PL210242B1 - Doświetlacz solarny, zwłaszcza do doświetlania sztucznych przejść dla ryb i zwierząt lądowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest doświetlacz solarny służący do zbierania i rozsyłania światła naturalnego, słonecznego i księżycowego, do opraw oświetleniowych. Rozwiązanie to znajduje szczególne zastosowanie w budownictwie wodnym i drogowym, zwłaszcza do doświetlania długich, sztucznych przejść dla ryb i zwierząt lądowych.

Na trasie migracji ryb i zwierząt budowane są sztuczne przeszkody ziemne, jak zapory suchych zbiorników retencyjnych i nasypy drogowe, w których celowo wykonuje się, ułatwiające migrację, sztuczne przejścia, jak przewody upustowe zapór w suchych zbiornikach retencyjnych oraz przepusty drogowe i przejścia dla zwierząt pod autostradami.

Przy znacznych długościach przewodów i kanałów o zamkniętych profilach panuje w nich ciemność, która stanowi poważny problem dla ryb i zwierząt, gdyż nie chcą one wpływać i wchodzić do ciemnych, zamkniętych przestrzeni.

Znane jest z francuskiego opisu zgłoszeniowego FR2736949 (Int.Cl.⁶ E02B8/08) rozwiązanie przepławki dla ryb w postaci rurociągu przechodzącego ukośnie przez zaporę, którego wnętrze doświetlane jest za pomocą światła naturalnego wprowadzanego przez specjalne okienka wykonane w bocznych ś ciankach rury. Z kolei z niemieckiego zgł oszenia europejskiego EP1505209 (Int.Cl.⁷ E02B8/08) znane jest oświetlenie przewodu upustowego zapory za pomocą światłowodów doprowadzających sztuczne światło emitowane z elektrycznego projektora umieszczonego poza nasypem zapory.

Wykorzystywanie sztucznego oświetlenia w otwartych kanałach transportu ryb w celu ich zwabienia i ułatwienia im migracji jest znane z szeregu publikacji jak np. z opisu zgłoszeniowego FR2614505 (IntCl.⁴ A01K61/00) i US5161913 (Int.Cl.⁵ E02B8/08).

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia umożliwiającego doświetlania przejść i kanałów, zwłaszcza o zamkniętych profilach, naturalnym światłem słonecznym lub księżycowym z zachowaniem jego zmienności dobowej i sezonowej oraz warunków pogodowych.

Rozwiązanie według wynalazku zawiera kolektor solarny, instalację światłowodową i zestaw opraw oświetleniowych instalowanych we wnętrzach kanałów znajdujących się na trasie migracji ryb i zwierzą t lą dowych.

Istota rozwiązania charakteryzuje się tym, że doświetlacz posiada naziemny reflektor odbłyskowy ustalany geograficznie stroną aktywną do słońca, zawierający kolektor solarny, zbierający bezpośrednie i odbite promienie światła naturalnego, z powierzchnia czynną pochyloną pod kątem do poziomu terenu zamontowany w słupie wsporczym głównym i co najmniej jedno zwierciadło wspomagające.

Reflektor odbłyskowy może mieć zwierciadło wspomagające główne osadzone w konstrukcji wsporczej słupa głównego ponad kolektorem solarnym, pochylone powierzchnią czynną zwierciadła do kolektora pod kątem. Korzystnie kąt ten wynosi 118° dla pochylenia kolektora solarnego do poziomu terenu pod kątem równym 50°.

Zwierciadło to ma przekrój schodkowy z powierzchniami segmentów zwierciadlanych ustalanymi prostopadle do kierunku padania promieni porannych i wieczornych, korzystnie o kącie załamania segmentów zwierciadła równym 90°.

W kolejnej korzystnej postaci reflektor odbłyskowy może mieć zwierciadło wspomagające dodatkowe z płaskim zwierciadłem, osadzone w pewnej odległości od kolektora solarnego, korzystnie 3 m, przy czym jego powierzchnia zwierciadlana ustalana jest pionowo i ukierunkowywana w stronę odbicia światła wieczornego. W tej odmianie czynna powierzchnia kolektora solarnego odchylona jest pod kątem do kierunku N-S, korzystnie 30°, a korzystny kąt pochylenia kolektora solarnego do poziomu terenu wynosi 55-60°, zaś korzystny kąt pochylenia zwierciadła wspomagającego głównego do kolektora solarnego wynosi 102-116°.

Zaletą rozwiązania jest zachowanie naturalnego charakterem oświetlenia umożliwiającego doświetlanie ciemnych przejść w ciągu dnia światłem słonecznym lub w nocy światłem księżyca, szczególnie w okresie pełni. Jest to proste i pewne w działaniu rozwiązanie przyjazne środowisku i w żaden sposób nieobciążające środowiska. Doświetlacz można stosować zarówno w obiektach nowo wznoszonych, jak i w istniejących.

Zadaniem urządzenia jest dostarczenie wystarczającej ilości światła dla zapewnienia naturalnego oświetlenia wnętrza przewodu, szczególnie w czasie wzmożonej migracji zwierząt, w tym ryb, i w porach maksymalnej ich aktywności. Nierównomierność oświetlenia i jego zmienność w czasie jest podstawową zaletą rozwiązania, co jest wadą przy oświetlaniu pomieszczeń przeznaczonych dla ludzi.

PL 210 242 B1

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania zobrazowano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut z góry doświetlacza solarnego z jednosłupowym reflektorem odbłyskowym zabudowanego na koronie zapory suchego zbiornika retencyjnego do doświetlenia kanału dla ryb, fig. 2 przekrój poprzeczny zapory z doświetlaczem zabudowanym jak na fig. 1, fig. 3 rzut z góry doświetlacza solarnego z jednosłupowym reflektorem odbłyskowym zabudowanego po południowej stronie nasypu drogowego do doświetlenia przejścia dla zwierząt lądowych z ekranem osłaniającym wejście, fig. 4 przekrój poprzeczny nasypu drogowego z doświetlaczem zabudowanym jak na fig. 3, fig. 5 rzut z góry doświetlacza z dwusłupowym reflektorem odbłyskowym, zabudowanego analogicznie jak na fig. 1, fig. 6 przekrój poprzeczny zapory z doświetlaczem zabudowanym jak na fig. 5, fig. 7 przekrój dwusłupowego reflektora, fig. 8 przekrój słupa głównego reflektora, fig. 9 przekrój poprzeczny głównego zwierciadła wspomagającego, fig. 10 widok aksonometryczny oprawy oświetleniowej, a fig. 11 przekrój zabudowy oprawy oś wietleniowej doś wietlacza w betonowym kanale.

Doświetlacz stanowi zestaw złożony ze słupa głównego 1 naziemnego reflektora odbłyskowego, wiązki przewodów światłowodowych 2 wyprowadzonych z reflektora i zestawu opraw oświetleniowych 3 osadzanych na zakończeniu pojedynczego przewodu światłowodowego 2.

Naziemny reflektor odbłyskowy stanowi obiekt budowlany o żelbetowej konstrukcji ukierunkowywany geograficznie stroną aktywną do słońca i zabudowywany w terenie na koronie nasypu N zapory suchych zbiorników retencyjnych lub po południowej stronie nasypu N drogowego u jego podstawy. W tym drugim przypadku pokazanym na fig. 4 dla uniknięcia płoszenia zwierząt światłem odbitym instaluje się przed wejściem ekran osłaniający 4. W przedstawionej na fig. 8 odmianie podstawowej reflektor odbłyskowy jest konstrukcją żelbetową o postaci jednopłytowego słupa głównego 1 z osadzonym w nim kolektorem solarnym 6, zbierający bezpoś rednie i odbite promienie światła naturalnego, z powierzchnia czynną pochyloną pod katem α równym 50° do poziomu terenu oraz zwierciadłem wspomagającym głównym 7 osadzonym w konstrukcji wsporczej słupa głównego 1 ponad kolektorem solarnym 6, pochylonym powierzchnią czynną zwierciadła 7 do kolektora 6 pod kątem β równym 118°. Kolektor solarny 6 może być konstrukcją własną lub modułem handlowym jak np. wyrób znany z oferty na stronie internetowej www.parans.com, produkowany przez szwedzką firmę Parans. Zwierciadło wspomagające główne 7 w przekroju pokazanym na fig. 9 ma przekrój schodkowy, korzystnie o kącie załamania segmentów tego zwierciadła równym 90°.

We odmianie wzbogaconej przedstawionej na fig. 5, 6, 7 reflektor odbłyskowy jest konstrukcją żelbetową o postaci dwupłytowego słupa 1, 5 połączonego konstrukcją wiążącą 8, przy czym na drugim słupie wspomagającym 5 oddalonym w pewnej odległości, ok. 3 m, od słupa głównego 1, zamocowane jest dodatkowe płaskie zwierciadło wspomagające zewnętrzne 9 z powierzchnią ukierunkowywaną w kierunku odbicia światła wieczornego.

W tej odmianie czynna powierzchnia kolektora solarnego 6 odchylona jest pod kątem δ = 30° do kierunku N-S, zaś kąt α pochylenia kolektora solarnego 6 do poziomu terenu ustala się w zakresie 55 - 60°, a ką t β pochylenia zwierciadł a wspomagają cego głównego 7 do kolektora solarnego 6 ustala się w zakresie 102 - 116°.

W innych nieopisanych odmianach jest moż liwość zmechanizowania ustawienia kolektora solarnego 6 i zwierciadła wspomagającego głównego 7.

Oprawa oświetleniowa 3 osadzana na zakończeniu pojedynczego przewodu światłowodowego 2 pokazana jest na fig. 10, a w wersji hermetycznej zabudowy w ścianie betonowego kanału zobrazowana jest na fig. 11. Oprawa 3 posiada pierścień wewnętrzny 3a, płytę szklaną 3b, oprawę refleksyjną 3c, łoże oprawy 3d, rurkę osłonową 3e światłowodu 2 oraz szereg uszczelnień 3f.

Działanie doświetlacza w poszczególnych odmianach wykonania charakteryzuje się zróżnicowanymi fazami jego pracy.

W odmianie podstawowej praca doś wietlacza z reflektorem jednosł upowym odbywa się w trzech fazach dobowych:

Faza 1 - światło przedpołudniowa kierowane jest przez schodkowe zwierciadło wspomagające główne 7 na kolektor solarny 6,

Faza 2 - światło południowe pada bezpośrednio na kolektor solarny 6,

PL 210 242 B1

Faza 3 - światło popołudniowe kierowane jest przez schodkowe zwierciadło wspomagające główne 7 na kolektor solarny 6,

Ustawienia kątowe w tej odmianie wynoszą δ = 0°, α = 50°, β = 118°

W odmianie wzbogaconej praca doś wietlacza z reflektorem dwusłupowym odbywa się również w trzech fazach dobowych:

Faza 1- światło wczesnoporanne kierowane jest przez schodkowe zwierciadło wspomagające główne 7 na kolektor solarny 6,

Faza 2 - światło przedpołudniowe pada bezpośrednio na kolektor solarny 6,

Faza 3 - światło wieczorne jest kierowane na słup główny 1 przez płaskie zwierciadło wspomagające zewnętrzne 9 zamontowane na słupie wspomagającym 5.

W tej odmianie kolektor solarny 6 w południe działa tylko na świetle rozproszonym, przez co unika się przegrzania doświetlacza. Ustawienia kątowe wynoszą δ = 30°, α = 55- 60°, β = 102-116°.

Claims (4)

1. Doświetlacz solarny, zwłaszcza do doświetlania sztucznych przejść dla ryb i zwierząt zawierający kolektor solarny, instalację światłowodową i zestaw opraw oświetleniowych, znamienny tym, że posiada naziemny reflektor odbłyskowy ustalany geograficznie stroną aktywną do słońca, zawierający kolektor solarny (6), zbierający bezpośrednie i odbite promienie światła naturalnego, z powierzchnia czynną pochyloną pod kątem (α) do poziomu terenu zamontowany w słupie wsporczym głównym (1) i co najmniej jedno zwierciadło wspomagające

2. Doświetlacz według zastrz. 1, znamienny tym, że reflektor odbłyskowy ma zwierciadło wspomagające główne (7) osadzone w konstrukcji wsporczej słupa głównego (1) ponad kolektorem solarnym (6), pochylone powierzchnią czynną zwierciadła (7) do kolektora (6) pod kątem (β), korzystnie 118° przy pochyleniu kolektora solarnego (6) do poziomu terenu pod kątem (a) równym 50°

3. Doświetlacz według zastrz. 2, znamienny tym, że zwierciadło wspomagające główne (7) ma przekrój schodkowy z powierzchniami segmentów zwierciadlanych ustalanymi prostopadle do kierunku padania promieni porannych i wieczornych, korzystnie o kącie załamania segmentów zwierciadła (7) równym 90°.

4. Doświetlacz według zastrz. 2, znamienny tym, że reflektor odbłyskowy ma płaskie zwierciadło wspomagające zewnętrzne (9) osadzone na słupie wspomagającym (5) w pewnej odległości od kolektora solarnego (6), korzystnie 3 m, przy czym jego powierzchnia zwierciadlana ustalona jest pionowo i ukierunkowywana w stronę odbicia światła wieczornego, natomiast czynna powierzchnia kolektora solarnego (6) odchylona jest pod kątem (δ) do kierunku N-S, korzystnie 30°, a korzystny kąt (α) pochylenia kolektora solarnego (6) do poziomu terenu wynosi 55-60°, zaś korzystny kąt (β) pochylenia zwierciadła wspomagającego głównego (7) do kolektora solarnego (6) wynosi 102-116°.