Світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням

Реферат: Світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням містить каркас, щонайменше одне світлодіодне джерело світла з розсіювачем світлового потоку, акумуляторну батарею, зарядний пристрій та засоби електричного з'єднання. Додатково містить сонячну батарею з фотоелектричними перетворювачами, електронний блок управління та пристрій формування струму живлення світлодіодного джерела світла. UA 101963 U (54) СВІТЛОДІОДНА ЛЮСТРА З КОМБІНОВАНИМ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯМ UA 101963 U UA 101963 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до світлотехніки, зокрема, до світлодіодних освітлювальних приладів, що використовуються для внутрішнього освітлення приміщень, і дозволяє підвищити енергоефективність освітлювального приладу за рахунок використання як додаткового джерела електроживлення сонячної енергії та подовжити час автономної роботи при аварійних або віялових відключеннях електроенергії в електричній мережі змінного струму. Найчастіше для внутрішнього освітлення приміщень як освітлювальні прилади використовують підвісні люстри з декількома джерелами світла та настінні світильники - бра з одним або декількома джерелами світла. Як джерела світла в люстрах та бра переважно застосовуються лампи розжарювання або компактні люмінесцентні лампи. Основним недоліком перших є низька світлова віддача, а других - вміст ртуті, що створює проблеми при їх утилізації [див. статтю: А.В. Прокопенко, А.Д. Тменов. "Освещение на ультраярких светодиодах настоящее и будущее" // Промелектро, 2010 p., № 6, с. 8-10]. Для підвищення енергоефективності в останні роки в підвісних люстрах та бра почали застосовувати світлодіодні джерела світла, що при випромінюванні приблизно однакового світлового потоку споживають у 10 разів менше електричної енергії порівняно з лампами розжарювання [див., наприклад, статтю: И.А. Зеленков, Е.Е. Лахтадыр, И.В. Мокров. "Построение систем освещения с использованием светодиодных модулей // Електроніка та системи управління", 2010 p., № 2(24), с. 24-27], та є екологічно безпечнішими порівняно з компактними люмінесцентними лампами, оскільки не містять сполук ртуті. Відома світлодіодна люстра, що містить каркас з теплових труб з встановленими на них світлодіодними модулями, розсіювачі світлового потоку та засіб електроживлення [Патент України № 80451, МПК (2013.01) F21S 8/00, F21V 7/00, F21V 29/00. "Світлодіодна люстра". Опубл. 27.05.2013, бюл. № 10]. Засіб електроживлення виконано у вигляді електронного перетворювача електричної мережі змінного струму напругою 220 В у низьковольтну мережу живлення постійного або імпульсного струму. Недоліком відомої світлодіодної люстри є її непрацездатність при аварійних або віялових відключеннях електроенергії в електричній мережі. Відома також світлодіодна люстра, що відома з патентної заявки США № 20120049765 A1, МПК (2006.01) H05B 37/00, HOIK 1/30, опубл. 01.03.2012 p.), містить каркас, світлодіодні лампи та систему електроживлення, що складається з блоку живлення, контролера, плат пам'яті та драйверів светодіодних ламп. Вхід блоку живлення підключено до електричної мережі змінного струму напругою 120 В/240 В. Недоліком такої світлодіодної люстри є непрацездатність при аварійних або віялових відключеннях електроенергії в електричній мережі. Найближчим аналогом є світлодіодна батарейна люстра, відома з патентної заявки США № 20090073678 А1, МПК (2006.01) F21L 19/00, F21S 8/04, опубл. 19.03.2009 p., що встановлюється на стелі та містить каркас, світлодіодні джерела світла у вигляді свічок з розсіювачами світлового потоку, засіб комбінованого електроживлення та засоби електричного з'єднання (електричні проводи). Як засіб комбінованого електроживлення використовується комбінація лужних батарей або акумуляторів, що можуть заряджатися, та зарядного пристрою, що працює від електричної мережі змінного струму напругою 115 або 220 В. Батареї або акумулятори розміщені в порожнинах свічок, елементів каркасу люстри та в порожнині короба-медальйона біля стелі та за допомогою засобів електричного з'єднання підключені до світлодіодних джерел світла. В центральному елементі каркасу виконано коаксіальний роз'єм, до якого приєднується з забезпеченням електричного контакту зарядний пристрій для підзарядки батарей та акумуляторів від електричної мережі змінного струму 115 В або 220 В. Завдяки можливості періодичної підзарядки батарей та акумуляторів від електричної мережі відома батарейна світлодіодна люстра може працювати певний час (між періодами підзарядки) автономно без використання електроенергії з електричної мережі. Недоліками найближчого аналога є обмеження часу роботи люстри при відсутності напруги в електричній мережі при аварійних або віялових відключеннях електромережі змінного струму, обумовлене часом розрядження батарей та акумуляторів, оскільки їх неможливо підзарядити за допомогою зарядного пристрою при відсутності напруги в електричній мережі, а також недостатня енергоефективність, оскільки для підзарядки батарей та акумуляторів використовується електроенергія від електричної мережі змінного струму. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищити енергоефективність світлодіодної люстри з комбінованим електроживленням та подовжити час її автономної роботи при аварійних або віялових відключеннях електроенергії в електричній мережі. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в світлодіодну люстру з комбінованим електроживленням, що містить каркас, щонайменше одне світлодіодне джерело світла з 1 UA 101963 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 розсіювачем світлового потоку, акумулятору батарею, зарядний пристрій та засоби електричного з'єднання, додатково включено сонячну батарею з фотоелектричними перетворювачами, електронний блок управління та пристрій формування струму живлення світлодіодного джерела світла, при цьому електронний блок управління засобами електричного з'єднання підключено до сонячної батареї з фотоелектричними перетворювачами, зарядного пристрою та акумуляторної батареї, а пристрій формування струму живлення для світлодіодного джерела світла засобами електричного з'єднання підключено до акумуляторної батареї та світлодіодного джерела світла. Суть та принцип дії запропонованої світлодіодної люстри з комбінованим електроживленням пояснюються кресленням, на якому наведено структурну схему світлодіодної люстри з комбінованим електроживленням, що містить два джерела світла у вигляді світлодіодних модулів. Світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням містить каркас 1, зібраний з декількох елементів, два з яких виконано, наприклад, у вигляді теплових труб 2 та 3, три - у вигляді декоративних елементів 4, 5 та 6, інші у вигляді ребер охолодження 7 та 8, коробамедальйона 9, два світлодіодні джерела світла 10 та 11 з розсіювачами світлового потоку 12 та 13, акумуляторну батарею 14, зарядний пристрій 15 для зарядження акумуляторної батареї 14, сонячну батарею 16 з фотоелектричними перетворювачами 17, електронний блок управління 18 та пристрої формування струму живлення 19 та 20 світлодіодних джерел світла 10 та 11. Світлодіодні джерела світла 10 та 11 виконані у вигляді світлодіодних модулів, що встановлені з забезпеченням теплового контакту в зонах нагріву теплових труб 2 та 3. Ребра охолодження 7 та 8 теплових труб 2 та 3 мають одночасно і декоративне призначення. Електронний блок управління 18 засобами електричного з'єднання 19, 20, 21 підключено до сонячної батареї 16 з фотоелектричними перетворювачами, зарядного пристрою 15 та акумуляторної батареї 14. Пристрої формування струму живлення 19 та 20 світлодіодних джерел світла 10 та 11 засобами електричного з'єднання 22 та 23 підключено до акумуляторної батареї 14, а засобами електричного з'єднання 24 та 25 до світлодіодних джерел світла 10 та 11 відповідно. Зарядний пристрій 15 засобами електричного з'єднання 26 підключено до акумуляторної батареї 14. Як засоби електричного з'єднання використовуються електричні проводи. Для вмикання та вимикання світлодіодної люстри передбачено пульт дистанційного керування 27. В інших варіантах виконання світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням може бути виконана у вигляді підвісного світильника з одним світлодіодним джерелом світла або у вигляді настінного світильника - бра з одним або декількома джерелами світла. При невеликій потужності світлодіодних джерел світла, що не потребують інтенсивного охолодження, замість теплових труб в каркасі люстри можуть використовуватись звичайні трубки або інші несучі елементи каркасу. Робота запропонованої світлодіодної люстри з комбінованим електроживленням здійснюється наступним чином. В світлий час доби енергія сонячного випромінювання, що падає на фотоелектричні перетворювачі 17 сонячної батареї 16. перетворюється ними в електричну енергію, яка за допомогою засобів електричного з'єднання 19 подається до електронного блоку управління 18, далі за допомогою засобів електричного з'єднання 20 - до зарядного пристрою 15, а від нього за допомогою засобів електричного з'єднання 26 - до акумуляторної батареї 14 та здійснює її підзарядку до робочих параметрів. В вечірні або нічні години при необхідності освітлення приміщення за допомогою, наприклад, дистанційного пульта 27 подають сигнал вмикання на електронний блок управління 18, який по програмі керування і за допомогою засобів електричного з'єднання 21 забезпечує подачу електричного струму від зарядженої акумуляторної батареї 14 по засобах електричного з'єднання 22 та 23 до пристроїв формування струму живлення 19 та 20. Пристрої формування струму живлення 19 та 20 формують постійний або імпульсний струм живлення з параметрами, необхідними для живлення світлодіодних джерел світла 10 та 11. що розміщені в розсіювачах світлового потоку 12 та 13. При проходженні струму через світлодіодні джерела світла 10 та 11 вони випромінюють світловий потік та розсіюють його за допомогою розсіювачів світлового потоку 12 та 13 в приміщення. Теплота, що виділяється при цьому в кристалах світлодіодних джерел світла 10 та 11, передається тепловими трубами 2 та 3 ребрам охолодження 7 та 8 та розсіюється ними в оточуюче середовище вільною конвекцією повітря, що забезпечує заданий тепловий режим та надійну роботу світлодіодних джерел світла. 2 UA 101963 U 5 10 15 20 25 30 Вимикання світлодіодної люстри з комбінованим електроживленням здійснюється за допомогою, наприклад, пульта дистанційного керування 27. З настанням світлого часу наступного дня акумуляторна батарея 14 автоматично підзаряджається до необхідних робочих параметрів від сонячної батареї 16 з фотоелектричними перетворювачами 17, що забезпечує автономну роботу люстри тривалий час і не потребує додаткових витрат електроенергії від зовнішньої електричної мережі та підвищує енергоефективність світлодіодної люстри з комбінованим електроживленням. Використання сонячної енергії для підзарядки акумуляторної батареї забезпечує працездатність світлодіодної люстри з комбінованим електроживленням при аварійних або віялових відключеннях електроенергії в електричній мережі. Необхідність використання електроенергії для підзарядки акумуляторної батареї від електричної мережі може виникнути лише в періоди року з низьким рівнем потужності сонячного випромінювання. Таким чином, запропонована світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням є новим і промислово придатним технічним рішенням, яке дозволяє, порівняно з найближчим аналогом, підвищити енергоефективність за рахунок використання як основного джерела електроживлення сонячної енергії та подовжити час автономної роботи при аварійних або віялових відключеннях електроенергії в електричній мережі змінного струму. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням, що містить каркас, щонайменше одне світлодіодне джерело світла з розсіювачем світлового потоку, акумуляторну батарею, зарядний пристрій та засоби електричного з'єднання, яка відрізняється тим, що додатково містить сонячну батарею з фотоелектричними перетворювачами, електронний блок управління та пристрій формування струму живлення світлодіодного джерела світла. 2. Світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням за п. 1, яка відрізняється тим, що електронний блок управління засобами електричного з'єднання підключено до сонячної батареї з фотоелектричними перетворювачами, зарядного пристрою та акумуляторної батареї. 3. Світлодіодна люстра з комбінованим електроживленням за п. 1, яка відрізняється тим, що пристрій формування струму живлення світлодіодного джерела світла засобами електричного з'єднання підключено до акумуляторної батареї та світлодіодного джерела світла. 3 UA 101963 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4