RU169966U1 - Фотоэлектрический автономный фонарь - Google Patents

Фотоэлектрический автономный фонарь Download PDF

Info

Publication number
RU169966U1
RU169966U1 RU2016127378U RU2016127378U RU169966U1 RU 169966 U1 RU169966 U1 RU 169966U1 RU 2016127378 U RU2016127378 U RU 2016127378U RU 2016127378 U RU2016127378 U RU 2016127378U RU 169966 U1 RU169966 U1 RU 169966U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modules
sun
lamp
solar panels
bearing support
Prior art date
Application number
RU2016127378U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Александрович Романенко
Михаил Алексеевич Мурый
Original Assignee
Александр Александрович Романенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Романенко filed Critical Александр Александрович Романенко
Priority to RU2016127378U priority Critical patent/RU169966U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU169966U1 publication Critical patent/RU169966U1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/03Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/72Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к автономным устройствам для освещения с использованием солнечной энергии и может быть использована для наружного освещения дорог, парков и других территорий в условиях отсутствия электропитания. Технический результат заключается в повышении эффективности использования установленной мощности солнечных батарей. Технический результат достигается тем, что фотоэлектрический автономный фонарь выполнен в виде двух симметричных плоских модулей, на одной грани каждого из них расположены солнечные панели, а на другой - светодиодные светильники. При этом фонарь содержит блок управления, соединенный с датчиками ориентации и механизмом поворота модулей за солнцем. Модули жестко соединены горизонтальной штангой, проходящей сквозь механизм поворота, установленный на верху несущей опоры. Механизм поворота содержит привод поворота модулей относительно горизонтальной оси штанги, соединяющей модули, на 90°, и привод поворота модулей вокруг вертикальной оси несущей опоры на 360°. 4 ил.

Description

Полезная модель относится к автономным устройствам для освещения с использованием солнечной энергии и может быть использована для наружного освещения дорог, парков и других территорий в условиях отсутствия электропитания.
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 (патент РФ № 152282, F21L 4/00)
Многие из известных конструкций решают проблему максимального использования солнечного излучения. Например, путем особого размещения панелей фотоэлектрических преобразователей. Решение проблемы по патенту РФ № 48617 достигается путем расположения панелей по трем сторонам опорного столба квадратного сечения или по патенту № РФ № 154975, где панели расположены по периметру опорного столба по всей его длине. К недостаткам этой группы аналогов можно отнести использование избыточного количества дорогостоящих панелей преобразователей, недостаточное использование солнечной энергии в полдень при высоком положении солнца, избыточные нагрузки на опору от собственного веса панелей и ветра.
Другая группа аналогов решает проблему путем достижения следования плоскости солнечных батарей за солнцем. Для этого используются различные механизмы приводов поворота солнечных батарей, позволяющие регулировать угол наклона солнечной батареи относительно положения солнца над горизонтом. Например, солнечная фотоэлектрическая станция по патенту РФ № 2530959, H02S 10/00; автономное осветительное устройство по патенту РФ № 103168, F21S 9/02 или фотоэлектрический фонарь светильник по патенту РФ № 96925, F21L 4/00. Недостатки этой группы аналогов - не полное использование солнечной энергии в одноосевых следящих системах, в двухосевых следящих системах - избыточные нагрузки на опору и приводы от собственного веса конструкций и ветра.
Из известных аналогов наиболее близким по наличию существенных признаков и достигаемому результату является фотоэлектрический фонарь-светильник по патенту РФ № 96925, F21L 4/00, выбранный в качестве прототипа. Известный фонарь-светильник включает солнечную батарею, аккумулятор электрической энергии, контроллер и светильник на основе светодиодов, при этом солнечная батарея выполнена двусторонней и закреплена на несущей штанге, соединенной с поворотным механизмом, способным изменять ступенчато ориентацию плоскости солнечной батареи в направлении восток-запад.
Предлагаемая полезная модель решает техническую проблему максимального использования солнечного излучения. Технический результат заключается в повышении эффективности использования установленной мощности солнечных батарей.
Технический результат достигается тем, что фотоэлектрический автономный фонарь включает из общих признаков с прототипом солнечную батарею, аккумулятор электрической энергии, контроллер заряда и светильник на основе светодиодов, установленные на несущей опоре, соединенной с механизмом поворота за солнцем. Отличием от прототипа является то, что фонарь выполнен в виде двух симметричных плоских модулей, на одной грани каждого из них расположены солнечные панели, а на другой - светодиодные светильники. При этом фонарь содержит блок управления, соединенный с датчиками ориентации и механизмом поворота модулей за солнцем. Модули жестко соединены горизонтальной штангой, проходящей сквозь механизм поворота, установленный на верху несущей опоры. При этом механизм поворота содержит привод поворота модулей относительно горизонтальной оси штанги, соединяющей модули, на 90°, и привод поворота модулей вокруг вертикальной оси несущей опоры на 360°.
Предложенная схема установки двух модулей на горизонтальной штанге, закрепленной на несущей опоре, позволяет разместить модули симметрично вертикальной и горизонтальной осей с возможностью свободно их поворачивать, чем достигается постоянное направление солнечных панелей на солнце, что делает поступление солнечной энергии более стабильным в течение дня и позволит повысить эффективность использования установленной мощности солнечных батарей.
Использование двухосевой системы поворота с двумя приводами позволяет наводить солнечные панели строго на солнце, что более эффективно по сравнению с одноосевым поворотом, когда солнечные панели можно настроить только на одну высоту солнца над горизонтом, на одно время года.
В предлагаемой полезной модели ветровые нагрузки и собственный вес модулей приложены симметрично относительно вертикальной и горизонтальной осей, в результате, минимизируются крутящие моменты, действующие на приводы слежения за солнцем. В итоге, приводы будут потреблять меньше электроэнергии, что также повысит эффективность использования установленной мощности солнечных батарей.
На фиг. 1 изображен предлагаемый фотоэлектрический автономный фонарь вид сверху; на фиг. 2 - фотоэлектрический автономный фонарь вид снизу; на фиг. 3 - механизм поворота модулей за солнцем; на фиг. 4 - функциональная электрическая схема.
Фотоэлектрический автономный фонарь содержит два симметрично расположенных модуля. Каждый модуль 1 (фиг. 1-2) имеет солнечные батареи 2 на одной грани и светодиодный светильник 6 - на другой; модули соединены горизонтальной штангой 3. Модули 1 имеют возможность поворота с помощью механизма 4 (фиг. 3), который включает привод слежения за солнцем 7 и привод слежения за солнцем 8; модули 1 и механизм поворота 4 установлены на верху несущей опоры 5. Механизм поворота 4 оснащен двумя электродвигателями постоянного тока с редукторами (на чертеже не показаны), двигатель привода слежения за солнцем 7 поворачивает горизонтальную штангу 3 вокруг горизонтальной оси, обеспечивая наведение на солнце по высоте. Двигатель привода слежения за солнцем 8 отвечает за поворот модулей вокруг вертикальной несущей опоры 5, обеспечивая наведение на солнце по азимуту.
Фотоэлектрический автономный фонарь содержит два плоских модуля 1, каждый из которых (фиг. 4) содержит в пыле-, влагозащищенном корпусе датчики ориентации 9-10, блок управления 13, контроллер заряда-разряда 11, аккумулятор электрической энергии 12. Контроллер заряда-разряда 11 соединен с аккумуляторной батареей 12 и с солнечной батареей 2, блок управления 13 соединен с датчиками ориентации 9-10 и с механизмом поворота модулей за солнцем 4. Возможно оснащение блока управления 13 модулем беспроводной связи 14 для дистанционной настройки и управления уровнем мощности и направлением фонаря в темное время суток. Блок управления 13 оснащен часами реального времени 15.
Предлагаемый фотоэлектрический фонарь-светильник работает следующим образом. В дневное время блок управления фонаря отслеживает направление нормали к солнечным батареям 2 при помощи датчиков ориентации. Датчики ориентации - акселерометр и компас показывают наклон и направление на север. Для вычисления направления на истинный север в систему вводится поправка, магнитное склонение для данной местности. Положение солнца вычисляется с заданной точностью, в зависимости от времени, даты и географических координат. При отклонении нормали солнечных батарей от направления на солнце больше заданной величины (1÷5°) включаются приводы слежения за солнцем 7 и 8. Два модуля фонаря жестко связаны с горизонтальной штангой 3, вокруг оси которой происходит их поворот относительно горизонтальной оси ±90°. Крепление модулей на штанге жесткое, близко к центру тяжести для исключения действия изгибающих моментов от собственного веса на привод следящей системы. Поворот относительно вертикальной оси несущей опоры 5 осуществляется на 360° при помощи механизма поворота 4. Модули фонаря расположены симметрично относительно оси несущей опоры 5 и оси штанги 3 для уменьшения влияния изгибающих моментов от ветра на приводы следящей системы.
При постоянном направлении солнечных батарей на солнце батареи вырабатывают максимум возможной электроэнергии, при этом облегчается режим работы аккумулятора и увеличивается его ресурс, возможно использование солнечных батарей меньшей мощности и площади для выработки того же количества электроэнергии. Предложенная схема установки солнечных панелей из двух модулей на горизонтальной штанге позволяет уменьшить нагрузки на приводы следящей системы, в результате чего уменьшается потребление энергии системой ориентации и увеличивается ресурс механической части.
В ночное время накопленная днем электроэнергия расходуется на освещение, по заложенной в блок управления программе или по команде оператора по беспроводной связи. Механизм поворота 4 с приводами слежения 7-8 за солнцем используется для ориентации светильника на нужный участок по программе или по команде оператора по беспроводной связи. При этом возможно изменение направления светового потока, для чего можно использовать механизм поворота модулей, т.к. светильник расположен на обратной стороне модуля с солнечными батареями и может поворачиваться на 360° относительно вертикальной оси и 180° относительно горизонтальной оси ( ±90° относительно направления на горизонт).

Claims (1)

  1. Фотоэлектрический автономный фонарь, включающий солнечную батарею, аккумулятор электрической энергии, контроллер заряда и светильник на основе светодиодов, установленные на несущей опоре, соединенной с поворотным механизмом, отличающийся тем, что фонарь выполнен в виде двух симметричных плоских модулей, содержащих на одной грани солнечные панели, а на другой - светодиодные светильники, при этом фонарь содержит блок управления, соединенный с датчиками ориентации и механизмом поворота модуля за солнцем, причем модули жестко соединены горизонтальной штангой, проходящей сквозь механизм поворота, установленный на верху несущей опоры, содержащий привод поворота модулей относительно горизонтальной оси штанги на 90° и привод поворота модулей вокруг вертикальной оси несущей опоры на 360°.
RU2016127378U 2016-07-06 2016-07-06 Фотоэлектрический автономный фонарь RU169966U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127378U RU169966U1 (ru) 2016-07-06 2016-07-06 Фотоэлектрический автономный фонарь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127378U RU169966U1 (ru) 2016-07-06 2016-07-06 Фотоэлектрический автономный фонарь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU169966U1 true RU169966U1 (ru) 2017-04-11

Family

ID=58641286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127378U RU169966U1 (ru) 2016-07-06 2016-07-06 Фотоэлектрический автономный фонарь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU169966U1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU48617U1 (ru) * 2005-05-13 2005-10-27 Смирнов Андрей Владимирович Уличный осветитель с питанием от солнечной энергии
DE202005004070U1 (de) * 2005-03-07 2005-11-03 Derksen, Bernward, Dipl.-Architekt Solarbetriebenes Werbetransparent als Inselanlage mit Nachführsystem
DE102007041842A1 (de) * 2007-08-27 2009-03-05 Swb Netze Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb einer Straßenleuchte mit Photovoltaikgenerator sowie entsprechende Straßenleuchte
RU93931U1 (ru) * 2009-12-28 2010-05-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" Автономный фотоэлектрический фонарь-светильник
RU96925U1 (ru) * 2010-04-30 2010-08-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" Фотоэлектрический фонарь-светильник
RU2459156C1 (ru) * 2010-12-06 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") Солнечная энергоустановка
RU2538756C2 (ru) * 2009-06-25 2015-01-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Устройство освещения с солнечным энергоснабжением
RU2548244C2 (ru) * 2013-05-06 2015-04-20 Сергей Валерьевич Бондаренко Солнечная энергоустановка

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202005004070U1 (de) * 2005-03-07 2005-11-03 Derksen, Bernward, Dipl.-Architekt Solarbetriebenes Werbetransparent als Inselanlage mit Nachführsystem
RU48617U1 (ru) * 2005-05-13 2005-10-27 Смирнов Андрей Владимирович Уличный осветитель с питанием от солнечной энергии
DE102007041842A1 (de) * 2007-08-27 2009-03-05 Swb Netze Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb einer Straßenleuchte mit Photovoltaikgenerator sowie entsprechende Straßenleuchte
RU2538756C2 (ru) * 2009-06-25 2015-01-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Устройство освещения с солнечным энергоснабжением
RU93931U1 (ru) * 2009-12-28 2010-05-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" Автономный фотоэлектрический фонарь-светильник
RU96925U1 (ru) * 2010-04-30 2010-08-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" Фотоэлектрический фонарь-светильник
RU2459156C1 (ru) * 2010-12-06 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") Солнечная энергоустановка
RU2548244C2 (ru) * 2013-05-06 2015-04-20 Сергей Валерьевич Бондаренко Солнечная энергоустановка

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU 96925 U1, 20.08.2010RU 2548244 C2, 20.04.2015RU 2459156 C1, 20.08.2012RU 2538756 C2, 10.01.2015RU 93931U1, 10.05.2010RU 48617 U1, 27.10.2005DE 202005004070 U1, 03.11.2005 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2731583C (en) Solar-powered sun tracker
US20080232094A1 (en) Solar powered post lamp
WO2013003737A2 (en) Sun tracking solar power collection system designed for pole structures including wind turbine poles
CN204879909U (zh) 一种可自动调节太阳能板方向和角度的太阳能路灯
CN102269996A (zh) 太阳光对应装置
JP3138252U (ja) 太陽追尾パネルを有する装置
CN102715041A (zh) 一种日光温室智能补光方法和装置
JP2023550679A (ja) 追跡型のソーラー及び風力-太陽光ハイブリッドの街路灯
CN1415061A (zh) 自动交互式太阳能产生系统
GB2506850A (en) Street light assembly comprising solar panels
KR20170128167A (ko) 일체형 태양광가로등
RU180901U1 (ru) Устройство для автоматической ориентации солнечной батареи
CN2881325Y (zh) 智能太阳能照明系统
CN101634422A (zh) 太阳能室外灯
CN103034245A (zh) 蜂窝型太阳能采集装置
CN212901260U (zh) 一种角度可调节的建筑施工用光感探照灯
RU169966U1 (ru) Фотоэлектрический автономный фонарь
CN210771838U (zh) 一种节能型led太阳能路灯
RU48617U1 (ru) Уличный осветитель с питанием от солнечной энергии
CN207896922U (zh) 平板式自动追光太阳能光伏发电系统
CN108332132A (zh) 一种智能风光互补路灯
CN204127847U (zh) 聚光型太阳光电led路灯
RU171448U1 (ru) Устройство для автоматической ориентации солнечной батареи
CN203070103U (zh) 一种简化双轴联动型太阳能光伏发电系统
CN204358615U (zh) 一种新型太阳能led路灯

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180707