專利名稱：一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池光伏建筑一體化領(lǐng)域，尤其是涉及大型建筑物安全通道照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
相對(duì)于其它類型的技術(shù)方案，消防通道照明屬于一種需要考慮各種極端情況下保證高度可靠性的類型，以保證在各種緊急狀況下可以及時(shí)提供幫助，有利于順利疏散人群，盡可能挽救受災(zāi)人群?，F(xiàn)在有很多不錯(cuò)的消防通道技術(shù)方案，如利用儲(chǔ)能材料制成的緊急通道標(biāo)志，或者將消防照明與主電力照明分離開來，并采用備用電源。然而，考慮到一些極端的情況，如由電氣引發(fā)的火災(zāi)或者地震或爆炸中建筑物部分損壞造成的電路問題，需要有更高可靠性的方案來盡可能地給處于危急中的人提供可靠的幫助。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明是要在現(xiàn)有技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，采用新型材料改進(jìn)建筑技術(shù)方案，以最大限度地提高緊急情況下照明系統(tǒng)的可靠性及實(shí)用性。技術(shù)方案本方案包括由可發(fā)電太陽能瓷磚構(gòu)成的電源系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)及照明系統(tǒng)。其中電源由可發(fā)電瓷磚與變流器組成的光伏模組通過串并聯(lián)結(jié)構(gòu)做為一個(gè)整體電源，并與一個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備聯(lián)接，給整個(gè)緊急照明系統(tǒng)供電。同時(shí)，根據(jù)可發(fā)電瓷磚的規(guī)格，將若干可發(fā)電瓷磚分別串聯(lián)起來，并分別連接一個(gè)較小規(guī)格的儲(chǔ)能系統(tǒng)，與各照明燈和手動(dòng)開關(guān)組成獨(dú)立電路。確保手動(dòng)開關(guān)處于容易操作的位置。其中電路開關(guān)的控制功能也可以由其它聲控開關(guān)或者傳感器、CPU等常用電路元件實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)方案為將太陽能電池可發(fā)電瓷磚分布于建筑物外墻，通過電纜透過墻體與室內(nèi)的控制電路及儲(chǔ)能設(shè)備相連接。其中另一個(gè)方案為采用弱光性能好的太陽能電池可發(fā)電瓷磚或者可吸收紅外線的太陽能電池可發(fā)電瓷磚分布于室內(nèi)消防通道各處，然后與室內(nèi)的各控制電路及儲(chǔ)能設(shè)備相連接形成完成電路。其中一個(gè)方案為當(dāng)瓷磚位于室內(nèi)時(shí)，將瓷磚設(shè)置成特殊圖案并凸出或者凹進(jìn)墻面，使之兼具導(dǎo)向功能，尤其對(duì)于視力不好的特殊人群，在危急時(shí)可以靠向消防通道墻面，依靠瓷磚的導(dǎo)向功能脫離險(xiǎn)境。其中各發(fā)電瓷磚在接入電路時(shí)，其接線盒內(nèi)裝有二極管，確保單塊瓷磚的損壞不會(huì)影響整個(gè)電路系統(tǒng)。其中的照明燈具可使用一切符合安全照明規(guī)定的照明燈，優(yōu)先采用太陽能LED燈。各個(gè)照明燈既接入整體電路，也分別自成獨(dú)立電路，可以由手動(dòng)開關(guān)就近打開。各線路連接全部設(shè)于墻體內(nèi)部，照明燈具外部由透明絕緣阻燃材料做成的罩密封。各儲(chǔ)能設(shè)備按照緊急照明需求時(shí)間確定規(guī)格，并保持有一定的余量，當(dāng)儲(chǔ)能量超過需求限度一定程度時(shí)，可以將多余的能量通過逆變器并入主電網(wǎng)使用，但儲(chǔ)能設(shè)備中永遠(yuǎn)保存有足夠安全照明時(shí)間的電能。其中一個(gè)方案將超出規(guī)定額度的電能輸出到其它必要獨(dú)立的用電設(shè)備中。有益效果這種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，由于其電源的特殊性具有非常突出的優(yōu)點(diǎn)，在緊急事故發(fā)生時(shí)，具有極高的可靠性，由于其電源系統(tǒng)的特殊性，幾乎可以在任何危急情況下使用，而不擔(dān)心由于電路問題加劇災(zāi)難。同時(shí)，如果由于爆炸，倒塌等原因摧毀部分電路甚至部分建筑，其余部分依然可以獨(dú)立工作，為人們逃生提供幫助。當(dāng)使用的是室內(nèi)瓷磚時(shí)，可以通過設(shè)計(jì)在不增加任何成本的基礎(chǔ)上，使其具有對(duì)視力不好的人群具有導(dǎo)向功能的圖案，幫助他們自助脫離險(xiǎn)境。由于單塊瓷磚的損壞并不影響整體系統(tǒng)的運(yùn)行，這個(gè)系統(tǒng)的可靠性非常高，不需要大量的維護(hù)成本。由于瓷磚本身是室內(nèi)外裝潢的必備建材，其成本相對(duì)于光伏建筑一體化也相對(duì)較低。如果米用儲(chǔ)能設(shè)備容量較大，超過安全備 用量需求一定量的電能可以通過逆變器輸入電網(wǎng)或者引出另外做其它用途，因此，用于安全通道的可發(fā)電瓷磚產(chǎn)生的電能在平常時(shí)期不會(huì)白白浪費(fèi)，可以象其它光伏建筑產(chǎn)生的電能一樣得到充分利用，同時(shí)可以在危急時(shí)充分保證安全照明的需要，非常經(jīng)濟(jì)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。圖I是緊急照明系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)電路原理圖。圖2是光伏模組結(jié)構(gòu)3是緊急照明系統(tǒng)并網(wǎng)示意4是緊急照明系統(tǒng)與獨(dú)立用電器連接示意5是瓷磚分布在室內(nèi)以凸出圖案形式兼做特殊人群導(dǎo)向通道的剖面6為瓷磚分布在室內(nèi)以凸出圖案形式兼做特殊人群導(dǎo)向通道的正視圖
具體實(shí)施例方式本專利包括由可發(fā)電太陽能瓷磚構(gòu)成的電源系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)及照明系統(tǒng)。由圖I可見其中電源由若干可發(fā)電瓷磚與變流器形成的光伏模組c通過串并聯(lián)結(jié)構(gòu)做為一個(gè)整體電源，并與大蓄電池a聯(lián)接，給整個(gè)緊急照明系統(tǒng)供電。整個(gè)緊急照明系統(tǒng)與建筑主照明系統(tǒng)由單刀雙擲開關(guān)相聯(lián)接。同時(shí)，將光伏模組c與小蓄電池b、各照明燈d和手動(dòng)開關(guān)f 組成獨(dú)立電路。確保手動(dòng)開關(guān)f 處于容易操作的位置。這種結(jié)構(gòu)可以充分保證緊急通道對(duì)于事故的快速反應(yīng)時(shí)間和在各種意外及損壞下的較高可靠性。由于電源的分布面積較大，充分保障了這種結(jié)構(gòu)的可行性。同時(shí)，將儲(chǔ)能設(shè)備的容量設(shè)置高于需要的容量，通過變流器及逆變器等將其并網(wǎng)或者連接于其它獨(dú)立用電器之上。在儲(chǔ)存能量大于緊急系統(tǒng)需求能量里，電路可以將此部分電能加以利用。既可以確保緊急事故時(shí)的使用，也可以在平時(shí)將可發(fā)電瓷磚產(chǎn)生的能源利用起來，使之產(chǎn)生效益。
由于本方案中所有可發(fā)電瓷磚接線盒內(nèi)置有二極管，單塊電池的損壞并不會(huì)影響整體電路的運(yùn)行，故系統(tǒng)具有極高的可靠性，可以節(jié)省大量的維護(hù)成本。下面將以具體的例子來對(duì)本專利方案加以說明，使之變得更為清楚。實(shí)施例一設(shè)給一樓層數(shù)為10的建筑設(shè)計(jì)其中一條消防通道，要求應(yīng)急照明時(shí)長(zhǎng)大于1.5小時(shí)。采用15個(gè)額定電壓為36V，功率為0-12W的LED燈泡做為照明系統(tǒng)。由額定電壓為
3.6V，工作電流為0. 04A，額定功率為I. 44W的室內(nèi)弱光太陽能電池可發(fā)電瓷磚充當(dāng)供電系統(tǒng)，如圖2所示，每10塊可發(fā)電瓷磚I與一個(gè)匹配規(guī)格的變流器2相串聯(lián)組成一個(gè)光伏模組。取大蓄電池規(guī)格為36V，60A，20AH所有光伏模組相并聯(lián)后向大蓄電池供電，大蓄電池與所有Led燈相并聯(lián)，中間通過一規(guī)格可滿足主體照明電壓電流要求的單刀雙擲開關(guān)與主體照明電路相連接，同時(shí)，每個(gè)光伏模組與一個(gè)規(guī)格為36V，6A，IAH的小蓄電池相串聯(lián)組成獨(dú)立回路，同時(shí)，通過一手動(dòng)開關(guān)，分別與一個(gè)LED照明燈組成獨(dú)立回路。 本實(shí)施例為最簡(jiǎn)單最典型的一個(gè)方案，一共使用150塊，總額定功率為216W的太陽能瓷磚。在投入使用之前，將大小蓄電池充滿電，由于日常大小蓄電池的電能損耗可以由可發(fā)電瓷磚自行補(bǔ)充，除了正常檢查，電路基本不需要太多維護(hù)，總是處于良好工作狀態(tài)。實(shí)施例二 如圖3所示，設(shè)給一樓層數(shù)為10的建筑設(shè)計(jì)其中一條消防通道，要求應(yīng)急照明時(shí)長(zhǎng)大于I. 5小時(shí)。采用15個(gè)額定電壓為36V，功率為0-12W的LED燈泡做為照明系統(tǒng)。由額定電壓為3. 6V，工作電流為0. 4A，額定功率為14. 4W的室外多晶硅可發(fā)電瓷磚充當(dāng)供電系統(tǒng)，每10塊與一個(gè)相當(dāng)規(guī)格的變流器相串聯(lián)組成一個(gè)光伏模組。取大蓄電池規(guī)格為36V，60A, 30AH,并在大蓄電池上內(nèi)置一個(gè)CPU可編程控制器。所有光伏模組相并聯(lián)后向大蓄電池供電，大蓄電池與所有Led燈相并聯(lián)，中間通過一規(guī)格可滿足主體照明電壓電流要求的單刀雙擲開關(guān)與主體照明電路相連接，在大蓄電池兩端分別引出另一段電路，與規(guī)格為3KW的光伏正弦波逆變器相連接并網(wǎng)，同時(shí)，每個(gè)光伏模組與一個(gè)規(guī)格為36V,6A, IAH的小蓄電池相串聯(lián)組成獨(dú)立回路，同時(shí)，通過一手動(dòng)開關(guān)，分別與一個(gè)LED照明燈組成獨(dú)立回路。利用CPU可編程控制器編制不可更改程序，實(shí)現(xiàn)當(dāng)蓄電池充電足量時(shí)自動(dòng)放電，當(dāng)電量降低為蓄電池容量的1/2時(shí)，停止向逆變器電路供電功能。由于多晶硅太陽能電池發(fā)電量較高，如果只做為緊急電源備用，將對(duì)每日的發(fā)電量是一種較大的浪費(fèi)。利用上述設(shè)備并網(wǎng)之后，在實(shí)現(xiàn)高度安全可靠的消防照明功能之余，可以將其每日發(fā)電量并入電網(wǎng)，得到合理利用。實(shí)施例三設(shè)給一樓層數(shù)為10的建筑設(shè)計(jì)其中一條消防通道，要求應(yīng)急照明時(shí)長(zhǎng)大于I. 5小時(shí)。如流程圖4所示采用15個(gè)額定電壓為36V，功率為0-12W的LED燈泡做為照明系統(tǒng)。由額定電壓為3. 6V，工作電流為0. 08A，額定功率為2. 88W的CIGS太陽能電池片做成的可發(fā)電瓷磚充當(dāng)供電系統(tǒng)，每10塊可發(fā)電瓷磚與一個(gè)匹配規(guī)格的變流器相串聯(lián)組成一個(gè)光伏模組。取大蓄電池規(guī)格為36V，60A，20AH所有光伏模組相并聯(lián)后向大蓄電池供電，大蓄電池與所有Led燈相并聯(lián)，中間通過一規(guī)格可滿足主體照明電壓電流要求的單刀雙擲開關(guān)與主體照明電路相連接，同時(shí)，每個(gè)光伏模組與一個(gè)規(guī)格為36V，6A，I. 5AH的小蓄電池相串聯(lián)組成獨(dú)立回路，每個(gè)小蓄電池中內(nèi)置一個(gè)CPU可編程控制器，同時(shí)，通過一手動(dòng)開關(guān)，分別與一個(gè)LED照明燈組成獨(dú)立回路。在每個(gè)小蓄電池兩端引出另外一個(gè)回路，與變流器相聯(lián)接，然后與小型用電器(在本實(shí)施例中采用小型電器充電器)相連接。利用編程器實(shí)現(xiàn)當(dāng)蓄電池充電足量時(shí)自動(dòng)放電，當(dāng)電量降低為蓄電池容量的1/2時(shí)，停止向小型用電器電路供電功能。在本方案具體實(shí)施時(shí)，將瓷磚設(shè)計(jì)成如圖5、6所示的圖案，將瓷磚3設(shè)計(jì)成凸出墻面4的導(dǎo)盲道。本方案比較適合人群眾多的公共場(chǎng)所，既提供了較高的緊急事故安全保障，同時(shí) 也充分利用可發(fā)電瓷磚的特殊性，考慮到特殊人員的需求。另外，將多余電量用于小型充電器，也給人群帶來了需求上的方便，增加了公共場(chǎng)所的人性化功能。本專利方案提供了一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，具體實(shí)現(xiàn)該方案的方法和途徑還有很多，以上所述僅是本專利方案的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利方案原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為專利方案的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，包括電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及應(yīng)急照明系統(tǒng)，其特征在于， 所述電源為可發(fā)電太陽能瓷磚，保證電源可以做為一個(gè)整體工作，同時(shí)也能分切為子電源單元使用； 所述控制系統(tǒng)與建筑群內(nèi)主電路相聯(lián)，當(dāng)主電路切斷時(shí)，控制系統(tǒng)立刻自動(dòng)啟動(dòng)緊急照明系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，其特征在于，可發(fā)電瓷磚可以根據(jù)需求不同采用強(qiáng)光太陽能電池分布于室外墻或者采用弱光電池分布于室內(nèi)墻面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I及權(quán)利要求2所述的一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，其特征在于，各若干數(shù)量可發(fā)電瓷磚相串聯(lián)形成電池單元，然后各電池單元相并聯(lián)組成向整個(gè)緊急照明系統(tǒng)供電的電源系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I及權(quán)利要求2所述的一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，其特征在于，若干數(shù)量瓷磚在做為整體電源的同時(shí)，分別自成系統(tǒng)與單個(gè)應(yīng)急照明燈由電路和手動(dòng)開關(guān)組成相對(duì)獨(dú)立的最簡(jiǎn)單的直流供電系統(tǒng)，保證在非常時(shí)期，即使電路有損壞，也有相當(dāng)部分的應(yīng)急照明可以安全使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求I及權(quán)利要求2所述的一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)使用瓷磚在室內(nèi)做電源，將其設(shè)計(jì)成凸出或者凹進(jìn)墻面，形成導(dǎo)盲通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求I及權(quán)利要求2所述的一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，其特征在于各電池單元配置有收集可發(fā)電瓷磚產(chǎn)生電源的儲(chǔ)能設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求I及權(quán)利要求2所述的一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，其特征在于可以將儲(chǔ)能設(shè)備經(jīng)過逆變裝置并入電網(wǎng)，將超出緊急照明需求之外的電能加以利用。
8.根據(jù)權(quán)利要求I及權(quán)利要求2所述的一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)，其特征在于可以將儲(chǔ)能設(shè)備經(jīng)變流器接入其它用電器，對(duì)超出緊急系統(tǒng)需求之外的電能加以利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于消防通道的緊急照明系統(tǒng)的解決方案。主要包括由可發(fā)電太陽能瓷磚和儲(chǔ)能設(shè)備組成的電源系統(tǒng)，LED照明系統(tǒng)和控制電路組成系統(tǒng)。其中可發(fā)電太陽能瓷磚為電源，通過控制系統(tǒng)向LED燈供電形成獨(dú)立、低壓且在各種嚴(yán)酷條件下能安全運(yùn)行的緊急照明系統(tǒng)，非常適用于各種大型建筑的安全消防系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F21V23/04GK102734736SQ201110094398
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月9日
發(fā)明者劉瑩 申請(qǐng)人:劉瑩