CN103486532A - 基于可见光滤光片的太阳光导入装置 - Google Patents

Abstract

本发明为了解决现有太阳光导入系统的不足，提出一种基于可见光滤光片的太阳光导入装置。具体包括滤光单元、聚光单元、光纤和支架，按太阳光传递光路的顺序，依次为滤光单元、聚光单元和光纤，所述支架用于固定滤光单元、聚光单元和光纤。所述滤光单元用于滤除红外光和/或紫外光。本太阳光导入装置通过采用滤光单元，滤除掉太阳光中的红外线和紫外线，可以降低菲涅尔透镜焦点处的温度，进而可以采用塑料光纤替代石英光纤达到降低成本的目的。同时，滤光单元可以滤除掉太阳光中的紫外线，降低太阳光对皮肤的伤害。

Description

基于可见光滤光片的太阳光导入装置

技术领域

本发明涉及可再生能源的利用，具体涉及太阳能利用技术领域，特别涉及一种基于可见光滤光片的太阳光导入装置。 

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，日趋受到世界各国的重视。在现代社会，照明的能源消耗占整个电能消耗的比例很高，将太阳能用于照明将大大减少现有的能源消耗，保护人类赖于生存的环境。但是目前的太阳光导入技术存在着成本高的缺点，限制了这项新技术的推广。其主要原因在于目前使用的石英光纤价格昂贵，使整个装置的成本很高。目前太阳光导入技术的主要研究方向在于找到一种价格合理的光纤，即降低成本又满足照明需求。塑料光纤价格便宜易于大规模生产，目前已经大规模的应有在了照明装饰领域，但是塑料光纤存在着耐温性差的缺点。太阳光中紫外线、红外线和可见光所占能量比为3%、53%和44%，其中红外线主要产生热效应，有效降低红外线可以降低菲涅尔透镜焦点处的温度。同时紫外线对人的皮肤损害较大，应当有效的隔离。 

发明内容

本发明为了解决现有太阳光导入系统的不足，提出一种基于可见光滤光片的太阳光导入装置。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，包括滤光单元、聚光单元、光纤和支架，按太阳光传递光路的顺序，依次为滤光单元、聚光单元和光纤，所述支架用于固定滤光单元、聚光单元和光纤。 

进一步的，所述滤光单元用于滤除红外光。 

进一步的，所述滤光单元用于滤除紫外光或滤除红外光的同时滤除紫外光。 

优选的，所述聚光单元为菲涅尔透镜，所述光纤位于菲涅尔透镜的焦点处。 

优选的，所述光纤为塑料光纤。 

本发明的有益效果：本太阳光导入装置通过采用滤光单元，滤除掉太阳光中的红外线和紫外线，可以降低菲涅尔透镜焦点处的温度，进而可以采用塑料光纤替代石英光纤达到降低成本的目的。同时，滤光单元可以滤除掉太阳光中的紫外线，降低太阳光对皮肤的伤害。 

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。 

为了便于理解，以下结合与本发明方案原理相同的基于可见光滤光片的太阳光导入装置作为具体实施例对本发明的原理作详细描述。 

如图1所示，本实施例的基于可见光滤光片的太阳光导入装置，包括滤光单元2、聚光单元3、光纤5和支架4，按太阳光传递光路的顺序，依次为滤光单元2、聚光单元3和光纤5，所述支架4用于固定滤光单元2、聚光单元3和光纤5。具体的，滤光单元为红外光滤除滤光片，用于滤除入射光线中的红外光部分。滤除红外光部分的主要目的在于红外光中带有大量的热量，如果任其与可见光一起传入聚光单元并进而传入光纤中，那么在光纤的输入处很容易因为温度过高而导致光纤损坏。或者为了克服光纤被损的问题，不得不采用耐热性能更良好的光纤，这将导致系统成本大量攀升。如果采用本滤光片将红外光部分滤除掉后再输入光纤中，那么光纤由于不用承受高温负荷而可以采用成本低廉的塑料光纤，这可以有效降低设备的成本。 

在上述实施例中，透过滤光单元的太阳光还包含了可见光和紫外光部分，由于紫外线（光）并不能对照明有所裨益，反而会产生对皮肤损伤等不利影响。故为了解决紫外线的负面影响问题，在本实施例中，滤光单元采用具有滤除紫外光的作用滤光片，同时用于滤除紫外光和红外光，使光线更加健康。 

在本发明的方案中，聚光单元的作用在于将分散的入射光聚焦后便于通过光纤传输，为了实现该目的，所述聚光单元优选为菲涅尔透镜，所述光纤位于菲涅尔透镜的焦点处。 

在传统技术中，由于通过聚光单元聚光后的太阳光通常具有很高的温度，为了不因温度过高而导致光纤损坏，通常需要采用耐热性能良好且成本较高的石英光纤。但是通过采用本实施例的增加滤光片的方案后，本太阳光导入装置将不再有聚光后的光线温度过高的问题，所以出于降低设备成本的考虑，在本实施例中，所述光纤具体采用塑料光纤。 

以下是本实施例的太阳光导入装置的一种具体结构，菲涅尔透镜放置时将有齿的一面背对太阳，平整的一面朝向太阳，可见光滤光片（滤光单元）紧密贴合于菲涅尔透镜平整一面即可，两者固定于支架4上。可见光滤光片大小应和菲涅尔透镜大小相同（滤光单元应不小于菲涅尔透镜镜面，以保证滤光效果），这样可以充分的过滤掉太阳光中的红外线和紫外线。本发明采用的可见光滤光片工作于可见光波段，即400nm到700nm之间，当然也可以根据需要选择滤光片的工作波段。平行的太阳光1透过可见光滤光片后可以过滤掉90%以上的红外线和紫外线，同时对可见光波段影响较小。太阳光中紫外线、红外线和可见光所占能量比为3%、53%和44%，其中红外线主要产生热效应，紫外线对人的皮肤损 害较大。滤除掉的红外线可以有效的降低热效应，保护塑料光纤正常工作，同时滤除掉了紫外线，对人的皮肤伤害也降低了。剩下的可见光和少部分紫外线红外线经过菲涅尔透镜汇聚于焦点处，焦点处的温度会比普通的太阳光导入系统焦点出的温度低很多，塑料光纤可以正常工作。通过塑料光纤将光传导到室内实现照明。可见光滤光片、菲涅尔透镜3和塑料光纤通过支架4固定。 

以上所述仅为本发明的具体实施方式，本领域的技术人员将会理解，在本发明所揭露的技术范围内，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此本发明不应由上述事例来限定，而应以权力要求书的保护范围来限定。 

Claims (7)

1.基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，包括滤光单元、聚光单元、光纤和支架，按太阳光传递光路的顺序，依次为滤光单元、聚光单元和光纤，所述支架用于固定滤光单元、聚光单元和光纤。

2.根据权利要求1所述的基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，所述滤光单元用于滤除红外光。

3.根据权利要求1所述的基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，所述滤光单元用于滤除紫外光。

4.根据权利要求2所述的基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，所述滤光单元同时用于滤除紫外光。

5.根据权利要求1-4之任一项权利要求所述的基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，所述聚光单元为菲涅尔透镜，所述光纤位于菲涅尔透镜的焦点处。

6.根据权利要求2或4所述的基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，所述光纤为塑料光纤。

7.根据权利要求5所述的基于可见光滤光片的太阳光导入装置，其特征在于，所述滤光单元覆盖于菲涅尔透镜上，尺寸不小于菲涅尔透镜的镜面。