CN208983243U - 一种基于太阳能的光导照明系统 - Google Patents

Abstract

一种基于太阳能的光导照明系统，属于照明领域。该系统包括采光部分、导光部分和散光部分；采光部分利用追光系统将采光结构始终正对太阳光强最大方向，并将其导入系统内部；导光部分由三段连接的光导管组成，光导管为圆形的空心管道，内壁为高反射材料，光导管通过旋转弯曲重叠改变导光角度和长度；光导管设置在屋顶与天花板之间，若碰到不宜布设体积较大的光导管或需要小面积照明区域，则布置光纤束导光；散光部分设置于天花板，通过漫射器将收集的阳光均匀分布室内光线，避免眩光。系统还包括滤光和调光结构分别用于滤除有害光和调整光照强度。本实用新型无大功耗结构，在光照适宜环境几乎零耗能，通过太阳能辅助发电实现自给自足。

Description

一种基于太阳能的光导照明系统

技术领域

本实用新型属于照明领域，涉及一种基于太阳能的光导照明系统。

背景技术

光导照明和太阳能蓄能结合，能够做到近乎“0耗能”。经过滤光后的自然光照明，作为一种自然的绿色光源，具有取之不尽、用之不竭的特点。在相同的照度水平下，人们在自然光照明环境下的视觉功效要比在人工照明条件下高5％～20％，并且符合环保、节能、健康的要求。同时，自然光源照明，对人体身心健康有一定的积极的影响。光导照明技术于2010年引入国内，现有少数公司从事光导照明的生产，但成本较高，对于安装环境要求苛刻，需要大面积密集安装。继续一种新型的完全依靠自然光来照亮房间的系统。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于太阳能的光导照明系统，将阳光通过前端捕捉，经过高反射以及后端漫射的中间传送过程，将外部自然光引入室内。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于太阳能的光导照明系统，该系统包括采光部分、导光部分和散光部分；

所述采光部分用于采用投射和折射原理在室外利用采光罩采集太阳光，追光结构用于调整采光区实时朝向光强最大方向，并将其导入系统内部；当太阳光照强时，由太阳能电池板经过逆变电路向蓄电池充电，当太阳光照弱时，由蓄电池经过逆变电路为室内补充光源；所述采光罩设置在屋顶，由防雨板进行防湿保护；

所述导光部分由三段连接的光导管组成，光导管为圆形的空心管道，内壁为高反射材料，反射率在95％以上，光导管通过旋转弯曲重叠改变导光角度和长度；所述光导管设置在屋顶与天花板之间；若系统设置在不宜布设体积较大的光导管或需要小面积照明的区域，则光导管替换为光纤束导光结构；

所述散光部分设置于天花板，用于利用漫射器将收集的阳光均匀分布室内光线，避免眩光现象。

进一步，所述系统还包括滤光结构和光圈型调光结构，分别用于滤除有害光和调整光照强度。

进一步，所述光导管为直管或弯管；根据房屋实际结构布置。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型相比于传统照明具有节能环保，具有健康安全、时尚美观、节能、环保、卫生等优势。

(2)本实用新型安装后可以显著降低建筑物内部80％以上照明能源消耗和10％的空调制冷消耗，减少大量二化碳的排放。系统使用寿命25年以上，各部件可以回收利用，不会对环境造成任何污染。

(3)本实用新型安装在建筑物内，使人们避免了白天长时间生活在电光源下面，减少了许多疾病的产生；同时，减少了白天照明停电引起的安全隐患和用电引起的火灾隐患。

(4)本实用新型还可利用光纤束照明，为不方便安装体积大的光导管和不需要大面积光照的区域提供经济简单的安装。

(5)本实用新型通过追光结构调整采光区实时朝向光强最大方向，并将其导入系统内部；当太阳光照强时，由太阳能电池板经过逆变电路向蓄电池充电，当太阳光照弱时，由蓄电池经过逆变电路为室内补充光源，实现自给自足。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为光圈调节示意图；

图3太阳能逆变部分电路图。

图4追光系统可行性仿真部分电路图

附图标记：1-采光罩，2-太阳能电池板，3-追光模块，4-蓄电池及逆变电路，5-总导光软管，6-转换为光导管的转换环，7-光照终端。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，为本实用新型结构示意图；一种基于太阳能的光导照明系统，包括采光部分、导光部分和散光部分；1为采光罩，2为太阳能电池板，3为追光模块，4为蓄电池及逆变电路，5为总导光软管，6为转换为光导管的转换环，里面包括滤光片和一个光强传感器，用于过滤有害光和检测滤光后的光强。7为光照终端，包括控制光照强弱的光圈、将光源均匀照射的漫射片及在光照不足时开启的补光LED。太阳能电池板和蓄电池为逆变电路供电，蓄电池还可通过市电进行充电。追光模块包括4个光强传感器和1个湿度传感器，用于感应光源。

所述采光部分采用投射和折射原理在室外利用采光罩采集太阳光，并将其导入系统内部；所述采光罩设置在屋顶，由防雨板进行防湿保护；采光部分的采光罩链接追光系统传动结构。

所述导光部分由三段连接的光导管组成，光导管为圆形的空心管道，内壁为高反射材料，反射率在95％以上，光导管通过旋转弯曲重叠改变导光角度和长度；所述光导管设置在屋顶与天花板之间；大部分情况都采用光导管，如果要连到书房等房间就采用光纤束。

所述散光部分设置于天花板，通过漫射器将收集的阳光均匀分布室内光线，避免眩光现象。

系统还包括光圈型的亮度调整结构，通过控制进光孔大小来控制光亮强度。

所述光导管为直管、弯管或光导纤维；根据房屋实际结构布置。

如图2所示，为光圈调节示意图，通过控制光圈的大小来控制进光量，进而控制照明的强度。

如图3所示，为太阳能逆变部分电路图，用于光伏发电电压稳压与控制；

本实用新型还包括追光电路，用于透镜始终朝向太阳光最强方位；光照度调节与滤光组件系统，用于终端光源的光照度调节和过滤有害光；太阳能电池板，用于光伏发电。

(1)本实用新型在体育场馆中的应用

比如体育场馆，比赛时对灯光要求极其严格，开天窗或者侧窗时，站在迎光面的运动员则在太阳直射时会明显感到刺眼，因此有损比赛的公平，同时，如果通过射灯来照亮赛场，也会对运动员的视觉有一定的影响。

(2)本实用新型在工厂中的应用

对于如工厂、仓库等水平占地大的区域，在屋顶开天窗及架设遮阳系统从成本及可行性都实难通过，但是工厂照明的耗电又是极其巨大的，因此，日光照明系统便是不错的选择。

(3)本应用新型在类似别墅型建筑中的应用

因别墅型建筑相比居民楼比较独立易加装设备，对于长期居住建筑；虽然一次性消费相比灯具价格稍微昂贵。但近乎零耗电的结构对于长期经济价值来说是比较客观的。并且自然光照明相比节能灯等人造光来说更安全环保健康。

使用日光照明系统的优越性：

①使光线柔和。通过日光照明系统，在屋顶或者侧面将室外的自然光引入室内，除让人感觉舒服外，也避免了热量和眩光的引入。

②减少了电能的消耗。系统安装后可以显著降低建筑物内部80％以上照明能源消耗和 10％的空调制冷消耗。

③有利于人们的健康。使人们避免了白天长时间生活在电光源下面，减少了许多疾病的产生。减少了二氧化碳的排放，提高了室内人员舒适度。

④无噪声。普通照明需要驱动电路容易产生噪音，对工作生活环境造成影响。普通照明在使用和启动中会产生电磁辐射，对一些特定场所如实验室等会造成不必要的干扰。

⑤提高工人工作效率。工人在生产线眼睛不会容易视觉疲劳影响健康和安全，也不会像之前那样容易疲倦，光导照明把太阳光和自然光隔绝了大部分的紫外线和红外线之后导入厂房的，太阳光可以增进人体的血液微循环，人在太阳光下工作也会精神很多，工作效率明显提高。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种基于太阳能的光导照明系统，其特征在于：该系统包括采光部分、导光部分和散光部分；

所述采光部分用于采用投射和折射原理在室外利用采光罩采集太阳光，追光结构用于调整采光区实时朝向光强最大方向，并将其导入系统内部；所述采光罩设置在屋顶，由防雨板进行防湿保护；

所述导光部分由三段连接的光导管组成，光导管为圆形的空心管道，内壁为高反射材料，反射率在95％以上，光导管通过旋转弯曲重叠改变导光角度和长度；所述光导管设置在屋顶与天花板之间；

所述散光部分设置于天花板，用于利用漫射器将收集的阳光均匀分布室内光线，避免眩光现象。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的光导照明系统，其特征在于：所述系统还包括滤光结构和光圈型调光结构，分别用于滤除有害光和调整光照强度。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的光导照明系统，其特征在于：所述光导管为直管或弯管。