Осветительное устройство
Изобретение предназначено для применения в энергетике и светотехнике, а именно может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплуатации различных осветительных устройств. Осветительное устройство содержит источник света и осветительную арматуру, и при этом источник света содержит колбу, расположенную в корпусе с теплопроводным веществом, осветительная арматура содержит устройства крепления источников света и устройство подводки электрического питания к источнику света, а в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество, а корпус соединен, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством, причем часть корпуса выполнена из материала, способного пропускать свет, причем теплообменное устройство расположено под дорожным покрытием или в дорожном покрытии, проходящем над туннелем, а источник света выполнен в виде лампы накаливания или газоразрядной лампы. Изобретение позволяет повысить КПД устройства и уменьшить энергетические потери, повысить эффективность использования выработанного устройством тепла, сократить величину теплового потока в помещение, где расположено осветительное устройство, уменьшить температурные нагрузки на осветительную арматуру, продлить срок службы осветительной арматуры, повысить пожарную безопасность осветительного устройства. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к энергетике и светотехнике и может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплуатации различных осветительных устройств.
Уровень техники
Аналогом изобретения может быть осветительное устройство с газоразрядной лампой низкого давления [1], содержащее осветительную арматуру и лампу низкого давления. Коэффициент полезного действия (КПД) данного устройства не выше 15%. Устройство обеспечивает потребителя светом и греет пространство внутри устройства и осветительную арматуру. Признаки, схожие с признаками изобретения, следующие: «... устройство, содержащее осветительную арматуру...».
Прототипом изобретения является осветительное устройство, содержащее, по крайней мере, один источник света и осветительную арматуру [2]. Данная совокупность признаков совпадает с признаками изобретения.
Недостатки прототипа следующие:
низкий КПД, который составляет величину от 3 до 15%, большие энергетические потери, составляющие от 85 до 97%;
низкая эффективность использования выработанного тепла;
высокий тепловой поток в помещение (или в прибор), где расположено осветительное устройство;
высокие температурные нагрузки на осветительную арматуру;
малый срок службы осветительной арматуры из-за ее нагрева;
низкая пожарная безопасность осветительного устройства за счет того, что устройство нагревает осветительную арматуру.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является обеспечение высокой энергетической экономичности осветительного устройства.
Заявленное осветительное устройство предназначено для выработки световой энергии и передачи выработанного тепла определенному потребителю.
Техническими результатами являются:
повышение КПД устройства и уменьшение энергетических потерь;
обеспечение светом потребителя;
повышение эффективности использования выработанного устройством тепла;
обеспечение теплом потребителя;
сокращение величины теплового потока в помещение (или в прибор), где расположено осветительное устройство;
уменьшение температурных нагрузок на осветительную арматуру;
продление срока службы осветительной арматуры;
повышение пожарной безопасности осветительного устройства;
расширение арсенала технических средств - осветительных устройств.
Все технические результаты достигаются за счет того, что осветительное устройство содержит, по крайней мере, один источник света и осветительную арматуру, и, по крайней мере, один источник света содержит колбу и часть колбы, или вся колба расположена в емкости с теплопроводным веществом, при этом емкость содержит корпус и часть корпуса или весь корпус емкости выполнен из материала, способного пропускать свет и, кроме того, емкость соединена, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством.
Изобретение отличается от ближайшего аналога следующей совокупностью признаков: «по крайней мере, один источник света содержит колбу и часть колбы или вся колба расположена в емкости с теплопроводным веществом, при этом емкость содержит корпус и часть корпуса или весь корпус емкости выполнен из материала, способного пропускать свет и, кроме того, емкость соединена, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством».
Осветительное устройство может находиться в подвале-гараже дома, а теплообменный аппарат может быть выполнен в виде батарей отопления помещений. В этом случае освещается подвал-гараж и отапливаются помещения в доме.
Осветительное устройство может находиться на столбе у дороги, а теплообменный аппарат может быть выполнен в виде теплообменника под дорожным покрытием. В этом случае для эффективной передачи тепла необходим тепловой насос.
Изобретение обеспечит:
повышение КПД устройства и уменьшение энергетических потерь. КПД может составить 99%, из которых от 3 до 15% расходуется на свет, от 84 до 96% расходуется на тепло, а 1% - потери при доставке тепла от осветительного устройства до теплообменного устройства (до потребителя). При этом потребитель будет обеспечен светом, будет достигнуто повышение эффективности использования выработанного устройством тепла;
существенно может быть сокращен тепловой поток в помещение (или в прибор), где расположено осветительное устройство;
будут уменьшены температурные нагрузки на осветительную арматуру, при этом будет достигнуто продление срока службы осветительной арматуры и повышение пожарной безопасности осветительного устройства.
Осветительное устройство выполнено таким образом, что осветительная арматура содержит устройства крепления источников света, емкостей и трубопроводов в осветительном устройстве.
Осветительное устройство выполнено таким образом, что осветительная арматура содержит, по крайней мере, одно устройство подводки электрического питания (например, напряжения 220 В частотой 50 Гц) к источнику света или к источникам света, если их более одного.
Осветительное устройство выполнено таким образом, что осветительная арматура содержит, по крайней мере, одно устройство преобразования напряжения и частоты. Для повышения безопасности источники света могут питать напряжением 12 В, частотой 50 Гц или частотой от 10000 до 100000 Гц. В последнем случае устройство содержит выпрямитель и преобразователь частоты и напряжения (например, содержит электронный трансформатор).
Осветительное устройство выполнено таким образом, что, по крайней мере, один источник света выполнен в виде лампы накаливания или газоразрядной лампы, в частности газоразрядной лампы высокого давления. Это обеспечит расширение арсенала технических средств - осветительных устройств.
Осветительное устройство выполнено таким образом, что в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество, например воду или синтетические масла с низкой электропроводностью и высокой светопроницаемостью. Это обеспечит расширение арсенала технических средств - осветительных устройств.
Осветительное устройство выполнено таким образом, что часть колбы или вся колба выполнена из стекла. Это обеспечит расширение арсенала технических средств - осветительных устройств.
Осветительное устройство может быть выполнено таким образом, что часть колбы или вся колба выполнена из полимерного материала, в частности из прозрачного пластика. Это обеспечит расширение арсенала технических средств - осветительных устройств.
Осветительное устройство выполнено таким образом, что, по крайней мере, часть трубопровода покрыта теплоизолирующим материалом. Это обеспечит расширение арсенала технических средств - осветительных устройств.
Таким образом, цель изобретения достигнута.
Краткое описание чертежа
На чертеже изображено осветительное устройство, соединенное с теплообменным устройством.
Осуществление изобретения
На чертеже представлен один из возможных вариантов осуществления изобретения. Осветительное устройство содержит один источник света 1 и осветительную арматуру: подводящие провода 2 и 3, элементы крепления 9 и 10. По проводам подается напряжение 12 В с частотой 10000 Гц. Источник света (лампа накаливания) содержит колбу 4, и вся колба расположена в емкости 5. В емкости расположено теплопроводное вещество (вода) 6, при этом емкость содержит корпус, и корпус емкости выполнен из материала, способного пропускать свет (из стекла), и емкость соединена одним трубопроводом 7 с теплообменным устройством 8.
Трубопровод покрыт теплоизолятором 11.
Работает устройство следующим образом.
После подачи энергии на лампу накаливания она освещает пространство под перекрытием 12, при этом колба лампы нагревается, тепло от колбы передается теплопроводному веществу 6 и посредством трубопровода тепло подается в теплообменное устройство 8. Тепло от теплопроводного устройства 8 передается в поверхностный слой 13 перекрытия 12. Перекрытие является потолком для туннеля и дорожным покрытием транспортной коммуникации, проходящей над туннелем.
В устройстве реализуется:
- повышение КПД и уменьшение энергетических потерь. При использовании ламп накаливания КПД увеличится с 3 до 99%. То есть, при мощности лампы в 100Вт производительно (на свет) будет расходоваться не 3, как у прототипа, а 99% энергии (на свет и тепло);
- повышение эффективности использования выработанного устройством тепла. В данном случае тепло не расходуется на непроизводительный нагрев воздуха в туннеле, а подается на нагрев дорожного покрытия, что препятствует образованию наледи на дороге;
- уменьшение температурных нагрузок на осветительную арматуру, в частности на провода и на электронный трансформатор (если он находится вблизи лампы накаливания).
В заявленном устройстве будет достигнуто продление срока службы осветительной арматуры и повышение ее пожарной безопасности в силу меньшего ее нагрева.
Таким образом, задача изобретения и технические результаты достигаются.
Источники информации
1. Патент РФ №2130239, опубликованный 10.05.99 г.
2. Политехнический словарь / Редкол.: А.Ю.Ишлинский (гл. ред.) и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - 656 с.: ил.
1. Осветительное устройство, содержащее источник света и осветительную арматуру, и при этом источник света содержит колбу, расположенную в корпусе с теплопроводным веществом, осветительная арматура содержит устройства крепления источников света и устройство подводки электрического питания к источнику света, а в качестве теплопроводного вещества используют жидкое вещество, а корпус соединен, по крайней мере, одним трубопроводом с теплообменным устройством, отличающееся тем, что часть корпуса выполнена из материала, способного пропускать свет, причем теплообменное устройство расположено под дорожным покрытием или в дорожном покрытии, проходящем над туннелем, а источник света выполнен в виде лампы накаливания или газоразрядной лампы.
2. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что осветительная арматура содержит, по крайней мере, одно устройство преобразования напряжения и частоты.
3. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что источник света выполнен в виде газоразрядной лампы высокого давления.
4. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что часть колбы или вся колба выполнена из стекла.
5. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что часть колбы или вся колба выполнена из полимерного материала, в частности, из прозрачного пластика.
6. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, часть трубопровода покрыта теплоизолирующим материалом.
