RU92936U1

RU92936U1 - AUTONOMOUS STREET LIGHT

Info

Publication number: RU92936U1
Application number: RU2009142578/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Степанович Галущак; Анатолий Григорьевич Сошинов; Владимир Сергеевич Носов; Сергей Сергеевич Кухарек
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2010-04-10

Abstract

Автономный уличный светильник, содержащий светодиодную панель, электрогенератор, датчик освещенности и столб, внутри которого расположены электрогенератор и аккумулятор, отличающийся тем, что на валу электрогенератора установлена аэровакуумная турбина, наружная стенка столба выполнена в виде "теплых" остекленных ящиков с черной теплопроводной поверхностью для использования энергии солнца, а в верхней части столба установлен дефлектор для использования энергии ветра, причем светильник снабжен блоком управления освещением, содержащим датчик движения и акустический датчик. A stand-alone street lamp containing an LED panel, an electric generator, an ambient light sensor and a pole, inside which an electric generator and a battery are located, characterized in that an aero-vacuum turbine is installed on the electric generator shaft, the outer wall of the column is made in the form of “warm” glazed boxes with a black heat-conducting surface for use energy of the sun, and in the upper part of the column there is a deflector for using wind energy, and the lamp is equipped with a lighting control unit, containing m motion sensor and acoustic sensor.

Description

Полезная модель относится к светотехнике, особенно к системам уличного освещения, в частности, к электрическим осветительным устройствам со встроенными генераторами с пневмоприводном, использующим энергию солнца и ветра.The utility model relates to lighting engineering, especially to street lighting systems, in particular, to electric lighting devices with built-in generators with pneumatic drive, using the energy of the sun and wind.

Известно устройство для преобразования энергии ветра в электричество и беспроводного освещения объекта, содержащее опору, элементы-преобразователи механических воздействий в электрические сигналы (импульсы), выполненные на основе пьезоэлементов, и аккумулятор электрической энергии, отличающееся тем, что элементы-преобразователи механических воздействий в электрические сигналы (импульсы) вмонтированы в ткань полотнища, укрепленную на опоре устройства, и гибко подключены к пьезоконвертору-преобразователю импульсных электрических сигналов в постоянное напряжение, а пьезоконвертор соединен с приборами, преобразующими электрический ток в электромагнитное излучение, и аккумулятором электрической энергии, вмонтированных в ткань полотнища, при этом устройство дополнительно содержит сигнальные световые приборы, выполненные из эластичных светодиодных нитей, вплетенных в ткань полотнища.(патент №2297710 МПК H03D 9/00 опубликован 2007.04.20).A device is known for converting wind energy into electricity and wireless illumination of an object, containing a support, elements-converters of mechanical actions into electrical signals (pulses) made on the basis of piezoelectric elements, and an electric energy accumulator, characterized in that the elements-converters of mechanical actions into electric signals (pulses) are mounted in the cloth of the panel, mounted on the support of the device, and are flexibly connected to the piezoelectric converter of pulsed electrical signal to a constant voltage, and the piezoelectric converter is connected to devices that convert electric current into electromagnetic radiation, and an electric energy accumulator mounted in the cloth of the cloth, the device further comprises signal light devices made of elastic LED threads woven into the cloth of the cloth. (patent No. 2297710 IPC H03D 9/00 published 2007.04.20).

Недостатком такого устройства является низкая надежность работы и слабые антивандальные качества, так как ткань полотнища легко разрушается любыми посторонними предметами.The disadvantage of this device is the low reliability and poor anti-vandal qualities, since the cloth of the panel is easily destroyed by any foreign objects.

Известно изобретение относящееся к устройствам наружного освещения в темное время суток: уличный светильник с питанием от солнечной и ветровой энергии содержит вертикальную стойку, консольный опорный рычаг с размещенным на нем единым модулем. При этом в модуле между лампами, с питанием от солнечной энергии, содержащими фотоэлектрические панели, аккумуляторы, блоки управления и линейки светодиодов, размещена ветроэнергетическая установка с колебательным рабочим движением, электрически соединенная с аккумуляторами ламп. Технический результат: предложенный уличный светильник не требует подключения к электрической сети и автоматически обеспечивает освещение окружающего пространства в ночное время суток. (патент РФ №2283985 МПК F21L 04/00 опубликован 2006.09.20).The invention is known relating to outdoor lighting devices at night: a street lamp powered by solar and wind energy contains a vertical stand, a cantilever support arm with a single module placed on it. At the same time, in the module between the lamps, powered by solar energy, containing photovoltaic panels, batteries, control units and LED lines, there is a wind power installation with oscillatory working movement, electrically connected to the batteries of the lamps. Effect: the proposed street lamp does not require a connection to the electric network and automatically provides illumination of the surrounding space at night. (RF patent No. 2283985 IPC F21L 04/00 published 2006.09.20).

Недостатком такого изобретения является слабые антивандальные качества, так как открытое расположение солнечных батарей не обеспечивает их защиту от ударов твердыми предметами.The disadvantage of this invention is the weak anti-vandal qualities, since the open arrangement of solar cells does not provide protection against impacts with solid objects.

Известна солнечно-вакуумная электростанция, включающая парник и высокую трубу с турбогенератором, отличающаяся тем, что парник выполнен в виде теплицы и заполнен материалом, аккумулирующим солнечную энергию, а труба выполнена в виде башни из помещенных друг в друга трубок Вентури, каждая из которых состоит из двух полых усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, и установлена вертикально так, что верхнее, широкое основание внутренней трубки помещено с зазором в узком сечении наружной, причем наружные стены башни выполнены в виде "теплых" остекленных ящиков с черной теплопроводной поверхностью - для использования энергии солнца, и в верхней части башня оснащена дефлектором - для использования энергии ветра, а в нижней - вакуумной трубой в виде полого усеченного конуса, широкое основание которого помещено с зазором в узком сечении внутренней трубки, а меньшее основание соединено с одним или несколькими турбогенераторами, которые помещены в зале у основания электростанции. (патент №2265163, МПК F24J 2/42 опубликован 2005.11.27)A solar-vacuum power plant is known, including a greenhouse and a tall pipe with a turbogenerator, characterized in that the greenhouse is made in the form of a greenhouse and filled with material that accumulates solar energy, and the pipe is made in the form of a tower of Venturi tubes placed in each other, each of which consists of two hollow truncated cones connected by smaller bases, and mounted vertically so that the upper, wide base of the inner tube is placed with a gap in a narrow section of the outer, and the outer walls of the tower are made in de “warm” glazed boxes with a black heat-conducting surface - for using solar energy, and in the upper part the tower is equipped with a deflector - for using wind energy, and in the lower part - a vacuum tube in the form of a hollow truncated cone, the wide base of which is placed with a gap in a narrow section inner tube, and a smaller base connected to one or more turbogenerators, which are placed in the hall at the base of the power plant. (Patent No. 2265163, IPC F24J 2/42 published 2005.11.27)

Недостатком такой электростанции является невозможность ее установки в пределах улиц поселений для организации освещения из за значительных площадей занимаемых ее сооружениями.The disadvantage of such a power plant is the impossibility of its installation within the streets of settlements for the organization of lighting due to the large areas occupied by its structures.

Прототипом настоящей полезной модели является автономный уличный светильник, содержащий светодиодную панель и электрогенератор, отличающийся тем, что он снабжен крыльчаткой в виде закрепленных на одной вертикальной оси изогнутых в обеих плоскостях пластин, ось крыльчатки соединена с электрогенератором, который подключен к аккумулятору, питающему светодиодную панель. Автономный уличный светильник по п.1, отличающийся тем, что крыльчатка смонтирована на столбе, внутри которого расположены электрогенератор и аккумулятор. Автономный уличный светильник по п.1, отличающийся тем, что светильник снабжен датчиком освещенности для автоматического включения и выключения освещения, (патент №62444, МПК F21K 7/00. опубликован 10.04.2007).The prototype of this utility model is an autonomous street lamp containing an LED panel and an electric generator, characterized in that it is equipped with an impeller in the form of plates fixed on one vertical axis and bent in both planes, the axis of the impeller is connected to an electric generator that is connected to a battery supplying the LED panel. The stand-alone street lamp according to claim 1, characterized in that the impeller is mounted on a pole, inside which an electric generator and a battery are located. The stand-alone street lamp according to claim 1, characterized in that the lamp is equipped with a light sensor for automatically turning the lights on and off, (Patent No. 62444, IPC F21K 7/00. Published April 10, 2007).

Недостатком прототипа являются слабые антивандальные качества, так как открыто расположенная крыльчатка легко может быть повреждена твердыми предметами. Вторым недостатком прототипа является невозможность использования солнечной энергии для освещения из за отсутствия устройств преобразующих солнечную энергию в электрическую.The disadvantage of the prototype is the weak anti-vandal qualities, as the open impeller can easily be damaged by solid objects. The second disadvantage of the prototype is the inability to use solar energy for lighting due to the lack of devices that convert solar energy into electrical energy.

Задачей, на решении которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание антивандальной конструкции автономного уличного светильника, преобразующего солнечную и ветровую энергию в электрическую, накапливаемую в аккумуляторе и, используемую в темное время суток для уличного освещения, что обеспечивает надежное уличное освещение поселений без подключения уличных фонарей к промышленной электрической сети.The task to which the proposed utility model is directed is to create an anti-vandal design of an autonomous street lamp that converts solar and wind energy into electricity stored in a battery and used in the dark for street lighting, which provides reliable street lighting of settlements without connecting street lamps to an industrial electric network.

Сущность полезной модели заключается в том, что автономный уличный светильник, содержащий светодиодную панель, электрогенератор, датчик освещенности и столб, внутри которого расположены электрогенератор и аккумулятор, на валу электрогенератора установлена аэровакуумная турбина, наружная стенка столба выполнены в виде "теплых" остекленных ящиков с черной теплопроводной поверхностью - для использования энергии солнца, а в верхней части столба установлен дефлектор - для использования энергии ветра, причем светильник снабжен блоком управления освещением, содержащим датчик движения и акустический датчик.The essence of the utility model is that an autonomous street lamp containing an LED panel, an electric generator, an ambient light sensor and a pole, inside which an electric generator and a battery are located, an aero-vacuum turbine is installed on the electric generator shaft, the outer wall of the column is made in the form of “warm” glazed boxes with black a heat-conducting surface - to use the energy of the sun, and in the upper part of the column there is a deflector - to use wind energy, and the lamp is equipped with a control unit Lenia lighting, comprising a motion sensor and an acoustic sensor.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре 1 представлена конструкция предлагаемого автономного уличного светильника, а на фигуре 2 приведена его электрическая блок-схема.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where figure 1 shows the design of the proposed autonomous street lamp, and figure 2 shows its electrical block diagram.

Автономный уличный светильник состоит из столба 1, внутри которого расположены электрогенератор 2, аккумулятор 3, на внешней поверхности столба установлена светодиодная панель 4 с датчиком освещенности и блок управления освещением 5, содержащий датчик движения и акустический датчик. На валу электрогенератора установлена аэровакуумная турбина 6, наружная стенка столба выполнена в виде "теплых" остекленных ящиков 7 с черной теплопроводной поверхностью - для использования энергии солнца, и в верхней части столб оснащен дефлектором 8 - для использования энергии ветра. Ниже электрогенератора 2 в столбе имеются отверстия 9 для прохода воздуха. Светодиодная панель 4 и блок управления освещением 5 установлены и закреплены в прочной, антивандальной консоли 10.A stand-alone street lamp consists of a pillar 1, inside of which there is an electric generator 2, a battery 3, an LED panel 4 with a light sensor and a lighting control unit 5 containing a motion sensor and an acoustic sensor are installed on the outer surface of the column. An air-vacuum turbine 6 is installed on the shaft of the electric generator, the outer wall of the column is made in the form of “warm” glazed boxes 7 with a black heat-conducting surface for using solar energy, and in the upper part the column is equipped with a deflector 8 for using wind energy. Below the generator 2 in the column there are openings 9 for the passage of air. The LED panel 4 and the lighting control unit 5 are installed and fixed in a durable, anti-vandal console 10.

Электрическая блок-схема автономного уличного светильника содержит электрогенератор G (2), который вырабатывает электроэнергию и заряжает аккумулятор GB (3). Электропитание от аккумулятора через датчик освещенности KBL подается на блок управления освещением 5, содержащим датчик движения BR и акустический датчик ВМ. Выход блока управления освещения соединен со светодиодной панелью 4 (LED).The electrical block diagram of an autonomous street lamp contains an electric generator G (2), which generates electricity and charges the battery GB (3). Battery power via the KBL light sensor is supplied to the lighting control unit 5, containing a BR motion sensor and a BM acoustic sensor. The output of the lighting control unit is connected to the LED panel 4 (LED).

Автономный уличный светильник работает следующим образом.Autonomous street lamp works as follows.

При нагреве воздуха в столбе 1 солнечным излучением, из за разности атмосферного давления по высоте внутри столба 1 возникает тяга, приводящая в движение воздух в ее внутренней полости. При движении, воздух воздействует на аэровакуумную турбину 6, приводя ее во вращение и, как следствие, турбина вращает ротор электрогенератора 2. Электрогенератор 2 при вращении вырабатывает электроэнергию и заряжает ею аккумулятор 3. Днем датчик освещенности KBL отключает питание блока управления освещением 5 при этом питание на светодиодную панель 4 (LED) не подается. С наступление сумерек датчик освещенности подает питание на блок управления освещением 5 и автономный уличный светильник переводится в « ждущий режим». При приближении пешехода датчик движения BR блока управления освещением включает светодиодную панель 4, которая вспыхивает и освещает окружающее пространство. По мере удаления пешехода датчик движения BP выключает питание светодиодной панели. Также в темное время суток при приближении автотранспорта акустический датчик BM блока управления освещением 5 включает светодиодную панель 4, которая вспыхивает и освещает окружающее пространство. По мере удаления автомобиля акустический датчик KBL полностью отключает питание блока управлением освещением 5 и светодиодная панель находится в отключенном состоянии все светлое время суток, в независимости от того есть ли в близи пешеходы или автотранспорт, или нет. Этим достигается значительная экономия электроэнергии затрачиваемой на освещение.When the air in the column 1 is heated by solar radiation, due to the difference in atmospheric pressure in height inside the column 1, a thrust arises, which propels the air in its internal cavity. When moving, air acts on the aero-vacuum turbine 6, causing it to rotate, and, as a result, the turbine rotates the rotor of the electric generator 2. The electric generator 2 generates electricity during rotation and charges the battery 3. During the day, the KBL light sensor turns off the power to the lighting control unit 5 and the power LED panel 4 (LED) is not supplied. At dusk, the light sensor supplies power to the lighting control unit 5 and the stand-alone street lamp is put into “standby” mode. When approaching a pedestrian, the motion sensor BR of the lighting control unit includes an LED panel 4, which flashes and illuminates the surrounding area. As the pedestrian moves away, the BP motion sensor turns off the power of the LED panel. Also, in the dark when the vehicle is approaching, the acoustic sensor BM of the lighting control unit 5 includes an LED panel 4, which flashes and illuminates the surrounding area. As the vehicle moves away, the KBL acoustic sensor completely shuts off the power of the lighting control unit 5 and the LED panel is in the off state all daylight hours, regardless of whether there are pedestrians or vehicles nearby, or not. This achieves significant savings in energy spent on lighting.

Когда дует ветер (вне зависимости днем или ночью), в дефлекторе 8 возникает разряжение, что приводит к высасыванию воздуха из внутренней полости столба 1. Высасываемый воздух при движении вращает аэровакуумную турбину 6. Генератор 2 при вращении вырабатывает электроэнергию и заряжает ею аккумулятор 3. В темное время суток блок управления освещением 5 управляет работой светодиодной панели 4 как описано выше.When the wind blows (regardless of day or night), a vacuum occurs in the deflector 8, which leads to exhaustion of air from the internal cavity of column 1. The exhausted air rotates the air-vacuum turbine 6. The generator 2 generates electricity during rotation and charges the battery 3. V at night, the lighting control unit 5 controls the operation of the LED panel 4 as described above.

Преимуществами, достигнутыми в предлагаемой полезной модели являются:The advantages achieved in the proposed utility model are:

- отсутствие необходимости строить дорогостоящие электрические сети для подвода электропитания к уличному фонарю;- the lack of the need to build expensive electrical networks to supply power to a street lamp;

- светильник обладает повышенной надежностью и улучшенными антивандальными качествами, по сравнению с конструкциями применяемыми в настоящее время;- the lamp has increased reliability and improved anti-vandal qualities, compared with the designs used at present;

- отсутствует необходимость покупать электроэнергию для целей организации уличного освещения.- there is no need to buy electricity for the organization of street lighting.

Claims

A stand-alone street lamp containing an LED panel, an electric generator, an ambient light sensor and a pole, inside which an electric generator and a battery are located, characterized in that an aero-vacuum turbine is installed on the electric generator shaft, the outer wall of the column is made in the form of “warm” glazed boxes with a black heat-conducting surface for use energy of the sun, and in the upper part of the column there is a deflector for using wind energy, and the lamp is equipped with a lighting control unit, containing m motion sensor and acoustic sensor.