RU48617U1

RU48617U1 - SOLAR POWER STREET LIGHTING

Info

Publication number: RU48617U1
Application number: RU2005114467/22U
Authority: RU
Inventors: А.В. Смирнов; А.Ф. Васильев; В.Н. Мымрин; В.М. Рыбаулин
Original assignee: Смирнов Андрей Владимирович; Васильев Александр Федорович; Мымрин Владимир Николаевич; Рыбаулин Василий Михайлович
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2005-10-27

Abstract

Полезная модель относится к уличным осветителям и может быть использована для уличного освещения в условиях отсутствия электроснабжения. Сущность полезной модели заключается в том, что осветитель, содержащий базовую панель фотоэлектрических преобразователей, электрическую аккумуляторную батарею, осветительное устройство и блок заряда-разряда, снабжен регулируемой крепежной арматурой, дополнительной панелью фотоэлектрических преобразователей, осветительное устройство выполнено в виде отдельного блока, при этом базовая и дополнительная панели фотоэлектрических преобразователей и осветительное устройство размещены в отдельных герметичных корпусах, установленных на регулируемой крепежной арматуре, и соединены между собой электрическим кабелем. Технический результат заключается в возможности ориентировать базовую и дополнительную панели фотоэлектрических преобразователей оптимальным, для данной широты установки уличного осветителя образом и освещать заданный объект или участок поверхности в условиях отсутствия электроснабжения, а также возможность длительной и круглогодичной эксплуатации в высоких и средних широтах.The utility model relates to street lights and can be used for street lighting in the absence of power supply. The essence of the utility model is that the illuminator containing the base panel of the photoelectric converters, the electric battery, the lighting device and the charge-discharge unit is equipped with adjustable fasteners, an additional panel of photoelectric converters, the lighting device is made in the form of a separate unit, while the base and additional panels of photovoltaic converters and a lighting device are placed in separate sealed enclosures installed on adjustable fastening fixture, and connected by the electric cable. The technical result consists in the ability to orient the base and additional panels of photovoltaic converters in an optimal way for a given breadth of installation of a street illuminator and illuminate a given object or surface area in the absence of power supply, as well as the possibility of long-term and year-round operation in high and middle latitudes.

Description

Полезная модель относится к области освещения, а именно: к осветительным приборам и предназначена для уличного освещения, освещения автотрасс в условиях отсутствия электроснабжения.The utility model relates to the field of lighting, namely: to lighting devices and is intended for street lighting, highway lighting in the absence of power supply.

Известны осветители лампы, которые используют для своей работы электроэнергию получаемую от электросети или от солнечной энергии, аккумуляторных батарей, гальванических элементов и солнечных батарей (Т. Байере «20 конструкций с солнечными элементами. М., Мир, 1987 г., с.4-75») [1].Known lamp illuminators that use for their work electricity received from the mains or from solar energy, rechargeable batteries, galvanic cells and solar panels (T. Bayere "20 designs with solar cells. M., Mir, 1987, p.4- 75 ") [1].

Наиболее близким аналогом к заявляемому осветителю является фонарь с питанием от солнечной энергии (патент ПМ RU №36487, 2003.06.05) [2]. Она содержит панель с фотоэлектрическими преобразователями, электрическую аккумуляторную батарею, светильник, регулятор заряда, таймер.The closest analogue to the claimed illuminator is a flashlight powered by solar energy (patent PM RU No. 36487, 2003.06.05) [2]. It contains a panel with photoelectric converters, an electric battery, a lamp, a charge regulator, a timer.

Однако известную систему внешнего освещения на солнечной энергии нельзя круглогодично использовать в качестве источника освещения в средних и высоких широтах в силу большой разности продолжительности дня и ночи, а также большой разницы в количестве ясных и пасмурных дней характерных для этих широт.However, the well-known solar-powered outdoor lighting system cannot be used year-round as a lighting source in the middle and high latitudes due to the large difference in the length of the day and night, as well as the large difference in the number of clear and cloudy days characteristic of these latitudes.

Известная система внешнего освещения, в силу своих конструктивных особенностей может быть круглогодично использована только в тропических широтах ±15° по обе стороны от экватора. Это происходит из-за использования таймера для включения осветителя и при использовании традиционных источников света, вследствие чего количество выработанной ими электроэнергии мало и не обеспечивает зарядку аккумуляторов до уровня, достаточного для работы светодиода с нужной яркостью и длительностью. Кроме того, при использовании фоторезистора, светодиод включается при определенном уровне освещенности его Солнцем и потребляет фиксированный ток. При этом уровень зарядки аккумуляторов не учитывается, что ухудшает условия их эксплуатации и снижает срок их эксплуатации.The known external lighting system, due to its design features, can be used year-round only in tropical latitudes ± 15 ° on both sides of the equator. This is due to the use of a timer to turn on the illuminator and when using traditional light sources, as a result of which the amount of electricity generated by them is small and does not charge the batteries to a level sufficient for the LED to work with the desired brightness and duration. In addition, when using a photoresistor, the LED turns on at a certain level of illumination by the Sun and consumes a fixed current. At the same time, the battery charge level is not taken into account, which worsens the conditions of their operation and reduces their life.

Задачей заявляемой полезной модели является создание уличного осветителя с длительным сроком эксплуатации, пригодного для применения в средних и высоких широтах в условиях отсутствия электроснабжения, с возможностью установки его в любом месте для обеспечения освещения и декоративной подсветки внешних поверхностей зданий и деталей ландшафта.The objective of the claimed utility model is to create a street illuminator with a long service life, suitable for use at medium and high latitudes in the absence of power supply, with the possibility of installing it anywhere to provide lighting and decorative illumination of the exterior surfaces of buildings and landscape details.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что уличный осветитель с питанием от солнечной энергии, содержащий, базовую панель фотоэлектрических преобразователей, электрическую аккумуляторную The essence of the claimed utility model is that a streetlight powered by solar energy, comprising, a base panel of photovoltaic converters, an electric battery

батарею, осветительное устройство, блок заряда - разряда снабжен регулируемой крепежной арматурой, дополнительной панелью фотоэлектрических преобразователей, а осветительное устройство выполнено в виде отдельного блока, при этом базовая панель фотоэлектрических преобразователей, дополнительная панель фотоэлектрических преобразователей и осветительное устройство размещены в отдельных герметичных корпусах, установленных на регулируемой крепежной арматуре, и соединены между собой электрическим кабелем, причем осветительное устройство выполнено в виде блока сверхярких светодиодов, а крышка его - из прозрачного материалов виде рассеивателя света, базовая и дополнительная панели фотоэлектрических преобразователей имеют силовые рамы, в силовой раме фотоэлектрических преобразователей установлены аккумуляторная батарея, разделенная на две и более параллельных электрических цепей, блок заряда - разряда и блок автоматической формовки аккумуляторов.the battery, the lighting device, the charge-discharge unit is equipped with adjustable fasteners, an additional panel of photoelectric converters, and the lighting device is made as a separate unit, while the basic panel of photoelectric converters, the additional panel of photoelectric converters and the lighting device are placed in separate sealed enclosures installed on adjustable mounting fixtures, and interconnected by an electric cable, and the lighting device The housing is made in the form of a block of superbright LEDs, and its cover is made of transparent materials in the form of a light diffuser, the base and additional panels of the photoelectric converters have power frames, a battery is installed in the power frame of the photoelectric converters, divided into two or more parallel electrical circuits, the charge unit discharge and automatic battery forming unit.

Технический результат заключается в решении поставленной задачи - обеспечении освещения в условиях отсутствия электроснабжения, а также возможность длительной и круглогодичной эксплуатации в высоких и средних широтах.The technical result consists in solving the problem - providing lighting in the absence of power supply, as well as the possibility of long and year-round operation in high and middle latitudes.

Полезная модель представлена на чертежах. на фиг.1 - общий вид осветителя (вид сбоку), на фиг.2 - дополнительная панель (вид сверху), на фиг.3, 4 - базовая панель, на фиг 5, 6 - осветительное устройство (вид сбоку и сверху) на которых позициями обозначены: базовая панель фотоэлектрических преобразователей 1, дополнительная панель фотоэлектрических преобразователей 2, осветительное устройство 3 и крепежная арматура 4, базовая панель фотоэлектрических преобразователей 1 содержит панель фотоэлектрических преобразователей 5, размещенную на силовой раме 6, которая с тыльной стороны закрыта кожухом, который вместе с силовой рамой и панелью фотоэлектрических преобразователей образуют герметичную полость, в которой размещены аккумуляторы 7, разделенные на две и более цепочек, одинаковых по напряжению, блок управления зарядом-разрядом аккумуляторов 8 и блок автоматического формования аккумуляторов 9. Все эти элементы крепятся в специальном картридже из вспененного материала и устанавливаются в кожух. Дополнительная панель фотоэлектрических преобразователей 2 состоит из панели фотоэлектрических преобразователей 10, размещенной на силовой раме 11. Осветительное устройство 3 состоит из платы светодиодов 12, помещенной в герметичный корпус 13, снабженный рассеивателем света 14. Базовая панель фотоэлектрических преобразователей 1, дополнительная панель 2 и осветительное устройство 3 соединены между собой силовым кабелем 15.A utility model is shown in the drawings. figure 1 is a General view of the illuminator (side view), figure 2 is an additional panel (top view), figure 3, 4 is a basic panel, figure 5, 6 is a lighting device (side view and top) on which positions are designated: the base panel of the photovoltaic converters 1, the additional panel of the photovoltaic converters 2, the lighting device 3 and the mounting fixtures 4, the basic panel of the photovoltaic converters 1 contains a panel of photovoltaic converters 5 located on the power frame 6, which is closed on the back side of the casing ohm, which together with the power frame and the panel of photovoltaic converters form a sealed cavity in which the batteries 7 are located, divided into two or more chains of the same voltage, the battery charge-discharge control unit 8 and the battery automatic forming unit 9. All of these elements are attached in a special cartridge made of foam and are installed in the casing. An additional panel of photovoltaic converters 2 consists of a panel of photovoltaic converters 10 located on the power frame 11. The lighting device 3 consists of a LED board 12 placed in a sealed housing 13 provided with a light diffuser 14. The base panel of the photovoltaic converters 1, an additional panel 2, and a lighting device 3 are interconnected by a power cable 15.

Уличный осветитель с питанием от солнечной энергии работает следующим образом:A solar powered street light works as follows:

После установки базовой панели фотоэлектрических преобразователей на регулируемую крепежную арматуру 4, при освещении панели After installing the base panel of photovoltaic converters on an adjustable mounting fixture 4, when lighting the panel

фотоэлектрических преобразователей 5, солнечным излучением происходит генерация электрического тока, который заряжает аккумуляторы 7, при этом устройство заряда - разряда 8 регулирует зарядный ток, поступающий на аккумуляторы, предохраняя их от перезаряда, и заряжает последовательно цепочки аккумуляторов. Базовая панель фотоэлектрических преобразователей 1 устанавливается под утлом к горизонту, обеспечивающим максимальную выработку электроэнергии осенью. При пропадании солнечного излучения и наступлении сумерек, устройство заряда - разряда подключает осветительное устройство 3, одновременно регулируя разрядный ток аккумуляторов 7. При этом, подключение осветительного устройства 3 происходит сначала к первой цепочке первой цепочке аккумуляторов 7, а затем при падении напряжения на этой цепочке ниже номинального на 10%, происходит переключение на следующую цепочку. Таким образом, достигается оптимальная работа аккумуляторов и использование их заряда при изменении силы тока и длительности заряда, при изменении длительности дня и интенсивности солнечного облучения в различные сезоны в высоких и средних широтах. При применении уличного осветителя в местностях и сезоны года, характеризующихся малой интенсивностью солнечного излучения и низким положением Солнца над горизонтом (широта средней полосы России и более северные районы) устанавливается дополнительная панель 2 под углом, при котором она вырабатывает максимум электроэнергии зимой. Осветительное устройство 3 ориентировано таким образом, чтобы освещать заданный объект или участок поверхности. Крепежная арматура 4 изготовлена в виде хомутов, с держателями и позволяет устанавливать базовую панель 1, дополнительную панель 2 и осветительное устройство 3 на опоре уличного освещения под нужными углами к лучам Солнца.photoelectric converters 5, solar radiation generates an electric current that charges the batteries 7, while the charge-discharge device 8 regulates the charging current supplied to the batteries, protecting them from overcharging, and charges the battery chains in series. The base panel of photovoltaic converters 1 is installed under the fragile surface to the horizon, providing maximum power generation in autumn. When the solar radiation disappears and dusk sets in, the charge-discharge device connects the lighting device 3, at the same time adjusting the discharge current of the batteries 7. Moreover, the lighting device 3 is connected first to the first circuit of the first battery chain 7, and then when the voltage drops on this chain below nominal by 10%, switching to the next chain occurs. Thus, the optimal operation of the batteries and the use of their charge when changing the current strength and duration of the charge, when changing the duration of the day and the intensity of solar radiation in different seasons at high and middle latitudes are achieved. When using a street light in areas and seasons characterized by low solar radiation intensity and low position of the Sun above the horizon (latitude of the middle strip of Russia and the more northern regions), an additional panel 2 is installed at an angle at which it generates maximum electricity in winter. The lighting device 3 is oriented so as to illuminate a given object or surface area. The mounting fixture 4 is made in the form of clamps, with holders and allows you to install the base panel 1, additional panel 2 and lighting device 3 on the street lighting support at the right angles to the sun's rays.

Claims

A streetlight powered by solar energy, containing a base panel of photovoltaic converters, an electric battery, a lighting device, a charge-discharge unit, characterized in that it is equipped with adjustable fasteners, an additional panel of photovoltaic converters, an automatic forming unit for batteries, the lighting device is made in as a separate unit, with the base panel of photovoltaic converters, an additional photovoltaic panel their converters and the lighting device are housed in separate sealed enclosures mounted on adjustable fasteners and interconnected by a power electric cable, the lighting device is made in the form of a block of superbright LEDs, and the transparent cover of its body is made of transparent material in the form of a light diffuser, basic and additional panels of photovoltaic converters have power frames, electric power is installed in the power frame of the base panel of photovoltaic converters A rechargeable battery divided into two or more parallel electric circuits, a charge-discharge unit, and an automatic forming unit for batteries.