РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЙ ГИБРИДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК ДЛЯ СОВМЕЩЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительным устройствам, интегрирующим естественный и искусственный свет в единой конструкции, и может быть использована в качестве систем общего совмещенного освещения.
На современном рынке широко представлены различные гибридные светильники с функцией совмещенного освещения.
Известна конструкция гибридного светильника SolarSpot LED (http://www.syneco.co.uk/solarspot/products-commercial/solarspot-led-systems), принятая за аналог, которая содержит полый трубчатый световод (ПТС), представляющий систему естественного верхнего освещения SolarSpot и систему светодиодного освещения - LED, представляющую собой блок искусственного освещения (БИС), представленный излучателем, набранным из светодиодов большой мощности, размещенных на внешнем круговом контуре диффузора ПТС кольцеобразной формы, и содержащим блоки питания (драйверы) светодиодов. Конструкция содержит систему автоматического управления уровнем искусственного освещения в зависимости от уровня естественной освещенности, обеспечивающую определенный уровень освещенности совмещенного освещения в помещении и высокую энергетическую эффективность системы освещения.
Однако эта система обладает недостатком, обусловленным установкой светодиодов в нижней части ПТС, при котором осветительная система доступна только изнутри помещения, что создает неудобства и трудности при сервисном обслуживании и ремонте, которые становятся труднопреодолимыми при большой высоте установки конструкции (5-20 м), что ведет к усложнению и кратному удорожанию эксплуатационных затрат ввиду необходимости использования различных подъемных устройств и промышленных альпинистов.
Также известно УСТРОЙСТВО СОЛНЕЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ГЕЛИОЛАМПА" (патент на изобретение RU №2483242 от 20.06.2011 г., опубл. 27.05.2013 г., МПК F21S 9/02). Устройство для солнечного освещения «Гелиолампа» содержит прозрачный купол, выполненный в виде верхней плоско-выпуклой рассеивающей линзы, плоская поверхность которой параллельна плоскости входа в световодную трубу, боковая криволинейная поверхность купола представляет сопряженные между собой рассеивающие плоско-выпуклые секторные линзы, расположенные внутри прозрачного купола; круговую плоско-выпуклую рассеивающую линзу и сопряженную с ней центральную плоско-выпуклую рассеивающую линзу; прямой защитный конус с расположенной на его поверхности внешней солнечной батареей; обратный усеченный конус с внутренней зеркальной поверхностью, причем плоская поверхность центральной плоско-выпуклой рассеивающей линзы составляет с образующей обратного усеченного конуса угол 90° и параллельна плоскости входа в световодную трубу, в нижней части световодной трубы расположена плоская круглая заслонка с зеркальной поверхностью, закрепленная на валу электрического микродвигателя; аккумуляторную батарею; нижний прямой конус, расположенный относительно световодной трубы так, что солнечные лучи при выходе из световодной трубы попадают в нижний прямой конус, причем на внутренней боковой поверхности указанного нижнего прямого конуса расположена круговая солнечная батарея, предназначенная для преобразования солнечной энергии в электрическую и накопления ее в аккумуляторной батарее, а на его основании размещен рассеивающий плафон, вокруг которого расположена светодиодная лампа с внутренней зеркальной поверхностью; пульт управления с электронным реле, предназначенный для управления электрическим микродвигателем и светодиодной лампой.
Недостатком данного устройства является монтаж светодиодной лампы в нижней части световодной трубы, при котором осветительная система доступна только изнутри помещения, что создает неудобства и трудности при сервисном обслуживании и ремонте, которые становятся труднопреодолимыми при большой высоте установки конструкции (5-20 м), что ведет к усложнению и кратному удорожанию эксплуатационных затрат ввиду необходимости использования различных подъемных устройств и промышленных альпинистов.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является известная конструкция гибридного светильника Solatube Smart LED (http://solatube.com.au/home/led-skvlights/other-accessories-smart-led/), которая содержит полый трубчатый световод (ПТС), представляющий систему естественного верхнего освещения Solatube и систему светодиодного освещения - LED, представляющую собой блок искусственного освещения (БИС), содержащий четыре мощных светодиода, размещенных на внутренней поверхности граней усилителя светового потока (коллиматора) и снабженных специальными линзами для рассеивания света светодиодов и, одновременно, прозрачными для поступающего в усилитель естественного света, и содержащий блоки питания (драйверы) светодиодов. Конструкция содержит систему автоматического управления уровнем искусственного освещения в зависимости от уровня естественной освещенности, обеспечивает определенный уровень освещенности совмещенного освещения в помещении и высокую энергетическую эффективность системы освещения.
Однако данная система обладает существенным недостатком, обусловленным внутренним монтажом светодиодов и линз в усилителе (коллиматоре) ПТС, что создает неудобства и трудности при сервисном обслуживании и ремонте, которые становятся труднопреодолимыми при большой высоте установки конструкции (5-20 м), что ведет к усложнению и кратному удорожанию эксплуатационных затрат ввиду необходимости использования различных подъемных устройств и промышленных альпинистов.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная модель, является создание простого по конструкции, надежного в эксплуатации, удобного для сервисного обслуживания и ремонта блока искусственного освещения гибридного светильника и приспособленного для установки в нем светодиодных модулей, излучающих световой поток в широком диапазоне мощностей.
Техническое решение направлено на устранение указанных выше недостатков прототипа и аналогов и достигается за счет того, что светодиодные модули размещены на монтажной панели, установленной в зоне бордюра над крышей между флэшингом и кровлей так, что к ней и установленным на ней светодиодным модулям обеспечивается беспрепятственный доступ через монтажные лючки, выполненные в бордюре для производства сервисных и ремонтных работ светодиодного модульного комплекса без разборки ПТС и применения подъемных механизмов и устройств, что упрощает и многократно удешевляет обслуживание гибридного светильника. В отличие от прототипа, количество светодиодных модулей на монтажной панели может быть установлено без ограничений для получения светового потока искусственного света в диапазоне от уровня, равного световому потоку естественного света ПТС, до уровня, кратно его превосходящего.
Техническим результатом является создание ресурсосберегающего гибридного светильника для совмещенного освещения, в котором блок искусственного освещения оригинальной конструкции вынесен из нижней части светильника в верхнюю, расположенную над кровлей крыши, и благодаря конструктивным решениям обеспечивает простоту и удобство обслуживания и не ограничивает увеличение мощности благодаря эффективному охлаждению светодиодных модулей на поверхности монтажной панели.
В гибридном светильнике излучающие светодиодные модули устанавливаются на монтажную панель, например, из листового алюминия, квадратной или иной формы, размещенную ниже флэшинга внутри бордюра и имеющую размеры близкие или большие размеров квадрата флэшинга, через которую проходит верхний участок трубы ПТС, выступая ниже плоскости панели. К панели по внешнему периметру крепится конусообразный переходный элемент, выполненный из зеркально отражающего материала, например аланода, который объединяет верхнюю часть трубы ПТС, монтажную панель и нижнюю часть трубы ПТС в единую герметичную конусообразную световодную конструкцию передачи совмещенного света. Конусообразный элемент вместе с монтажной панелью и установленными на ней светодиодными модулями выполняет функции БИС. Панель имеет сквозные монтажные отверстия, в которые устанавливаются сверху, с внешней стороны панели светодиодные модули излучающей поверхностью вниз, внутрь конуса и трубы ПТС. На панели устанавливается симметрично относительно трубы ПТС кратное количество светодиодных модулей, создающих равномерную засветку диффузора. На верхней поверхности монтажной пластины устанавливаются элементы герметизации узла монтажа светодиодного модуля, элементы закрепления модулей на пластине и блоки питания (драйверы). Блоки питания могут быть установлены как на монтажной пластине, так и вынесены наружу, за пределы бордюра и смонтированы в специальном ящике на внешней поверхности бордюра. Такое конструктивное решение позволяет поместить конусообразный элемент с монтажной пластиной внутри бордюра ниже флэшинга, в той зоне бордюра, которая возвышается над кровлей крыши. В этом пространстве между флэшингом и кровлей, в зоне монтажной пластины в бордюре выполняются монтажные лючки, через которые обеспечивается доступ к внешней поверхности панели и, соответственно, к светодиодным модулям для их обслуживания. В рабочем состоянии монтажные лючки закрывается дверцами с вентиляционными решетками. Благодаря предлагаемой конструкции обслуживание не требует подъемных механизмов и услуг промышленных альпинистов при любой высоте потолков освещаемых помещений и выполняется оперативно по мере возникновения неисправности. Отсутствие ограничений на размеры монтажной пластины и открытый монтаж светодиодных модулей облегчает задачу отвода тепла от светодиодных модулей и позволяет создавать БИС на широкий диапазон мощностей светового потока. Конструкция также содержит систему автоматического управления уровнем искусственного освещения в зависимости от уровня естественной освещенности и обеспечивает определенный уровень освещенности совмещенного освещения в помещении благодаря управлению мощностью светового потока искусственного света БИС. Система автоматического управления уровнем искусственного освещения состоит из датчика освещенности и автономного блока питания. Датчик освещенности устанавливается на поверхности бордюра или флешинга или встраивается в световод и соединен управляющим кабелем с регулируемыми электронными блоками питания светодиодных модулей, а блок питания устанавливается либо на монтажной панели, либо вынесен наружу, за пределы бордюра и смонтирован в специальном ящике на внешней поверхности бордюра совместно с блоками питания светодиодных модулей.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый гибридный светильник отличается тем, что его БИС оригинальной конструкции вынесен из нижней части светильника в верхнюю, расположенную над кровлей крыши, и благодаря конструктивным решениям обеспечивает простоту и удобство обслуживания и не ограничивает увеличение мощности благодаря эффективному охлаждению светодиодных модулей на поверхности монтажной панели.
Таким образом, заявляемый гибридный светильник соответствует критерию полезной модели «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематически представлен гибридный светильник в продольном сечении.
На фиг. 2 представлена электрическая схема гибридного светильника.
Гибридный светильник содержит монтажную панель 1 квадратной или иной формы, повторяющей форму флешинга с посадочными гнездами, в которые монтируются светодиодные модули 2, соединенные с источником электрической энергии - блоком питания (драйвером) 3, размещенным в специальном ящике 4. Монтажная панель выполнена из материала с высокой теплопроводностью, например алюминия. Светодиодные модули вмонтированы в посадочные гнезда монтажной панели так, что обеспечивают герметичное соединение панели и модулей. К монтажной панели по внешнему периметру крепится переходный конус 5 из материала с высоким значением коэффициента отражения, например аланода. Конус 5 обеспечивает плавный монтажный переход от панели 1 квадратной или иной формы к трубе 6 ПТС круглой формы и герметичное сопряжение деталей. Строительно-монтажная конструкция ПТС выполнена таким образом, что между верхним участком трубы ПТС 7, бордюром 8, флэшингом 9 и панелью 1 образуется свободный объем, достаточный для размещения светодиодных модулей и блоков питания светодиодных модулей 2 и блока питания датчика освещенности 10 и производства механических работ по обслуживанию светодиодных модулей. Для производства работ в бордюре в зоне свободного объема выполняется сервисные лючки 11, через которые производятся работы по сервисному обслуживанию и ремонту. При этом обслуживающий персонал находится на крыше 12, на уровне сервисного лючка. В рабочем состоянии гибридного светильника сервисные лючки закрываются дверцами, снабженными вентиляционными решетками. Блоки питания светодиодных модулей 3 и датчика освещенности 13, на примере конкретного решения, размещены снаружи на внешней поверхности бордюра в специальном ящике 4.
Электрическая схема гибридного светильника представляет собой блок искусственного света (БИС) и содержит объединенные в группы светодиодные модули СМ1-СМ2 и СМ3-СМ4, подключенные к соответствующим электронным блокам питания светодиодных модулей ЭБП1 и ЭБП2. Электронные блоки питания светодиодных модулей подключены к собственному автоматическому выключателю АВ1 и АВ3, которые соединены с магнитным пускателем МП. Магнитный пускатель МП подключен к вводному автоматическому выключателю ВАВ, который подключен к внешней сети. Система автоматического управления мощностью светового потока БИС содержит датчик постоянной освещенности ДО, который соединен кабелями управления с электронными блоками питания светодиодных модулей ЭБП1 и ЭБП2. Датчик освещенности ДО подключен к собственному блоку питания ЭБП-ДО, преобразующему переменное напряжение 220 В в постоянное низкое 12 В. Блок питания ЭБП-ДО имеет собственный автоматический выключатель АВ2, соединенный с магнитным пускателем МП, который в свою очередь подключен к вводному автоматическому выключателю ВАВ. Автоматические выключатели АВ1, АВ2 и АВ3, магнитный пускатель МП и вводный автоматический выключатель ВАВ расположены в щите освещения ЩО. Электронные блоки питания светодиодных модулей ЭБП1 и ЭБП2 и бок питания датчика освещенности ЭБП-ДО расположены на монтажной панели либо в специальном ящике, закрепленном на внешней поверхности бордюра.