DE69216750T2 - Zeitlich abgestimmte Energieeinsparungsvorrichtung - Google Patents
Zeitlich abgestimmte EnergieeinsparungsvorrichtungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Einrichtung zum Einsparen elektrischer Leistung bzw. elektrischen Stromes, welche zu verwenden ist in Lampen von beliebiger Art oder für resistive bzw. widerstands- oder kapazitive Lasten bzw. Verbraucher, durch Absenken des elektrischen Stromes, welcher die Lasten bzw. Verbraucher versorgt, und zwar bei vorbestimmten Zeitperioden, mittels Zeitgebung, sinusförmiger Wellengleichrichtung und Reduktion der Leistung bzw. des Stromes.
- Wie es gemäß dem Stand der Technik von elektrischen und elektronischen Anordnungen bereits bekannt ist, wird die Absenkung von elektrischem Strom, welcher Lampen versorgt, durchgeführt mittels Thermostaten, welche die Lichtintensität absenken, und zwar durch teilweise Dissipation des Stromes in einem Widerstand. Diese Einrichtungen haben mehrere Nachteile: sie sparen keine Leistung ein, erzeugen Wärme und verfügen über keine Zeitgebungsmerkmale.
- Nachfolgend wurden Dimmer entwickelt, welche die Lichtintensität der Lampe absenkten durch Absenken der Leistungs- bzw. Stromzufuhrspannung. Ihre Verwendung ist jedoch auf Glühlampen beschränkt, und sie sind relativ teuer und verfügen über keine Zeitgebungsmerkmale.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Leistungs- bzw. Stromspareinrichtung bereitzustellen, welche diese Nachteile überwindet.
- Dementsprechend stellt ein erster Gesichtspunkt der Erfindung eine Zeitgebungsstrom- bzw. -Leistungsspareinrichtung bereit, umfassend einen elektronischen Zeitgeber, parallel geschaltet zu einer Halbwellengleichrichterdiode, wobei beide mit einem Phasenleiter verbunden sind, wobei der Zeitgeber bzw. Timer und die Diode in Serie geschaltet sind mit einer Widerstands- bzw. resistiven oder einer induktiven Last bzw. solch einem Verbraucher und ebenfalls parallel zu einem zweiten Leiter, welcher entweder neutral oder von einer anderen Phase ist.
- Die erfindungsgemäße zeitabhängige bzw. Zeitgeberstrom- bzw. -Leistungsspareinrichtung wurde entwickelt zum Überwinden der Nachteile von aktuellen Systemen, da die Einrichtung verwendet werden kann mit jeglicher Art von Lampe (Quecksilberdampf, glühend, fluoreszierend, Natriumdampf, Mehrfachdampf, Halogen, etc.), und zwar mit Bezug auf Widerstands- bzw. resistive Lasten bzw. Verbraucher und kapazitive Lasten, da die Zeitgebung programmiert werden kann, wodurch die Zeit der Leistungsabnahme vorbestimmt sein kann; die Lebensdauer der Reaktanten und Lampen kann erhöht werden, die Einrichtung kann mit einer Lampe oder mit einer Erdung einer Lampe geschaltet werden, ist kostengünstig und spart elektrische Leistung und ist von geringer Größe.
- Vorteilhafterweise umfaßt der Strom- bzw. Leistungssparer bzw. die Strom- bzw. Leistungsspareinrichtung zumindest einen weiteren Widerstand, welcher parallel geschaltet ist zu dem Timer bzw. Zeitgeber und der Diode. Der Widerstand kann ein variabler Widerstand oder eine Vielzahl von Festwertwiderständen sein, welche parallel geschaltet sind und einzeln auswählbar durch einen oder mehrere Schalter.
- Die Erfindung wird weiterhin beispielhaft beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
- Figur 1 ist ein Schaltdiagramm einer ersten Ausführungsform.
- Figur 2 ist ein Schaltdiagramm einer zweiten Ausführungsform.
- Figur 1 ist ein elektrisches Diagramm einer ersten Ausführungsform der Zeitgebungs- und Leistungs- bzw. Stromspareinrichtung für Entladungsampen (Quecksilberdampf, Natriumdampf, metallischer Dampf, etc.), umfassend einen elektronischen Timer bzw. Zeitgeber 1, welcher parallel geschaltet ist zu einer Halbwellengleichrichterdiode 2 und vier Festwertwiderständen 3, welche parallel dazwischen angeordnet sind, und auswählbar durch Schalter 4, insgesamt mit einem Phasenleiter 5, geschaltet, und in Serie zu einer resistiven bzw. Widerstandslast bzw. Verbraucher 6, normalerweise eine Lampe oder eine Erdung von Lampen, welche parallel zu einem Leiter 7 angeordnet ist, welcher von neutraler oder einer anderen Phase ist.
- Figur 2 ist ein elektrisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform der Zeitgebungs- und Leistungsspareinrichtung bei induktiven Lasten bzw. Verbrauchern, umfassend einen elektronischen Timer bzw. Zeitgeber 1, parallel geschaltet zu einer Halbwellengleichrichterdiode 2 und zu einem variablen Widerstand 8, welche insgesamt mit dem Phasenleiter 5 geschaltet sind, und in Serie zu einer induktiven Last bzw. einem induktiven Verbraucher 9 und zu dem Leiter 7, welcher von neutraler oder einer anderen Phase ist.
- Der Betrieb der Strom- bzw. Leistungsspareinrichtung der Erfindung basiert auf der Elimination von der Halbwelle durch die Diode 2, und über die Wirkung von zwei Widerständen 3 oder einem variablen Widerstand 8 wird die elektrische Leistungszufuhr abgesenkt während der Diskontinuität der sinusförmigen Welle, und demzufolge wird die Leistung der resistiven bzw. Widerstands- oder induktiven Last bzw. Verbraucher ebenfalls abgesenkt.
- Daher wird während 50 % der Zeitperiode der elektrische Strom reduziert auf variable Werte, abhängig von den Widerständen 3 oder 8 zwischen 1 und 99 % des Normalstromes.
- Wenn der Timer bzw. Zeitgeber 1 entkoppelt bzw. ausgeschaltet ist, tritt der elektrische Strom durch die Diode 2 und durch Widerstände 4 oder 8, wodurch das Spar- bzw. Einsparsystem betätigt wird.
- Wenn der Zeitgeber 1 eingeschaltet bzw. gekoppelt ist, umgeht der Strom die Diode 2 und die zwei Widerstände 3 oder 8 und versorgt normal unmittelbar die Last bzw. den Verbraucher 6 oder 9.
- Die verwendeten Dioden 2 können negative oder positive Dioden sein, welche gleichmäßig gemixt sein sollten, wodurch elektrisches Leistungszufuhrungleichgewicht vermieden wird.
- In dem Fall von Glühlampen oder gemischten Lampen besteht kein Bedarf für die Kompensation der gleichgerichteten Halbwelle, und demzufolge ist der Widerstand 3 oder 8 nicht erforderlich, wobei die verbleibenden Teile bezüglich der Konfiguration aufrechterhalten werden.
- Bei praktischen Tests und Vergleichen der Entwicklungen mit und ohne Einspareinrichtung wurden die in Tabelle A enthaltenen Ergebnisse erhalten.
- Auf der Basis der Beziehungen, angegeben in der Tabelle, wird die Auslegung extrapoliert für Lasten bzw. Verbraucher von unterschiedlichen Leistungen, wie eine Natriumdampfentladungslampe, eine Metalldampfentladungslampe, etc. Der Energieverlust, bedingt durch die Verwendung von zwei Widerständen 3 oder 8, wird auf zwischen 5 und 17 W in den Beispielen geschätzt.
- Die erhaltene Leistungseinsparung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist variabel als eine Funktion der Zeitgeberprogrammierung, wobei beispielhaft ein öffentliches Beleuchtungssystem verwendet wird mit einem Beleuchtungspegel X und einer Betriebsdauer von 10 Stunden je Tag, wobei der Verbrauch äquivalent ist zu 10 h.X/Tag. Wenn die Einspareinrichtung programmiert ist zur Funktion nach 5 Stunden von dem Lichteinschalten, die Last bzw. den Verbrauch bzw. den Verbraucher auf 50 % beschränkend, wird die Einsparung 5 h.X + 5 h.1/2 X = 7 1/2 h.X sein, d.h. es wird eine Leistungs- bzw. Stromeinsparung von 25 % erreicht. TABELLE (A)
Claims (5)
1. Zeitgesteuerte Energieeinsparvorrichtung mit einem elektronischen Zeitgeber
(1), der zu einer Halbwellen-Gleichrichterdiode (2) parallel geschaltet ist, und wobei
beide an einen Phasenleiter (5) angeschlossen sind, wobei der Zeitgeber (1) und die
Diode (2) in Reihe mit einer Widerstands- oder einer induktiven Last (6, 9) und
außerdem parallel zu einem zweiten Leiter (7) geschaltet sind, der entweder neutral
oder von einer anderen Phase ist.
2. Energieeinsparvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zeitgeber (1) und die
Diode (2) beide ferner parallel zu wenigstens einem Widerstand (3, 8) geschaltet
sind.
3. Energieeinsparvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Widerstand ein
variabler Widerstand (8) ist.
4. Energieeinsparvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Widerstände vier
Festwert-Widerstände (3) sind, die einzeln durch Schalter (4) auswählbar sind.
5. Energieeinsparvorrichtung nach Anspruch 1, verwendend einen Widerstand
oder einen variablen Widerstand von einer Glühlampe oder von gemischten
Lampen.
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