АВТОНОМНЫЙ УЛИЧНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

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.
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).
Недостатком такого устройства является низкая надежность работы и слабые антивандальные качества, так как ткань полотнища легко разрушается любыми посторонними предметами.
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).
Недостатком такого изобретения является слабые антивандальные качества, так как открытое расположение солнечных батарей не обеспечивает их защиту от ударов твердыми предметами.
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)
Недостатком такой электростанции является невозможность ее установки в пределах улиц поселений для организации освещения из за значительных площадей занимаемых ее сооружениями.
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).
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.
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.
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.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре 1 представлена конструкция предлагаемого автономного уличного светильника, а на фигуре 2 приведена его электрическая блок-схема.
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.
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).
Автономный уличный светильник работает следующим образом.
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.
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.
Преимуществами, достигнутыми в предлагаемой полезной модели являются:
- отсутствие необходимости строить дорогостоящие электрические сети для подвода электропитания к уличному фонарю;
- светильник обладает повышенной надежностью и улучшенными антивандальными качествами, по сравнению с конструкциями применяемыми в настоящее время;
- отсутствует необходимость покупать электроэнергию для целей организации уличного освещения.