RU157306U1

RU157306U1 - DEVICE FOR AUTONOMOUS LIGHTING OF STREET ADVERTISING BOARDS ON THE BASIS OF A WIND POWER INSTALLATION

Info

Publication number: RU157306U1
Application number: RU2015109594/06U
Authority: RU
Inventors: Василий Николаевич Курьянов; Федор Андреевич Ерохин
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2015-11-27

Abstract

Устройство автономного освещения уличных рекламных щитов на основе ветроэнергетической установки, содержащее две вертикальные стойки с размещенным на них единым модулем, состоящим из ламп с питанием от фотоэлектрических панелей, аккумуляторы и осветители в виде линейки светодиодов, отличающееся тем, что ветроэнергетическая установка выполнена в виде четырех электрогенераторов на магнитных подвесах, попарно установленных сверху и снизу модуля, электрически соединенных с аккумуляторами, и содержит два ротора Савониуса и два ротора Дарье, установленных соосно с каждой из пар электрогенераторов.An autonomous lighting device for street billboards based on a wind power installation, containing two vertical racks with a single module placed on them, consisting of lamps powered by photovoltaic panels, batteries and illuminators in the form of a line of LEDs, characterized in that the wind power installation is made in the form of four power generators on magnetic suspensions installed in pairs above and below the module, electrically connected to the batteries, and contains two Savonius rotors and two rotors Yes rye mounted coaxially with each of the pairs of electric generators.

Description

Предлагаемое изобретение относится к ветроэнергетике, а конкретнее к системам автономного уличного освещения на основе ветроэнергетических установок, и может найти применение преимущественно в системах автономного освещения городских, а также загородных уличных рекламных щитов в условиях, когда сложно подвести электроэнергию от централизованных источников.The present invention relates to wind energy, and more specifically to autonomous street lighting systems based on wind energy installations, and can find application mainly in autonomous lighting systems for urban as well as suburban street billboards in conditions where it is difficult to supply electricity from centralized sources.

Имеется много патентов, относящихся к различным конструкциям уличного освещения и автотрасс, в том числе использующим автономные источники энергоснабжения.There are many patents related to various designs of street lighting and highways, including those using autonomous sources of energy supply.

Известно устройство (патент №2394183, (RU), публикация 10.07.2010) автономного освещения дорог, улиц, дворов на основе солнечных батарей, осуществляющий получение в пасмурную погоду достаточного количества энергии для бесперебойного освещения. Данное устройство имеет следующий недостаток: КПД солнечных батарей достаточно низкий, поэтому требуется большая площадь солнечных панелей, что повышает парусность конструкции.A device is known (patent No. 2394183, (RU), publication July 10, 2010) for autonomous lighting of roads, streets, and courtyards based on solar panels, which produces in cloudy weather enough energy for uninterrupted lighting. This device has the following disadvantage: the efficiency of solar panels is quite low, therefore, a large area of solar panels is required, which increases the sail construction.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для освещения автотрасс, дорог и улиц при помощи уличного светильника с питанием от солнечной и ветровой энергии (патент №2283985, (RU), публикация 20.09.2006), реализующее получение возобновляемой энергии в децентрализованных зонах энергоснабжения, содержащее ветроэнергетическую установку с колебательным рабочим движением, электрически соединенную с аккумуляторами ламп, датчик движения, солнечные батареи, устройство управления, датчик освещенности, таймер, электрические лампы, размещенные на едином модуле, закрепленном на вертикальной стойке.Closest to the claimed is a device for illuminating highways, roads and streets using a street lamp powered by solar and wind energy (patent No. 2283985, (RU), publication 09/20/2006), realizing the production of renewable energy in decentralized energy supply zones, containing wind energy installation with oscillatory working movement, electrically connected to the batteries of the lamps, motion sensor, solar panels, control device, light sensor, timer, electric lamps placed on single unit fixed on the vertical stand.

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности зарядки аккумуляторной батареи в пасмурную погоду, темное время суток и при малых скоростях ветра.The disadvantage of this device is the lack of the ability to charge the battery in cloudy weather, at night and at low wind speeds.

Техническая задача предлагаемой полезной модели - повышение эффективности устройства освещения уличных рекламных щитов, обеспечение освещения вне зависимости от погодных условий, скорости ветра. Технический эффект, обеспечивающий повышение эффективности устройства освещения и состоящий в применении магнитных подвесов ветрогенераторов, снижающих потери на трение и повышающих выработку электроэнергии, достигается тем, что в известном устройстве автономного освещения уличных рекламных щитов на основе ветроэнергетической установки, содержащем две вертикальные стойки с размещенным на них единым модулем, состоящим из ламп с питанием от фотоэлектрических панелей, аккумуляторы и осветители в виде линейки светодиодов, согласно полезной модели, ветроэнергетическая установка выполнена в виде четырех электрогенераторов на магнитных подвесах, попарно установленных сверху и снизу модуля, электрически соединенных с аккумуляторами, и содержит два ротора Савониуса и два ротора Дарье, установленных соосно с каждой из пар электрогенераторов.The technical task of the proposed utility model is to increase the efficiency of the lighting device for street billboards, providing lighting regardless of weather conditions, wind speed. The technical effect of improving the efficiency of the lighting device and consisting in the use of magnetic suspensions of wind generators, which reduce friction losses and increase power generation, is achieved by the fact that in the known device for autonomous lighting of street billboards based on a wind power installation containing two vertical racks placed on them a single module consisting of lamps powered by photovoltaic panels, batteries and illuminators in the form of a line of LEDs, according to eznoy model wind power plant is designed as a four generators, magnetic suspensions, installed in pairs above and below the module which are electrically connected with the batteries, and comprises two Savonius rotor and two Darrieus rotor mounted coaxially with each pair of generators.

На рисунке схематично представлено предлагаемое устройство. Предлагаемое устройство содержит ветроэнергетическую установку 1, вертикальные стойки 2, 3 с размещенным на них модулем 4, состоящим из линейки светодиодов 5 и ламп 6 с питанием от аккумуляторов 7, работающих от фотоэлектрической панели 8. Ветроэнергетическая установка 1 выполнена в виде четырех электрогенераторов 9, 10, 11, 12 на магнитных подвесах, попарно установленных сверху и снизу модуля 4, электрически соединенных с аккумуляторами 7, содержит два ротора Савониуса 15, 16 и два ротора Дарье 17, 18, установленных соосно с каждой из пар электрогенераторов 9, 11 и 10, 12.The figure schematically shows the proposed device. The proposed device comprises a wind power installation 1, vertical racks 2, 3 with a module 4 placed on them, consisting of a line of LEDs 5 and lamps 6 powered by batteries 7 operating from a photovoltaic panel 8. Wind power installation 1 is made in the form of four power generators 9, 10 , 11, 12 on magnetic suspensions, installed in pairs above and below the module 4, electrically connected to the batteries 7, contains two Savonius rotors 15, 16 and two Darier rotors 17, 18, mounted coaxially with each of the pairs of the generator Hur 9, 11 and 10, 12.

Предлагаемое устройство автономного освещения уличных рекламных щитов работает следующим образом. На малых скоростях ветра большая часть энергии вырабатывается роторами Савониуса 15, 16. При достижении частоты вращений достаточной для начала вращения роторов Дарье 17, 18 большая часть энергии генерируется роторами Дарье. Энергия вырабатывается одновременно в верхних электрогенераторах 9, 10 и нижних электрогенераторах 11, 12. Выработанная энергия накапливается в аккумуляторах 7 и подается потребителю в виде светодиодов 5 и ламп 6.The proposed device autonomous lighting of street billboards works as follows. At low wind speeds, most of the energy is generated by the Savonius rotors 15, 16. When the rotation frequency is sufficient to start the rotation of the Darier rotors 17, 18, most of the energy is generated by the Darier rotors. Energy is generated simultaneously in the upper electric generators 9, 10 and lower electric generators 11, 12. The generated energy is accumulated in the batteries 7 and supplied to the consumer in the form of LEDs 5 and lamps 6.

Устройство позволяет вырабатывать ту же мощность, что и при использовании одного генератора, но уменьшив при этом затраты на генераторы (стоимость одного более мощного генератора выше, чем двух генераторов в 2 раза меньшей мощности), а так же позволяет повысить надежность работы, использовать более дешевые маломощные генераторы. Для вертикально осевых ветрогенераторов не требуется система ориентации на ветер, они создают мало шума, электроэнергия генерируется при малых скоростях ветра, а крепление ветроколеса в двух точках на магнитных подвесах обеспечивают минимальные вибрационные воздействия на конструкцию рекламного щита.The device allows you to generate the same power as when using one generator, but at the same time reducing the cost of generators (the cost of one more powerful generator is higher than two generators 2 times less power), and it also improves the reliability, use cheaper low power generators. For vertically axial wind generators, a wind orientation system is not required, they create little noise, electricity is generated at low wind speeds, and mounting the wind wheel at two points on magnetic suspensions provides minimal vibration effects on the design of the billboard.

Для примера горизонтальноосевые лопастные ВЭУ требуют ориентации на ветер, а так же создают шум и вибрации при работе большие, чем вертикальноосевые ВЭУ.For example, horizontal-axis blade wind turbines require orientation to the wind, and also create noise and vibration during operation greater than vertical-axis wind turbines.

Сущность заявляемого устройства заключается в следующем. Способ предлагает в качестве источника энергии использовать ветроустановки с вертикальной осью (ротор Дарье-Савониуса) и двумя электрогенераторами на магнитных подвесах, закрепленных в двух точках на раме, сверху и снизу. Таким образом, вся конструкция содержит 2 вертикальноосевых ветроколеса и 4 электрогенератора. Выработанная энергия заряжает аккумуляторы, от которых запитаны светодиодные осветительные приборы.The essence of the claimed device is as follows. The method suggests using wind turbines with a vertical axis (Darier-Savonius rotor) and two electric generators with magnetic suspensions fixed at two points on the frame, above and below, as an energy source. Thus, the entire structure contains 2 vertically axial wind wheels and 4 electric generators. The generated energy charges the batteries from which the LED lighting devices are powered.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет полностью или частично отказаться от подведения электрической энергии от централизованного источника и работать автономно.Thus, the claimed invention allows you to completely or partially refuse to supply electrical energy from a centralized source and work autonomously.

Claims

An autonomous lighting device for street billboards based on a wind power installation, containing two vertical racks with a single module placed on them, consisting of lamps powered by photovoltaic panels, batteries and illuminators in the form of a line of LEDs, characterized in that the wind power installation is made in the form of four power generators on magnetic suspensions installed in pairs above and below the module, electrically connected to the batteries, and contains two Savonius rotors and two rotors Yes rye mounted coaxially with each of the pairs of electric generators.