CN103471031A - 自然光照明系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可控制、具有较长照明时间的自然光照明系统及其控制方法，包括依次顺序连接的太阳能采集装置、导光装置和照明装置，太阳能采集装置还连接有控制装置，所述控制装置可以控制太阳能采集装置与太阳光之间的角度；太阳能采集装置由若干个凹镜和凸镜组成；太阳能采集装置还连接有太阳能发电装置，太阳能发电装置通过蓄电池与照明装置连接，控制装置包括多个不同位置的光强感应器，根据各个光强感应器感应的光强差异调整太阳能采集装置的旋转角度；本发明可以控制太阳能采集装置自动跟踪太阳、调整照明装置的照明亮度；采用传导太阳光照明和电灯泡照明两种方案并行使用，系统可靠性更高；而且系统中还设有蓄电池使也可以持续照明。

Description

自然光照明系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及太阳能设备领域，尤其是涉及的是自然光照明系统；本发明还涉及该自然光照明系统的控制方法。
背景技术
目前，国内照明用电量占全国用电量约10%，白天需要照明的地方和用电量也有相当大的比例，如：隧道、地下商场、车库、地铁站、地下室等全部长时间采用电光源作为照明，消耗了大量的电能，加剧了电力紧张。有些隧道采用减少照明灯的数量，来降低能耗，同时也带来了安全隐患。而且当今，再生能源的研究已经成为人们研究的一重大课题。而太阳能作为一种重要的再生能源，其应用已经越来越广泛，例如，太阳能热水器、太阳能空调等。在照明领域，若能充分利用太阳能，则可节省巨额电量，因此，需要一种利用自然光照明系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可控制、具有较长照明时间并且可以利用自然光照明和利用太阳能的自然光照明系统及其控制方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种自然光照明系统，包括依次顺序连接的太阳能采集装置、导光装置和照明装置，所述太阳能采集装置还连接有控制装置，所述控制装置可以控制太阳能采集装置与太阳光之间的角度；所述太阳能采集装置由若干个凹镜和凸镜组成，用于集合太阳光；所述太阳能采集装置还连接有太阳能发电装置，所述太阳能发电装置通过蓄电池与照明装置连接。
优选的，所述导光装置为光导纤维或内置若干组平面镜、棱镜的光导管。
优选的，所述照明装置包括电灯泡和照明灯泡，所述照明灯泡为具有平面镜或多棱镜或凹镜和凸镜组结构的灯泡。
优选的，所述太阳能发电装置为光伏发电装置。
优选的，所述控制装置包括有时间继电器的控制电路，可以定时给予太阳能采集装置转动信号。
优选的，所述控制装置包括多个不同位置的光强感应器，根据各个光强感应器感应的光强差异调整太阳能采集装置的旋转角度。
优选的，所述控制装置包括多个设于太阳能采集装置集光焦点周围的热感应器，根据各个热感应器感应的热能差异调整太阳能采集装置的旋转角度。
优选的，所述导光装置的前端或末端还设有紫外线滤光片或红外线滤光片。
一种自然光照明系统的控制方法，包括：
步骤1、所述控制装置控制调整所述太阳能采集装置与太阳光之间的入射角度；
步骤2、所述太阳能采集装置将所述太阳光采集并汇集成集光束；
步骤3、将所述集光束分为两路，第一路所述集光束通过所述导光装置传导至照明装置，进行照明；第二路所述集光束通过所述太阳能发电装置将太阳能转换为电能，并通过蓄电池存储电能，蓄电池为照明装置提供电能，照明装置进行照明。
优选的，所述太阳能发电装置为光伏发电装置，所述蓄电池为锂电池。
通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明设有控制装置可以控制太阳能采集装置自动跟踪太阳达到最佳采光角度，或者控制太阳能采集装置的采光量调整照明装置的照明亮度；采用直接传导太阳光照明和太阳光转换为电能后由电灯泡照明两种方案并行使用，系统可靠性更高；而且系统中还设有蓄电池使本发明在无自然光的时间段内也可以持续照明。
附图说明
图1为本发明实施例1组成示意图；
（图中标识：1、控制装置；2、太阳能采集装置；3、导光装置；4、照明装置；5、太阳能发电装置；6、蓄电池；41、照明灯泡；42、电灯泡）。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例来进一步说明本发明。
如图1所示，本发明自然光照明系统，包括依次顺序连接的控制装置1、太阳能采集装置2、导光装置3和照明装置4；所述控制装置1包括多个设于太阳能采集装置2的集光焦点周围的热感应器，其可以根据各个热感应器感应的热能差异自动调整太阳能采集装置2与太阳光的角度，以达到最佳采光效果；所述太阳能采集装置2由分别上下布置的一凸镜和一凹镜组成，太阳光经过凹镜的集合和凸镜的整理形成集光束;所述导光装置3为光导纤维，所述照明装置4为带有凹镜和凸镜结构的照明灯泡41；太阳能采集装置2生成的集光束通过导光装置3传导至照明灯泡41发散后照明；所述太阳能采集装置2还连接有太阳能发电装置5，所述太阳能发电装置5连接蓄电池6，所述蓄电池6连接照明装置4，所述照明装置4还包括电灯泡42；所述太阳能发电装置5为光伏发电装置，将太阳能采集装置2采集的太阳光转换为电能；蓄电池6为锂电池，存储太阳能发电装置5转换的电能并为照明装置4的电灯泡42供电。
一种自然光照明系统的控制方法，包括：
步骤1、所述控制装置1通过其热感应装置的热能差异来控制调整所述太阳能采集装置2与太阳光之间的入射角度；
步骤2、所述太阳能采集装置2将所述太阳光采集并汇集成集光束；
步骤3、将所述集光束分为两路，第一路所述集光束通过所述导光装置3传导至照明装置4，进行照明；第二路所述集光束通过所述太阳能发电装置5将太阳能转换为电能，并通过蓄电池6存储电能，蓄电池为照明装置4提供电能，照明装置4的电灯泡42进行照明。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本实用实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种自然光照明系统，包括依次顺序连接的太阳能采集装置、导光装置和照明装置，其特征在于：所述太阳能采集装置还连接有控制装置，所述控制装置可以控制太阳能采集装置与太阳光之间的角度；所述太阳能采集装置由若干个凹镜和凸镜组成，用于集合太阳光；所述太阳能采集装置还连接有太阳能发电装置，所述太阳能发电装置通过蓄电池与照明装置连接。
2.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于：所述导光装置为光导纤维或内置若干组平面镜、棱镜的光导管。
3.根据权利要求2所述的自然光照明系统，其特征在于：所述照明装置包括电灯泡和照明灯泡，所述照明灯泡为具有平面镜或多棱镜或凹镜和凸镜组结构的灯泡。
4.根据权利要求3所述的自然光照明系统，其特征在于：所述太阳能发电装置为光伏发电装置。
5.根据权利要求3或4所述的自然光照明系统，其特征在于：所述控制装置包括有时间继电器的控制电路，可以定时给予太阳能采集装置转动信号。
6.根据权利要求3或4所述的自然光照明系统，其特征在于：所述控制装置包括多个不同位置的光强感应器，根据各个光强感应器感应的光强差异调整太阳能采集装置的旋转角度。
7.根据权利要求3或4所述的自然光照明系统，其特征在于：所述控制装置包括多个设于太阳能采集装置集光焦点周围的热感应器，根据各个热感应器感应的热能差异调整太阳能采集装置的旋转角度。
8.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于：所述导光装置的前端或末端还设有紫外线滤光片或红外线滤光片。
9.如权利要求1所述的自然光照明系统的控制方法，其特征在于，包括：
步骤1、所述控制装置控制调整所述太阳能采集装置与太阳光之间的入射角度；
步骤2、所述太阳能采集装置将所述太阳光采集并汇集成集光束；
步骤3、将所述集光束分为两路，第一路所述集光束通过所述导光装置传导至照明装置，进行照明；第二路所述集光束通过所述太阳能发电装置将太阳能转换为电能，并通过蓄电池存储电能，蓄电池为照明装置提供电能，照明装置进行照明。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述太阳能发电装置为光伏发电装置，所述蓄电池为锂电池。
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