CN203797551U - 一种新型太阳能采光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能采光系统，其包括至少一采光装置，连接该采光装置的导光管，连接导光管另一端的漫射器，及设置在导光管中的带有照明灯具的开关装置。该开关装置为一滑动板或蝶形阀设计，且照明灯具集成在开关装置滑动板或蝶形阀上。该采光装置可为一穹顶式采光罩，在采光罩顶端可设置一太阳能电池板。该太阳能电池板可以为开光装置提供电能还可以把电能储存在蓄电池中用来供夜间照明。该系统可以有效地利用太阳能，并且可以根据室内照明需要，通过自动或手动的方式控制室内光强。

Description

一种新型太阳能采光系统

技术领域

本实用新型涉及一种新型太阳能采光系统。

背景技术

目前室内采光一般是将建筑物开有窗户，通过窗户将外部太阳光引入室内，对于较封闭不能直接采光的建筑物，其室内照明一般是采用照明灯具。照明灯在使用过程中，既浪费了电能，又存在安全隐患，特别是对于一些加工车间，商场等环境尤为明显。另外电能的照明只能提供较单一波长的照明，而太阳光的发射光谱的谱带较宽，用太阳光照明使人们感觉更加舒适。

为了将太阳光引入不能直接采光的建筑物内，人们实用新型了管式天窗照明系统。美国专利5502935，6219977，6256947，6363667等，都各自公开了一种屋顶天窗装置，其基本结构都是在屋顶上设一天窗，通过导光管连接到天花板上的通光孔，在通光孔处设置一漫射器。其工作原理是，光线由屋顶透光装置进入管道，在管道内经数次反射后通过天花板上的通光孔照射到漫射器上，然后进入室内提供照明。所不同的是，实用新型人在各自专利中对系统中的某些结构作了改进，如，太阳光收集装置，光导传输管道等，从而提高系统的采光效率和实用性。由于某种需要，人们需要改变室内的光照强度，因此该采光系统在使用过程中需要有一个开关可以用来调节通过系统进入室内的光量。

美国专利7082726公开了一种蝶形阀结构，该蝶形阀被放置到导光管中。该蝶阀采用两个可以绕轴转动的半圆形叶片组成，当两叶片同时张开时叶片位于同一平面上，并且这个平面于导光管的轴线方向垂直，这样就把导光管关闭了。当两个半圆形叶片同时收起时，两叶片重叠且沿导光管轴线方向，这样导光管就打开。叶片的运动通过一连到马达上的齿轮来控制，该蝶形阀的工作电压在100-270伏之间。

然而这种利用机械挡板的蝶形阀结构有其固有的缺陷，首先这种阀门通过叶片的方向来控制通光量的多少，当叶片完全打开时由于其具有一定面积，而导光管中的光线并不是完全沿轴向传播的，这样就会使一部分光损耗到叶片和中间轴上；同时蝶形阀还会存在挡光不严，多次开关后叶片容易变形等问题。此外，该蝶形阀仅仅用来调节白天进入室内的光线。夜晚用来照明的灯具安装在系统外或系统导光管内部的其它位置，使系统设计和安装更加复杂，不利于维护。

发明内容

本实用新型针对现有太阳光采集及传导系统的机械开关存在的光损耗大，开关不严，不易维护等问题，提出一种实现方案。该方案的目的在于提供一种太阳光采集及传导系统，该系统具有一便捷有效地开关装置，能够把系统对白天进入室内光通量的调节和用于光线较弱时的照明灯具集成在一起。

本实用新型通过以下技术手段实现：

一种新型太阳能采光系统，其包括至少一采光装置，连接该采光装置的导光管，连接在导光管另一端的漫射器，导光管中设置有的带有照明灯具的开关装置，所述的开关装置为一滑动板或蝶形阀设计，且照明灯具分布在开关装置滑动板或蝶形阀上。

进一步的，所述的采光装置包含一述穹顶式采光罩，穹顶式采光罩上设有一太阳能电池板，太阳能电池板设置在采光罩的顶部太阳光直射的位置。

进一步的，所述开关装置内部包括滑动板、滑动板的驱动电路、控制电路及其与导光管的连接和密封部件。

进一步的，其特征在于所述太阳能电池板可连接一蓄电池，开关装置由连接到太阳能电池板的蓄电池供电。

进一步的，所述开关装置还包括一手动控制面板或遥控器。

进一步的，所述漫射器采用棱镜式的结构或菲涅尔透镜式的结构。

进一步的，所述导光管内壁经过抛光打磨或电镀有反光材料或贴有反射薄膜。

进一步的，开关装置可以放置在导光管的顶部开口端，也可以放置在导光管的底部即与天花板连接处，或放置在导光管中间的连接处。

最后，在控制电路上留有一网络接口，通过网络可以控制多个照明系统的开关状态。

附图说明

图1为本实用新型实施方式一的结构示意图；

图2为实施方式一的开关装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施方式二的开关装置的结构示意图。

图中：

10导光管照明系统；20采光装置；21采光罩；22防雨板围边；23防雨板环边；30房顶；40导光管；50开关装置；54太阳能电池板；60天花板；70漫射器；80照明灯具；滑动板51。

具体实施方式

以下，结合附图详细说明本实用新型的实施方式。

实施方式一

如图1所示的太阳光采集系统，包括一采光装置20，连接该采光装置20的导光管40，及连接导光管40另一端并接入室内用于照明的漫射器70。所述采光装置20为一穹顶式采光罩21，与穹顶采光罩21相连的防雨板围边22及连接到房顶的防雨板环边23，防雨板围边22为穹顶21提供结构上的支持，这种防雨板结构无论是在木制房顶或砖制房顶等其它结构的房顶中都可应用。

所述穹顶式采光罩21顶部设有一太阳能电池板54，该太阳能电池板54与开关装置50相连，太阳能电池板提供的电能用来驱动开关装置50。该太阳能电池板54连接一蓄电池，蓄电池储存的电能还可以和照明灯具连接以用来在夜间或阳光较弱时的照明。所述太阳能电池板54设置在采光罩21的顶部太阳光直射的位置，这样太阳能电池板可以得到最大的光电流。

本实用新型的开关装置50的滑动板51放置在水平方向可被置于垂直于导光管40的轴线方向的平面上，安装的位置比较灵活，包括导光管40的底部开口处，还可以放置在导光管40的中间部位。

所述导光管的顶部开口端连接一防雨板23，此防雨板23设置于房顶上，所述采光装置扣合于该防雨板23。

所述导光管的底部开口端连接一漫射器70，此漫射器70可采用棱镜式的结构，也可采用菲涅尔透镜式的结构，以使室内得到较均匀的光线。

所述导光管40内壁经过抛光打磨或电镀高效率的反光材料或贴有高反射率的反射薄膜，可以减少太阳光在导光管内传播时的损耗。

所述开关装置50放置在导光管的顶部开口端，也可以放置在导光管的底部即与天花板60连接处，或放置在导光管中间的连接处。

图2为本实用新型实施方式一开关装置50的结构示意图，该开关装置50包括至少一滑动挡板51、、置于滑动板51下侧的发光LED52、滑动导轨53、控制电路及其与导光管的连接和密封部件。

所述滑动板51是由可以是矩形、圆盘形或其它形状。滑动板51通过支架放置于导轨上，通过电机控制该板的滑动。照明用LED置于滑动板51下侧，用于照明，所述LED在板上可成平行长条状或点阵状排列。

所述开关装置50的控制及驱动电路用来供给LED的开光状态及控制滑动板51的开关状态。当白天室外光线较强时，滑动板51可以部分开关，调节使进入室内的光线减少。而当白天室外光线较弱，通过采光系统进入室内的光线无法满足照明要求时，则可以通过滑动板的部分或完全闭合，同时开启滑动板51上的LED照明器件，使室内的光线满足要求。在夜晚，滑动板51则完全关闭，LED灯具打开，以提供夜晚的照明。

所述控制电路用来接收指令，然后根据指令控制开关装置50的开关状态。该指令可以是人为发出的指令也可以是太阳能电池的电压或电流信号。所述人为的指令可以通过有线控制盒或无线遥控器发出。同时，在控制电路上还可留有一网络接口，通过网络可以控制多个照明系统的开关状态。

所述LED照明灯具80被放置在导光管40靠近漫射器70的位置，该照明灯具80由与太阳能电池板54连接的蓄电池供电，当进入导光管内的光线不能满足需要时，由此照明灯具提供辅助照明，或在夜间提供照明。其开关状态由驱动电路自动控制，也可由人手动控制。

在安装时，滑动挡板51可放置于与导光管40轴线垂直的平面上，当需要调节室内的光线时，可通过手动控制面板或遥控器给控制电路指令，控制电路通过驱动电路来控制滑动挡板51向两侧滑动，则挡板打开，开关处于开的状态，挡板闭合时开关开关处于闭合状态。手动控制面板上有各种档位，通过选用不同的档位可以逐步调节滑动挡板51使导光管40处于部分关闭状态。

在该系统10工作时，可以在控制电路56中设定某一触发信号值，该触发信号值对应阳光直射时太阳能电池板54的电流或电压信号。太阳能电池板54的电流或电压信号作为探测信号被接入到控制电路的一输入端，当来源于太阳能电池板54的探测信号超过此特定触发信号时，滑动挡板51将被关闭，当探测信号值小于设定的特定信号时，滑动挡板51全部打开。通过这种方式可以自动控制进入室内的光照强度，使房间内的照明更加均匀。由此，也可以设定多个触发信号值，使其分别对应开关装置50不同的开关状态。

实施方式二

如图3为本实用新型实施方式二一太阳光采集及传导系统10的示意图。本实施方式与实施方式一的不同之处在于开关装置50的滑动挡板51为片状结构，且每一片挡板上都安置LED光源，用来提供系统在夜间的室内照明。滑动挡板51向两侧滑动可以控制开光装置的打开与闭合。本实施例其它部分的结构、功能和实施效果与实施方式一相同，此不赘述。

本实用新型的一种阳光采集及传输装置可以提供大面积的室内照明，亦可以用于其它的照明用途。

尽管前面已经说明了本实用新型的具体的实施方案，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下，可以对本实用新型做出很多修饰替代和修改。

Claims (9)

1.一种新型太阳能采光系统，其包括至少一采光装置，连接该采光装置的导光管，连接在导光管另一端的漫射器，其特征在于：导光管中设置有的带有照明灯具的开关装置，所述的开关装置为一滑动板或蝶形阀设计，且照明灯具分布在开关装置滑动板或蝶形阀上。 

2.根据权利要求1所述的新型太阳能采光系统，其特征在于：所述的采光装置包含一述穹顶式采光罩，穹顶式采光罩上设有一太阳能电池板，太阳能电池板设置在采光罩的顶部太阳光直射的位置。 

3.根据权利要求1所述的新型太阳能采光系统，其特征在于：所述开关装置内部包括滑动板、滑动板的驱动电路、控制电路及其与导光管的连接和密封部件。 

4.根据权利要求2所述的新型太阳能采光系统，其特征在于所述太阳能电池板可连接一蓄电池，开关装置由连接到太阳能电池板的蓄电池供电。 

5.根据权利要求3或4所述的新型太阳能采光系统，其特征在于：所述开关装置还包括一手动控制面板或遥控器。 

6.根据权利要求1-4任一项所述的新型太阳能采光系统，其特征在于：所述漫射器采用棱镜式的结构或菲涅尔透镜式的结构。 

7.根据权利要求1所述的新型太阳能采光系统，其特征在于：所述导光管内壁经过抛光打磨或电镀有反光材料或贴有反射薄膜。 

8.根据权利要求1所述的新型太阳能采光系统，其特征在于：开关装置可以放置在导光管的顶部开口端，也可以放置在导光管的底部即与天花板连接处，或放置在导光管中间的连接处。 

9.根据权利要求3所述的新型太阳能采光系统，其特征在于：在控制电路上留有一网络接口，通过网络可以控制多个照明系统的开关状态。