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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere Strassenbeleuchtung, umfas- send eine Anzahl von Lichtquellen, welche von einer zentralen Energieversorgungseinheit mit Energie gespeist sind.
Nach dem Stand der Technik geht eine Stromeinsparung bei Beleuchtungskörpern immer mit einer Lichtminderung einher.
Die gängige Technik zur Minderung des Stromverbrauchs bei der Beleuchtung sind Transfor- matoren (Lichtsteuergeräte), welche die Spannung und die Stromstärke (Leistung) mindern. Mit dieser und ähnlichen Techniken wird stets die Lichtqualität verschlechtert. Bei entsprechender Verdunkelung lassen sich Einsparungen von bis zu 50 % erzielen. Nachdem die Beleuchtung nur selten überdimensioniert ist, kann dieser hohe Einsparwert nur in ganz wenigen Fällen ausge- schöpft werden.
Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine hohe Stromeinsparung ohne Verlust der Licht- qualität bei optimaler Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Diese Aufgabe wird bei einer eingangs erwähnten Strassenbeleuchtung dadurch erzielt, dass erfindungsgemäss zumindest einige der Lichtquellen NAV-Lampen und zumindest einige der Licht- quellen Leuchtstoffröhren mit integriertem Spiegeleinsatz sind.
Durch die Verwendung spezieller Lichtquellen kann bei gleicher Wattzahl die Lichtausbeute gegenüber herkömmlichen Lichtquellen wesentlich erhöht werden. Dies erlaubt es, die Lichtquellen mit wesentlich geringerer Energie zu versorgen, ohne die Lichtqualität gegenüber bestehenden Strassenbeleuchtungen zu vermindern. Weiters ergibt sich durch die geringere notwendige Leis- tungsaufnahme der Lichtquellen noch der Vorteil, dass diese eine höhere Lebensdauer aufweisen und wesentlich länger eingesetzt werden können.
Diese Lichtquellen liefern gegenüber herkömmlich verwendeten Lichtquellen bei gleicher Ener- giezufuhr eine erhöhte Lichtausbeute, und die an die verwendeten Lichtquellen abgegebene Leis- tung ist reduziert.
Typischerweise verwendete Lichtquellen weisen bei gleicher Wattzahl ca. 70% mehr Lichtaus- beute auf als herkömmliche Lichtquellen, sodass sich bei unverminderter Lichtqualität Reduzierun- gen im Stromverbrauch um ca. 50 % ergeben.
Sehr gute Einsparpotenziale ergeben sich, wenn zumindest einige der Lichtquellen NAV- Lampen sind. Diese liefern gegenüber Quecksilberdampflampen (herkömmlichen Lichtquellen) nahezu die doppelte Lichtausbeute, wobei diese Lichtausbeute über eine längere Betriebsdauer der NAV-Lampe (Natriumdampflampen) im Wesentlichen konstant bleibt.
Bestehende Beleuchtungsvorrichtungen lassen sich besonders einfach nachrüsten, wenn die Leistungsregelung mittels einer der Energieversorgungseinheit nachgeschalteten Regelungseinheit erfolgt. Ausserdem wird auf diese Weise eine von der Energieversorgungseinheit unabhängige Steuerung möglich.
Besonders kostengünstig ist es, wenn die NAV-Lampe einen integrierten Zünder aufweist, da in diesem Fall bei einem Nachrüsten bestehender Anlagen keine neuen Zünder montiert werden müssen.
Einsparungen ohne Verlust an Lichtqualität sind erfindungsgemäss in der Regel immer nur durch Verwenden von oder Umrüstung der Beleuchtung auf Lampen mit geringerem Strom- verbrauch möglich. Die Investitionen sind allerdings sehr hoch. Hier müssen die Vorschaltgeräte ausgetauscht werden und zugleich ein Zündgerät installiert werden. Beim derzeitigen Strompreis ist diese Investition unwirtschaftlich. Durch die Verwendung von NAV-Lampen mit integriertem Zünder kann der Anreiz zum Umrüsten für Betreiber der Beleuchtung wesentlich erhöht werden.
Bei Beleuchtungsvorrichtungen mit Leuchtstoffröhren ist es günstig, wenn zumindest einige der Lichtquellen Leuchtstoffröhren mit integriertem Spiegeleinsatz sind. Auf diese Weise lässt sich ungenutztes Licht in die gewünschte Richtung abstrahlen, wodurch sich die Lichtausbeute eben- falls in etwa verdoppeln lässt.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Strassenbeleuchtung nach der Erfindung, und
Fig. 2 ein Vergleichsdiagramm der abgegebenen Lichtmenge als Funktion der Betriebsdauer einer erfindungsgemäss verwendeten Lichtquelle zu einer herkömmlich verwendeten Lichtquelle bei einer bestimmtem Leistungsaufnahme.
Figur 1 zeigt eine bekannte Strassenbeleuchtung STB mit Lichtmasten L11 L12, L13 Bei der
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ersten Reihe von Lichtmasten L11 handelt es sich dabei um zweiflammige Leuchten, also Lampen mit zwei Lichtquellen LIQ, die zweite Reihe LI2 weist einflammige Leuchten auf, d. h. Lampen mit lediglich einer Lichtquelle LIQ. Die dritte Reihe L13 zeigt einen Strassenzug mit Röhrenlampen ROL, etwa Leuchtstoffröhren, in der gezeigten Ausführungsform mit zwei Röhren ROL pro Lampe.
Ein solcher Strassenzug von Lichtmasten L11, L12, L13- in Ausnahmefällen auch eine Gesamt- heit von mehreren solcher Strassenzüge wie in Figur 1 dargestellt mit verschiedenen Lichtquellen LIQ, ROL - wird von einer zentralen Energieversorgungseinheit TRA, meist einer Trafostation, mit Energie, d. h. mit Strom versorgt. Zwischen den Lichtquellen und der Trafostation TRA ist ein Stromzähler ZST zwischengeschaltet.
Erfindungsgemäss ist nun einerseits der Trafostation TRA eine Regelungseinrichtung LUM zur Leistungs-Regelung zwischengeschaltet. Weiters werden spezielle Lichtquellen LIQ, ROL verwen- det, welche bei gleicher Wattzahl eine höhere Lichtausbeute liefern als herkömmliche Lichtquellen.
Dabei handelt es sich um eine NAV-Lampe, vorzugsweise mit integriertem Zünder. Dies hat zusätzlich den Vorteil, dass das zeit- und kostenintensive Wechseln von Zündern bei der Verwen- dung von neuen Lichtquellen entfallen kann.
Eine andere verwendete Lichtquelle ist eine Leuchtstoffröhre ROL mit erhöhter Lichtausbeute.
Diese weist einen Spiegel auf, der die Lichtausbeute verstärkt und nahezu verdoppelt, sodass die Lichtausbeute wesentlich erhöht werden kann.
Durch die Verwendung solcher Lichtquellen mit erhöhter Lichtausbeute bei unveränderter Wattzahl kann nun mit der Regelungseinrichtung LUM die Leistung entsprechend verringert wer- den, ohne dass sich die Lichtqualität hinsichtlich Intensität und Helligkeit gegenüber herkömmli- chen Lichtquellen ändert. Dadurch ist eine drastische Energieersparnis möglich.
Die Leistungsverringerung erfolgt dabei in der Regel zur Verringerung der Spannung und des Stromes.
Dem Diagramm gemäss Figur 2, welches die Lichtausbeute als Funktion der Betriebsdauer einer Lichtquelle für eine NAV-Lampe nach der Erfindung und für eine herkömmlich verwendete Lichtquelle, etwa vom HQL-Typ zeigt, ist zu entnehmen, dass bei geringer Betriebsdauer die Lichtausbeute der HQL-Lampe über jener der NAV-Lampe liegt, dass aber mit zunehmender Betriebsdauer die Lichtausbeute der HQL-Lampe deutlich abnimmt, während jene der NAV-Lampe über eine sehr lange Betriebsdauer konstant bleibt.
Durch ein entsprechendes Nachregeln mit der Regelungseinrichtung LUM kann daher über eine langen Zeitraum eine sehr gute und hohe Lichtausbeute erhalten werden, während bei her- kömmlichen Lampen nach einer vergleichsweise kurzen Zeit ein Tausch der Lichtquellen notwen- dig ist.
Ausserdem wird heutzutage oftmals die Lichtstärke derart variiert, dass Lampen mit zwei Licht- quellen verwendet werden, die von zwei Stromkreisen gespeist werden. Ab einem gewissen Zeit- punkt, etwa 22 Uhr abends, wird ein Stromkreis abgeschaltet, um die Helligkeit zu reduzieren.
Naturgemäss weisen daher die länger in Betrieb befindlichen Lichtquellen eine geringere Lebens- dauer auf. Bei dem Tausch werden zumeist auch die weniger beanspruchten Lichtquellen mit ausgetauscht. Dies ist teuer, ausserdem ist die Verwendung von zwei Stromkreisen nicht mehr zeitgemäss.
Mit der Erfindung lässt sich dieses Problem wesentlich einfacher und günstiger lösen, da mit der Regelungseinrichtung LUM ab einem gewünschten Zeitpunkt die Intensität der Lichtquelle nochmals zurückgeregelt werden kann, ohne zweiten Stromkreis und ohne das Problem der unter- schiedlichen Lebensdauer verschiedener Lichtquellen.
Die Erfindung bedeutet somit Stromeinsparung ohne Lichtverlust. Mit der erfindungsgemässen Technologie lassen sich die Stromkosten beispielsweise bei der Strassenbeleuchtung um bis zu 50 % reduzieren. Dazu sind lediglich zwei Schritte notwendig, nämlich 1. die Umrüstung auf NAV- Lichtquellen (bzw. Leuchtstoffröhren mit integriertem Spiegel), wodurch sich die Lichtausbeute verdoppeln lässt, und 2. die Halbierung des Stromverbrauchs mittels der Reduzierung durch die Lumenregler LUM. So einsteht ein Synergieeffekt, der weiters die Haltbarkeit der Lampen drastisch verlängert.
Derzeit befinden sich meist HQL-Quecksilberdampflampen (weisses Licht) in Betrieb. Sie wer- den bei der vorliegenden Erfindung durch NAV-Natriumdampflampen (gelbes Licht) ersetzt. Diese erreichen eine ca. doppelte Lichtausbeute und sind im Vergleich zu HQL-Lampen echte Energie-
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sparlampen. Bei Leuchtstoffröhren wird ein Spiegel zur Erhöhung der Leuchtkraft verwendet.
Das zu helle Licht wird mit speziellen Regelungseinrichtungen (Lumenregler) auf den bisheri- gen Pegel zurück reguliert. Daraus resultiert eine Stromeinsparung um 50 % und sogar mehr.
Montiert werden die Regelungseinrichtungen pro Leitungsstrang unmittelbar nach der Übergabe- stelle im Zählerschrank.
Der grosse Feind aller Leuchtmittel sind Spannungsspitzen. Jeder dieser Spitzen verkürzt die Brenndauer erheblich. Je weiter die Spannung reduziert wird, um so seltener erreichen die Spitzen die kritische Marke und die Leuchtmittel übertreffen erheblich die von den Herstellern angegebene Haltbarkeit. Der so entstandene Synergieeffekt bringt somit eine sehr deutliche Einsparung bei den Wartungskosten.
ANSPRÜCHE :
1. Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere Strassenbeleuchtung, umfassend eine Anzahl von
Lichtquellen (LIQ, ROL), welche von einer zentralen Energieversorgungseinheit (TRA) mit
Energie gespeist sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Lichtquellen (LIQ) NAV-Lampen und zumindest einige der Lichtquellen Leuchtstoffröhren (ROL) mit in- tegriertem Spiegeleinsatz sind.