Уличный осветитель с питанием от солнечной энергии
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.
Полезная модель относится к области освещения, а именно: к осветительным приборам и предназначена для уличного освещения, освещения автотрасс в условиях отсутствия электроснабжения.
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].
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.
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.
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.
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.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что уличный осветитель с питанием от солнечной энергии, содержащий, базовую панель фотоэлектрических преобразователей, электрическую аккумуляторную
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.
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.
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.
Уличный осветитель с питанием от солнечной энергии работает следующим образом:
После установки базовой панели фотоэлектрических преобразователей на регулируемую крепежную арматуру 4, при освещении панели
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.
Уличный осветитель с питанием от солнечной энергии, содержащий базовую панель фотоэлектрических преобразователей, электрическую аккумуляторную батарею, осветительное устройство, блок заряда-разряда, отличающийся тем, что он снабжен регулируемой крепежной арматурой, дополнительной панелью фотоэлектрических преобразователей, блоком автоматического формования аккумуляторов, 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 силовым электрическим кабелем, причем осветительное устройство выполнено в виде блока сверхярких светодиодов, а прозрачная крышка его корпуса - из прозрачного материала в виде рассеивателя света, базовая и дополнительная панели фотоэлектрических преобразователей имеют силовые рамы, в силовой раме базовой панели фотоэлектрических преобразователей установлены электрическая аккумуляторная батарея, разделенная на две и более параллельных электрических цепи, блок заряда-разряда и блок автоматического формования аккумуляторов.
