RU154975U1

RU154975U1 - OFFLINE STREET LIGHTING

Info

Publication number: RU154975U1
Application number: RU2014148129/07U
Authority: RU
Inventors: Михаил Владимирович Ковалев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Энергокомплекс"
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-09-20

Abstract

1. Автономный уличный осветитель, содержащий опорный столб, закрепленные на нем осветительное устройство, электрическую аккумуляторную батарею, блок заряда-разряда и набор из нескольких панелей фотоэлектрических преобразователей, развернутых относительно друг друга вокруг оси опорного столба, рабочая поверхность каждой из которых расположена параллельно оси опорного столба, отличающийся тем, что панели в наборе расположены по всему периметру опорного столба.2. Осветитель по п. 1, отличающийся тем, что содержит несколько указанных наборов, причем панели фотоэлектрических преобразователей в разных наборах расположены на разных уровнях по длине опорного столба.3. Осветитель по п. 1, отличающийся тем, что осветительное устройство представляет собой светодиодный светильник.1. A stand-alone street illuminator comprising a support pole, a lighting device mounted on it, an electric battery, a charge-discharge unit and a set of several panels of photovoltaic converters deployed relative to each other around the axis of the support column, the working surface of each of which is parallel to the axis of the reference column, characterized in that the panels in the set are located around the entire perimeter of the support column. 2. The lighter according to claim 1, characterized in that it contains several of these sets, and the panels of the photovoltaic cells in different sets are located at different levels along the length of the support column. The illuminator according to claim 1, characterized in that the lighting device is an LED lamp.

Description

Полезная модель относится к уличным осветителям и может быть использована в качестве автономного источника света для освещения улиц, дорог, парковых зон в условиях отсутствия электропитания.The utility model relates to streetlights and can be used as an autonomous light source for lighting streets, roads, park areas in the absence of power supply.

Известен автономный светодиодный фонарь «Spirit» фирмы Kaal Masten (http://sun-shines.ru/news/623-fonar-spirit-iz-solnechnih-panelei), представляющий собой фонарный столб с квадратным поперечным сечением, на всех четырех гранях которого в верхней его части размещены панели солнечных батарей. К столбу прикреплено светодиодное осветительное устройство, а в нижней его части расположены литиевые аккумуляторы. Известный фонарь собирает энергию солнца в течение дня, чтобы освещать улицы в ночное время, и не нуждается в подключении к городской энергосети. Однако такой фонарь имеет сложную конструкцию и не допускает использования стандартных опорных столбов, предназначенных для установки на них осветительных устройств.The well-known stand-alone LED lamp "Spirit" of the company Kaal Masten (http://sun-shines.ru/news/623-fonar-spirit-iz-solnechnih-panelei), which is a lamppost with a square cross section on all four faces of which in its upper part there are solar panels. An LED lighting device is attached to the pole, and lithium batteries are located in the lower part of it. The famous lantern collects the energy of the sun during the day to illuminate the streets at night, and does not need to be connected to the city grid. However, such a lantern has a complex structure and does not allow the use of standard support columns intended for installation of lighting devices on them.

Известны различные конструкции автономных уличных осветителей, компоненты которых, в частности, панели фотоэлектрических преобразователей и осветительные устройства, закреплены на стандартном опорном столбе, предназначенном для уличного освещения.There are various designs of autonomous street lighting, the components of which, in particular, panels of photovoltaic converters and lighting devices, are mounted on a standard support pillar designed for street lighting.

Например, известен уличный осветитель с питанием от солнечной энергии по патенту RU 48617 U1, содержащий опорный столб, закрепленные на нем осветительное устройство и панели фотоэлектрических преобразователей, электрическую аккумуляторную батарею, блок заряда-разряда и регулируемую крепежную арматуру. При этом на опорном столбе смонтированы две панели фотоэлектрических преобразователей: базовая и дополнительная, которые расположены под разными углами к горизонту для обеспечения эффективной работы как в летний, так и в зимний периоды времени. Базовая и дополнительная панели фотоэлектрических преобразователей, а также осветительное устройство установлены на регулируемой крепежной арматуре.For example, a streetlight powered by solar energy is known according to patent RU 48617 U1, comprising a support pole, a lighting device and panels of photovoltaic converters mounted on it, an electric storage battery, a charge-discharge unit, and an adjustable fixture. At the same time, two panels of photovoltaic converters are mounted on the support column: basic and additional, which are located at different angles to the horizon to ensure efficient operation both in summer and in winter. The base and auxiliary panels of the photovoltaic converters, as well as the lighting device, are mounted on adjustable fasteners.

Недостатком такого осветителя является необходимость установки дополнительной панели фотоэлектрических преобразователей в местностях, характеризующихся малой интенсивностью солнечного излучения и низким положением солнца над горизонтом. Кроме того, эффективность панелей фотоэлектрических преобразователей, расположенных под углом к горизонту, со временем снижается под действием неблагоприятных погодных условий (снег, дождь, пыль, птицы и т.д.), что требует их периодической очистки.The disadvantage of this illuminator is the need to install an additional panel of photovoltaic converters in areas characterized by a low intensity of solar radiation and a low position of the sun above the horizon. In addition, the efficiency of panels of photovoltaic converters located at an angle to the horizon decreases with time under the influence of adverse weather conditions (snow, rain, dust, birds, etc.), which requires periodic cleaning.

Из патентного документа KR 20110002561 U известен автономный уличный осветитель, который выбран в качестве ближайшего аналога настоящей полезной модели. Этот осветитель содержит опорный столб, закрепленные на нем осветительное устройство, электрическую аккумуляторную батарею, блок заряда-разряда, и набор из нескольких панелей фотоэлектрических преобразователей, рабочая поверхность каждой из которых расположена параллельно оси опорного столба. Панели фотоэлектрических преобразователей в наборе расположены по трем сторонам опорного столба, имеющего в сечении квадратную форму.From patent document KR 20110002561 U, a stand-alone street light is known, which is selected as the closest analogue of the present utility model. This illuminator contains a support column, a lighting device mounted on it, an electric battery, a charge-discharge unit, and a set of several panels of photoelectric converters, the working surface of each of which is parallel to the axis of the support column. The panels of the photovoltaic converters in the set are located on three sides of the support column having a square shape in cross section.

Этот осветитель лишен недостатков, присущих указанному выше осветителю по патенту RU 48617 U1, однако расположение в осветителе панелей фотоэлектрических преобразователей только по трем сторонам столба квадратного сечения снижает эффективность работы из-за неполного использования отраженного света, особенно при наличии снежного покрова в зимнее время.This illuminator is devoid of the drawbacks inherent in the above illuminator according to the patent RU 48617 U1, however, the location of the panels of photovoltaic converters in the illuminator only on three sides of a column of square section reduces the efficiency due to the incomplete use of reflected light, especially in the presence of snow in winter.

Задачей полезной модели является повышение эффективности работы автономного уличного осветителя за счет более полного использования отраженного света.The objective of the utility model is to increase the efficiency of an autonomous street light due to a more complete use of reflected light.

Указанная задача решается в автономном уличном осветителе, содержащем опорный столб, закрепленные на нем осветительное устройство, электрическую аккумуляторную батарею, блок заряда-разряда, и набор из нескольких панелей фотоэлектрических преобразователей, развернутых относительно друг друга вокруг оси опорного столба, рабочая поверхность каждой из которых расположена параллельно оси опорного столба. Согласно полезной модели панели в наборе расположены по всему периметру опорного столба.This problem is solved in a stand-alone street illuminator containing a support pole, a lighting device mounted on it, an electric battery, a charge-discharge unit, and a set of several panels of photoelectric converters deployed relative to each other around the axis of the support column, the working surface of each of which is located parallel to the axis of the support column. According to a utility model, the panels in the set are located around the entire perimeter of the support column.

Расположение вертикально расположенных панелей фотоэлектрических преобразователей по всему периметру опорного столба позволяет повысить общую освещенность панелей за счет более эффективного использования отраженного света, особенно при наличии снежного покрова.The location of vertically arranged panels of photovoltaic cells around the entire perimeter of the support column allows you to increase the overall illumination of the panels due to more efficient use of reflected light, especially in the presence of snow cover.

Осветитель может содержать несколько указанных наборов, причем панели фотоэлектрических преобразователей в разных наборах расположены на разных уровнях по длине опорного столба.The illuminator may contain several of these sets, and the panels of the photoelectric converters in different sets are located at different levels along the length of the support column.

Наличие нескольких наборов панелей повышает общую электрическую мощность источника электропитания осветителя (солнечных батарей).The presence of several sets of panels increases the overall electrical power of the illuminator's power source (solar panels).

Предпочтительно осветительное устройство представляет собой светодиодный светильник.Preferably, the lighting device is an LED lamp.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан автономный уличный осветитель согласно полезной модели;In FIG. 1 shows a stand-alone street light according to a utility model;

на фиг. 2 - разрез по 2-2 на фиг. 1;in FIG. 2 is a section through 2-2 in FIG. one;

Как показано на фиг. 1 автономный уличный осветитель содержит опорный столб 1, выполненный, например, в виде полой металлоконструкции высотой от 9 до 12 метров. На чертежах показана круглая форма поперечного сечения столба, однако форма поперечного сечения столба может быть многоугольной, например, прямоугольной или квадратной. На опорном столбе закреплено осветительное устройство в виде светодиодного светильника 2, например, напряжением 24 В и мощностью до 180 Вт. Светильник 2 установлен на штанге, представляющей собой полую консольную цилиндрическую или конусообразную металлоконструкцию, закрепленную на опорном столбе 1. Также на опорном столбе 1 посредством кронштейнов 4 (фиг. 2) закреплены панели 3 фотоэлектрических преобразователей. Панели 3 расположены вертикально, т.е. их рабочая поверхность параллельна оси опорного столба 1.As shown in FIG. 1 autonomous street light contains a support column 1, made, for example, in the form of a hollow metal structure with a height of 9 to 12 meters. The drawings show a circular cross-sectional shape of a column, however, the cross-sectional shape of a column may be polygonal, for example, rectangular or square. A lighting device in the form of an LED lamp 2 is mounted on the support column, for example, with a voltage of 24 V and a power of up to 180 W. The lamp 2 is mounted on a rod, which is a hollow cantilever cylindrical or cone-shaped metal structure, mounted on a support column 1. Also on the support column 1, panels 3 of photovoltaic converters are fixed by means of brackets 4 (Fig. 2). Panels 3 are arranged vertically, i.e. their working surface is parallel to the axis of the support column 1.

Предпочтительно на одном или на нескольких уровнях по длине опорного столба 1 установлено по несколько панелей 3, образующих наборы 5, причем на каждом уровне панели 3 в наборе 5 развернуты относительно друг друга вокруг оси опорного столба. На чертежах показано расположение панелей 3 на трех уровнях по четыре панели в каждом наборе 5. Панели 3 расположены по всему периметру столба 1. На фигурах показаны три набора 5 с четырьмя панелями 3 в каждом из них, однако количество панелей 3 в наборе 5 и число наборов 5 в каждом конкретном случае определяется из местных условий освещения.Preferably, at one or several levels along the length of the support column 1, several panels 3 are installed, forming sets 5, and at each level, the panels 3 in the set 5 are deployed relative to each other around the axis of the support column. The drawings show the arrangement of panels 3 at three levels, four panels in each set 5. Panels 3 are located around the perimeter of column 1. The figures show three sets of 5 with four panels 3 in each of them, however, the number of panels 3 in set 5 and the number sets 5 in each case is determined from local lighting conditions.

Осветитель содержит также аккумуляторную батарею 6, расположенную, например, в кабельном колодце 7 или внутри опорного столба 1, а также блок заряда-разряда (не показан), который может быть расположен в кабельном колодце 7 или внутри полого опорного столба 1. В качестве аккумуляторной батареи предпочтительно используются две гелиевые аккумуляторные батареи напряжением 12 В и емкостью до 250 Ач, которые включены последовательно, обеспечивая постоянное напряжение 24 В.The illuminator also contains a rechargeable battery 6 located, for example, in a cable well 7 or inside a support column 1, as well as a charge-discharge unit (not shown), which can be located in a cable well 7 or inside a hollow support column 1. As a rechargeable battery Batteries are preferably used two helium batteries with a voltage of 12 V and a capacity of up to 250 Ah, which are connected in series, providing a constant voltage of 24 V.

Внутри опорного столба также проложены кабели зарядки аккумуляторной батареи, питания светильника и провода управления.Inside the support column are also laid cables for charging the battery, lamp power and control wires.

Автономный уличный осветитель работает следующим образом.Autonomous street light works as follows.

При освещении панелей 3 фотоэлектрических преобразователей солнечным светом происходит генерация электрического тока, который через блок заряда-разряда заряжает аккумуляторную батарею 6. При этом блок заряда-разряда регулирует зарядный ток, предохраняя аккумуляторы от перезаряда. При наступлении сумерек к блоку заряда-разряда подключается, например, с помощью датчика освещенности, осветительное устройство 2, и блок заряда-разряда регулирует разрядный ток аккумуляторной батареи 6.When the panels 3 of the photoelectric converters are illuminated with sunlight, an electric current is generated, which charges the storage battery 6 through the charge-discharge block. In this case, the charge-discharge block regulates the charging current, protecting the batteries from overcharging. At dusk, a lighting device 2 is connected, for example, using a light sensor, and the charge-discharge unit controls the discharge current of the battery 6.

При этом на панелях 3 фотоэлектрических преобразователей вследствие их вертикального расположения не накапливается пыль или снег.Moreover, on panels 3 of the photoelectric converters, due to their vertical arrangement, dust or snow does not accumulate.

Проведенные испытания показали, что в средних широтах вертикальное расположение панелей фотоэлектрических преобразователей позволяет обеспечить автономную работу осветителя круглый год без необходимости периодической очистки поверхности панелей.The tests showed that in the mid-latitudes the vertical arrangement of the panels of the photovoltaic cells makes it possible to provide autonomous operation of the illuminator all year round without the need for periodic cleaning of the surface of the panels.

Claims

1. A stand-alone street illuminator comprising a support pole, a lighting device mounted thereon, an electric battery, a charge-discharge unit and a set of several panels of photovoltaic converters deployed relative to each other around the axis of the support column, the working surface of each of which is parallel to the axis of the reference column, characterized in that the panels in the set are located around the entire perimeter of the support column.

2. The lighter according to claim 1, characterized in that it contains several of these sets, and the panels of the photoelectric converters in different sets are located at different levels along the length of the support column.

3. The illuminator according to claim 1, characterized in that the lighting device is an LED lamp.