DD291663A5

DD291663A5 - ARRANGEMENT FOR STEERING DAY AND ART LIGHT

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}The invention relates to an arrangement for the control of daylight and artificial light, in which the usable energy from the solar and artificial light radiation is used for lighting purposes. According to the invention, photovoltaic thin layers are applied to wall surfaces, windows, surfaces and focused to intensify the utilization of the radiation. The focusing can be done firstly by hologram films with lens or mirror effect, beam splitter and secondly by liquid crystal lenses or a coating. Under the influence of a voltage or incidence of light applied by a charge regulator, an optical effect is produced {steering; Daylight and artificial light; Lighting; photovoltaic thin film; Charge controllers; Light; optical effect}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung ist zur Anwendung bei energiesparenden Beleuchtungsvarianten vorgesehen.The invention is intended for use in energy-saving lighting variants.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

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.According to DE-OS 3801090 a system for the use of incident on structure, walls, paths radiation is known, is obtained in the useful energy from the inexhaustible and environmentally friendly solar radiation. For this purpose, special materials and cables are arranged in energy conversion cells, which consists of a surface of translucent and -resistant, resistant to environmental influences material. It is further provided to assemble the surface of lenses with a field angle 2 w 90 °, so that a collection of energy is possible.

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.An electrical conductor track system for solar generators of spacecraft describes the DE-PS 3210312. The conductor tracks are on the carrier film sections, which are copper-clad, arranged so that the individual sections can be connected to each other in a simple manner. These solutions are to be positively integrated as prerequisites for the creation of energy-saving lighting variants.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.The invention aims to improve the state of the art to the effect that with the help of the solar radiation and the artificial light radiation energy-saving light control is possible.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die nutzbare Energie aus der Solar- und Kunstlichtstrahlung umzusetzen in Energie für Beleuchtungszwecke u. ä.The invention had the object of implementing the usable energy from the solar and artificial light radiation in energy for lighting 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.The object is achieved in that by means of photovoltaic thin films (tandem photovoltaic), which are applied to surfaces such as turning surfaces, windows, body surfaces focusing on the intensive use of radiation by means of hologram films or LC's is made. The focusing can firstly by hologram films with lens or mirror effect, beam splitter, etc. and secondly by liquid crystal lenses or a coating. The two methods can be used both to focus on the photovoltaic layers and for image generation, as well as to direct the daylight into deeper space zones. In order to ensure full utilization of energy even at a small angle of incidence and not so strong radiation, the layers are designed so that the heat and the light rays can fully enter the room. The higher position of the sun in the summer months causes the layers to reflect both heat rays and a majority of the light rays to avoid overspanning and overheating of the space and photovoltaic layers.

Ausführungsbeispielembodiment

Vorteilhafterweise wird eine Fensterscheibe mit der photovoltaischen Schicht, einer Flüssigkristall- bzw.Advantageously, a window pane with the photovoltaic layer, a liquid crystal or

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.Hologram foil layer or both. The layers must be transparent, so as not to obstruct the view. The same applies to the IR layers. Since an image consists of a bundle of light rays and larger superimposed liquid-crystal displays can be produced with a large viewing angle by means of the super-rotating birefringence effect, the liquid-crystal layer can be used as an image processor. The incident photons are converted via planar electrodes into electrical or opto-opto signals and evaluated at an appropriate distance. A light-dark switching of the LC-Schlcht is possible and is controlled by means of a charge controller, which is executable as a printed circuit. Übor the image transfer would then have a "telescope window ** on the monitor, so to speak. A room or outdoor camera would therefore be unnecessary. The converted energy from the photovoltaic layers could in the opposite direction via the planar electrodes supply energy or feed image signals and thus use the window area as a large screen (advertising space) for display. Furthermore, the energy used could, of course, be used to power electronic devices as well as heating, ventilation and air conditioning.

Claims

Arrangement for directing daylight and artificial light using solar energy, characterized in that a photovoltaic layer by means of vapor deposition and a hologram foil and a liquid crystal layer are arranged on a surface under the influence of a voltage applied by a charge regulator or under the influence of light on the change Molecular density and crystal orientation produce an image or an optical effect.

Field of application of the invention

The invention is intended for use in energy-saving lighting variants.

Characteristics of the known state of the Tothnik

According to DE-OS 3801090 a system for the use of incident on structure, walls, paths radiation is known, is obtained in the useful energy from the inexhaustible and environmentally friendly solar radiation. For this purpose, special materials and cables are arranged in energy conversion cells, which consists of a surface of translucent and -resistant, resistant to environmental influences material. It is further proposed to assemble the surface of lenses with a field angle 2 W 90 "so that a collection of the energy becomes possible. An electrical conductor track system for solar generators of spacecraft is described in DE-PS 3210312. The conductor tracks are on the carrier film sections which are copper-clad are arranged, so that the individual sections can be connected to each other in a simple manner.These solutions are to be positively integrated as conditions for the creation of energy-saving lighting variants.

Object of the invention

The invention aims to improve the state of the art to the effect that with the help of the solar radiation and the artificial light radiation energy-saving light control is possible.

Explanation of the essence of the invention

The invention had the object of implementing the usable energy from the solar and artificial light radiation in energy for lighting purposes u.a.

The object is achieved in that by means of photovoltaic thin films (tandem photovoltaic), which are applied to surfaces such as wall surfaces, windows, body surfaces a focus on intensive utilization of the radiation by means of hologram films or LCs is made. The focusing can firstly by hologram films with lens or mirror effect, beam splitter u.a. and secondly by liquid crystal lenses or a coating. The two methods can be used both to focus on the photovoltaic layers and for image generation, as well as to direct the daylight into deeper space zones. Even at a small angle of incidence? and not so strong radiation to ensure full utilization of energy, the layers are designed so that the heat and the light rays can fully enter the room. The higher position of the sun in the summer months causes the layers to reflect both heat rays and a majority of the light rays to avoid overspanning and overheating of the space and photovoltaic layers.

embodiment

Advantageously, a window pane is provided with the photovoltaic layer, a liquid crystal or hologram foil layer or both. The layers must be transparent, so as not to obstruct the view. The same applies to the IR layers. Since an image consists of a bundle of light rays and larger superimposed liquid-crystal displays with a large viewing angle can be produced by means of the super-rotating birefringence effect, the liquid crystal layer can be used as an image processor. The incident photons are converted via planar electrodes into electrical or opto-opto signals and evaluated at an appropriate distance. A light-dark switching of the LC layer is possible and is controlled by means of a charge controller, which is executed as a printed circuit. The image transmission would then be a "telescope window" on the monitor, so a room or outdoor camera would be unnecessary.The converted energy from the photovoltaic layers could in the opposite direction via the planar electrodes supply energy or image signals and Thus, the energy used could of course be used for the supply of electronic devices as well as heating, ventilation and air conditioning.