DD291663A5

DD291663A5 - Anordnung zur lenkung von tages- und kunstlicht

Info

Publication number: DD291663A5
Application number: DD33706990A
Authority: DD
Inventors: Volkmar Nickel
Original assignee: V. Nickel,De
Priority date: 1990-01-12
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1991-07-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lenkung von Tages- und Kunstlicht, bei der die nutzbare Energie aus der Solar- und Kunstlichtstrahlung fuer Beleuchtungszwecke eingesetzt wird. Erfindungsgemaesz werden auf Wandflaechen, Fenster, Koerperflaechen photovoltaische Duennschichten aufgebracht und zur intensiveren Ausnutzung der Strahlung fokussiert. Die Fokussierung kann erstens durch Hologrammfolien mit Linsen- oder Spiegelwirkung, Strahlteiler und zweitens durch Fluessigkristall-Linsen bzw. eine Beschichtung erfolgen. Unter dem Einflusz einer von einem Ladungsregler angelegten Spannung oder Lichteinfall wird eine optische Wirkung erzeugt.{Lenkung; Tages- und Kunstlicht; Beleuchtung; photovoltaische Duennschicht; Ladungsregler; Lichteinfall; optische Wirkung}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist zur Anwendung bei energiesparenden Beleuchtungsvarianten vorgesehen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Nach der DE-OS 3801090 ist ein System zur Nutzung der auf Baukörper, Wände, Wege auftreffenden Strahlung bekannt, bei dem nutzbare Energie aus der unerschöpflichen und umweltfreundlichen Solarstrahlung gewonnen wird. Dazu werden spezielle Werkstoffe und Leitungen in Energieumwandlungszellen angeordnet, wobei diese eine Oberfläche aus lichtdurchlässigem und -beständigem, gegen Umwelteinflüsse beständigem Werkstoff besteht. Es ist weiterhin vorgesehen, die Oberfläche aus Linsen mit einem Feldwinkei 2 w 90° zusammenzusetzen, so daß eine Sammlung der Energie möglich wird.

Ein elektrisches Stromleiterbahnensystem für Solargeneratoren von Raumflugkörpern beschreibt die DE-PS 3210312. Die Stromleiterbahnen sind auf den Trägerfoliensektionen, die kupferkaschiert sind, angeordnet, so daß die einzelnen Sektionen untereinander auf einfache Weise verbunden werden können. Diese Lösungen sind als Voraussetzungen zur Schaffung energiesparender Beleuchtungsvarianten positiv zu integrieren.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, den Stand der Technik dahingehend zu verbessern, daß mit Hilfe der Solarstrahlung und der Kunstlichtstrahlung eine energiesparende Lichtlenkung möglich wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die nutzbare Energie aus der Solar- und Kunstlichtstrahlung umzusetzen in Energie für Beleuchtungszwecke u. ä.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels photovoltaischer Dünnschichten (tandemphotovoltaisch), die auf Flächen wie Wendflächen, Fenster, Körperflächen aufgebracht werden eine Fokussierung zur intensiven Ausnutzung der Strahlung mittels Hologrammfolien bzw. LC's vorgenommen wird. Die Fokussierung kann erstens durch Hologrammfolien mit Linsen- bzw. Spiegelwirkung, Strahlteiler u.ä. und zweitens durch Flüssigkristall-Linsen bzw. einer Beschichtung erfolgen. Die beiden Methoden können sowohl zur Fokussierung auf die photovoltaischen Schichten benutzt werden sowie zur Bilderzeugung, als auch zur Lenkung des Tageslichtes in tiefere Raumzonen. Um auch bei kleinem Einfallswinkel und nicht so starker Einstrahlung eine volle Ausnutzung der Energie zu gewährleisten, sind die Schichten so ausgebildet, daß die Wärme und die Lichtstrahlen voll in den Raum gelangen können. Der höhere Sonnenstand in den Sommermonaten bewirkt, daß die Schichten sowohl Wärmestrahlen reflektieren, als auch einen Großteil der Lichtstrahlen, um eine Überlichtung und Überhitzung des Raumes und der photovoltaischen Schichten zu vermeiden.

Ausführungsbeispiel

Vorteilhafterweise wird eine Fensterscheibe mit der photovoltaischen Schicht, einer Flüssigkristall- bzw.

Hologrammfolienschicht oder beiden versehen. Die Schichten müssen durchsichtig sein, um den Ausblick nicht zu behindern. Das gleiche trifft auf die IR-Schichten zu. Da ein Bild aus einem Bündel von Lichtstrahlen besteht und mit Hilfe des superdrehenden Doppelbrechungseffektes größere un^ '’-chere Flüssigkristallbildschirme mit großem Betrachtungswinkel herstellbar sind, kann die Flüssigkristall-Schicht als ^ildprozessor genutzt werden. Die auftreffenden Photonen werden über Planar-Elektroden in elektrische bzw. opto-opto Signale umgewandelt und in entsprechender Entfernung ausgewertet. Eine Hell-Dunkelschaltung der LC-Schlcht ist möglich und wird mit Hilfe eines Ladungsreglers, der als gedruckte Schaltung ausführbar ist, gesteuert. Übor die Bildübertragung hätte man dann sozusagen ein „Teleskop-Fenster** auf dem Monitor. Eine Raum- bzw. Außenkamera wäre somit unnötig. Die umgewandelte Energie aus den photovoltaischen Schichten könnte in umgekehrter Richtung über die Planar-Elektroden Energie zuführen bzw. Bildsignale speisen und somit die Fensterfläche als Groß-Bildschirm (Werbeflächen) zur Darstellung nutzen. Des weiteren könnte die genutzte Energie natürlich für die Speisung von elektronischen Geräten sowie Heizung, Lüftung und Klima genutzt werden.

Claims

Anordnung zur Lenkung von Tages- und Kunstlicht unter Verwendung von Solarenergie, gekennzeichnet dadurch, daß auf einer Fläche eine photovoltaische Schicht mittels Bedampfen und eine Hologrammfolie sowie eine Flüssigkristallschicht angeordnet sind, die unter dem Einfluß einer von einem Ladungsregler angelegten Spannung oder unter Lichteinfall über die Änderung der Moleküldichte und Kristallorientierung ein Bild bzw. eine optische Wirkung erzeugen.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist zur Anwendung bei energiesparenden Beleuchtungsvarianten vorgesehen.

Charakteristik des bekannten Standes der Tothnik

Nach der DE-OS 3801090 ist ein System zur Nutzung der auf Baukörper, Wände, Wege auftreffenden Strahlung bekannt, bei dem nutzbare Energie aus der unerschöpflichen und umweltfreundlichen Solarstrahlung gewonnen wird. Dazu werden spezielle Werkstoffe und Leitungen in Energieumwandlungszellen angeordnet, wobei diese eine Oberfläche aus lichtdurchlässigem und -beständigem, gegen Umwelteinflüsse beständigem Werkstoff besteht. Es ist weiterhin vorgesehen, die Oberfläche aus Linsen mit einem Feldwinkel 2 w 90" zusammenzusetzen, so daß eine Sammlung der Energie möglich wird. Ein elektrisches Stromleiterbahnensystem für Solargeneratoren von Raumflugkörpern beschreibt die DE-PS 3210312. Die Stromleiterbahnen sind auf den Trägerfoliensektionen, die kupferkaschiert sind, angeordnet, so daß die einzelnen Sektionen untereinander auf einfache Weise verbunden werden können. Diese Lösungen sind als Voraussetzungen zur Schaffung energiesparender Beleuchtungsvarianten positiv zu integrieren.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, den Stand der Technik dahingehend zu verbessern, daß mit Hilfe der Solarstrahlung und der Kunstlichtstrahlung eine energiesparende Lichtlenkung möglich wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die nutzbare Energie aus der Solar- und Kunstlichtstrahlung umzusetzen in Energie für Beleuchtungszwecke u.a.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels photovoltaischer Dünnschichten (tandemphotovoltaisch), die auf Flächen wie Wandflächen, Fenster, Körperflächen aufgebracht werden eine Fokussierung zur intensiven Ausnutzung der Strahlung mittels Hologrammfolien bzw. LCs vorgenommen wird. Die Fokussierung kann erstens durch Hologrammfolien mit Linsen- bzw. Spiegelwirkung, Strahlteiler u.a. und zweitens durch Flüssigkristall-Linsen bzw. einer Beschichtung erfolgen. Die beiden Methoden können sowohl zur Fokussierung auf die photovoltaischen Schichten benutzt werden sowie zur Bilderzeugung, als auch zur Lenkung des Tageslichtes in tiefere Raumzonen. Um auch bei kleinem Einfallswink?! und nicht so starker Einstrahlung eine volle Ausnutzung der Energie zu gewährleisten, sind die Schichten so ausgebildet, daß die Wärme und die Lichtstrahlen voll in den Raum gelangen können. Der höhere Sonnenstand in den Sommermonaten bewirkt, daß die Schichten sowohl Wärmestrahlen reflektieren, als auch einen Großteil der Lichtstrahlen, um eine Überlichtung und Überhitzung des Raumes und der photovoltaischen Schichten zu vermeiden.

Ausführungsbeispiel

Vorteilhafterweise wird eine Fensterscheibe mit der photovoltaischen Schicht, einer Flüssigkristall- bzw. Hologrammfolienschicht oder beiden versehen. Die Schichten müssen durchsichtig sein, um den Ausblick nicht zu behindern. Das gleiche trifft auf die IR-Schichten zu. Da ein Bild aus einem Bündel von Lichtstrahlen besteht und mit Hilfe des superdrehenden Doppelbrechungseffektes größere un^ ''~chere Flüssigkristallbildschirme mit großem Betrachtungswinkel herstellbar sind, kann die Flüssigkristall-Schicht als ^ildprozessor genutzt werden. Die auftreffenden Photonen werden über Planar-Elektroden in elektrische bzw. opto-opto Signale umgewandelt und in entsprechender Entfernung ausgewertet. Eine Hell-Dunkelschaltung der LC-Schicht ist möglich und wird mit Hilfe eines Ladungsreglers, der als gedruckte Schaltung ausführbar ist, gesteuert. Übor die Bildübertragung hätte man dann sozusagen ein „Teleskop-Fenster" auf dem Monitor. Eine Raum- bzw. Außenkamera wäre somit unnötig. Die umgewandelte Energie aus den photovoltaischen Schichten könnte in umgekehrter Richtung über die Planar-Elektroden Energie zuführen bzw. Bildsignale speisen und somit die Fensterfläche als Groß-Bildschirm (Werbeflächen) zur Darstellung nutzen. Des weiteren könnte die genutzte Energie natürlich für die Speisung von elektronischen Geräten sowie Heizung, Lüftung und Klima genutzt werden.