RU2406942C2 - Heliotechnical device for eliminating biological darkness in multistorey buildings - Google Patents
Heliotechnical device for eliminating biological darkness in multistorey buildings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2406942C2 RU2406942C2 RU2008146360/06A RU2008146360A RU2406942C2 RU 2406942 C2 RU2406942 C2 RU 2406942C2 RU 2008146360/06 A RU2008146360/06 A RU 2008146360/06A RU 2008146360 A RU2008146360 A RU 2008146360A RU 2406942 C2 RU2406942 C2 RU 2406942C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy
- building
- solar
- fiber
- light
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое в качестве изобретения гелиотехническое устройство позволяет использовать коротковолновый спектр солнечной радиации для освещения, санации помещений, эритемной профилактики в многоэтажных зданиях и состоит из параболического концентратора и электрического излучателя, систем вертикального и горизонтального транспортирования и распределителей солнечной радиации в здании, а также фотоэлектрического преобразователя и электрического аккумулятора для обеспечения освещения помещений при отсутствии солнечного облучения.The solar technology proposed as an invention makes it possible to use the short-wave spectrum of solar radiation for lighting, sanitation, erythema prophylaxis in high-rise buildings and consists of a parabolic concentrator and an electric emitter, vertical and horizontal transportation systems and solar radiation distributors in the building, as well as a photoelectric converter and electric battery to provide room lighting in the absence of solar radiation .
Предлагаемое изобретение относится к отраслям: гелиотехника, электротехника, строительство и коммунальная гигиена.The present invention relates to the fields of: solar engineering, electrical engineering, construction and municipal hygiene.
Уровень техники. В настоящее время формируется новое направление активного использования солнечной энергии для освещения зданий. Роль естественного освещения среды обитания человека весьма существенна. Нет другого фактора в природе, который так непосредственно и комплексно влияет на здоровье человека и гигиену его жилища. Неслучайно великому архитектору прошлого Франку Райту принадлежит изречение: «Никто не может осветить дом лучше бога».The level of technology. A new area of active use of solar energy for lighting buildings is currently being formed. The role of natural lighting of the human environment is very significant. There is no other factor in nature that directly and comprehensively affects human health and the hygiene of his home. It is no coincidence that the great architect of the past, Frank Wright, has the saying: "No one can light a house better than God."
Предложенные гелиотехнические установки можно разделить на два типа -одноступенчатой и двухступенчатой трансформацией солнечного света. Оба типа имеют приемно-концентрирующее устройство, состоящее из гелиостата и зеркального отражателя, который в установках первого типа направляет солнечный свет непосредственно в здание. В установках второго типа передача света осуществляется с помощью световых шахт. Исследования показывают, что дополнительное использование света экономит 40-70% электроэнергии.The proposed solar systems can be divided into two types - one-stage and two-stage transformation of sunlight. Both types have a receiving and concentrating device consisting of a heliostat and a mirror reflector, which in the first type of installations directs sunlight directly into the building. In installations of the second type, light is transmitted using light shafts. Studies show that additional use of light saves 40-70% of electricity.
В оптических гелиоустановках можно использовать электрическое освещение, получаемое от фотоэлектрических батарей. Фотоэлектрическое освещение, объединенное с оптически управляемой системой естественного освещения, позволяет создать децентрализованную энергоэффективную систему.Optical solar systems can use electric lighting from photovoltaic batteries. Photovoltaic lighting, combined with an optically controlled natural daylight system, creates a decentralized, energy-efficient system.
В настоящее время получила большое распространение оптическая система с применением полых трубчатых световодов. Впервые они были применены в начале 90-х годов XX века в Австралии, а затем в США и Канаде. Наиболее широко новая технология используется в последние годы после организации серийного производства световодов в Италии и Великобритании. В настоящее время Технический комитет ТСЗ 38 Международной комиссии по освещению всемерно поддерживает развитие систем с использование солнечной энергии.Currently, a widespread optical system using hollow tubular optical fibers. They were first used in the early 90s of the XX century in Australia, and then in the USA and Canada. The most widely used new technology in recent years after the organization of serial production of optical fibers in Italy and the UK. Currently, the Technical Committee TSK 38 of the International Commission on Lighting fully supports the development of systems using solar energy.
Системы естественного освещения зданий с применением полых трубчатых световодов находят широкое практическое применение. Они состоят из: светопринимающего, транспортирующего, светорассеивающего узлов. Светоприемное устройство в виде прозрачного купола, являясь « оптической воронкой», заполняет световод естественным светом. Устройство располагается вне здания и соединено с транспортирующим свет узлом. Транспортирующий узел - это набор стыкуемых между собой алюминиевых труб прямолинейной и коленчатой формы с полимерным многослойным покрытием с коэффициентом отражения более до 0,99. Свет от светоприемного устройства распространяется вдоль световода и при многократном отражении выходит в освещаемое помещение через диффузор. Налажено производство световодов диаметром труб от 250 до 900 мм и колен, обеспечивающих поворот от 0 до 90 град.Natural lighting systems for buildings using hollow tubular light guides are widely used. They consist of: light-receiving, transporting, light-scattering nodes. The light-receiving device in the form of a transparent dome, being an “optical funnel”, fills the light guide with natural light. The device is located outside the building and is connected to the light transporting unit. A transporting unit is a set of rectilinear and elbow-shaped aluminum pipes joined together with a polymer multilayer coating with a reflection coefficient of up to 0.99. The light from the light receiving device propagates along the light guide and, upon repeated reflection, enters the illuminated room through a diffuser. The production of light guides with a diameter of pipes from 250 to 900 mm and elbows providing a turn from 0 to 90 degrees was established.
На практике эта оптическая система под название SanPipe реализуется Британской компанией Monodraught для освещения жилых коттеджей и офисов и школ. Компания сообщает, что ее система экономит до 75% электроэнергии.In practice, this optical system called SanPipe is implemented by the British company Monodraught for lighting residential cottages and offices and schools. The company says its system saves up to 75% of electricity.
Следует обратить внимание, что при проектировании таких оптических систем из-за сравнительно небольшой энергетической мощности приемного устройства решается проблема естественного освещения единичных помещений. Подобные светотехнические гелиосистемы предназначены только для освещения и не предусматривают санацию внутренней среды и эритемного профилактического облучения, так как коротковолновое излучение солнца полностью задерживается в приемном устройстве. Эти важные физиологические функции солнечной радиации должны сопутствовать естественному освещению помещений. Они существенны в климатических условиях например России, где на большой территории наблюдается биологическая тьма или сумерки. В российских нормах по проектированию и строительству зданий СНиП 2.07.01-89 2 «Проектирование и застройка городских и сельских зданий» установлено требование обязательной инсоляции зданий для бактерицидной очистки внутренней среды. Однако эти нормы повсеместно нарушаются, так как применяемые конструкции окон препятствует прохождение в помещения активного спектра солнечной радиации, что обуславливает биологическую тьму в помещениях, в частности, находящихся на подземных этажах зданий (Турулов В.А. »Энергетическая оценка эффективности инсоляции помещений» журн. »Жилищное строительство» №3, 2007, стр.22-24.).It should be noted that in the design of such optical systems, due to the relatively small power capacity of the receiving device, the problem of natural lighting of individual rooms is solved. Such lighting solar systems are intended only for lighting and do not provide for the sanitation of the internal environment and erythema preventive exposure, since the short-wave radiation from the sun is completely delayed in the receiving device. These important physiological functions of solar radiation should accompany the natural illumination of the premises. They are significant in climatic conditions such as Russia, where biological darkness or twilight is observed over a large area. The Russian standards for the design and construction of buildings SNiP 2.07.01-89 2 “Design and development of urban and rural buildings” establish the requirement for mandatory insolation of buildings for bactericidal cleaning of the internal environment. However, these norms are violated everywhere, since the applied window construction prevents the active spectrum of solar radiation from passing into the premises, which causes biological darkness in the rooms, in particular, on the underground floors of buildings (Turulov V.A. "Energy assessment of the efficiency of insolation of rooms", journal. "Housing" No. 3, 2007, pp. 22-24.).
Здания в основном имеют систему бокового естественного освещения. Коэффициент полезного действия такого освещения составляет 2-10%, при этом наблюдается значительная неравномерность распределения освещения в помещениях, что отрицательно влияет на зрительный аппарат человека. Для повышения уровня естественного освещения помещений увеличивается площадь окон и зачастую применяется панорамное и ленточное остекление фасада. Такие светопрозрачные конструкции приводят к большим энергозатратам зданий зимой и особенно в летний период при кондиционировании помещений.Buildings mainly have a sidelight system. The efficiency of such lighting is 2-10%, while there is a significant uneven distribution of lighting in the rooms, which negatively affects the visual apparatus of a person. To increase the level of natural lighting in the premises, the area of windows is increased and panoramic and tape glazing of the facade is often used. Such translucent structures lead to high energy consumption of buildings in winter and especially in the summer when air conditioning.
В строительной практике распространяется возведение подземных сооружений, лишенных природного освещения, поэтому единственным способом естественного освещения таких сооружений является транспортировка солнечной энергии через верхнюю часть здания.In construction practice, the construction of underground structures devoid of natural lighting is distributed, so the only way to naturally illuminate such structures is to transport solar energy through the upper part of the building.
Известна конструкция осветительного устройства (патент на изобретение RU №2029909 «Осветительное устройство» от 27.02.1995 г.), которое концентрирует солнечные лучи и передает их в операционные для бактерицидной обработки воздуха.The known design of the lighting device (patent for the invention RU No. 2029909 "Lighting device" from 02.27.1995), which concentrates the sun's rays and transfers them to the operating rooms for bactericidal treatment of air.
Наиболее близкой к технической сущности является заявка автора на изобретение «Устройство для санации воздуха и эритемного облучения помещений», RU №2006108175/06 (008888) от 15.03.2006, которая имеет положительное решение и принята за прототип.Closest to the technical essence is the author’s application for the invention “Device for air sanitation and erythema irradiation of premises”, RU No. 2006108175/06 (008888) dated 03.15.2006, which has a positive decision and was adopted as a prototype.
Недостатком конструкций прототипа является то, что в нем применяется однополый световод, что затрудняет транспортировку энергии в многоэтажных зданиях, а также не предусматривается преобразование и аккумуляция концентрированной солнечной энергии в электрическую для освещения здания при отсутствии солнечного облучения.The disadvantage of the designs of the prototype is that it uses a same-sex fiber, which makes it difficult to transport energy in multi-story buildings, and also does not provide for the conversion and accumulation of concentrated solar energy into electrical energy to illuminate the building in the absence of solar radiation.
ЦЕЛЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ГЕЛИОТЕХНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ, БАКТЕРИЦИДНОЙ САНАЦИИ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ И ЭРИТЕМНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ В МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЯХ КОНЦЕНТРИРОВАННЫМ СОЛНЕЧНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ, ПРИ ЭТОМ ЧАСТЬ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРЕОБРАЗУЕТСЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ, АККУМУЛИРУЕТСЯ И ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ ПРИРОДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.The invention aims GELIOTEHNICHESKOE device for natural lighting, bactericidal SANATION INTERNAL PROTECTION AND PREVENTION erythema multi-storey buildings concentrated solar radiation, with a portion of the light energy is converted into electrical, accumulates and is used in the absence of natural radiation.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для санации воздуха и эритемного облучения помещений, содержащем параболический гелиоконцентратор, облучатель, отражатель, магистральный и рабочий световоды, рассеиватель и вентилятор, магистральный световод выполнен многожильным, состоящим из поэтажных жил и центрального световода, а также предусмотрен узел фотоэлектрического преобразования и аккумулирования солнечной энергии, в который через центральный световод поступает концентрированное излучение, равномерно рассеивающееся линзой.This goal is achieved by the fact that in the device for air sanitation and erythemal irradiation of premises containing a parabolic helioconcentrator, irradiator, reflector, main and working fibers, diffuser and fan, the main fiber is multi-core, consisting of floor conductors and a central fiber, and there is also a unit photoelectric conversion and accumulation of solar energy, into which concentrated radiation enters through the central fiber, is it evenly scattered nozoy.
Конструкция устройства представлена на следующих чертежах:The design of the device is presented in the following drawings:
Фиг.1. Общая схема: А - узел приема солнечной энергии,Figure 1. The general scheme: A is the site for receiving solar energy,
Б - схема транспортировки,B - transportation scheme,
В - узел фотоэлектрического преобразования и аккумулирования.In - node photovoltaic conversion and storage.
Фиг.2. Узел приема солнечной энергии:Figure 2. Solar energy receiving unit:
а) позиция гелиоконцентратора при ясном небе,a) the position of the solar concentrator in a clear sky,
б) позиция гелиоконцентратора при отсутствии солнечного облучения. b) the position of the solar concentrator in the absence of solar radiation.
Фиг.3. Поэтажная транспортировка солнечной энергии в здании. Figure 3. Floor transportation of solar energy in the building.
Фиг.4. Узел фотоэлектрического преобразования и аккумулирования солнечной энергии.Figure 4. Knot of photovoltaic conversion and storage of solar energy.
Общую схему гелиотехнического устройства для ликвидации биологической тьмы в многоэтажных зданиях иллюстрирует фиг.1. Устройство состоит из приемного узла: гелиоконцентратора и излучателя (фиг.1А); транспортной сети, включающей магистральный световод, состоящий из центрального световода и поэтажных жил (фиг.1 Б); а также узла с фотоэлектрическим преобразователем и аккумуляторами энергии (фиг.1В).Figure 1 illustrates the general scheme of a solar technology device for eliminating biological darkness in multi-story buildings. The device consists of a receiving node: helioconcentrator and emitter (figa); transport network, including the main fiber, consisting of a central fiber and floor conductors (Fig.1 B); as well as a node with a photoelectric converter and energy batteries (pigv).
В узле приема солнечной радиации параболический гелиоконцентратор 1 шарнирно соединен с электрическим излучателем 7 (фиг.2). Для передачи энергии от гелиоконцентратора использован принцип оптической системы телескопа Мерсена. Система состоит из параболического гелиоконцентратора 1 и отражателя 2, на выходе которого создается пучок света (кома), который направлен в магистральный световод 3. Световод 3 отделен от гелиоконцентратора 1 кварцевой диафрагмой 16In the site of receiving solar radiation, a
Излучатель 7 при ясной погоде поднят для поступления солнечных лучей на поверхность концентратора 1 (фиг.2а). При отсутствии солнечной радиации излучатель 7 закрывает внутреннее пространство гелиоконцентратора 1, изолируя его от внешних воздействий (фиг.2б). Для изменения позиции излучателя 7 применяется телескопическая штанга 8, двигатель 9 и фотоэлемент 10. На внутренней поверхности излучателя 7 размещаются лампы 11, излучающие на поверхность гелиоконцентратора 1 энергию, обеспечивая с помощью отражателя 2 поступление комы электрического излучения в световод 3 (фиг.2б).The emitter 7 in clear weather is raised for the arrival of sunlight on the surface of the concentrator 1 (figa). In the absence of solar radiation, the emitter 7 closes the inner space of the
Для транспортировки световой энергии от узла приема предусматривается световод 3, который состоит из поэтажных жил 4, предназначенных для вертикального поэтажного перемещения энергии и центрального световода 5 для передачи энергии в узел фотоэлектрического преобразования солнечной радиации (рис.3.).To transport light energy from the receiving unit, a light guide 3 is provided, which consists of
Количество поэтажных жил 4 в световоде 3 зависит от энергетической мощности гелиоконцентратора 1 и потребности в поэтажном распределении энергии. Поэтажные световодные жилы 4 располагаются по наружному периметру световода 3, в середине которого размещается центральный световод 5.The number of
С внешней стороны световод 3 имеет вентилируемую воздушную прослойку 6. Для транспортирования энергии на соответствующий этаж здания одна из жил 4 световода 3 поворачивается и соединяется с рабочим световодом 12, из которого энергия распределяется между локальными световодами 13. На конце световода 13 устанавливается осветитель 14.From the outside, the light guide 3 has a ventilated
В начале рабочего световода 12 предусматривается диафрагма из кварцевого стекла 16 и вытяжной вентилятор 15 (фиг.3а). К световодной жиле 4, где присоединяется рабочий световод 12, устанавливается автоматически действующая заслонка 17.At the beginning of the working
Световод 5 и световодные поэтажные жилы 4 перед узлом фотоэлектрического преобразования солнечной энергии соединяются (фиг.4). В устье объединенного световода 19 перед его входом в узел фотоэлектрического преобразования устанавливается рассеивающая линза 18 (фиг.4). Узел включает зону 20, которая ограничена ограждающими перфорированными конструкциями 22 (фиг.4). На внутренней поверхности конструкции 22 укрепляются фотоэлектрические элементы 21. Для съема тепла из зоны 20, где солнечная радиация активно трансформируется в тепловую энергию, предусматривается воздушная прослойка 6, через которую вентилируется воздух (фиг.4.).The
Электроэнергия, полученная от фотоэлектрических элементов 21, собирается в аккумуляторах 23.The electric power received from the
Действие устройства.Device action.
Предлагаемое устройство основано на концентрации и зеркальном переносе солнечной энергии без изменения спектрального состава солнечной радиации. В соответствии с общей схемой устройства (фиг.1) приемный элемент состоит из параболического концентратора 1, который шарнирно соединен с излучателем 7, что позволяет в зависимости от погодных условий автоматически с помощью фотоэлемента 10 двигателя 9 и телескопической штанги 8 обеспечивать соответствующую позицию электрического излучателя 7 для приема солнечной радиации (фиг.2.а.). При отсутствии солнечной радиации устройство функционирует с применением электрической энергии от аккумуляторов 23 (фиг.2б и фиг.4).The proposed device is based on the concentration and mirror transfer of solar energy without changing the spectral composition of solar radiation. In accordance with the general scheme of the device (Fig. 1), the receiving element consists of a
В ясную погоду концентратор солнечной энергии открыт (фиг.2а.). Для этого по сигналу фотоэлемента 10 с помощью двигателя 9 и штанги 8 излучатель 7 открывает концентратор 1 в позицию, при которой излучатель не затеняет солнечные лучи, поступающие на приемную поверхность концентратора 1 (фиг.2а). Отражаясь от параболического концентратора 1, солнечные лучи фокусируются на отражателе 2, который собирает их в кому и направляет в световод 3 (фиг.2а).In clear weather, the solar energy concentrator is open (figa.). To do this, according to the signal of the
При наступлении пасмурной погоды по сигналу фотоэлемента 10 срабатывает двигатель 9, который с помощью штанги 8 опускает излучатель 7, изолируя концентратор 1 от внешней среды. При необходимости автоматически включаются источники электроэнергии 11, работающие от аккумуляторов 23 в узле фотоэлектрического преобразования (фиг.4). Световой поток от излучателя 7, который может иметь любой набор ламп (для имитации солнечного излучения), облучает концентратор 1 (фиг.2б). Далее механизм перемещения электроэнергии аналогичен транспортированию солнечной радиации, которое было описано выше.When cloudy weather occurs, the signal from the
Кома светового концентрированного пятна солнечной радиации поступает от отражателя 2 в световод 3, при этом узел приема энергии для исключения воздушной тяги изолируется от световода 3 кварцевой диафрагмой 16, которая пропускает коротковолновый спектр солнечной радиации. Световод 3 состоит из нескольких поэтажных жил 4, распределенных по контуру (фиг.2, сечение 1-1). Поэтажные жилы 4 предназначены для поэтажного переноса энергии. Диаметр и количество жил 4 в световоде 3 зависит от мощности гелиоколлектора, этажности здания и числа облучаемых участков.A coma of a concentrated light spot of solar radiation enters from the
В центре световода 3 располагается центральный световод 5, через который солнечная радиация проходит в узел фотоэлектрического преобразования (фиг.1В).In the center of the light guide 3, a central
Высокая концентрация солнечной радиации, несмотря на зеркальные поверхности световода, создает условия избыточного нагрева его поверхностей, и в этой связи необходим теплосъем с внешней поверхности световода 3. Для охлаждения световода 3 предусматривается воздушная рубашка 6, через которую принудительно или за счет гравитационного давления движется воздух (фиг.2, фиг.4)).A high concentration of solar radiation, despite the mirrored surfaces of the fiber, creates conditions for excessive heating of its surfaces, and therefore, heat removal from the outer surface of the fiber 3 is necessary. To cool the fiber 3, an
На фиг.3 показана схема поэтажного распределения энергии. Одна из световодных поэтажных жил 4, подойдя к соответствующему этажу, при повороте присоединяется к этажному горизонтальному рабочему световоду 12 и для распределения энергии по этажу проходит через локальные световоды 13. На концах световодов 13 предусматривается осветитель 14, в котором концентрированный световой поток рассеивается перед тем, как поступить в помещение. Осветитель 14 имеет пространственную сетку жалюзи из микроперьев, которая равномерно распределяет в помещении световой поток.Figure 3 shows a diagram of the floor distribution of energy. One of the light
Чтобы исключить воздушные поэтажные перетоки из жил 4 при работе вентилятора 15, перед ним в начале горизонтального световода 12 ставится кварцевая диафрагма 16 (фиг.3а), которая пропускает весь коротковолновый спектр солнечной радиации, обеспечивая, кроме видимого спектра, поступление в помещение бактерицидной и эритемной составляющей солнечной радиации, ликвидируя биологическую тьму в помещениях. Осветитель 14 служит также для воздухозабора. Воздух из помещения с помощью вентилятора 15 через осветитель 14 проходит навстречу световому потоку по локальным 13 и горизонтальным световодам 12. При прохождении через эти световоды воздух обрабатывается концентрированной солнечной радиацией, проходящей через них, при этом энергетическая доза облучения воздуха намного превышает летальную дозу для любой патогенной флоры. С помощью вентилятор 15 обработанный воздух вновь поступает в помещения. Кроме такой активной обработки воздуха с помощью осветителя 14 концентрированный световой поток рассеивается, облучая и тем самым обеззараживая поверхности помещения. Одновременно с бактерицидным осветитель 14 подает в помещение эритемное излучение солнечной радиации, что в зависимости от климатических условий и учитывая возможность изменения концентрации светового потока обеспечивает профилактическую дозу в зоне облучения.To exclude air-borne floor flows from
В местах соединения световодной поэтажной жилы 4 с горизонтальным рабочим световодом 12 предусматривается заслонка, которая регулирует поступление энергии в горизонтальные поэтажные рабочие световоды 12 (фиг.3б). При необходимости полного или частичного ограничения поступления энергии на этаж заслонка закрывается и световой поток через жилу 4 проходит в узел фотоэлектрического преобразования солнечной энергии (фиг.4).At the junction of the light
Для приведения в действие двигателя 9 для установки соответствующей взаимной позиции концентратора 1 и излучателя 7, а также для питания ламп 11 при отсутствии природного облучения в здании предусматривается узел фотоэлектрического преобразования солнечной радиации (фиг.1В).To actuate the
Концентрированная солнечная радиация через световод 5 и световодные жилы 4 проходит в камеру 20, при этом в устье световода 19, где собирается световой поток из жил 4 и световода 5, устанавливается линза 18. Она обеспечивает равномерное облучение фотоэлектрических элементов 21. Полученная электроэнергия сохраняется в аккумуляторах 23 и используется для работы двигателя 9 для функционирования излучателя 7 в пасмурное и ночное время.Concentrated solar radiation passes through the
Фотоэлектрические элементы 21 крепятся к перфорированной поверхности 22, через которую вентилируется камера 20. Для устранения теплоизбытков в камере 20 и для теплосъема с внешней поверхности 22 предусматривается воздушная рубашка 6, через которую вентилируется воздух. Объединение воздушной рубашки 6 с системой приточно-вытяжной вентиляции здания позволяет использовать тепловую составляющую солнечной радиации, которая принимается гелиоконцентратором.The
Основные преимущества устройства.The main advantages of the device.
1. Предлагаемое в качестве изобретения гелиотехническое устройство в отличие от существующих систем естественного освещения зданий ликвидирует биологическую тьму, что обеспечивает санацию среды обитания, возможность получения профилактической дозы эритемного облучения как природным, а при его дефиците искусственным ультрафиолетовым облучением.1. The proposed solar invention, in contrast to the existing natural lighting systems of buildings, eliminates biological darkness, which ensures the rehabilitation of the environment, the possibility of obtaining a preventive dose of erythema radiation as natural, and if it is deficient, artificial ultraviolet radiation.
2. Учитывая большие резервы солнечной радиации в видимом диапазоне спектра, а также высокий коэффициент полезного действия устройства (до 0,9) во многих регионах устройство может сократить расходы электроэнергии на освещение здания на 50%-70%. Этому во многом способствует использование солнечной радиации в ночное время с помощью фотоэлектрического преобразования.2. Given the large reserves of solar radiation in the visible range of the spectrum, as well as the high efficiency of the device (up to 0.9) in many regions, the device can reduce the cost of electricity for lighting a building by 50% -70%. This is greatly facilitated by the use of solar radiation at night using photoelectric conversion.
3. Устройство позволяет транспортировать солнечную радиацию, не изменяя спектрального состава, в зоны, не доступные для современных систем естественного освещения, например в подземные этажи здания. При этом, учитывая значительную концентрацию солнечной радиации параболическим гелиоконцентратором, а также высокий коэффициент отражением светового потока (0,9-0,95) при его прохождении в зеркальных световодах, возможно перемещение энергии на значительные расстояния как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях.3. The device allows you to transport solar radiation, without changing the spectral composition, in areas not available for modern natural lighting systems, for example, in the underground floors of a building. Moreover, given the significant concentration of solar radiation by the parabolic helioconcentrator, as well as the high reflection coefficient of the light flux (0.9-0.95) during its passage in the mirror fibers, it is possible to move energy over significant distances both in the vertical and horizontal directions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146360/06A RU2406942C2 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | Heliotechnical device for eliminating biological darkness in multistorey buildings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146360/06A RU2406942C2 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | Heliotechnical device for eliminating biological darkness in multistorey buildings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008146360A RU2008146360A (en) | 2010-05-27 |
RU2406942C2 true RU2406942C2 (en) | 2010-12-20 |
Family
ID=42680083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008146360/06A RU2406942C2 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | Heliotechnical device for eliminating biological darkness in multistorey buildings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2406942C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU201686U1 (en) * | 2020-05-20 | 2020-12-28 | Александр Михайлович Галкин | DEVICE FOR AUTONOMOUS LIGHTING OF OBJECTS ISOLATED FROM SOLAR LIGHT |
-
2008
- 2008-11-24 RU RU2008146360/06A patent/RU2406942C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU201686U1 (en) * | 2020-05-20 | 2020-12-28 | Александр Михайлович Галкин | DEVICE FOR AUTONOMOUS LIGHTING OF OBJECTS ISOLATED FROM SOLAR LIGHT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008146360A (en) | 2010-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mayhoub | Innovative daylighting systems’ challenges: A critical study | |
US4389085A (en) | Lighting system utilizing the sunlight | |
CN201827822U (en) | Dual-lens condensed light and parallel light transmission sunlamp illuminator | |
Wong et al. | Introducing natural lighting into the enclosed lift lobbies of highrise buildings by remote source lighting system | |
Onubogu et al. | Review of active and passive daylighting technologies for sustainable building | |
Singh et al. | A novel method for making laser cut panel based daylight collector coupled to a tubular light guide | |
Song et al. | Application of highly concentrated sunlight transmission and daylighting indoor via plastic optical fibers with comprehensive cooling approaches | |
Bisht et al. | Performance analysis of a passive tubular skylight using rectilinear parabolic-profile integrated with plane reflectors and wedge prism | |
Abdul-Rahman et al. | Limitations in current day lighting related solar concentration devices: A critical review | |
JP2015207481A (en) | Sunlight guiding system | |
RU2406942C2 (en) | Heliotechnical device for eliminating biological darkness in multistorey buildings | |
Callow et al. | Air-clad optical rod daylighting system | |
Abd Kadir et al. | Potential of light pipes system in Malaysian climate | |
RU2468288C1 (en) | Solar self-directing fibre optic lighting device | |
André et al. | Daylighting by optical fiber | |
El-saggan et al. | A Review of the Evolution of Daylighting Applications and Systems Over Time for Green Buildings | |
Thakkar | Experimental study of Tubular Skylight and comparison with Artificial Lighting of standard ratings | |
RU2676819C2 (en) | Optical fibering lighting device with optical method of tracking a stable concentrator for the sun | |
Ekren et al. | An investigation into the usability of straight light-pipes in Istanbul | |
Zhang | Daylighting performance of tubular solar light pipes: measurement, modelling and validation. | |
Baroncini et al. | Numerical and experimental analysis of the ‘Double Light Pipe’, a new system for daylight distribution in interior spaces | |
CN204062839U (en) | Novel energy-conserving lighting illumination system | |
Rosemann et al. | Cost-effective controlled illumination using daylighting and electric lighting in a dual-function prism light guide | |
RU2236652C1 (en) | Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light | |
US20190093841A1 (en) | Solar Tube |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101125 |