CN103912838A

CN103912838A - 一种自然光的采光装置

Info

Publication number: CN103912838A
Application number: CN201310003531.1A
Authority: CN
Inventors: 何荥
Original assignee: JIANGSU CHANGJIANG ENVIRONMENT ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU CHANGJIANG ENVIRONMENT ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-06
Filing date: 2013-01-06
Publication date: 2014-07-09

Abstract

本发明公开了一种自然光的采光装置，包括太阳光采集器、太阳光自动追踪装置、太阳光导入光缆，其中，太阳光采集器包括凸透镜底板，凸透镜底板表面上设有多个凸透镜，所述凸透镜底板外面设有面罩，面罩外表面为平面，所述面罩上设有多个凸起弧面，每个所述凸起弧面分别与相应的凸透镜相对齐，由于所述凸透镜底板外面设有面罩，面罩外表面为平面，所述面罩上设有多个凸起弧面，每个所述凸起弧面分别与相应的凸透镜相对齐，使每个凸透镜聚光效果更加精确，从而，提高了本发明的采光效果。

Description

一种自然光的采光装置

技术领域

本发明涉及一种采光装置，特别涉及一种自然光的采光装置，属于太阳光导入器的技术领域。

背景技术

随着社会的发展，人们越来越重视节约能源。太阳能由于其环保、低碳而被广泛应用。近来，太阳能被应用于建筑物中。在现代建筑物中有很多是常年无法见到阳光的，如地下室、地铁等场合。为了将阳光引入这类的建筑物，一般采用太阳光导入采光装置。传统的太阳光导入采光装置包括阳光聚光装置、光传输装置及阳光跟踪装置，该结构的太阳光导入采光装置只可在白天晴天使用，在晚上或阴天时就无法使用了。

为了解决上述技术问题，中国专利文献200620024891.5，公开太阳光导入采光照明系统，该结构的太阳光导入采光照明系统包括装配在一起的太阳光采集器、太阳光自动追踪装置、太阳光导入光缆及连接光缆散射阳光的照具,其中，太阳光采集器包括凸透镜底板，凸透镜底板外面设有面罩，面罩外表面为圆弧形，由于面罩外表面为圆弧形，采光时，面罩聚焦效果较差，从而，影响了本采光系统的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采光效果好，结构简单且安装方便的自然光的采光装置。

为了解决上述技术问题，本发明一种自然光的采光装置，包括太阳光采集器、太阳光自动追踪装置、太阳光导入光缆，其中，太阳光采集器包括凸透镜底板，凸透镜底板表面上设有多个凸透镜，所述凸透镜底板外面设有面罩，面罩外表面为平面，所述面罩上设有多个凸起弧面，每个所述凸起弧面分别与相应的凸透镜相对齐。

上述的自然光的采光装置，其中，还包括跟踪太阳发电装置，所述跟踪太阳发电装置包括蓄电池、太阳能电池板，所述蓄电池的输入端与所述太阳能电池板的输出端相连，所述蓄电池的输出端可接入照明灯。

上述的自然光的采光装置，其中，所述蓄电池的控制端接有控制器，所述控制器包括光敏控制器，光敏控制器上接有光敏传感器；所述光敏传感器的输入端位于室内，光敏传感器的输出端与光敏控制器相连。

本发明可实现以下有益效果：

1、所述凸透镜底板外面设有面罩，面罩外表面为平面，所述面罩上设有多个凸起弧面，每个所述凸起弧面分别与相应的凸透镜相对齐，使每个凸透镜聚光效果更加精确，从而，提高了本发明的采光效果。

2、由于所述发电装置包括蓄电池、太阳能电池板，所述蓄电池的输入端与所述太阳能电池板的输出端相连，所述蓄电池的输出端接有照明灯，当阴天或夜晚时，可通过太阳能电池板供电，给照明灯供电，从而，满足室内的采光；另外，通过蓄电池将太阳能电池板发的电量储存起来，长时间使用时，可通过蓄电池的电量来保证本装置电量的使用；本发明体积紧凑，且生产成本较低。

2、由于所述蓄电池的控制端接有控制器，在太阳能板发电量低于一定值（如晚上），室内光线不够时，光敏传感器通过光敏控制器启动控制器，通过控制器将蓄电池打开进行放电，打开照明灯进行照明，因此，使用更加方便，实现了本发明的自动控制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的控制器的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图所示，为了解决上述技术问题，本发明一种自然光的采光装置，包括太阳光采集器10、太阳光自动追踪装置、太阳光导入光缆30，传动装置3及跟踪太阳发电装置，其中，所述跟踪太阳发电装置包括蓄电池6、太阳能电池板4，传动装置3为齿轮传动方式；所述蓄电池6的输入端与所述太阳能电池板4的输出端相连，所述蓄电池6的输出端可接入照明灯，太阳能电池板4充电时，可将电量存储到蓄电池6中，当阴天或夜晚时，可通过太阳能电池板供电，给照明灯供电，从而，满足室内的采光；另外，通过蓄电池将太阳能电池板发的电量储存起来，长时间使用时，可通过蓄电池的电量来保证本装置电量的使用；本发明体积紧凑，且生产成本较低。

蓄电池6的控制端接有控制器60，所述控制器60包括光敏控制器61，光敏控制器61上接有光敏传感器62；所述光敏传感器62的输入端位于室内，光敏传感器62的输出端与光敏控制器相连61。在太阳能板发电量低于一定值（如晚上），室内光线不够时，光敏传感器通过光敏控制器启动控制器，通过控制器将蓄电池打开进行放电，打开照明灯进行照明，因此，使用更加方便，实现了本发明的自动控制。

所述太阳光采集器10，包括光探测器、凸透镜底板、固定板；光探测器设置在所述凸透镜底板上，所述凸透镜底板设置在所述固定板上面，所述凸透镜底板设置在所述固定板相平行；凸透镜底板上设有多个凸透镜，固定板上设有与凸透镜相应的聚光镜，每个聚光镜接有相应的导入光缆30。本发明的发电性能相比普通平板太阳能电池板提高40%，可以在连续阴雨天气情况下室内依然能够提供照明（非电网电能）。太阳光自动追踪装置20包括雷达精确定位编码转换程序、微电脑控制中心、探测太阳方位的传感器和计时功能、以及横竖(XY)双轴全方位转动机械装置。并配套位于集光机中心的微调传感器能探测出太阳的方位，该数据被传入微电脑，与自公转模型对比混合，微机根据处理后的数据来控制跟踪驱动（XY）马达，使集光机的聚光透镜始终正对太阳运行。在太阳被云层遮住时也能计算太阳轨道，进行追踪，以达到气候云层变化作出快速反应，从而保证一旦有太阳即刻自动跟踪太阳，导入阳光。只要室外有阳光，室内就可以有自然阳光直射。夜间本系统会自动的停止运行，并自动转回到第二天早上的位置，第二天太阳升起又开始进行自动跟踪运行。太阳光采集器10的凸透镜聚焦高度压缩提升太阳光，高性能凸透镜组的球面保证了大范围接收太阳光，利用其聚焦作用将采集到的阳光高度压缩提升阳光15000倍以上，聚焦点阳光提升后产生高光照及亮热量，精确送入定位于透镜焦点上的光纤入射口，为光纤出口端高光输出奠定基础。每一片凸透镜连接一根光纤，4片透镜即由4根光纤对应组成1束光缆，传导输出1束阳光。即：4镜集光机有4个镜片，传输1束阳光；16镜集光机有16个镜片，传输4束阳光；36镜集光机传输9束阳光，依此类推，凸透镜折射原理与多个三棱镜折射原理类同，凸透镜聚焦太阳光时，聚焦折射作用使太阳光中不同波长的各类光线在光轴线上形成不同距离的聚焦焦点，各光线的聚焦焦点前后位置出现较大差异，波长较短的紫外线焦点靠近透镜，波长较长的红外线焦点远离透镜。光导纤维的入射端精确定位在紫红外线之间的可见光焦点上，通过物理距离差异定位将紫外线大幅度的拦截下来，经测试只有2160分之1的紫外线进入室内，达到大幅排除对人体伤害的紫外线的目的。同时对太阳中的X、Y、Φ、β、γ、α等等具有放射性的射线也全部进行了排除。光缆进入的少量的紫外线、红外线和大量的可见光，对室内安全阳光中保持一定安全量的紫外线杀菌和一定量红外线幅射增热，给人以高品质安全阳光感受。光导纤维将太阳光导入传输到室内，进行充分大面积照射，出光口的光亮度增强，提供了较强的室内阳光照射。太阳光导入光缆30为高纯度大直径3mm塑料光导纤维及石英玻璃光导纤维，用来传送采集到太阳光的光导纤维，是由特殊专利配方制造的高纯度大直径3mm塑料光导纤维，特殊场所（如军工、山洞远距离传输等）使用石英玻璃光导纤维。塑料光缆的柔韧性能远超过玻璃光纤，在20米以内建议使用塑料光纤进行传输；在长距离传输过程中必须使用石英玻璃光导纤维来达到传输目的。

电能存储于蓄电池中，在太阳光照度低于特定值时，太阳光采光系统停止运行，蓄电池开始供电，LED灯泡发光照明。整套装置是自动智能的，照明是绝对安全、节能、环保的。太阳光导入光缆30的阳光出射端以58度角向外铺张，出光端附近亮度惊人，可达12000勒克斯以上，是普通灯光的数十倍乃至上百倍。照射距离与照射角度对于室内受光面积和光照亮度有相应的作用，其按距离与面积成正比原理及距离与照度成反比原理，离光缆出射端距离越远，其照射面积可以无限扩大，但其亮度也随之相应下降。普通房间安装该产品，平均亮度能达到普通照明要求的10倍以上，见图示，并附中国民用建筑照度标准。本发明导入的阳光其照射面积与距离的比例关系是：1：1.11，即距离出光口1米远处，照射圆面积的直径是1.11米。若照射端与地面距离是5米，地面照射直径是5.55米。按圆面积计算公式S＝πr2，即等于23.75平方米。不同的房间，可根据客户的不同要求进行照射器具的安装。如：垂直向下照射型安装、侧面斜照型安装、移动照射型安装等等方式。太阳光采集器包括凸透镜底板101，凸透镜底板101表面上设有多个凸透镜，所述凸透镜底板101外面设有面罩2，面罩2外表面为平面，所述面罩2上设有多个凸起弧面201，每个所述凸起弧面201分别与相应的凸透镜相对齐。

Claims

1.一种自然光的采光装置，包括太阳光采集器、太阳光自动追踪装置、太阳光导入光缆，其特征在于，太阳光采集器包括凸透镜底板，凸透镜底板表面上设有多个凸透镜，所述凸透镜底板外面设有面罩，面罩外表面为平面，所述面罩上设有多个凸起弧面，每个所述凸起弧面分别与相应的凸透镜相对齐。

2.如权利要求1所述的自然光的采光装置，其特征在于，还包括跟踪太阳发电装置，所述跟踪太阳发电装置包括蓄电池、太阳能电池板，所述蓄电池的输入端与所述太阳能电池板的输出端相连，所述蓄电池的输出端可接入照明灯。

3.如权利要求2所述的自然光的采光装置，其特征在此于，所述蓄电池的控制端接有控制器，所述控制器包括光敏控制器，光敏控制器上接有光敏传感器；所述光敏传感器的输入端位于室内，光敏传感器的输出端与光敏控制器相连。