CZ29490U1 - Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor - Google Patents

Description

Oblast techniky

Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor řeší problém zavedení světla, a tedy osvětlování vnitřních prostor v denní době bez použití zdrojů světla, které vyžadují externí přívod elektrické energie.

Dosavadní stav techniky

Osvětlování vnitřních prostor je v současnosti prováděno pomocí umělého osvětlování za použití velkého množství různých typů optických zdrojů, které vyžadují připojení k externímu zdroji elektrické energie. V současnosti jsou vyvíjeny nové systémy, které by umožnily realizaci osvětlení vnitřních prostor bez nutnosti připojení k elektrickému zdroji, které využívají slunečního záření.

Slunce je přirozeným zdrojem denního záření, které lze využít pro přeměnu slunečního záření na elektrickou nebo tepelnou energii. V případě přeměny slunečního záření na elektrickou energii je převod prováděn pomocí solárních panelů, kde účinnost přeměny záleží na typu použitých panelů. Nejběžnější a finančně nej dostupnější solární panely jsou vyráběny z křemíku a tyto panely dosahují maximální účinnost do 15 %. V případě určení účinnosti přeměny sluneční energie na elektrickou energii a pak zpět na světlo je dosaženo maximální účinnosti do 1 %. Pro speciální případy jsou vyvinuty solární panely z jiných polovodičových materiálu než jen z křemíku např. pomocí materiálů, jako je galium indium fosfit, galium arzenid, ale v těchto případech bývá technologie pro výrobu solárních panelů složitější a tedy i dražší. Dále jsou používány solární panely z kadmium teluridu, kde technologie výroby není tak náročná, ale z důvodu použití kadmia je výroba těchto solárních panelů velice nešetrná k životnímu prostředí. Dále byly vyvinuty solární panely, které využívají organické solární články, zde je výroba sice mnohem jednodušší než u polovodičových Článků, ale účinnost těchto článkuje do 5 % a tedy je velmi nízká.

Udávaná účinnost přeměny slunečního záření na elektrickou energii u nejúčinnějších solárních článků není vyšší než 25 %. Určená teoretická maximální účinnost pro jeden polovodičový přechod je 34 %, Shockley-Queisser limit. Při osvětlování vnitřních prostor pomocí denního světla lze zavedením slunečního záření pomocí optických vláken dosáhnout účinnosti 50 až 70 %.

Kromě osvětlování vnitřních prostor, které je prováděno pomocí umělého osvětlování, které vyžaduje přípojem k elektrické energii, byl vyvinut systém, který využívá slunečního záření zavedeného do místa osvětlení pomocí vlnovodných trubek. Tento systém je velice robustní a skládá se ze skleněné kopule, která slouží jako sběrač slunečního záření, které zavede sluneční záření do vlnovodné trubky. Stěny vlnovodné trubky jsou opatřeny reflexní vrstvou a sluneční záření se tedy odráží od stěn této vlnovodné trubky a je zavedeno do místa osvětlování. Vlnovodná trubka je v místě osvětlování zakončena difuzorem, který slouží k rozptýlení světla v místě osvitu. Toto řešení je komerčně dostupné, ale vyžaduje pro dostatečné osvětlení použití vlnovodných trubek s velkým průměrem, min 60 cm. Je tedy málo flexibilní a prostorově náročné. Tento systém je také velice finančně nákladný.

Existují i některá řešení využívající prostorově úspornější optická vlákna, ale jsou málo efektivní, buď proto, že jejich vstupní část zůstává nepohyblivá a nezohledňuje aktuální polohu Slunce, nebo proto, že pro pohyb vstupní části za Sluncem vyžadují externí pohon.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky u dosud používaných světelných zdrojů, které vyžadují napájení pomocí externích zdrojů elektrické energie, jsou málo účinné a/nebo prostorově náročné a nedostatečně flexibilní, odstraňuje nový systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor. Tento systém se skládá z alespoň jedné kolimační čočky a alespoň jednoho svazku optických vláken. Podstatou nového řešení je, že kolimační čočka a vstupní strana svazku optických vláken

-1 CZ 29490 Ul jsou upevněny na držáku, který je pevně spojen s prvním ramenem, které je otočné kolem první osy a je poháněno prvním krokovým motorem. Tento první krokový motor je svou nepohyblivou částí pevně spojen s druhým ramenem, které je otočné kolem druhé osy a je poháněno druhým krokovým motorem. Tento druhý krokový motor je svou nepohyblivou částí pevně spojen s podstavcem. První osa a druhá osa mají přitom odchylku 90° nebo blízkou 90°.

Systém může být osazen monitorovacím zařízením pro určení pozice Slunce, které se skládá ze soustavy detektorů intenzity světla připevněných k ploše kolmé na optickou osu kolimační čočky a ze stínících přepážek kolmých na rovinu, v níž leží soustava detektorů intenzity světla. Soustava detektorů intenzity světla se přitom skládá z alespoň čtyř detektorů. Stínící přepážky rozdělují plochu, k níž je upevněna soustava detektorů intenzity světla, na alespoň čtyři pole, z nichž každé je osazeno alespoň jedním z detektorů.

V jednom možném provedení je s jednotlivými detektory ze soustavy detektorů intenzity světla a s prvním i druhým krokovým motorem elektricky propojena řídící elektronika pro vyhodnocování signálů z různých polí plochy, k níž jsou upevněny detektory intenzity světla, a pro optimalizaci natočení držáku kolem první a druhé osy.

Napájení řídící elektroniky a napájení prvního i druhého krokového motoru může být provedeno pomocí solárního panelu s obslužnou elektronikou a s akumulátorem.

Je možná i varianta, kde mezi kolimační čočku a svazek optických vláken je vřazen alespoň jeden optický filtr s transmitancí větší nebo rovnou 75 % pro dopadající světlo s vlnovými délkami v intervalu od 400 nm do 760 nm a s transmitancí menší nebo rovnou 10 % pro dopadající světlo s vlnovými délkami mimo tento interval. Tento optický filtr je přitom upevněn ke stejnému držáku jako kolimační čočka a vstupní strana svazku optických vláken.

V další možné variantě je svazek optických vláken zakončen difuzorem rozptylujícím sluneční záření v místě osvětlení.

V jednom možném provedení jsou optická vlákna použitá ve svazku optických vláken multividová s průměrem vlnovodné vrstvy větším než 750 pm.

Optická vlákna použitá ve svazku optických vláken mohou být vyrobena z polymemích materiálů na bázi polymethylmetakrylátu nebo ze skla.

Hlavní princip systému světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor spočívá v efektivním zavedení přirozeného denního světla do místa osvětlení pomocí svazků optických vláken bez použití externího zdroje elektrické energie. Sluneční světlo je totiž využito velmi účinně díky tomu, že vstupní část systému přesně sleduje aktuální polohu Slunce a otáčí se podle ní. Otočný systém je poháněn krokovými motory, jejichž napájení je zajištěno solárním panelem s obslužnou elektronikou a akumulátorem, tedy bez potřeby externího zdroje energie, což ještě dále zvyšuje ekonomickou výhodnost.

Vstupní část systému se pro lepší využití dopadajícího světla skládá z kolimaěních čoček nastavených díky své poloze v držáku i natočení držáku tak, aby soustředily světlo na vstupní stranu svazků optických vláken. Mezi čočky a svazky optických vláken může být případně vložen optický filtr. Vložení optického filtru je velmi výhodné, protože umožní odfiltrování nežádoucích složek spektra v ultrafialové oblasti, kde by záření mohlo ohrozit lidské zdraví, a rovněž v infračervené oblasti, kde hrozí tepelné poškození optických vláken na bázi polymethylmetakrylátu. Optický filtr je totiž propustný jen pro viditelné světlo a výše zmíněné škodlivé složky nepropouští.

Další výhodou je to, že navrhovaný systém monitorování polohy Slunce je velmi jednoduchý a pohon s krokovými motory přesný a stabilní.

Výhodné je rovněž to, že svazky optických vláken mohou být na konci zakončené difuzorem nebo difuzory, které umožní rozšíření světla do prostoru. Vyzařovací charakteristika je dána vyzařovací charakteristikou použitého diíuzoru a intenzita světla je dána počtem použitých čoček, svazků optických vláken a vláken v těchto svazcích. Je tedy výhodné, že intenzitu osvětlení můžeme změnou těchto parametrů snadno nastavit.

-2CZ 29490 Ul

Další výhoda spočívá v tom, že díky optickým vláknům je možné jednoduše, flexibilně a prostorově nenáročně zavést světlo do požadovaného místa. Manipulace s optickými vlákny je mnohem jednodušší než v případě robustních vlnovodných vedení.

Objasnění výkresů

Příklady provedení systému světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle předkládaného řešení jsou uvedeny v přiložených obrázcích.

V obr. 1. je schematicky znázorněn průřez celým zařízením v jednom příkladném uspořádám.

Na obr. 2 je znázorněn detail možného uspořádání kolimačních čoček.

Na obr. 3 je znázorněn příklad uspořádání monitorovacího zařízení pro sledování polohy Slunce. Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad systému světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor jev řezu znázorněn na obr. 1. Systém obsahuje kolimační čočku 1, která zaostřuje dopadající sluneční paprsky do svazku 2 optických vláken. Svazek 2 optických vláken zavede sluneční světlo do místa osvětlení, kde pak může být zakončen difuzorem 4. Ten slouží k rozptýlení slunečního záření v místě osvětlení tím, že upraví vyzařovací charakteristiku optického záření vycházejícího ze svazku 2 optických vláken. Kolimační čočka i a začátek svazku 2 optických vláken jsou upevněny na držáku 5. Mezině může být rovněž vložen optický filtr 3, který je taktéž upevněn k držáku 5.

Optický filtr 3 je nepropustný s transmitancí menší než 10 % pro záření s vlnovými délkami kratšími než 400 nm. Tato vlastnost zabraňuje průchodu ultrafialového záření nebezpečného pro lidské zdraví. Optický filtr 3 je rovněž nepropustný s transmitancí menší než 10 % pro záření s vlnovými délkami delšími než 760 nm. Zabraňuje tak přehřátí, což v případě použití polymemích vláken ve svazku 2 optických vláken zamezí jejich tepelnému poškození. Pro viditelné světlo od 400 nm do 760 nm, které slouží pro účely osvětlení, je tento optický filtr 3 vysoce propustný s transmitancí větší než 75 %.

Držák 5 nesoucí kolimační čočku i, vstupní stranu svazku 2 optických vláken a případně optický filtr 3 je uzpůsoben tak, aby se mohl natáčet podle aktuální polohy Slunce. Držák 5 je proto pevně spojen s prvním ramenem 6.2 otočným kolem první osy 6,1, která je v tomto příkladném uspořádání kolmá na rovinu řezu. Toto první rameno 6.2 je poháněno prvním krokovým motorem 6, který je svou nepohyblivou částí pevně spojen s druhým ramenem 7.2. Toto druhé rameno 72 je otočné kolem druhé osy 7.1, která v tomto příkladném uspořádám leží v rovině řezu a protíná první osu 62. Jsou ale možná i další uspořádání, v nichž první osa 6.1 a druhá osa 7.1 nesvírají přesně pravý úhel. V některých dalších uspořádáních se tyto osy nemusejí ani protínat. Druhé rameno 72 je poháněno druhým krokovým motorem 7, přičemž tento druhý krokový motor 7 je svou nepohyblivou částí pevně spojen s podstavcem 14.

Natáčení pomocí prvního krokového motoru 6 a druhého krokového motoru 7 umožňuje pohyb vstupních částí zařízení upevněných na držáku 5 tak, aby kolimační čočka 1 sledovala pozici Slunce na obloze a do svazku 2 optických vláken tak bylo zavedeno co nejvíce slunečního záření, čímž se dosáhne maximální účinnosti. Pozice Slunce je určena monitorovacím zařízením 8.

Vyhodnocení maximální intenzity slunečního záření je provedeno řídicí elektronikou 9. Ta je elektricky propojena jak s monitorovacím zařízením 8, tak i s prvním krokovým motorem 6 a druhým krokovým motorem 7. Řídící elektronika podle aktuálních údajů z monitorovacího zařízení 8 ovládá první krokový motor 6 a druhý krokový motor 7, tak aby bylo dosaženo optimálního náklonu a natočení držáku 5 pro maximální využití slunečního světla. První krokový motor 6 i druhý krokový motor 7 jsou vybaveny převody, které zabezpečují dostatečnou jemnost pohybu a zároveň stabilizují polohu v době, kdy jsou motory vypnuté. Po každém nastavení polohy jsou řídicí elektronika 9 i první krokový motor 6 a druhý krokový motor 7 uvedeny do stavu s minimálním odběrem energie na dobu, která je nutná pro další korekci polohy. Tato doba je dána rychlostí zdánlivého pohybu Slunce po obloze a tolerancí vzdálenosti ohniska čočky od

-3CZ 29490 Ul středu optických vláken tvořících svazek 2 optických vláken, při které ještě dochází k efektivnímu navázání světla do vláken.

Napájení řídicí elektroniky 9, prvního krokového motoru 6 a druhého krokového motoru 7 je provedeno pomocí solárního panelu 10. Solární panel 10 je vybaven elektronikou pro úpravu napěťových výkyvů na solárním panelu JO při změně intenzity dopadajícího slunečního světla a akumulátorem energie. Solární panel 10 je připevněn k držáku 5 s čočkou I a otáčí se za Sluncem tak, aby bylo vždy zajištěno jeho maximální osvětlení. Energie ze solárního panelu 1Ό je akumulována do baterie, aby mohla být následně využita k napájení řídicí elektroniky a akčních mechanizmů i v době, kdy není solární panel plně osvícen, tedy když je noc nebo zatažená obloha. Plocha solárního panelu 10 byla zvolena taková, aby panel pokryl energetické nároky celého systému i s ohledem na podnebný pás a průměrný počet dní se zvýšenou oblačností. Systém kromě napájení pomocí solárního panelu 10 umožňuje i napájení pomocí externího zdroje energie, tedy například i ze síťového rozvodu.

Na obr. 1 je pro přehlednost znázorněno příkladné uspořádání obsahující jen jednu kolimační čočku 1, jeden svazek 2 optických vláken, jeden optický filtr 3 a jeden difuzor 4. Pro zvýšení intenzity světla může být ale použito i více kolimačních čoček a více svazků 2 optických vláken, může být také zvýšen počet vláken v jednotlivých_svazcích 2 optických vláken. Optický filtr 3 může být buď společný pro více čoček a svazků 2 optických vláken, nebo individuální. Tedy pro každou dvojici kolimační čočka 1 a svazek 2 optických vláken je použit samostatný optický filtr

3. Všechny použité kolimační čočky I, vstupní strany svazků 2 optických vláken i optické filtry 3 jsou přitom upevněny k držáku 5 způsobem analogickým tomu, který je znázorněn v obr. 1, tedy tak, aby na kolimační čočky 1 dopadalo maximum slunečního záření, vstup každého svazku 2 optických vláken byl při optimálním natočení držáku 5 co nejblíže ohnisku jemu příslušné kolimační čočky 1 a příslušný optický filtr 3 se nacházel mezi kolimační čočkou I a vstupem jí příslušného svazku 2 optických vláken. V případě většího množství svazků 2 optických vláken lze také zvýšit počet difuzorů 4. Jeden difuzor 4 může být buď společný pro více svazků 2 optických vláken, nebo může být pro každý svazek 2 optických vláken použit samostatný difuzor 4.

V obr. 2 je znázorněn detail uspořádání s více kolimačními čočkami I, 1.1, 1.2. 1.3, 1.4. 1.5. 1.6. Pro maximální využití záření dopadávajícího na vstupní plochu se kolimační čočky I, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1,5, 1.6 mohou sdružovat do skupin po sedmi ve tvaru voštiny s jednou kolimační čočkou 1 uprostřed, což je výhodné zejména pro kruhový tvar čoček.

Maximálního využití světla lze dosáhnout pomocí většího množství kolimačních čoček 1 čtvercového půdorysu, které jsou uspořádány do pravidelné matice. Toto uspořádání zde není znázorněno.

Na obr. 3 je podrobněji znázorněno jedno příkladné uspořádání monitorovacího zařízení 8. Monitorovací zařízení 8 se skládá ze soustavy 11 detektorů intenzity světla, což mohou být například fotoodpory nebo fotodiody, které jsou připevněny co nejblíž k ploše 13. Tato plocha 13 je dále připevněna na držák 5 tak, aby byla kolmá k optické ose kolimační čočky 1, jež je také připevněna k držáku 5. Je-li kolimačních čoček I větší počet, jejich optické osy jsou zpravidla navzájem rovnoběžné.

V tomto příkladném provedení je monitorovací zařízení 8 tvořeno soustavou H detektorů intenzity světla sestávající ze čtyř detektorů 11.1, 11,2, 11.3, 11.4, které jsou uspořádány do čtverce a jsou připevněny k ploše 13 kolmé na optickou osu kolimační čočky I.

Detektory 11,1, 11,2, 11,3, 11.4 jsou od sebe odděleny neprůsvitnými stínícími přepážkami 12, které mají v rovině 13 půdorys ve tvaru kříže se středem mezi detektory. Tento křížový půdorys rozděluje plochu 13 na čtyři pole 13.1, 13.2. 13.3 a 13.4. z nichž každé je tedy osazeno jedním z detektorů 11.1.11,2.11,3,11,4.

Zatímco v obr. 1 je držák 5 s monitorovacím zařízením 8 pro názornost zachycen již v poloze pootočené podle pohybu Slunce, v obr. 3 je monitorovací zařízení 8 znázorněno na držáku 5 nacházejícím se v poloze, kterou nazveme základní. V této základní poloze držáku 5 nesoucího monitorovací zařízení 8 je druhá osa 7.1 kolmá na plochu 13 a první osa 6.1 je rovnoběžná s plo-4CZ 29490 U1 chou 13 a zároveň rovnoběžná s rozhraním mezi poli 13.1 a 13.3 a také s navazujícím rozhraním mezi poli 13.2 a 13.4.

V případě osvícení stínících přepážek 12 ze strany jim přivrácené vzniká stín, který dopadá na některé z detektorů 11.1, 11.2, 11.3. 11.4. Pouze v případě, že světlo dopadá přesně v ose kříže tvořeného stínícími přepážkami 12, tedy kolmo na plochu 13, k níž jsou připevněny detektory

11.1, 11,2, 11,3, 11.4, a rovnoběžně s optickou osou kolimaění čočky 1, není zastíněn žádný detektor.

Vyhledávací systém tedy porovnává výstupní signály z detektorů 11.1. 11.2, 11,3. 11.4 a upravuje náklon kolem první osy 6.1 a natočení kolem druhé osy 7.1 držáku 5 s kolimaění čočkou 1, ío s vstupní stranou svazku 2 optických vláken a monitorovacím zařízením 8 tak, aby nebyl zastíněn žádný z detektorů 11.1.11.2.11.3.11.4.

Při náklonu kolem první osy 6.1 proti směru hodinových ručiček se dvojice detektorů 11.1 a 11.2, kterou budeme dále nazývat horní dvojice detektorů, dostane nad dvojici detektorů 11,3 a 11,4, kterou budeme dále nazývat spodní dvojice detektorů. Pro vyhodnocení nutnosti změny úhlu náklonu v rovině kolmé na první osu 6.1 se porovnávají signály z horní dvojice a spodní dvojice detektorů tak, že se vždy pro porovnání vyberou signály toho z dvojice detektorů, který detekuje větší osvětlení. Tedy například je-li v horní dvojici detektorů signál z detektoru 11.1 větší než signál z detektoru 11.2 a je-li současně ve spodní dvojici detektorů například signál z detektoru 11.3 větší než signál z detektoru 11.4, porovná se signál z detektorů 11.1 a 11.3. Následně se úhel náklonu kolem první osy 6.1 se upraví tak, aby signál toho z detektorů porovnávaných v předchozím kroku, který byl původně nižší, vrostl, aniž by tím poklesl signál toho z detektorů, který byl původně vyšší. Ve výše uvedeném ilustrativním přikladu, kdy byly pro porovnání vybrány detektor 11.1 za horní dvojici detektorů a detektor 11.3 za spodní dvojici detektorů, se tedy nastaví úhel náklonu kolem první osy 6.1 tak, aby vzrostl ten ze signálů z detektorů 11.1 a 11.3.

který byl původně nižší, a současně tak, aby ten ze signálů z detektorů 11.1 a 11.3, který byl původně vyšší, nepoklesl.

Podobně se postupuje i při změně úhlu natočení v rovině kolmé na druhou osu 7.1. Pro změnu úhlu natočení kolem osy 7.1 se porovnávají signály z levé dvojice detektorů 11.1 a 11.3 a z pravé dvojice detektorů 11,2 a 11,4. Levá a pravá strana jsou přitom definovány při pohledu ze strany přivrácené stínícím přepážkám 12. Porovnávají se signály z levé a pravé dvojice detektorů tak, že se vždy pro porovnání vyberou signály toho z dvojice detektorů, který detektuje větší osvětlení. Tedy například je-li v levé dvojici signál z detektoru 11.1 větší než signál z detektoru 11.3 a je-li současně v pravé dvojici například signál z detektoru 11.2 větší než signál z detektoru 11.4. porovná se signál z detektorů 11,1 a 11.2. Následně se úhel natočení kolem druhé osy 7.1 upraví tak, aby signál toho z detektorů porovnávaných v předchozím kroku, který byl původně nižší, vrostl, aniž by tím poklesl signál toho z detektorů, který byl původně vyšší. Ve výše uvedeném ilustrativním příkladu, kdy byly pro porovnání vybrány detektor 11.1 za levou dvojici detektorů a detektor 11,2 za pravou dvojici detektorů, se tedy nastaví úhel natočení kolem druhé osy 7.1 tak, aby vzrostl ten ze signálů z detektorů 11.1 a 11.2, který byl původně nižší, a současně tak, aby ten ze signálů z detektorů 11.1 a 11.2, který byl původně vyšší, nepoklesl.

Po každém porovnání se provede změna náklonu kolem první osy 6.1 a natočení kolem druhé osy 7.1 směrem k více osvětlenému detektoru z porovnávané dvojice detektorů o jeden minimální krok (cca 1 úhlový stupeň).

Poté se opět porovnají signály z detektorů 11.1, 11.2, 11.3 a 11.4 výše popsaným způsobem a provede se další změna náklonu kolem první osy 6.1 a další změna natočení kolem druhé osy

7.1. Takto se pokračuje v cyklu až do chvíle, kdy jsou signály ze všech detektorů 11.1, 11.2, 11.3 a 11.4 stejné, tedy na žádný z detektorů 11.1, 11.2, 11.3 a 11.4 není vržen stín z oddělovacích přepážek 12. Přesnost úhlů náklonu a natočení vůči dopadajícímu světlu je dána výškou oddělovacích přepážek, vzdáleností mezi detektory 11.1, 11.2.11.3 a 11.4 a minimálním krokem změny úhlu náklonu kolem první osy 6.1 a natočení kolem druhé osy 7.1. Minimální krok změny úhlu náklonu kolem první osy 6,1 a natočení kolem druhé osy 7.1 se volí tak, aby světlo

-5CZ 29490 Ul v ohnisku kolimační čočky 1 dopadalo na vstupní stranu svazku 2 optických vláken s dostatečnou rezervou v toleranci.

Monitorovací zařízení 8, které je vyobrazené na obr. 3, představuje pouze jedno z mnoha možných uspořádání monitorovacího zařízení 8 v rámci tohoto technického řešení.

Jsou možná také uspořádání s větším počtem stínících přepážek 12 a tedy s plochou 13 rozdělenou na více než čtyři pole. Pokud je plocha 13 rozdělena na více než čtyři pole, je výhodné osadit každé z nich alespoň jedním ze soustavy li detektorů intenzity světla. Je rovněž možné osadit každé z polí, na které stínící přepážky 12 dělí plochu 13, více než jedním detektorem ze soustavy li detektorů intenzity světla.

V některých případech je také výhodné doplnit uspořádání dle obr. 1 o další osy otáčení kromě vyobrazené první osy 6.1 a druhé osy 7.1.

Průmyslová využitelnost

Předkládané řešení je využitelné pro osvětlování nejen uzavřených prostor bez oken, ale i tam, kde je třeba zlepšit nedostatečné stávající osvětlení denním světlem. Toto řešení je tedy možné s výhodou použít pro osvětlování bytových i nebytových prostor, podzemních garáží, půd, sklepů a chodeb. Předkládané řešení je určené jako doplněk k použití zdrojů světla, které vyžadují přívod elektrické energie. Osvětlování těchto prostor tímto systémem je možné v denní době, kdy je využito slunečního záření jako přirozeného zdroje světla bez nutnosti přívodu elektrické energie. Tímto řešením lze tedy ušetřit náklady za elektrickou energii. Na rozdíl osvětlovacích systémů, které využívají umělé osvětlení vyžadující přívod elektrické energie, má předkládaný systém spektrum světla bližší světelnému spektru slunce a je tedy příjemnější (lepší pocitová pohoda) než při použití běžných světelných zdrojů. Z důvodu, že systém vyzařuje spektrum, které je blízké spektru slunečního záření, použitím tohoto systému dojde ke snížení nebezpečí syndromu SAD, Seasonal Affective Disorder.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor obsahující alespoň jednu kolimační čočku (1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6) a alespoň jeden svazek (2) optických vláken, vyznačující se tím, že kolimační čočka (1) a vstupní strana svazku (2) optických vláken jsou upevněny na držáku (5), který je pevně spojen s prvním ramenem (6.2), které je otočné kolem první osy (6.1) a je poháněno prvním krokovým motorem (6), přičemž první krokový motor (6) je svou nepohyblivou částí pevně spojen s druhým ramenem (7.2), které je otočné kolem druhé osy (7.1) a je poháněno druhým krokovým motorem (7), přičemž tento druhý krokový motor (7) je svou nepohyblivou částí pevně spojen s podstavcem (14), a kde dále první osa (6.1) a druhá osa (7.1) mají odchylku 90°nebo blízkou 90°.
2. 2. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle nároku 1, vyznačující se tím, že je osazen monitorovacím zařízením (8) pro určení pozice Slunce, kde toto monitorovací zařízení sestává ze soustavy (11) detektorů intenzity světla připevněných k ploše (13) kolmé na optickou osu kolimační čočky (1) a ze stínících přepážek (12) kolmých na rovinu, v níž leží soustava (11) detektorů intenzity světla, přičemž soustava (11) detektorů intenzity světla se skládá z alespoň čtyř detektorů (11.1, 11.2, 11.3, 11.4) a přičemž dále stínící přepážky (12) rozdělují plochu (13), k níž je upevněna soustava (11) detektorů intenzity světla, na alespoň čtyři pole (13.1, 13.2, 13.3, 13.4), z nichž každé je osazeno alespoň jedním z detektorů (11.1, 11.2, 11.3, 11.4).
3. 3. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle nároku 2, vyznačující se tím, žes jednotlivými detektory ze soustavy (11) detektorů intenzity světla

   -6.

   CZ 29490 Ul i s prvním krokovým motorem (6) a s druhým krokovým motorem (7) je elektricky propojena řídící elektronika (9) pro vyhodnocování signálů z různých polí (13.1, 13.2, 13.3, 13.4) plochy (13) a pro optimalizaci natočení držáku (5) kolem první osy (6.1) a druhé osy (7.1).
4. 4. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle nároku 3, vyznačující se tím, že napájení řídící elektroniky (9) a prvního krokového motoru (6) a druhého krokového motoru (7) je provedeno pomocí solárního panelu s obslužnou elektronikou a s akumulátorem (10).
5. 5. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle kteréhokoli z nároků laž4, vyznačující se tím, že mezi kolimačm čočku (1) a svazek (2) optických vláken je vřazen alespoň jeden optický filtr (3) s transmitancí větší nebo rovnou 75 % pro dopadající světlo s vlnovými délkami v intervalu od 400 nm do 760 nm a s transmitancí menší nebo rovnou 10 % pro dopadající světlo s vlnovými délkami mimo tento interval, přičemž tento optický filtr (3) je upevněn k držáku (5).
6. 6. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačující se tím, že svazek (2) optických vláken je zakončen difuzorem (4) rozptylujícím sluneční záření v místě osvětlení.
7. 7. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle kteréhokoli z nároků lažó, vyznačující se tím, že optická vlákna použitá ve svazku (2) optických vláken jsou multividová s průměrem vlnovodné vrstvy větším než 750 pm.
8. 8. Systém světlovodného vedení pro osvětlování vnitřních prostor podle kteréhokoli z nároků laž7, vyznačující se tím, že optická vlákna použitá ve svazku (2) optických vláken jsou vyrobena z polymemích materiálů na bázi polymethylmetakrylátu nebo ze skla.