichste Anwendungsgebiete. So können mehrere über Funktechnik kommunizierende energieautarke Einbauleuchten einen Blinkrhythmus erzeugen, so dass Lauf- bzw. Fahrrichtungen vorgegeben werden. Ebenso ist denkbar mehrere energieautarke Einbauleuchten als Bildpunkte anzusteuern, um Zeichen, Schriften und Bilder darzustellen. In oder neben einer Fahrbahn eingelassene energieautarke Einbauleuchten können durch Farbwechsel bei Temperaturen nahe des Gefrierpunktes Autofahrer vor aktueller Fahrbahnglätte warnen. Weiterhin ist ein Einsatz als selbstleuchtender Markierungspunkt für Telefone, Feuerlöscher oder Fluchtwege denkbar.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform einer elektronischen Schaltskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Solarmodul (1) lädt bei Lichteinfall gesteuert über die Regelelektronik (2) die Akkumulatorzelle (3). Bei nicht genügendem Lichteinfall, wird von der Akkumulatorzelle (3) elektrische Energie über die Regelelektronik (2) an die LED (4) abgegeben und in Form von sichtbarem Licht abgestrahlt.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Solarzelle (1) ist oberhalb von Akkumulatorzelle (3) und Regelelektronik (2) angebracht, die LED (4) strahlt Licht in den Oberraum ab. Das Gehäuse (5) ist staub- und wasserdicht mit der transparenten Abdeckung (6) verbunden.
    • 1
    Solarmodul
    2
    Regelelektronik
    3
    Akkumulatorzelle
    4
    LED
    5
    Gehäuse
    6
    transparente Abdeckung

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Beleuchtung, dadurch gekennzeichnet dass innerhalb eines Gehäuses eine Schaltelektronik einen wiederaufladbaren Akkumulator mit Hilfe eines fotovoltaisch arbeitenden Kollektors mit elektrischer Energie auflädt und bei nicht ausreichender Lichteinstrahlung eine oder mehrere LED mit der gespeicherten elektrischen Energie erstrahlen lässt, wobei die transparente Abdeckung sowohl die Lichteinstrahlung auf den fotovoltaisch arbeitenden Kollektor als auch den Lichtaustritt aus den LED bereitstellt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch den Einsatz von RGB-LED jede beliebige Farbe auch zeitlich gesteuert erzeugbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen durch Funktechnik miteinander kommunizieren oder angesteuert werden können.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass autarke Sensoren, insbesondere Temperatursensoren das Regelverhalten der Elektronik beeinflussen.
  5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass diese in Form eines Pflastersteins erstellt wird und in Bodenabdeckungen, insbesondere Pflasterböden und Fahrbahnen integriert wird.
  6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass diese in Form eines Mauersteins erstellt und in Gebäude und Fassaden integriert wird.
  7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung derart gestaltet ist, dass der Lichtaustritt über geeignete optische Elemente in vorgegebene Richtungen gelenkt werden kann.
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