CN102734736A - 一种用于消防通道的紧急照明*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于消防通道的紧急照明***的解决方案。主要包括由可发电太阳能瓷砖和储能设备组成的电源***，LED照明***和控制电路组成***。其中可发电太阳能瓷砖为电源，通过控制***向LED灯供电形成独立、低压且在各种严酷条件下能安全运行的紧急照明***，非常适用于各种大型建筑的安全消防***。

Description

一种用于消防通道的紧急照明***
技术领域
本发明属于太阳能电池光伏建筑一体化领域，尤其是涉及大型建筑物安全通道照明***。
背景技术
相对于其它类型的技术方案，消防通道照明属于一种需要考虑各种极端情况下保证高度可靠性的类型，以保证在各种紧急状况下可以及时提供帮助，有利于顺利疏散人群，尽可能挽救受灾人群。
现在有很多不错的消防通道技术方案，如利用储能材料制成的紧急通道标志，或者将消防照明与主电力照明分离开来，并采用备用电源。然而，考虑到一些极端的情况，如由电气引发的火灾或者地震或***中建筑物部分损坏造成的电路问题，需要有更高可靠性的方案来尽可能地给处于危急中的人提供可靠的帮助。
发明内容
发明目的：本发明是要在现有技术方案的基础上，采用新型材料改进建筑技术方案，以最大限度地提高紧急情况下照明***的可靠性及实用性。
技术方案：本方案包括由可发电太阳能瓷砖构成的电源***、电路控制***及照明***。其中电源由可发电瓷砖与变流器组成的光伏模组通过串并联结构做为一个整体电源，并与一个储能设备联接，给整个紧急照明***供电。同时，根据可发电瓷砖的规格，将若干可发电瓷砖分别串联起来，并分别连接一个较小规格的储能***，与各照明灯和手动开关组成独立电路。确保手动开关处于容易操作的位置。
其中电路开关的控制功能也可以由其它声控开关或者传感器、CPU等常用电路元件实现。
其中一个方案为将太阳能电池可发电瓷砖分布于建筑物外墙，通过电缆透过墙体与室内的控制电路及储能设备相连接。
其中另一个方案为采用弱光性能好的太阳能电池可发电瓷砖或者可吸收红外线的太阳能电池可发电瓷砖分布于室内消防通道各处，然后与室内的各控制电路及储能设备相连接形成完成电路。
其中一个方案为当瓷砖位于室内时，将瓷砖设置成特殊图案并凸出或者凹进墙面，使之兼具导向功能，尤其对于视力不好的特殊人群，在危急时可以靠向消防通道墙面，依靠瓷砖的导向功能脱离险境。
其中各发电瓷砖在接入电路时，其接线盒内装有二极管，确保单块瓷砖的损坏不会影响整个电路***。
其中的照明灯具可使用一切符合安全照明规定的照明灯，优先采用太阳能LED灯。各个照明灯既接入整体电路，也分别自成独立电路，可以由手动开关就近打开。
各线路连接全部设于墙体内部，照明灯具外部由透明绝缘阻燃材料做成的罩密封。
各储能设备按照紧急照明需求时间确定规格，并保持有一定的余量，当储能量超过需求限度一定程度时，可以将多余的能量通过逆变器并入主电网使用，但储能设备中永远保存有足够安全照明时间的电能。
其中一个方案将超出规定额度的电能输出到其它必要独立的用电设备中。
有益效果：这种用于消防通道的紧急照明***，由于其电源的特殊性具有非常突出的优点，在紧急事故发生时，具有极高的可靠性，由于其电源***的特殊性，几乎可以在任何危急情况下使用，而不担心由于电路问题加剧灾难。同时，如果由于***，倒塌等原因摧毁部分电路甚至部分建筑，其余部分依然可以独立工作，为人们逃生提供帮助。当使用的是室内瓷砖时，可以通过设计在不增加任何成本的基础上，使其具有对视力不好的人群具有导向功能的图案，帮助他们自助脱离险境。由于单块瓷砖的损坏并不影响整体***的运行，这个***的可靠性非常高，不需要大量的维护成本。由于瓷砖本身是室内外装潢的必备建材，其成本相对于光伏建筑一体化也相对较低。如果采用储能设备容量较大，超过安全备用量需求一定量的电能可以通过逆变器输入电网或者引出另外做其它用途，因此，用于安全通道的可发电瓷砖产生的电能在平常时期不会白白浪费，可以象其它光伏建筑产生的电能一样得到充分利用，同时可以在危急时充分保证安全照明的需要，非常经济。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是紧急照明***基本结构电路原理图。
图2是光伏模组结构图
图3是紧急照明***并网示意图
图4是紧急照明***与独立用电器连接示意图
图5是瓷砖分布在室内以凸出图案形式兼做特殊人群导向通道的剖面图
图6为瓷砖分布在室内以凸出图案形式兼做特殊人群导向通道的正视图
具体实施方式：
本专利包括由可发电太阳能瓷砖构成的电源***、电路控制***及照明***。由图1可见：其中电源由若干可发电瓷砖与变流器形成的光伏模组c通过串并联结构做为一个整体电源，并与大蓄电池a联接，给整个紧急照明***供电。整个紧急照明***与建筑主照明***由单刀双掷开关相联接。同时，将光伏模组c与小蓄电池b、各照明灯d和手动开关f组成独立电路。确保手动开关f处于容易操作的位置。这种结构可以充分保证紧急通道对于事故的快速反应时间和在各种意外及损坏下的较高可靠性。由于电源的分布面积较大，充分保障了这种结构的可行性。
同时，将储能设备的容量设置高于需要的容量，通过变流器及逆变器等将其并网或者连接于其它独立用电器之上。在储存能量大于紧急***需求能量里，电路可以将此部分电能加以利用。既可以确保紧急事故时的使用，也可以在平时将可发电瓷砖产生的能源利用起来，使之产生效益。
由于本方案中所有可发电瓷砖接线盒内置有二极管，单块电池的损坏并不会影响整体电路的运行，故***具有极高的可靠性，可以节省大量的维护成本。下面将以具体的例子来对本专利方案加以说明，使之变得更为清楚。
实施例一：
设给一楼层数为10的建筑设计其中一条消防通道，要求应急照明时长大于1.5小时。采用15个额定电压为36V，功率为0-12W的LED灯泡做为照明***。由额定电压为3.6V，工作电流为0.04A，额定功率为1.44W的室内弱光太阳能电池可发电瓷砖充当供电***，如图2所示，每10块可发电瓷砖1与一个匹配规格的变流器2相串联组成一个光伏模组。取大蓄电池规格为36V，60A，20AH所有光伏模组相并联后向大蓄电池供电，大蓄电池与所有Led灯相并联，中间通过一规格可满足主体照明电压电流要求的单刀双掷开关与主体照明电路相连接，同时，每个光伏模组与一个规格为36V，6A，1AH的小蓄电池相串联组成独立回路，同时，通过一手动开关，分别与一个LED照明灯组成独立回路。
本实施例为最简单最典型的一个方案，一共使用150块，总额定功率为216W的太阳能瓷砖。在投入使用之前，将大小蓄电池充满电，由于日常大小蓄电池的电能损耗可以由可发电瓷砖自行补充，除了正常检查，电路基本不需要太多维护，总是处于良好工作状态。
实施例二：
如图3所示，设给一楼层数为10的建筑设计其中一条消防通道，要求应急照明时长大于1.5小时。采用15个额定电压为36V，功率为0-12W的LED灯泡做为照明***。由额定电压为3.6V，工作电流为0.4A，额定功率为14.4W的室外多晶硅可发电瓷砖充当供电***，每10块与一个相当规格的变流器相串联组成一个光伏模组。取大蓄电池规格为36V，60A，30AH，并在大蓄电池上内置一个CPU可编程控制器。所有光伏模组相并联后向大蓄电池供电，大蓄电池与所有Led灯相并联，中间通过一规格可满足主体照明电压电流要求的单刀双掷开关与主体照明电路相连接，在大蓄电池两端分别引出另一段电路，与规格为3KW的光伏正弦波逆变器相连接并网，同时，每个光伏模组与一个规格为36V，6A，1AH的小蓄电池相串联组成独立回路，同时，通过一手动开关，分别与一个LED照明灯组成独立回路。利用CPU可编程控制器编制不可更改程序，实现当蓄电池充电足量时自动放电，当电量降低为蓄电池容量的1/2时，停止向逆变器电路供电功能。
由于多晶硅太阳能电池发电量较高，如果只做为紧急电源备用，将对每日的发电量是一种较大的浪费。利用上述设备并网之后，在实现高度安全可靠的消防照明功能之余，可以将其每日发电量并入电网，得到合理利用。
实施例三：
设给一楼层数为10的建筑设计其中一条消防通道，要求应急照明时长大于1.5小时。如流程图4所示：采用15个额定电压为36V，功率为0-12W的LED灯泡做为照明***。由额定电压为3.6V，工作电流为0.08A，额定功率为2.88W的CIGS太阳能电池片做成的可发电瓷砖充当供电***，每10块可发电瓷砖与一个匹配规格的变流器相串联组成一个光伏模组。取大蓄电池规格为36V，60A，20AH所有光伏模组相并联后向大蓄电池供电，大蓄电池与所有Led灯相并联，中间通过一规格可满足主体照明电压电流要求的单刀双掷开关与主体照明电路相连接，同时，每个光伏模组与一个规格为36V，6A，1.5AH的小蓄电池相串联组成独立回路，每个小蓄电池中内置一个CPU可编程控制器，同时，通过一手动开关，分别与一个LED照明灯组成独立回路。在每个小蓄电池两端引出另外一个回路，与变流器相联接，然后与小型用电器(在本实施例中采用小型电器充电器)相连接。利用编程器实现当蓄电池充电足量时自动放电，当电量降低为蓄电池容量的1/2时，停止向小型用电器电路供电功能。在本方案具体实施时，将瓷砖设计成如图5、6所示的图案，将瓷砖3设计成凸出墙面4的导盲道。
本方案比较适合人群众多的公共场所，既提供了较高的紧急事故安全保障，同时也充分利用可发电瓷砖的特殊性，考虑到特殊人员的需求。另外，将多余电量用于小型充电器，也给人群带来了需求上的方便，增加了公共场所的人性化功能。
本专利方案提供了一种用于消防通道的紧急照明***的设计方案，具体实现该方案的方法和途径还有很多，以上所述仅是本专利方案的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利方案原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为专利方案的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种用于消防通道的紧急照明***，包括电源***、控制***及应急照明***，其特征在于，
所述电源为可发电太阳能瓷砖，保证电源可以做为一个整体工作，同时也能分切为子电源单元使用；
所述控制***与建筑群内主电路相联，当主电路切断时，控制***立刻自动启动紧急照明***。
2.根据权利要求1所述的一种用于消防通道的紧急照明***，其特征在于，可发电瓷砖可以根据需求不同采用强光太阳能电池分布于室外墙或者采用弱光电池分布于室内墙面。
3.根据权利要求1及权利要求2所述的一种用于消防通道的紧急照明***，其特征在于，各若干数量可发电瓷砖相串联形成电池单元，然后各电池单元相并联组成向整个紧急照明***供电的电源***。
4.根据权利要求1及权利要求2所述的一种用于消防通道的紧急照明***，其特征在于，若干数量瓷砖在做为整体电源的同时，分别自成***与单个应急照明灯由电路和手动开关组成相对独立的最简单的直流供电***，保证在非常时期，即使电路有损坏，也有相当部分的应急照明可以安全使用。
5.根据权利要求1及权利要求2所述的一种用于消防通道的紧急照明***，其特征在于当使用瓷砖在室内做电源，将其设计成凸出或者凹进墙面，形成导盲通道。
6.根据权利要求1及权利要求2所述的一种用于消防通道的紧急照明***，其特征在于各电池单元配置有收集可发电瓷砖产生电源的储能设备。
7.根据权利要求1及权利要求2所述的一种用于消防通道的紧急照明***，其特征在于可以将储能设备经过逆变装置并入电网，将超出紧急照明需求之外的电能加以利用。
8.根据权利要求1及权利要求2所述的一种用于消防通道的紧急照明***，其特征在于可以将储能设备经变流器接入其它用电器，对超出紧急***需求之外的电能加以利用。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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