CN203963794U - 一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，包括一设置于建筑物内的太阳能照明装置底座，在太阳能照明装置底座上分别设有LED照明灯组和能够贯穿建筑物顶壁的导光管，在导光管的顶部设有通过太阳能电池基座复合器连接的呈多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收装置；在太阳能电池基座复合器顶面设有光度传感器，导光管上分别设有相互连接的蓄电池和太阳能智能控制器，LED照明灯组设于太阳能照明装置底座上。该装置能够在白天以自然光源采光照明，提高采光效果；傍晚以光伏电力搭配LED灯组，解决建筑内使用区域的照明需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑照明用装置，特别是一种绿色低耗环保太阳能照明装置的自然光收集装置。
背景技术
太阳能作为一个不污染环境，本世纪人类的主要能源之一已经被广泛应用于人类的能源领域。近年来，随着太阳能光伏发电技术照明技术的发展，太阳能照明设备已进入了照明领域。太阳能照明设备以取之不尽的太阳能作为能源，通过太阳在光的作用下转化为电能，将太阳光引入不能直接采光的建筑内已经成为太阳能照明领域广泛采用的方式。而LED作为照明光源与传统的照明光源相比具有直流低电压驱动、耗电量少、抗振动、寿命长、纳秒级的响应速度、设计空间大、环保，等优点，被认为新一代的绿色照明设备。将LED照明设备与太阳能光伏发电技术相结合作为一个独立的照明集成系统，其安装方便，无需铺设电缆电线，无需使用常规电力照明并节省能源和开支，装置采用直流供电，光度传感器自动根据户外自然光的照度来判定LED照明系统的自行开关或智能定时控制及遥控开光控制也可以通过网络端口进行远程控制，安全可靠、节能、经济、环保，实用。
但是，该类装置存在如下问题：其一，采光装置只有一个方向的采光面，采光效率较低；其二，半球形顶状的采光罩结构简单，早晚或阴天较低角度的光线不能有效收集，聚光，折射不集中；其三，没有设光学传感器，不能准确感知光线照明让室内的LED灯组开启和关闭。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能够高效采集自然光的基于太阳能照明装置的自然光收集装置，是一种将自然光集收系统和太阳能光伏发电系统与绿色环保的LED新光照明灯具系统相融合的创新能源应用方式。
本实用新型实施例提供的一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，包括一设置于建筑物内的太阳能照明装置底座，在太阳能照明装置底座上分别设有LED照明灯组和能够贯穿建筑物顶壁的导光管，在导光管的顶部设有通过太阳能电池基座复合器连接的呈多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收罩；在太阳能电池基座复合器顶面设有光度传感器，导光管上分别设有相互连接的蓄电池和太阳能智能控制器，LED照明灯组设于太阳能照明装置底座上。
优选地，所述多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收罩，沿其环向周面为多棱形罩壳，自多棱形罩壳顶部至底部分为三段，由此构成多棱矩阵采光单元。
优选地，所述采光单元为通过注塑或吸塑而形成的PC或亚克力材质，或采用复合光学材料加工或内壁覆膜、蚀刻而成的光学材料。
优选地，所述多棱矩阵采光单元为独立的菲涅尔透镜聚光镜。
优选地，所述多棱形罩壳顶部至底部分为顶面、中段和下段，多棱罩壳的顶面罩壳与水平面的角度为c＝12-15°,中段罩壳与水平面的角度为b＝30-45°,下段罩壳与水平面的角度为a＝60-75°
优选地，在自然光集收罩多棱形罩壳底部环向周壁上均布有与太阳能电池基座复合器相连的罩壳连接端。
本实用新型有益效果在于：
1)它将自动清洁装置与自然光集收罩相结合。不但彻底省去人工维护，也极大的提高了自然集收装置的使用效果，满足了在特定地区的使用并降低维护成本，避免了屋顶高空维护带来的不安全因素。
2)自然光集收装置的采光罩采用折反射技术。每一面都是独立的个体采光单元，形成菲涅尔透镜矩阵采光集收系统。该系统让早晚或阴天较低角度的光线可大面积收集，聚光，集中折射，使系统采光更加高效，光线采集更加充足，传输至室内光线更加均衡；且不需人工维护及清洁。
3)四个光度传感器安装固定在太阳能基座复合器顶部面板上，实时感应光线照明度的强弱，使得室内的LED灯组开启和关闭更加准确。
4)装置实现了自然采光、光伏、光电一体化智能控制及市电补充备用接入。建筑使用该发明装置，不需要重复安装传统的照明灯具及布设繁琐的线缆及开关，每一套系统都是独立的系统单元，根据使用地区及使用要求来配备光伏发电及LED照明系统功率。
该发明装置运行成本低、便于管理、免维护、使用寿命长，环保，低能耗，一次性投资，节约能源，可靠性高；同时减少了因停电或线路老化引起的使用不便和安全隐患。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1是本实用新型装置安装在太阳能照明装置上的结构示意图。
图2是本实用新型安装在太阳能照明装置上的立体结构示意图。
图3本实用新型显示光度传感器安装位置的俯视图。
图4(a)-图4(c)为本实用新型自然光集收装置2结构示意图。
图中：1.自动清洁装置，2.自然光集收罩，3.光度传感器，4.太阳能电池板基座复合器，5.导光管，6.蓄电池，7.太阳能智能控制器，8.LED照明灯组，9.太阳能照明装置底座。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本具体实施方式所述的一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，包括一设置于建筑物内的太阳能照明装置底座9，在太阳能照明装置底座9上分别设有LED照明灯组8和能够贯穿建筑物顶壁的导光管5，在导光管5的顶部设有太阳能电池基座复合器4，在导光管5外壁设有相互连接的太阳能智能控制器7、蓄电池6和与市电连接的接线端；太阳能电池基座复合器4上设有若干个光度传感器3，光度传感器3与太阳能智能控制器7相连；太阳能电池基座复合器4上方密封连接有呈多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收罩2，在自然光集收罩2上方设有自动清洁装置1。
进入导光管内的光线白天能够以自然光源进行采光照明，傍晚以直流的光伏电力搭配直流的LED灯组，解决建筑内使用区域的照明需求，达到节能减排、降低成本的综合目的。
图2所示为本实用新型未安装自动清洁装置的整体装置结构示意图。
如图3所示，为太阳能电池基座复合器4上设有若干个光度传感器3的结构示意图，本实用新型自然光收集装置安装在太阳能电池基座复合器4顶部。
如图4(a)、4(b)所示，沿多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收罩2环向周面为多棱形罩壳，自多棱形罩壳顶部至底部分为顶面、中段和下段三段，多棱罩壳的顶面罩壳与水平面的角度为c＝12-15°,中段罩壳与水平面的角度为b＝30-45°,下段罩壳与水平面的角度为a＝60-75°。沿环形周壁可以是10-16棱形，本实施例采用10棱结构。
由此构成多棱矩阵型采光单元。采光单元为独立的菲涅尔透镜聚光镜。通过注塑或吸塑而形成的PC或亚克力材质，或采用复合光学材料加工或内壁覆膜、蚀刻而成的光学玻璃。
如图4(c)所示，在自然光集收罩2多棱形罩壳底部环向周壁上均布有与太阳能电池基座复合器4相连的罩壳连接端。
本实用新型使用时，采光罩采用菲涅尔透镜原理，每个表面是独立的采光系统形成菲涅尔矩阵采光，使不同高度角的光线沿按不同角度向导光管内进行聚集传输，增强采光效果，增大导光管光通量。
采光罩主要由PC或亚克力或注塑或吸塑而成也可采用光学玻璃或复合光学材料加工而成。具有易清洁，抗老化，耐冲击，耐磨损，不宜破坏并通过涂层或镀层过滤多余有害光线，利于人体健康，对室内不造成任何不良影响，采光罩能外表形状为曲面或平面，易于和建筑景观配套，提升景观效果。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，包括一设置于建筑物内的太阳能照明装置底座(9)，在太阳能照明装置底座(9)上分别设有LED照明灯组(8)和能够贯穿建筑物顶壁的导光管(5)，其特征在于：在导光管(5)的顶部设有通过太阳能电池基座复合器(4)连接的呈多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收罩(2)；在太阳能电池基座复合器(4)顶面设有光度传感器(3)，导光管(5)上分别设有相互连接的蓄电池(6)和太阳能智能控制器(7)，LED照明灯组(8)设于太阳能照明装置底座(9)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，其特征在于：所述多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收罩(2)，沿其环向周面为多棱形罩壳，自多棱形罩壳顶部至底部分为三段，由此构成多棱矩阵采光单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，其特征在于：所述采光单元为通过注塑或吸塑而形成的PC或亚克力材质，或采用复合光学材料加工或内壁覆膜、蚀刻而成的光学材料。
4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，其特征在于：所述多棱形矩阵罩壳结构的自然光集收罩(2)多棱矩阵采光单元为独立的菲涅尔透镜聚光镜。
5.根据权利要求2所述的一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，其特征在于：所述多棱形罩壳顶部至底部分为顶面、中段和下段，多棱罩壳的顶面罩壳与水平面的角度为c＝12-15°,中段罩壳与水平面的角度为b＝30-45°,下段罩壳与水平面的角度为a＝60-75°。
6.根据权利要求2所述的一种基于太阳能照明装置的自然光收集装置，其特征在于：在自然光集收罩(2)多棱形罩壳底部环向周壁上均布有与太阳能电池基座复合器(4)相连的罩壳连接端。
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| CN105387422A (zh) * | 2015-10-19 | 2016-03-09 | 厦门市和奕华光电科技有限公司 | 照明装置 |
| CN105823006A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-08-03 | 常州大学 | 一种cpc聚光光导照明通风系统 |
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