Устройство для поддержания уровня освещённости в помещении и система регулирования уровня освещённости в помещении
Текст
(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ ОСВЕЩЕННОСТИ В ПОМЕЩЕНИИ И СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ОСВЕЩЕННОСТИ В ПОМЕЩЕНИИ(71) Заявитель Торгово-производственное частное унитарное предприятие ТехноМаринМаркет(72) Автор Жуковский Юрий Владимирович(73) Патентообладатель Торгово-производственное частное унитарное предприятие ТехноМаринМаркет(57) 1. Устройство для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства, состоящее по меньшей мере из одного светозащитного элемента и средства управления положением светозащитных элементов, на внешней поверхности которых размещено множество фотоэлементов, а на внутренней поверхности размещено 102432014.08.30 множество источников света, при этом фотоэлементы и источники света связаны между собой посредством системы управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, включающей контроллер и связанной со средством накопления электрической энергии, отличающееся тем, что система управления взаимным преобразование световой и электрической энергии выполнена с возможностью управления по меньшей мере в одном из режимов, выбранных из группы, включающей по меньшей мере управление в автоматическом режиме по заданной контроллером программе, управление в полуавтоматическом режиме с непосредственным доступом к контроллеру, управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру по проводным сетям связи и управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру по беспроводным сетям связи. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что проводные и/или беспроводные сети связи, включают по меньшей мере радиосеть и электрическую сеть, включая Интернет, с доступом через персональный компьютер, ноутбук, нетбук, ультрамобильный персональный компьютер, карманный персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон,айфон, коммутатор, систему умный дом. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что система управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии выполнена с возможностью управления по меньшей мере в одном из режимов, выбранных из группы, включающей по меньшей мере обеспечение максимальной силы тока фотоэлементов, обеспечение заданного уровня освещения в помещении, обеспечение максимального накопления энергии, включение, выключение и/или регулировку освещения по заданной временной программе,включение, выключение и/или регулировку освещения по данным, полученным по меньшей мере с одного датчика, выбранного из группы, включающей по меньшей мере датчик движения и датчик освещенности. 4. Устройство п. 1 или 2, отличающееся тем, что фотоэлементы выбраны из группы,включающей по меньшей мере единичные фотоэлементы, ленточные фотоэлементы, печатные фотоэлементы, гибкие фотоэлементы. 5. Устройство п. 1 или 2, отличающееся тем, что источники света выбраны из группы, включающей по меньшей мере единичные источники света, ленточные источники света и источники света типа . 6. Устройство п. 1 или 2, отличающееся тем, что источники света выбраны с возможностью функционирования по меньшей мере в одном из режимов, выбранных из группы,включающей по меньшей мере одноцветное, многоцветное и/или цветомузыкальное освещение. 7. Устройство п. 1 или 2, отличающееся тем, что средство накопления электрической энергии представляет собой связанные между собой встроенный аккумулятор и регулятор напряжения. 8. Устройство п. 1 или 2, отличающееся тем, что светозащитные элементы выбраны из группы, включающей по меньшей мере множество вертикальных пластин, множество горизонтальных пластин, рулон, роллеты или плиссе, изготовленные из ткани, пластика,металла или дерева. 9. Устройство п. 1 или 2, отличающееся тем, что средство управления положением светозащитных элементов содержит по меньшей мере один механизм, выбранный из группы, включающей механизмы по меньшей мере опускания, подъема, передвижения влево, передвижения вправо, установки под заданным углом по отношению к направлению света. 10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что средство управления положением светозащитных элементов представляет собой по меньшей мере один механизм, выбранный из группы, включающей по меньшей мере ручной механический механизм управления,ручной электрический механизм управления при помощи электрических двигателей, ав 2 102432014.08.30 томатический электрический механизм управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером, дистанционный полуавтоматический электрический механизм управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером, и пульта дистанционного управления, дистанционный полуавтоматический электрический механизм управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером,и удаленного терминала сети Интернет. 11. Система регулирования уровня освещенности в помещении, включающая по меньшей мере два устройства для поддержания уровня освещенности в помещении по пп. 1-10,связанные между собой с формированием локальной сети по линиям связи посредством общей центральной системы управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, включающей по меньшей мере центральный контроллер и связанной со средством накопления электрической энергии в виде общего аккумулятора с регулятором напряжения. 12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что световые элементы по меньшей мере одного светозащитного устройства выполнены с возможностью функционирования источников света от общего аккумулятора. 13. Система по п. 11, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно светозащитное устройство снабжено встроенным аккумулятором с регулятором напряжения и выполнено с возможностью функционирования источников света от встроенного аккумулятора и при необходимости от общего аккумулятора, причем каждый встроенный аккумулятор связан с общим аккумулятором с возможностью регулируемого обмена электрической энергией по меньшей мере в одном из режимов, выбранном из группы, включающей по меньшей мере передачу излишка электрической энергии со встроенного аккумулятора на общий и передачу электрической энергии, недостающей для функционирования световых элементов в заданном режиме, от общего аккумулятора на встроенный аккумулятор. 14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что центральная система управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии выполнена с возможностью передачи излишков электрической энергии от общего аккумулятора за пределы локальной сети.(56) 1. Жалюзи. Интернет-ресурс Википедия. Электронный ресурс. - 5 декабря 2013. Режим доступа //// 6 07 8. 2.Энерджи. Сайт компании Нареево. Электронный ресурс. - 25 октября 2013. - Режим доступа //.//. 3. Штора с эффектом затемнения Сиеста. Сайт компании РегионХаусСтрой СанктПетербург. Электронный ресурс. - 25 октября 2013. - Режим доступа ////194. 4. Жалюзи на солнечной энергии. Интернет-ресурс. Электронный ресурс. - 25 октября 2013. - Режим доступа //.-./2807 5.20110127401 , 2011. 6.2945072 1, 2010. Полезная модель относится к системам регулируемого освещения помещений, в которых используются экранирующие устройства для защиты от солнечного света, которые одновременно могут выполнять функцию осветительных устройств, в частности устройства, состоящие из светозащитного/ых элемента/ов и средства управления положением светозащитных элементов, на внешней поверхности которых размещено множество фотоэлементов, а на внутренней поверхности размещено множество источников света. Полезная модель может быть использована для поддержания уровня освещенности в помещении за 3 102432014.08.30 счет взаимного преобразования световой и электрической энергии посредством системы управления. Полезная модель относится также к системам регулирования уровня освещенности в помещении, включающим устройства для поддержания уровня освещенности. Из предшествующего уровня техники хорошо известны светозащитные устройства в виде жалюзи различных конструкций, состоящие из вертикальных или горизонтальных пластин, рулона, роллеты или плиссе, изготовленных из ткани, пластика, металла или дерева, содержащее механизмы опускания, подъема или передвижения влево и вправо и установки их под произвольным углом по отношению к направлению света. Основной функцией жалюзи является защита помещения от яркого солнечного света и тепловой энергии солнечного излучения. В соответствии с этой функцией и требуемой степенью ее выполнения конструкции жалюзи могут обеспечивать частичное отражение или частичное поглощение света, а также регулировку светового потока от полного солнечного освещения оконного проема до практически полного затемнения. В последние годы в конструкциях светозащитных устройств получило развитие направление, связанное с возможностью накопления и полезного использования избыточной солнечной энергии. Так, известны технические решения светозащитных устройств, в которых на внешней стороне светозащитных элементов расположены фотоэлектрические(солнечные) элементы различного исполнения, преобразующие световую энергию в электрическую, которая используется для управления положением светозащитных элементов светозащитных устройств в виде ламелей 2 и рулонных штор 3. Благодаря солнечным элементам, трансформирующим энергию солнца, заряжается аккумуляторная батарея, которая приводит в действие мотор, осуществляющий работу жалюзи. Фотоэлементы могут трансформировать не только прямой солнечный свет, но и рассеянный свет, что делает использование жалюзи возможным даже в полностью затененной стороне. Управление осуществляется с помощью пульта управления, который позволяет не только легко управлять жалюзи, но и отображает всю информацию о заряде батареи, ее сроке использования и потенциале, количестве сделанных манипуляций с жалюзи и многом другом. По сравнению с жалюзи с обычным электроприводом в жалюзи с фотоэлементами исключена необходимость проводки питания, что ухудшало внешний вид окон. Кроме того, для функционирования таких жалюзи не требуется расходовать энергию от централизованной электросети. В то же время такие жалюзи теряют свою функциональность в темное время суток, а солнечная энергия запасается на полезное использование не в полном объеме,т. к. объем аккумуляторных батарей ограничен, а расход электрической энергии на управление жалюзи незначителен. Для более полного преобразования и дальнейшего использования солнечной энергии разработаны конструкции светозащитных устройств, в которых на внешней стороне светозащитных элементов расположены фотоэлектрические (солнечные) элементы различного исполнения, преобразующие световую энергию в электрическую, а на внутренней поверхности светозащитных элементов в определенном порядке расположены источники света 4. За световой день жалюзи с солнечными батареями накапливают в себе энергию,которая используется для управления положением светозащитных элементов, а ночью еще и для питания источников света, образующих их фоне светозащитных элементов светящиеся предметы, например, в виде лампы, торшера или люстры. При этом в конструкции таких жалюзи предусмотрен только один светящийся рисунок и не предусмотрено его изменение. В описании этого устройства отсутствует также информация о возможности какого-либо управления источниками света. Известны также конструкции светозащитных устройств, в которых на внешней стороне светозащитных элементов расположены фотоэлектрические (солнечные) элементы различного исполнения, преобразующие световую энергию в электрическую, а на внутренней поверхности светозащитных элементов расположены источники света, выполненные в виде панели, состоящей из светодиодных модулей, которые либо освещают пространство,4 102432014.08.30 либо отображают определенные символы, буквы, знаки, фигуры 5. В описании этого устройства также отсутствует информация о возможности и/или/особенностях управления светодиодными модулями. Наиболее близкими к заявляемому устройству для поддержания уровня освещенности в помещении по совокупности общих технических признаков являются многофункциональные затеняющие жалюзи, которые содержат светозащитные элементы и средства управления положением светозащитных элементов, на внешней поверхности которых размещено множество фотоэлементов, а на внутренней поверхности размещено множество источников света. Фотоэлементы и источники света связаны между собой посредством системы управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии,включающей модуль управления (контроллер) и связанной со средством накопления электрической энергии 6. Управляющий модуль направляет часть накопленной энергии на освещение, а оставшуюся часть на потребление внешними электрическими устройствами. В этом патенте не описаны принципы управления источниками света. Прототип для заявляемой системы регулирования уровня освещенности в помещении в уровне техники не выявлен. Таким образом, анализ уровня техники показал, что актуальной остается разработка конструкций устройств, которые наряду с солнцезащитными функциями будут выполнять и функцию преобразования световой энергии в электрическую в полном объеме, а также функцию освещения помещения в управляемом по множеству параметров режиме. Задачей полезной модели является разработка конструкции устройства для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства, а также системы регулирования уровня освещенности в помещении с использованием таких устройств, которые при сохраняющейся простоте имели бы более широкое функциональное назначение и обеспечивали возможность освещения помещения в управляемом по множеству параметров режиме, а также расходования электрической энергии на нужды электроснабжения не входящих в состав заявляемого устройства электрических устройств. При этом заявляемое устройство должно обеспечивать преобразование в электрическую энергию с накоплением и последующим использованием всего светового потока,направленного на светозащитные элементы, с расположением светозащитных элементов под оптимальным углом к световому потоку. Поставленная задача решается заявляемым устройством для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства, состоящим по меньшей мере из одного светозащитного элемента и средства управления положением светозащитных элементов, на внешней поверхности которых размещено множество фотоэлементов, а на внутренней поверхности размещено множество источников света, при этом фотоэлементы и источники света связаны между собой посредством системы управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, включающей контроллер и связанной со средством накопления электрической энергии. Поставленная задача решается за счет того,что система управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии выполнена с возможностью управления по меньшей мере в одном из режимов, выбранных из группы, включающей по меньшей мере управление в автоматическом режиме по заданной контроллером программе, управление в полуавтоматическом режиме с непосредственным доступом к контроллеру, управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру по проводным сетям связи и управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру по беспроводным сетям связи. В предпочтительных формах реализации заявляемого устройства проводные и/или беспроводные сети связи, включают по меньшей мере радиосеть и электрическую сеть,включая Интернет, с доступом через персональный компьютер, ноутбук, нетбук, ультрамобильный персональный компьютер, карманный персональный компьютер, мобильный 5 102432014.08.30 телефон, смартфон, айфон, коммутатор, систему умный дом. В общем случае, проводные и/или беспроводные сети связи могут включать в себя все доступные специалистам в данной области техники подходящие сети передачи данных. Это обеспечивает многовариантность структуры заявляемого устройства в части организации управления преобразованием энергии, уровнем освещенности и т.д. При этом возможно использование для целей управления самых различных сетей и самых различных устройств управления пользователя. Устройство для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства предпочтительно может быть выполнено с возможностью управления по меньшей мере в одном из режимов, выбранных из группы, включающей по меньшей мере обеспечение максимальной силы тока фотоэлементов, обеспечение заданного уровня освещения в помещении, обеспечение максимального накопления энергии, включение, выключение и/или регулировку освещения по заданной временной программе, включение,выключение и/или регулировку освещения по данным, полученным по меньшей мере с одного датчика, выбранного из группы, включающей по меньшей мере датчик движения и датчик освещенности. При необходимости при соответствующем решении аппаратнопрограммных средств (в частности, контроллера) перечень функций, по которым может осуществляться управление освещением, может быть расширен. Также могут быть использованы и другие типы датчиков. В заявляемом устройстве фотоэлементы предпочтительно могут быть выбраны из группы, включающей по меньшей мере единичные фотоэлементы, ленточные фотоэлементы, печатные фотоэлементы, гибкие фотоэлементы. В каждом конкретном случае, например с учетом конструкции светозащитных элементов, специалист в данной области техники может выбрать любые доступные фотоэлементы, наиболее подходящие для реализации выполняемых заявляемым устройством функций. Аналогичным образом, в заявляемом устройстве источники света предпочтительно могут быть выбраны из группы, включающей по меньшей мере единичные источники света, ленточные источники света и источники света типаили любые другие известные специалистам в данной области техники подходящие источники света. При этом в предпочтительных формах реализации заявляемого устройства источники света выбраны с возможностью функционирования по меньшей мере в одном из режимов,выбранных из группы, включающей по меньшей мере одноцветное, многоцветное и/или цветомузыкальное освещение. В заявляемом устройстве средство накопления электрической энергии предпочтительно представляет собой связанные между собой встроенный аккумулятор и регулятор напряжения. Заявляемое устройство для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства также практически не имеет ограничений по конструкции светозащитного устройства и светозащитных элементов в его составе. При этом светозащитные элементы предпочтительно могут быть выбраны из группы, включающей по меньшей мере множество вертикальных пластин, множество горизонтальных пластин, рулон, роллеты или плиссе, изготовленные из ткани, пластика, металла или дерева. В предпочтительных формах реализации заявляемого устройства средство управления положением светозащитных элементов может содержать по меньшей мере один механизм, выбранный из группы, включающей механизмы по меньшей мере опускания, подъема, передвижения влево, передвижения вправо, установки под заданным углом по отношению к направлению света. В частности, средство управления положением светозащитных элементов может представлять собой по меньшей мере один механизм, выбранный из группы, включающей по меньшей мере ручной механический механизм управления, ручной электрический механизм управления при помощи электрических двигателей, автоматический электрический механизм управления при помощи электрических 6 102432014.08.30 двигателей, связанных с контроллером, дистанционный полуавтоматический электрический механизм управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером, и пульта дистанционного управления, дистанционный полуавтоматический электрический механизм управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером, и удаленного терминала сети Интернет. Поставленная задача решается также заявляемой системой регулирования уровня освещенности в помещении, включающей по меньшей мере два описанных выше устройства для поддержания уровня освещенности в помещении, связанные между собой с формированием локальной сети по линиям связи посредством общей центральной системы управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, включающей по меньшей мере центральный контроллер и связанной со средством накопления электрической энергии в виде общего аккумулятора с регулятором напряжения. Благодаря предложенным конструктивным и структурным особенностям заявляемой системы, она обеспечивает возможность функционирования в оптимальном режиме всех устройств для поддержания уровня освещенности в помещении, независимо от того, находятся они в течение светового дня на солнце или с теневой стороны. За счет наличия общего аккумулятора с регулятором напряжения и центрального контроллера обеспечивается возможность перераспределения электрической энергии между всеми потребителями для их функционирования в заданных режимах. В этой связи предпочтительными являются формы реализации заявляемой системы, в которых световые элементы по меньшей мере одного светозащитного устройства выполнены с возможностью функционирования источников света от общего аккумулятора. В альтернативных предпочтительных формах реализации заявляемой системы по меньшей мере одно светозащитное устройство снабжено встроенным аккумулятором с регулятором напряжения и выполнено с возможностью функционирования источников света от встроенного аккумулятора и при необходимости от общего аккумулятора, причем каждый встроенный аккумулятор связан с общим аккумулятором с возможностью регулируемого обмена электрической энергией по меньшей мере в одном из режимов, выбранном из группы, включающей по меньшей мере передачу излишка электрической энергии со встроенного аккумулятора на общий и передачу электрической энергии, недостающей для функционирования световых элементов в заданном режиме, от общего аккумулятора на встроенный аккумулятор. Кроме того, предпочтительными являются формы реализации заявляемой системы, в которых центральная система управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии выполнена с возможностью передачи излишков электрической энергии от общего аккумулятора за пределы локальной сети. Описанные выше и другие достоинства и преимущества заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства, а также системы регулирования уровня освещенности в помещении далее будут рассмотрены более подробно на примере возможной предпочтительной, но не ограничивающей формы реализации со ссылками на позиции фигур, на которых представлены фиг. 1 - функциональная блок-схема заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства фиг. 2 - структурная блок-схема заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства фиг. 3 - блок-схема заявляемой системы регулирования уровня освещенности в помещении, включающей устройства по фиг. 1. На фиг. 1 представлена функциональная (обобщенная) блок-схема заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства в одной из возможных предпочтительных форм реализации. Устройство для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства 1 в рассматриваемой в качестве примера форме реализации состоит из множества светоза 7 102432014.08.30 щитных элементов 2 (например, горизонтальных ламелей, установленных с возможностью поворота вокруг своих горизонтальных осей), на внешней поверхности которых размещено множество фотоэлементов 3, а на внутренней поверхности размещено множество источников света, например светодиодов 4. Фотоэлементы 3 и светодиоды 4 связаны между собой посредством системы 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, включающей контроллер 6. Управляющие связи обозначены тонкими стрелками. Контроллер 6 системы 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии связан со средством 7 накопления электрической энергии, представляющим собой связанные между собой встроенный аккумулятор 8 и регулятор 9 напряжения. Фотоэлементы 3 и светодиоды 4 связаны со встроенным аккумулятором 8 линиями питания, обозначенными жирными стрелками. Светозащитное устройство 1 содержит также средство 10 управления положением светозащитных элементов 2, связанное с контроллером 6 системы 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии и со встроенным аккумулятором 8. Система 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии выполнена с возможностью управления в одном или нескольких из перечисленных ниже режимов управление в автоматическом режиме по предварительно записанной в контроллере 6 программе 11 управление в полуавтоматическом режиме с непосредственным доступом к контроллеру 6, например, с пульта 12 управления, размещенного непосредственно в составе системы 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии (контроллера 6) управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру по проводным сетям 13 связи управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру по беспроводным сетям 14 связи управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру по сетям передачи данных любого подходящего типа (стрелка с тройной линей). В последних двух режимах управление может осуществляться через проводные 13 и/или беспроводные 14 сети связи, в том числе радиосеть, электрическую сеть, специальную сеть передачи данных, включая Интернет, с доступом через персональный компьютер, ноутбук, нетбук, ультрамобильный персональный компьютер, карманный персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон, айфон, коммуникатор, систему умный дом и т.д. Беспроводное подключение может осуществляться посредствоми/или . Может быть использовано также проводное подключение типа . На фиг. 2 представлена структурная блок-схема заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности в помещении на базе светозащитного устройства в другой из возможных предпочтительных форм реализации. Система 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии с контроллером в данном случае содержит по меньшей мере блок 15 контроля и управления зарядкой, блок 16 контроля и управления освещением. Фотоэлементы выполнены в форме пластин 17 солнечных элементов, расположенных на внешней стороне ламелей. Положение ламелей и, следовательно, пластин 17 солнечных элементов регулируется посредством блока 18 ручного регулирования и/или сервомотора 19 открытия и поворота. На внутренней поверхности ламелей расположен блок 20 световых элементов, управление которым может осуществляться с пульта 21 дистанционного включения и контроля, и/или многопозиционного выключателя 22, и/или акустического сенсора 23. Контроль и управление освещением может осуществляться в соответствии с показаниями датчиков 24 освещенности и присутствия и/или показаниями часов и таймера 25. Кроме того, управление функциональными блоками заявляемого устройства может осуществляться с модуля 26 удаленного управления (ПК, смартфон и т.п.) через модуль 27 проводного подключения 8(типа ) и/или модуль 28 беспроводного подключения (/). Предусмотрен также блок 29 сопряжения с устройством 30 управления типа умный дом. В рассматриваемой форме реализации заявляемого устройства предусмотрен также блок 31 аккумуляторных батарей, связанный с выходным модулем 32 преобразования напряжения до заданного выходного значения (5 В типа , 12 В, 24 В, 230 В/110 В и т.д.), который,в свою очередь, связан с блоком 33 розеток. Блок 15 контроля управления зарядкой и блок 31 аккумуляторных батарей связаны с блоком 34 сопряжения и распределения зарядки между устройствами и внешними резервными аккумуляторными батареями, на котором предусмотрены входные/выходные разъемы 35. Блок 31 аккумуляторных батарей снабжен индикатором 36 заряда. В рассматриваемой форме реализации заявляемого устройства предусмотрен также блок 37 зарядки/питания от стационарной сети электропитания. На фиг. 3 представлена блок-схема заявляемой системы регулирования уровня освещенности в помещении, включающей устройства по фиг. 1. Система в схематично представленной форме реализации состоит из множества светозащитных устройств 1, связанных между собой с формированием локальной сети по линиям 38 связи посредством общей центральной системы 39 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, включающей по меньшей мере центральный контроллер 40 и связанной со средством накопления электрической энергии в виде общего аккумулятора 41 с регулятором напряжения. Кроме упомянутых выше позиций, на фиг. 1 сети передачи данных любого подходящего типа (стрелка с тройной линей) для управления в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру обозначены общей позицией 42. Работа заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности в помещении в составе заявляемой системы регулирования освещенности помещения будет рассмотрена на примере светозащитного устройства 1 по фиг. 1 и системы по фиг. 3. Устройство для поддержания уровня освещенности в помещении выполнено на базе светозащитного устройства 1 и устанавливается на световых проемах здания (например,оконных проемах, проемах балконных дверей и т.д.) предпочтительно с внутренней стороны, т.е. непосредственно в помещении. Однако возможны также формы реализации заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности в помещении, в которых базовое светозащитное устройство устанавливается на световых проемах здания с внешней стороны здания. Светозащитное устройство 1 в рассматриваемом примере состоит из множества светозащитных элементов 2 в виде горизонтальных ламелей, устанавливаемых с возможностью их регулируемого поворота вокруг горизонтальной оси посредством средства 10 управления положением светозащитных элементов 2. В общем случае, в различных формах реализации светозащитные элементы могут быть выполнены в виде множества вертикальных пластин, в виде рулона, в виде роллеты или плиссе, которые могут быть изготовлены из любого подходящего материала, в том числе ткани, пластика, металла или дерева. С точки зрения управляющего воздействия, средство 10 управления положением светозащитных элементов 2 в рассматриваемой форме реализации содержит механизмы опускания, подъема и установки ламелей под заданным углом по отношению к направлению света. В других формах реализации (например, для вертикальных ламелей) в состав средства 10 управления положением светозащитных элементов 2 могут входить механизмы передвижения влево, передвижения вправо и т.п. С точки зрения способа срабатывания, средство 10 управления положением светозащитных элементов в рассматриваемой форме реализации, как и в других формах может быть выполнено в виде ручного механического механизма управления ручного электрического механизма управления при помощи электрических двигателей 102432014.08.30 автоматического электрического механизма управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером дистанционного полуавтоматического электрического механизма управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером, и пульта дистанционного управления дистанционного полуавтоматического электрического механизма управления при помощи электрических двигателей, связанных с контроллером, и удаленного терминала сети Интернет. На внешней поверхности светозащитных элементов (ламелей) 2 размещено множество фотоэлементов 3, которые могут представлять собой в том числе, в зависимости от формы выполнения светозащитного элемента 2, единичные фотоэлементы, ленточные фотоэлементы, печатные фотоэлементы, гибкие фотоэлементы и т.п. На внутренней поверхности светозащитных элементов (ламелей) 2 размещено множество источников света 4, которые могут представлять собой единичные источники света,ленточные источники света, в рассматриваемой форме реализации, источники света типа. Выбор типа, количества, расположения источников света 4 может быть осуществлен специалистом в данной области техники в соответствии с конкретной формой реализации устройства в целом. Использование источников света типав рассматриваемой форме реализации обеспечивает возможность функционирования устройства в части создаваемого освещения в самых различных режимах - от простых (одноцветного, многоцветного и/или цветомузыкального освещения) до воспроизведения сложных динамических картинок,вплоть до трансляции телевизионной картинки, в зависимости от настроек контроллера 6. Система 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии,в состав которой входит контроллер 6, с которым связаны все фотоэлементы 3 и источники света 4, с точки зрения способа управления, обеспечивает возможность управления преобразованием световой энергии в электрическую, накоплением электрической энергии и ее распределением в том числе на работу источников света 4 в определенном заданном режиме. При этом управление также может осуществляться в самых различных режимах,основные из которых управление в автоматическом режиме по заданной контроллером 6 программе (по предварительно записанной в контроллере 6 программе 11) управление в полуавтоматическом режиме с непосредственным доступом к контроллеру 6 (посредством пульта управления 12) управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру 6 по проводным сетям 13 связи (по фиг. 2 с пульта 21 дистанционного включения и контроля, с пульта устройства управления типа умный дом через блок 30 сопряжения, с удаленного терминального оборудования в виде ПК, смартфонов и т.п. через модуль 26 удаленного управления и модуль 27 проводного подключения и т.д.) управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру 6 по беспроводным сетям 14 связи (аналогично проводным сетям связи за исключением использования модуля 28 беспроводного подключения вместо модуля 27 проводного подключения) управление в полуавтоматическом режиме с дистанционным доступом к контроллеру 6 по сетям 42 передачи данных любого другого подходящего типа (через соответствующий модуль 27 или 28 проводного или беспроводного подключения соответственно). Указанные режимы могут использоваться по отдельности, но предпочтительным является использование любой комбинации перечисленных выше режимов, а наиболее предпочтительным - использование всех режимов управления в рамках одного устройства. При этом, как уже было упомянуто выше, в качестве проводных и/или беспроводных сетей связи могут быть использованы коммуникационные сети всех доступных специалистам в данной области техники типов, в том числе радиосеть и электрическая сеть, подходящая 10 102432014.08.30 специальная сеть передачи данных, включая Интернет, с доступом через персональный компьютер, ноутбук, нетбук, ультрамобильный персональный компьютер, карманный персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон, айфон, коммуникатор, система умный дом или любое другое устройство пользователя, способное выполнять функцию устройства управления. Система 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии,с точки зрения управляющего воздействия, может обеспечивать максимальную силу тока фотоэлементов 3 (за счет поворота светозащитных элементов 2 под углом, обеспечивающим максимальный световой поток), заданный уровень освещения в помещении, включение и выключение освещения по заданной временной программе, включение и выключение освещения по данным с датчика движения. Таким образом, в соответствии со световым потоком, поступающим в периметр светового проема здания, задается угловое положение светозащитных элементов 2. При этом угловое положение светозащитных элементов 2 может быть предварительно рассчитано для каждого устройства 1 с учетом его ориентации по сторонам света, его угла наклона к вертикали (например, для световых проемов в скатных крышах), календарного дня, времени суток, траектории перемещения солнца для данной местности и т.п. условий, определяющих величину светового потока для заданной условной точки. Расчетные положения могут быть записаны в виде программы 11 в контроллер 6 системы 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, и управление положением может осуществляться в полностью автоматическом режиме. Так, светозащитные элементы 2 под управляющим воздействием, поступающим с контроллера 6, согласно записанной в контроллере 6 программе 11, на средство 10 управления положением светозащитных элементов (например, сервомотор) и далее на светозащитные элементы 2, устанавливаются (в том числе в непрерывном режиме) в такое угловое положение, которое обеспечивает, например, максимальную силу тока, возникающего в фотоэлементах 3 в результате преобразования световой энергии по известным специалистам в данной области техники принципам, которые в рамках настоящей полезной модели рассматриваться не будут. Возможны режимы функционирования заявляемого устройства для поддержания уровня освещенности, в которых в светлое время суток осуществляется автоматическое изменение углового положения светозащитных элементов 3 в зависимости от показания датчиков освещенности 24. Если освещенность выше заданного уровня (который также может регулироваться в зависимости от времени суток, зоны расположения в помещении светового проема здания со светозащитным устройством 1, назначения помещения и т. п. условий), светозащитные элементы 3 автоматически поворачиваются в угловое положение (в котором создают затенение в помещении) до заданного уровня освещенности. При этом вся генерируемая посредством фотоэлементов 3 электрическая энергия передается в аккумулятор 8. Как только уровень освещенности в помещении становится ниже заданного, включаются источники света 4, работающие от аккумулятора 8, световой поток которых также регулируется посредством контроллера 6 таким образом, чтобы в помещении поддерживался заданный уровень освещенности. При этом необходимым образом может изменяться угловое положение светозащитных элементов 2. Возможны также режимы максимального накопления энергии (например, при отсутствии в помещении людей и связанного с этим расхода на освещение или расхода электроэнергии на другие цели, что очень актуально для производственных, офисных и т.п. помещений в выходные и праздничные дни), при котором, независимо от уровня освещенности, автоматическая регулировка углового положения светозащитных элементов 2 осуществляется таким образом, что обеспечивается оптимальное расположение светозащитных элементов по отношению к световому потоку. Электрический ток от каждого из множества фотоэлементов 3 передается на аккумулятор 8 средства 7 накопления электрической энергии и накапливается там. В случае если емкости аккумулятора 8 недостаточно, излишки электрической энергии, преобразованной 11 102432014.08.30 из светового потока, по соответствующей управляющей команде от контроллера 6 могут направляться через регулятор 9 напряжения на общий аккумулятор 41 системы регулирования уровня освещенности в помещении (фиг. 3). Либо в соответствии с программой 11, предварительно записанной в контроллере 6,либо непосредственно с пульта 12 управления из состава системы 5 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии, либо дистанционно по проводным 13 или беспроводным 14 сетям связи задается или изменяется режим освещения для каждого светозащитного устройства 1. При этом для обеспечения возможности функционирования источников 4 света в заданном режиме контроллер 6 направляет соответствующую команду на средство 7 накопления электрической энергии, и электрическая энергия из аккумулятора 8 через регулятор 9 напряжения подается с необходимыми параметрами на заданные источники 4 света. В случае если аккумулятор 8 разряжен, по управляющей команде с центрального контроллера 40 центральной системы 39 управления взаимным преобразованием световой и электрической энергии системы регулирования уровня освещенности в помещении необходимая электрическая энергия с необходимыми параметрами для обеспечения функционирования источников 4 света в заданном режиме передается с общего аккумулятора 41 с регулятором напряжения. Кроме того, излишки электрической энергии могут передаваться с общего аккумулятора 41 за пределы локальной сети на питание других электрических устройств, расположенных в помещении, и даже за пределы помещения к внешним потребителям. Таким образом, заявляемая полезная модель во всех возможных в рамках формулы полезной модели формах реализации представляет собой высокофункциональное устройство и систему, которые обеспечивает высокоэффективное преобразование и использование энергии естественного света на освещение помещения в заданном регулируемом экономичном режиме. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 13
МПК / Метки
МПК: F21V 33/00, F21V 11/00, H01L 31/02, E06B 9/24
Метки: помещении, регулирования, система, поддержания, уровня, устройство, освещённости
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/13-u10243-ustrojjstvo-dlya-podderzhaniya-urovnya-osveshhyonnosti-v-pomeshhenii-i-sistema-regulirovaniya-urovnya-osveshhyonnosti-v-pomeshhenii.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для поддержания уровня освещённости в помещении и система регулирования уровня освещённости в помещении</a>
Предыдущий патент: Устройство для удаления листьев с деревьев и кустарников
Следующий патент: Анкер для рельсового крепления
Случайный патент: Теплообменная труба