DK9600379U3

DK9600379U3 - Lighting systems for greenhouses or for road lighting

Info

Publication number: DK9600379U3
Application number: DK9600379U
Authority: DK
Inventors: John Gustavsen; Leif Erik Wraae; Poul Lunde Hansen
Original assignee: Martin Hansen As
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1996-12-27

Description

DK 96 00379 U3DK 96 00379 U3

Teknikkens standpunktThe prior art

Frembringelsen angår et belysningsanlæg som anført i krav 5 l's indledning.The production relates to a lighting system as set out in the preamble of claim 5 l.

Højtryks-udladningslamper, også kaldet metaldamp-lamper, f.eks. halogen-kviksølvlamper, kviksølvlamper, White SON-lamper, højtryks-natriumlamper og lignende lamper, der alle 10 er baseret på et vist kviksølvindhold, som udgør startmaterialet for start af udladningen, er i dag indrettet til at strømforsynes mellem én fase og nul ved 220-230 volt.High-pressure discharge lamps, also called metal vapor lamps, e.g. halogen mercury lamps, mercury lamps, White SON lamps, high-pressure sodium lamps and similar lamps, all of which are based on a certain mercury content, which is the starting material for starting the discharge, are today designed to be powered between one phase and zero at 220 -230 volts.

Da lampen er konstrueret således, at den først kan tændes 15 ved en spændingsforskel på ca. 120 volt, vil lampen ikke kunne tænde hele tiden, da spændingen mellem faseledningen og nulledningen varierer med 50 Hz mellem -230 volt og +230 volt, hvorved lampen skulle slukke i ca. 2/3 af sinuskurven. Dette gør den også i praksis, idet en sådan lampe her-20 efter genererer 3. harmoniske strømme, der alle vil samle sig i nullederen, fordi de 3. harmoniske strømme er i fase. Derfor vil lampen tvinge nettet, og strømforsyningen bag nettet, til at generere en 3. harmonisk, men i nettets modsystem, hvilket resulterer i en strøm, der vil løbe modsat 25 den 1. harmoniske i 2/3 af perioden og samme vej som den 1. harmoniske i 1/3 af perioden.Since the lamp is designed so that it can first be switched on at a voltage difference of approx. 120 volts, the lamp will not be able to switch on at all times as the voltage between the phase line and the zero line varies by 50 Hz between -230 volts and +230 volts, whereby the lamp should switch off for approx. 2/3 of the sinus curve. This is also the case in practice, since such a lamp hereafter generates 3rd harmonic currents, all of which will collect in the neutral conductor, because the 3rd harmonic currents are in phase. Therefore, the lamp will force the grid, and the power supply behind the grid, to generate a 3rd harmonic but in the grid's counter system, resulting in a current that will run opposite to the 1st harmonic for 2/3 of the period and the same path as the one. 1st harmonic for 1/3 of the period.

Denne almindelige kendte strømforsyningsform forklares herefter nærmere under henvisning til tegningens fig. 1 A, 30 fig. 1 B og fig. 1 C.This common known power supply form is then explained in more detail with reference to FIG. 1A, FIG. 1B and FIG. 1 C.

Fig. 1 A viser i princippet, hvordan en højtryks-udladningslampe 4, f.eks. en højtryks-natriumlampe, strømforsynes fra et vekselstrømsnet tilkoblet dettes ene faseleder F og dettes nulleder N via en strømforsyningskobling 5, idet koblingen 5 har to indgangsklemmer 6 tilkoblet henholdsvis 35 2 DK 96 00379 U3 faselederen F og nullederen N. Afhængigt af, hvilken type lampe 4 der anvendes, indeholder strømforsyningskoblingen 5 følgende komponenter. En kondensator eller et kondensatorbatteri 1, der skal reducere elektrisk støj fra lampen og koblingen, og hindre den i at nå ud på nettet. En drosselspole 3, hvis hovedfunktion er at begrænse størrelsen af den strøm, der kan trækkes fra nettet, samt at dæmpe eller udbalancere den genererede 3. harmoniske strøm. En tændspo-le eller tændspolekobling 2, som genererer spændingsimpulser af størrelsesordenen 2-4 k volt med høj frekvens, som skal sikre, at lampen 4 tænder, hver gang spændingen over lampen 4 er stor nok til, at den kan tændes således, at lampen 4 er tændt i den størst muliggi del af hver halvperiode af den påtrykte vekselspænding. Fig. 1A er kun et eksempel på, hvordan en strømforsyningskobling kan være indrettet .FIG. 1A shows in principle how a high-pressure discharge lamp 4, e.g. a high-pressure sodium lamp, supplied from an AC network connected to its one phase conductor F and its neutral conductor N via a power supply coupling 5, the coupling 5 having two input terminals 6 connected respectively to the phase conductor F and the neutral conductor N. Depending on the type of lamp N. 4, the power supply connector 5 contains the following components. A capacitor or capacitor battery 1 intended to reduce electrical noise from the lamp and coupling and prevent it from reaching the grid. A throttle coil 3, whose main function is to limit the amount of power that can be drawn from the grid, as well as attenuate or balance the generated harmonic current. An ignition coil or ignition coil 2, which generates voltage pulses of the order of 2-4 k volts with a high frequency, which must ensure that the lamp 4 turns on every time the voltage across the lamp 4 is large enough to be switched on so that the lamp 4 is switched on for the largest possible part of each half-period of the applied AC voltage. FIG. 1A is just one example of how a power supply coupling can be arranged.

På fig. 1 B ses forsyningsspændingen over en hel periode, fortrinsvis; ved frekvensen 50 Hz.In FIG. 1B, the supply voltage is seen over a whole period, preferably; at the frequency of 50 Hz.

Kurven 1^ viser den strøm, lampen trækker i hver halvperiode. Strømmen er i det væsentlige nul, når spændincjen over lampen ikke er stor nok til, at lampen kan tænde. Så snart lampen kan tændes, trækkes strøm, ca. 1/6 inde i perioden, og strømmen vokser, medens spændingen vokser over et maximum, og falder igen til nul, ca. 2/6 inde i perioden, fordi spændingen over lampen nu er for lille til, at der kan opretholdes en udladning gennem lampen. Dette gentager sig i den næste halve periode.The curve 1 ^ shows the current the lamp draws during each half-period. The current is essentially zero when the voltage across the lamp is not large enough for the lamp to turn on. As soon as the lamp can be switched on, electricity is drawn, approx. 1/6 in the period, and the current grows, while the voltage increases above a maximum, and drops again to zero, approx. 2/6 inside the period, because the voltage across the lamp is now too small for a discharge through the lamp to be maintained. This is repeated in the next half-term.

Det ses tydeligt af fig. 1 B, at strømkurven 1^ ikke er sinusformet.It can be seen clearly in FIG. 1B that the current curve 1 ^ is not sinusoidal.

På grund af denne driftform genereres en betydelig 3. harmonisk strøm 1,^, som ligeledes er vist på fig. 1 B.Due to this mode of operation, a significant 3rd harmonic current 1, ^, which is also shown in FIG. 1 B.

3 DK 96 00379 U3 På fig. 1 C vises spændingen mellem fasen F og nulledningen N i mindre målestok, og overlejret denne vises tænd-spændingen UT genereret af tændspolen eller tændingskredsløbet 2, hvilken tændspænding består i et antal spændings-5 impulser UT med høj spænding, 2-4 k volt og med høj fre kvens. Herved sikres, at lampen 4 kan tænde øjeblikkeligt, når spænding U^, se fig. IB, er tilstrækkelig stor, dvs. ca. 120 volt, så lampen kan tænde og en udladningsstrøm løbe gennem lampen.3 DK 96 00379 U3 In FIG. 1 C, the voltage between phase F and zero line N is shown on a smaller scale, and superimposed on it the ignition voltage UT is generated by the ignition coil or ignition circuit 2, which ignition voltage consists of a number of high voltage voltage pulses UT, 2-4 k volts and with high fre quency. This ensures that the lamp 4 can switch on immediately when voltage U1, see fig. IB, is sufficiently large, i.e. ca. 120 volts, allowing the lamp to turn on and a discharge current to run through the lamp.

1010

Ved større belysningsanlæg kobles et stort antal lamper til et trefasenet således, at lamperne kobles mellem en fælles nulledning og de tre faseledninger, der sædvanligvis betegnes F1, eller F^, eller R, S, T. Herved får man en jævn 15 belastning af trefasenettet. Uheldigvis får man samtidig en meget stor strøm i nulledningen N, fordi den 3. harmoniske strøm fra lampesættet i hver fase jo skal passere nullederen, og i denne ledning vil den 3. harmoniske strøm fra de tre faseledninger være i fase.For larger lighting systems, a large number of lamps are coupled to a three-phase network such that the lamps are connected between a common zero line and the three phase lines, usually designated F1, or F ^, or R, S, T. This results in an even load of the three-phase network. . Unfortunately, at the same time, a very large current is obtained in the zero wire N, because the third harmonic current from the lamp set in each phase must pass the zero conductor, and in this wire the third harmonic current from the three phase leads will be in phase.

2020

Dette viser sig i praksis ved, at der i nulledningen kan måles en stor strømstyrke, sædvanligvis en større strømstyrke end strømstyrken i de enkelte faseledninger. Dette er meget uheldigt, idet det medfører, at man altid skal 25 sikre sig, at nullederen er stabil og med særlig stor tværsnitsprofil.This is shown in practice by the fact that a high current can be measured in the zero line, usually a larger current than the current in the individual phase lines. This is very unfortunate, as it is always necessary to ensure that the zero conductor is stable and with a particularly large cross-sectional profile.

Herudover er det kendt, at den 3. harmoniske giver mange u-lemper i de kendte koblinger.In addition, it is known that the 3rd harmonic gives many disadvantages in the known couplings.

30 a) Der fremkommer et stort spændingfald i nulledningen, hvilket reducerer spændingsforskellen over lamperne.30 a) A large voltage drop occurs in the zero wire, which reduces the voltage difference across the lamps.

b) Den store strøm i nulledningen giver et stort effekt- 3 5 tab.b) The large current in the zero wire gives a large power loss.

4 DK 96 00379 U3 c) Der er således tale om en meget dårlig udnyttelse af energiforsyningen.4 DK 96 00379 U3 (c) There is thus very poor utilization of the energy supply.

d) Den 3. harmoniske strøm reducerer lampernes levetid.d) The 3rd harmonic current reduces the lamp life.

e) Der sker en helt unødvendig belastning af den transformer, der leverer tre-fasespændingen til belysningsanlægget .e) There is a completely unnecessary load on the transformer supplying the three-phase voltage to the lighting system.

f) Der opstår en stor varmebelastning i lamperne, og dermed en stor varmeafgivelse til omgivelserne.f) A large heat load occurs in the lamps, and thus a large heat output to the surroundings.

g) Hvis nullederen afbrydes, overbelastes nogle af lamperne og ødelægges.g) If the neutral conductor is switched off, some of the lamps are overloaded and destroyed.

Fordele ved frembringelsenBenefits of production

Ved at udforme et belysningsanlæg som anført i krav 1' s kendetegnende del ifølge frembringelsen opnår man en lang række fordele samtidig med, at ulemperne ved den kendte, traditionelle anlæg med fase-nul-spændingsforsyning undgås.By designing a lighting system as claimed in the characterizing part of claim 1, a number of advantages are obtained, while at the same time avoiding the disadvantages of the known traditional system with phase-zero voltage supply.

Primært undgås den 3. harmoniske strøm fuldstændigt, dels fordi lampen er tændt hele tiden og dels fordi der ingen fælles nul-ledning er, hvori den 3. harmoniske strøm kan løbe. Samtidig hermed undgås det meget store effekttab i nettet, transformere, lamper og kabler fra den 3. harmoniske strøm. Den 3. harmoniske strøm giver en stærkt forøget varmeudvikling i lampen og dermed et reduceret lysudbytte og reduceret levetid for lampen og de omkringliggende komponenter. Den 3. harmoniske strøm hæver totalstrømmen i lampen i den midterste trediedel af hver halvperiode af sinuskurven for den påtrykte spænding, og giver strømmen nul i resten af halvperioden, hvilket medfører en ustabil opvarmning og en ustabil driftsform for lamperne, hvilket undgås med frembringelsen.Primarily, the 3rd harmonic current is completely avoided, partly because the lamp is switched on all the time and partly because there is no common zero wire in which the 3rd harmonic current can run. At the same time, the very large power loss in the grid, transformers, lamps and cables from the 3rd harmonic current is avoided. The 3rd harmonic current gives a greatly increased heat generation in the lamp and thus a reduced light output and reduced lamp life and the surrounding components. The 3rd harmonic current raises the total current in the lamp in the middle third of each half period of the applied voltage sine wave, giving the current zero for the remainder of the half period, causing unstable heating and unstable operation of the lamps, which is avoided with the generation.

5 DK 96 00379 U35 DK 96 00379 U3

Ved de kendte koblinger kobles hver lampe mellem en faseledning og en nulledning, fordi lamperne er konstrueret til at drives ved 230 volt. Med frembringelsen bliver det rau-5 ligt at tilpasse nettet til lamperne, hvilket f.eks. gøres ved at koble en transformer tre-faset mellem nettet og lamperne, så yderspændingen fase-fase kobles til hver lampe således, at den 3. harmoniske strøm forhindres, fordi returledningen mangler. Samtidig hermed fås et belysningsan-10 læg, hvor lamperne er tændt hele tiden med øget lysudbytte til følge og alligevel med reduceret effektforbrug, fordi alle 3. harmoniske tab undgås.In the known couplings, each lamp is coupled between a phase line and a zero line because the lamps are designed to operate at 230 volts. With the generation, it becomes rough to adapt the grid to the lamps, which e.g. This is done by connecting a three-phase transformer between the mains and the lamps so that the external phase-phase voltage is connected to each lamp so that the third harmonic current is prevented because the return line is missing. At the same time, there is a lighting system where the lamps are constantly switched on with increased light output and yet with reduced power consumption, because all 3rd harmonic losses are avoided.

Ved at udforme anlægget ifølge frembringelsen og som angi-15 vet i krav 2's eller i krav 3's kendetegnende del kan man f.eks. opnå en fase-fase spænding, der er regulerbar og beliggende mellem 150 volt og 300 volt, f.eks. ved anvendelse af en regulerbar auto-transformer for 380 volt primærspænding og med 0-380 volt sekundær trefaset spænding. Forsøg 20 har faktisk vist, at der ikke sker noget ved at øge spændingen på hver lampe til over 300 volt, fordi lampestrømmen kun vokser lineært med spændingen og ikke med et stort bidrag fra den 3. harmoniske strøm, som jo helt er undgået. Med øget spænding fås øget lysudbytte, uden at lamperne 25 ødelægges eller deres levetid reduceres, når der ikke er nogen 3. harmonisk strøm.By designing the plant according to the invention and as defined in the characterizing part of claim 2 or in claim 3, it is possible, e.g. obtain a phase-phase voltage that is adjustable and located between 150 volts and 300 volts, e.g. using an adjustable auto-transformer for 380 volts primary voltage and with 0-380 volts secondary three-phase voltage. In fact, Experiment 20 has shown that nothing happens by increasing the voltage of each lamp to over 300 volts because the lamp current only grows linearly with the voltage and not with a large contribution of the 3rd harmonic current, which is completely avoided. With increased voltage, an increased light output is obtained without the lamps 25 being destroyed or their life reduced when there is no 3rd harmonic current.

Den lysmængde, der kommer fra lamperne, har et spektrum, der er afhængigt af lampens temperatur og dermed lampens 30 påtrykte spænding. Ved højere spænding fås et øget indhold af lys i det blå spekter, dvs. mere synligt lys, der svarer til dagslyset, hvilket er en stor fordel. Med sædvanlig fase-nul spændingsforsyning er en sådan regulering ikke mulig, bl.a. på grund af strømbidraget fra den 3. harmoniske strøm.The amount of light coming from the lamps has a spectrum which is dependent on the temperature of the lamp and thus the applied voltage of lamp 30. At higher voltage, an increased content of light is obtained in the blue spectrum, ie. more visible light that corresponds to daylight, which is a big advantage. With conventional phase-zero voltage supply such control is not possible, i. due to the power contribution of the 3rd harmonic current.

35 6 DK 96 00379 U335 6 DK 96 00379 U3

Det kan derfor være en stor fordel, og det kan have mange praktiske formal, at udforme belysningsanlægget som anført i krav 4's kendetegnende del ifølge frembringelsen, nemlig således, at lysudbyttet og lysspektret reguleres efter det formål, hvortil belysningen skal anvendes. Dette kan ske ved en forprogrammeret belysning eller ved en forprogrammeret belysningsændring, f.eks. som funktion af tiden eller som funktion af klokkeslet eller lignende.It can therefore be a great advantage, and it can have many practical purposes, to design the lighting system as set forth in claim 4, characterized in that the light output and the light spectrum are regulated according to the purpose for which the lighting is to be used. This can be done by a pre-programmed lighting or by a pre-programmed lighting change, e.g. as a function of time or as a function of time or the like.

Disse fordele kan yderligere optimeres ved anlægget ifølge krav 5, idet reguleringssystemet løbende modtager informationer fra omgivelserne eller fra andre informationskilder, f.eks. fra løbende målinger af belysning eller lysspektrum m.v. fra omgivelserne, og herefter indregulerer belysningsanlægget, så den samlede belysning er optimal. Herved får man en mere konstant og ensartet belysning, og man får mulighed for at regulere efter behov, hvilket sædvanligvis giver store økonomiske besparelser.These advantages can be further optimized by the system of claim 5, wherein the control system continuously receives information from the surroundings or from other sources of information, e.g. from continuous measurements of lighting or light spectrum, etc. from the surroundings, and then adjust the lighting system so that the overall lighting is optimal. This gives you a more constant and uniform illumination, and allows you to adjust as needed, which usually results in great financial savings.

Belysningsanlægget ifølge frembringelsen er fortrinsvis udviklet til at anvendes i forbindelse med dyrkning af planter m.v. i væksthuse. Herved får man mulighed for at: optimere belysningen og tilpasse belysning og lysspekter til den kultur, der er i væksthuset. Desuden kan belysningen tilpasses den vækstrate og den vækstform, man ønsker. Det er herudover muligt at tilpasse belysningen under hensyn til det indstrålede sollys, så belysningsmængden eller belysningsspektret og planterne kan holdes konstant eller efter en bestesmt funktion over en dagsperiode, selvom der f.eks. kommer skyer på himlen eller regnvejr eller lignende vejrændringer. Herved fås også et mere økonomisk væksthus, idet lamperne jo ikke er så dyre i drift, når de er nedre-gulerede.The lighting system according to the invention is preferably designed to be used in connection with the cultivation of plants, etc. in greenhouses. This gives you the opportunity to: optimize lighting and adapt lighting and light spectrum to the culture in the greenhouse. In addition, the lighting can be adapted to the growth rate and the type of growth you want. In addition, it is possible to adjust the lighting to take into account the radiated sunlight, so that the amount of lighting or the lighting spectrum and the plants can be kept constant or after a fixed function over a day period, even if for example. clouds come in the sky or rain or similar weather changes. This also provides a more economical greenhouse, since the lamps are not so expensive to operate when down-regulated.

Belysningsanlægget ifølge frembringelsen har også store praktiske og økonomiske fordele ved at anvendes i forbin-The lighting system according to the invention also has great practical and economic advantages when used in conjunction with

7 DK 96 00379 U3 delse med regulering af lyset ved vej belysning m.v. Ved vejbelysning, tunnelbelysning, belysning på sportspladser, i haller m.v., bliver det muligt med frembringelsen at tilpasse lyset til omgivelserne, aktiviteterne på det pågæl-5 dende sted, naturlig baggrundsbelysning osv.7 DK 96 00379 U3 regulation with the regulation of light by road lighting, etc. By road lighting, tunnel lighting, lighting in sports grounds, in halls etc., it is possible with the production to adapt the light to the surroundings, the activities in the place in question, natural backlighting, etc.

Ovennævnte anvendelser kan optimeres på en helt ny måde ved at anvende anlægget ifølge frembringelsen i stedet for at anvende den kendte teknik med fase-nul spændingsforsyning. 10 ved de kendte belysningsanlæg med udladningslamper foretages belysningsreguleringen sædvanligvis ved at tænde eller slukke et passende antal lamper, hvilket giver en u-ensartet regulering, og der er i øvrigt store begrænsninger i den mulige regulering.The above applications can be optimized in a whole new way by using the plant according to the generation instead of using the prior art with phase-zero voltage supply. 10 at the known lighting systems with discharge lamps, the lighting control is usually done by switching on or off a suitable number of lamps, which gives a uniform control, and there are, moreover, great limitations in the possible regulation.

1515

TegningenThe drawing

Frembringelsen forklares herefter nærmere under henvisning til tegningen, idet fig. 1 A-C viser og forklarer det kendte anlæg med fasenul spændingsforsyning af udladningslamper, 25BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is explained in greater detail below with reference to the drawing, in which 1 A-C shows and explains the known plant with phase zero voltage supply of discharge lamps, 25

fig. 2 A-BFIG. 2 A-B

viser og forklarer anlægget ifølge frembringelsen, fig. 3 viser i princippet, hvordan lamper kobles til forsyningsnettet ved anlægget ifølge frembringelsen, 30 fig. 4 viser et antal belysningskurver for udlad ningslamper ved forskellige forsyningspændinger, 35 fig. 5 viser et belysningsanlæg i et væksthus ifølge et praktisk udført forsøg, og 8 DK 96 00379 U3 fig. 6 viser et udkast til et belysningsanlæg ifølge frembringelsen i et væksthus.shows and explains the plant according to the invention, fig. 3 shows in principle how lamps are connected to the supply network at the plant according to the production; FIG. 4 shows a number of illumination curves for discharge lamps at different supply voltages; FIG. 5 shows an illumination plant in a greenhouse according to a practical experiment, and 8 DK 96 00379 U3 fig. 6 shows a draft of a lighting system according to the production in a greenhouse.

5 Beskrivelse af udførelsesformer for frembringelsen5 Description of embodiments of the invention

Den kendte fremgangsmåde til strømforsyning vist på fig. 1 A-C er forklaret foran og skal ikke omtales yderligere.The known method of power supply shown in FIG. 1 A-C is explained above and will not be mentioned further.

10 På fig. 2 A ses én udladnings lampe 4, f.eks. en højtryksnatriumlampe af typen SON 400 W fra Philips, koblet til to faser F fra et 3-faset vekselstrømsnet. Lampen 4 er i øvrigt koblet til nettet via en forsyningskobling 5 med en drosselspole 3, f.eks. en Philips drosselspole BSN 400 L33, 15 en tændenhed 2, f.eks. en Philips tændenhed SN 50 eller SN 58, og en hertil passende kondensator 1, f.eks. en Philips kondensator på 50 pF. Forsyningskoblingen 5 med indcjangs-klemmerne 6 kan være nøjagtig den samme som vist på tegningens fig. 1 A. Fig. 2A1 viser en alternativ forsynings-20 kobling 5, hvori de samme dele som i fig. 1A og fig. 2A er påført samme henvisningsbetegnelser.10 In FIG. 2 A one discharge lamp 4, e.g. a high-pressure sodium lamp of the SON 400 W type from Philips, coupled to two phases F from a 3-phase AC network. Incidentally, the lamp 4 is connected to the grid via a supply coupling 5 with a choke coil 3, e.g. a Philips choke coil BSN 400 L33, an ignition unit 2, e.g. a Philips ignition unit SN 50 or SN 58, and a suitable capacitor 1, e.g. a Philips 50 pF capacitor. The supply coupling 5 with the input terminals 6 may be exactly the same as shown in FIG. 1 A. FIG. 2A1 shows an alternative supply coupling 5 in which the same parts as in FIG. 1A and FIG. 2A has the same reference numerals.

For overskuelicjheds skyld vises kun én lampe med én forsyning skobiing, men i praksis anvendes der selvfølgelig et 25 antal lamper hver med en forsyningskobling og fordelt mellem faserne som vist på principtegningen på fig. 3, hvor tre lamper 4 med ikke-viste strømforsyningskoblinger er vist indkoblet mellem faserne, idet fasespændingerne er nedtransformeret til 260 V fase-fase.For the sake of simplicity, only one lamp with one supply is shown, but in practice, of course, a number of lamps each with a supply coupling is used and distributed between the phases as shown in the principle drawing of FIG. 3, where three lamps 4 with power supply connections not shown are shown connected between the phases, the phase voltages being down-transformed to 260 V phase phase.

30 På fig. 2 B ses spændings- og strømforholdene på koblingen i fig. 2 A som funktion af frekvensen f. Den påtrykte.spænding påtrykkes lampen og forsyningskoblingen, og gennem Γ Γ lampen løber strømmen I__, som er konstant, når lampen er Γ Γ tændt, hvilket den er hele tiden, fordi den påtrykte spænding jo er konstant og forudsat højere end den nødven- Γ Γ 35 9 DK 96 00379 U3 dige minimumspænding for at tænde lampen på ca. 110 - 120 volt. Lampen 4 tænder første gang tændspændingen UT påtrykkes, og det er herefter egentlig ikke nødvendigt med nogen tændspænding, som vist på fig. IC ved den kendte teknik. 5 For tydeligheds skyld er tændspændingen UT derfor ikke vist på fig. 2 B, efter at lampen er tændt.30 In FIG. 2B, the voltage and current conditions of the coupling in FIG. 2 A as a function of the frequency f. The applied voltage is applied to the lamp and the supply circuit, and through the Γ Γ lamp the current flows I__, which is constant when the lamp is Γ Γ, which it is all the time because the applied voltage is constant and provided higher than the required minimum voltage to switch the lamp on approx. 110 - 120 volts. The lamp 4 turns on the first time the ignition voltage UT is applied, and then no ignition voltage is necessary, as shown in fig. IC by the prior art. 5 For clarity, the ignition voltage UT is therefore not shown in FIG. 2 B after the lamp is on.

Da lampen 4 er tændt hele tiden, og da der ingen nullédning er, løber der ingen 3. harmonisk strøm, og er derfor nul 10 hele tiden.Since the lamp 4 is switched on all the time, and since there is no neutral, no 3rd harmonic current flows, and is therefore zero 10 all the time.

Hvis den påtrykte fasespænding U øges eller reduceres, Γ Γ vil lampestrømmen I™ øges eller reduceres tilsvarende, og Γ Γ lysudbyttet og lysspektret fra lampen ændres tilsvarende, 15 hvilket forklares senere.If the applied phase voltage U increases or decreases, Γ Γ the lamp current I ™ will increase or decrease accordingly, and Γ Γ the light output and the light spectrum from the lamp will change accordingly, which will be explained later.

På fig. 4 ses lysudbyttet målt i lux, som funktion af bøl gelængden lambda ved anvendelse af samme lampe, f.eks. den lampe, der er vist og forklaret i forbindelse med fig. 1 A 20 og 2 A, men med forskellige forsyningsspændinger ifølge frembringelsen.In FIG. 4 shows the light output measured in lux as a function of the wavelength lambda using the same lamp, e.g. the lamp shown and explained in connection with FIG. 1 A 20 and 2 A, but with different supply voltages according to the generation.

Kurverne er fremkommet ved optegnelser ud fra lampens kendte egenskaber og data, og ikke ved direkte målinger. 25 Lampen er monteret i et armatur og med en forsyningskobling 5, som vist på tegningens fig. 1 A og 2 A. Kurverne a-f viser således alene forventede, relative belysningsforhold.The curves are obtained by records based on the known properties and data of the lamp, and not by direct measurements. The lamp is mounted in a luminaire and with a supply coupling 5, as shown in FIG. 1 A and 2 A. The curves a-f thus show only expected relative lighting conditions.

Kurven a viser lysudbyttet, når lampen strømforsynes med 30 fase-nul spænding ved 220 volt, dvs. den kendte fremgangsmåde. Det maksimale lysudbytte fås i området ved 750 nm, dvs. ved rødt-lyserødt lys.Curve a shows the light output when the lamp is powered by 30 phase-zero voltage at 220 volts, ie. the known method. The maximum light output is obtained in the region at 750 nm, ie. by red-pink light.

Kurve b viser samme lampe, men forsynet med 230 volt ved 35 fase-fase forsyning som vist på fig. 2 A. Det maksimale lysudbytte fremkommer i området ved 600 nm, dvs. omkring 10 DK 96 00379 U3 gult lys.Curve b shows the same lamp, but provided with 230 volts at 35-phase supply as shown in FIG. 2 A. The maximum light output appears in the region at 600 nm, ie. about 10 DK 96 00379 U3 yellow light.

Kurve c viser det samme som kurven b, men ved 240 volt. Der fås lidt større lysudbytte målt i lux og ved en lidt lavere bølgelængde, nemlig ved ca. 550-600 nm, dvs. lidt mere gulgrønt lys.Curve c shows the same as curve b, but at 240 volts. A slightly larger light output is measured in lux and at a slightly lower wavelength, namely at approx. 550-600 nm, i.e. a little more yellow-green light.

Kurve d viser det samme som kurven b, men ved 260 volt. Et øget lysudbytte opnås, og dette sker ved en bølgelængde på ca. 450-500 nm, dvs. i det mørkegrønne-blålige lysområde.Curve d shows the same as curve b, but at 260 volts. An increased light output is achieved and this occurs at a wavelength of approx. 450-500 nm, i.e. in the dark green-bluish light range.

Kurve e viser det samme som kurve b, men ved en påtrykt spænding på 220 volt. Bølgelængden stiger med maksimumlysudbytte ved omkring 600-700 nm, dvs. i det orange område.Curve e shows the same as curve b, but at an applied voltage of 220 volts. The wavelength increases with maximum light output at about 600-700 nm, ie. in the orange area.

Kurve f viser det smme som kurve b, men ved en påtrykt spænding reduceret til 160 volt. Kurven får nu et maksimum i området ved bølgelængden 700-750 nm, og lysudbyttet bliver mere rødt-lyserødt lys. Dette lysudbytte svarer f.eks. til lyset i bunden af en skovbund under store træer og vil være særdeles velegnet ved dyrkning af skovbundsplanter, f.eks. efeu og lignende, i væksthuse. Der fås stor vækst, fordi lysspektret svarer til det naturlige, og dette opnås ved lavere effektforbrug, fordi den påtrykte spænding kun er 160 volt. Man får således et forøget udbytte rent vækstmæssigt, og dette med et mindre effektforbrug, dvs. for lavere omkostninger.Curve f shows the smear as curve b, but at an applied voltage reduced to 160 volts. The curve now receives a maximum in the region at the wavelength 700-750 nm, and the light output becomes more reddish-red light. This light output corresponds e.g. for the light at the bottom of a forest floor under large trees and will be particularly suitable for growing forest floor plants, e.g. efeu and the like, in greenhouses. High growth is achieved because the light spectrum is similar to the natural one, and this is achieved by lower power consumption, because the applied voltage is only 160 volts. Thus, an increased yield is obtained in terms of growth, and this with a lower power consumption, ie. for lower costs.

Kurverne på fig. 4 viser således noget om, hvor store fordele der kan opnås ved styret vækst i væksthuse, hvor styringen indebærer ikke alene en regulering af belysningen, men også en regulering af lysspektret, dvs. lysets farve.The curves of FIG. 4 thus shows something about how much benefits can be gained from controlled growth in greenhouses, where the control involves not only a regulation of the lighting, but also a regulation of the light spectrum, ie. the color of light.

Fig. 5 viser et praktisk udført forsøg foretaget i foråret 1994 med dyrkning af roser i et væksthus 7. Væksthuset er geografisk placeret således, at den ene af væksthusets 11 DK 96 00379 U3 langsider vender mod nord, se nordpilen på tegningen. Væksthuset er i øvrigt opdelt i to områder 9 og 10, der er adskilt med en lystæt skillevæg 8 af sort, uigennemsigtig plast. De to vækstområder 9, 10 er således ens hvad angår 5 størrelse og er temperaturmæssigt styret til samme temperatur.FIG. 5 shows a practically performed experiment made in the spring of 1994 with the cultivation of roses in a greenhouse 7. The greenhouse is geographically located so that one of the long sides of the greenhouse is facing north, see the north arrow in the drawing. The greenhouse is also divided into two areas 9 and 10, which are separated by a light-tight partition 8 of black, opaque plastic. Thus, the two growth regions 9, 10 are similar in size and are temperature controlled to the same temperature.

I vækstområdet 9 blev anbragt ni lamper af 400 W uddelt i grupper af tre lamper på faserne Fl, F2 og F3 og koblet til 10 forsyningsspændingen via en faseledning og en nulledning, som vist på tegningen.In the growth region 9, nine lamps of 400 W were placed in groups of three lamps on phases F1, F2 and F3 and connected to the supply voltage via a phase line and a zero line as shown in the drawing.

I område 10 blev ligeledes anbragt ni lamper 4 af samme art som lamperne i vækstområde 9, og der blev anvendt samme ar-15 maturer, samme forsyningskobling m.v., og lamperne blev anbragt i samme afstand over vækstbordene i begge områder. I område 10 blev samtlige lamper 4 forsynet med spænding fra to faser, så den påtrykte spændingsforskel er 264 volt, og lamperne er anbragt i grupper af tre lamper mellem faserne, 20 som vist.In area 10, nine lamps 4 of the same kind as the lamps in growth area 9 were also placed, and the same fixtures, the same supply coupling, etc. were used, and the lamps were placed at the same distance above the growth tables in both areas. In area 10, all lamps 4 were supplied with voltage from two phases, so that the applied voltage difference is 264 volts and the lamps are arranged in groups of three lamps between the phases, 20 as shown.

Efter 4 1/2 ugers vækst er roserne i område 10 salgsklare, medens roserne i område 9 først er salgsklare efter 6 ugers vækst, hvilket er ganske sædvanligt. Denne markante forskel 25 fremkommer, selvom vækstområdet 10 reelt er lidt dårligere end vækstområde 9, fordi området vender mod nord og derved får lidt mindre naturligt lys end vækstområde 9.After 4 1/2 weeks of growth, the roses in area 10 are ready for sale, while the roses in area 9 are not ready for sale after 6 weeks of growth, which is quite usual. This marked difference 25 emerges, although the growth area 10 is in fact slightly inferior to growth area 9, because the area faces north and thereby receives slightly less natural light than growth area 9.

Effektforbruget for de to områder er identisk, men i vækst-30 område 9 er en del af den forbrugte effekt gået til tab, nemlig til dannelse af 3. harmonisk strøm, som ikke giver lysudbytte, men alene tab i form af varme.The power consumption for the two areas is identical, but in growth area 9 a part of the power consumed has been lost, namely to generate a third harmonic current which does not give light output but only loss in the form of heat.

En efterfølgende kvalitativ vurdering af planterne i de to 35 væksthusområder 9, 10 viser også, at roserne i område 10 er af bedre kvalitet, fordi de er mere ensartede, hvad angår 12 DK 96 00379 U3 antal blade, knopper m.v.A subsequent qualitative assessment of the plants in the two 35 greenhouse areas 9, 10 also shows that the roses in area 10 are of better quality because they are more uniform in terms of 12 DK 96 00379 U3 number of leaves, buds, etc.

Ikke alene fås der en økonomisk besparelse og en hurtigere vækst, der fås også bedre planter, som der formentlig kan opnås en lidt højere pris for.Not only do you get economical savings and faster growth, you also get better plants for which you can probably get a slightly higher price.

Baseret på oplysningerne på forsøget forklaret i forbindelse med fig. 5 kan man f.eks. opbygge og styre en strømforsyning til et belysningsanlæg i et væksthus, som vist på fig. 6. Et antal tre-fasede transformatorer 16 strømforsynes alle fra en fælles tre-faset transformator 15, der styres af et reguleringsapparat 17, f.eks. en datamat eller en PLC, der modtager informationer fra én eller flere følere 18, der måler på passende parametre, f.eks. belysningen på plantebordet, lysspektret på plantebordet, temperatur m.v., og regulerer spændingen til lamperne herefter. Strømforsyningen til transformatoren 15 kan som vist være et trefaset 15 kV-net. Ved at udforme strømforsyningen som vist på fig. 6 og under hensyntagen til nordpilen Ν's retning, vil det være at foretrække, at de parallelkoblede lamper forsynes rent fysisk fra nordsiden, idet der jo sker et vist spændingsfald gennem forsyningsledningerne således, at de lamper, der sidder i nordretningen, får lidt højere spænding end de lamper, der sidder i sydsiden. Dette er dog kun et eksempel på, hvordan en sådan regulering og styring kan opbygges, og det ligger inden for omfanget af de efterfølgende brugsmodelkrav at udforme et belysningsanlæg ifølge frembringelsen på mange andre måder.Based on the information on the experiment explained in connection with FIG. 5, e.g. constructing and controlling a power supply for a lighting installation in a greenhouse, as shown in FIG. 6. A plurality of three-phase transformers 16 are all powered by a common three-phase transformer 15 controlled by a control apparatus 17, e.g. a computer or a PLC receiving information from one or more sensors 18, measuring on appropriate parameters, e.g. the lighting on the plant table, the light spectrum on the plant table, temperature, etc., and regulates the voltage for the lamps accordingly. The power supply to transformer 15 may, as shown, be a three-phase 15 kV grid. By designing the power supply as shown in FIG. 6 and taking into account the direction of the north arrow Ν, it would be preferable for the parallel-connected lamps to be supplied purely physically from the north side, since there is a certain drop in voltage through the supply lines so that the lamps which are in the north direction get a little higher voltage than the lamps that sit on the south side. However, this is just one example of how such regulation and control can be built, and it is within the scope of the subsequent utility model requirements to design a lighting system according to the manufacture in many other ways.

Claims

1. Lighting installations for greenhouses or for road lighting and comprising a number of mercury-based discharge lamps, e.g. so-called high-pressure discharge lamps (4), each with a power supply coupling (5) comprising a choke coil (3) in series with the lamp, optionally a capacitor (1) or a capacitor battery coupled parallel to the input terminals (6) of the power supply coupling, and optionally an ignition unit 10 (2) ) for switching on the lamp, characterized in that the power supply is constituted by a three-phase alternating current network, to which the input terminals (6) of the power supply couplings (6) are connected and so that they are arranged in triangular coupling and distributed between the phases. 15 as a whole constitutes a symmetrical load, preferably via a transformer.

Lighting system according to claim 1, characterized in that the alternating current network is connected to the power supply connection via at least one adjustable transformer, preferably a three-phase transformer.

Lighting system according to claim 1 or 2, characterized in that the transformer is a three-phase auto-transformer.

Lighting system according to any of claims 2 or 3, characterized in that the setting of the adjustable transformer is arranged to be controlled by a regulating means (17), e.g. a PLC or a computer.

Lighting system according to claim 4, characterized in that the regulating means (17) is adapted to supply information from one or more sensors (18) or measuring means (18). 35