TW201309985A - 太陽能照明系統 - Google Patents

Abstract

一種太陽能照明系統，用以提供光線至一特定場所，包括至少一集光器、一導光模組、至少一放光單元、至少一太陽能薄膜電池、至少一控制暨儲放電設備及至少一發光裝置。集光器置於該特定場所外，用以接收外界光線；導光模組連接於該集光器以導引傳送上述接收到的光線；放光單元連接於該導光模組並置於該特定場所內，用以放出由該導光模組傳導的光線；太陽能薄膜電池置於該集光器下方，用以接收透過該集光器的光線並轉換成電能儲存於控制暨儲放電設備；發光裝置設置於該集光器上方，以配合於外部光線不足時，藉由上述電能轉換提供光線給上述集光器。

Description

太陽能照明系統

本發明乃是關於一種太陽能照明系統，特別是指一種利用太陽的自然光提供照明至需要的特定場所，以節省電能。

觀察目前所有的場所照明，包括隧道、停車場、室內照明、溫室照明…等，都是使用電能轉成換光線，以提供所需的照明。這些方式都需要耗費相當的電能，雖然照明設備不斷的改進，以節省消耗的電能。然而，仍是避免不了需要消耗電能。

緣是，本發明人有感上述問題之可改善，乃潛心研究並配合學理之運用，而提出一種應用太陽的自然光，導引以照明至所需要的場所之本發明。

本發明所要解決的技術問題，在於提供一種太陽能照明系統，應用太陽的自然光，導引以照明至所需要的場所，可以不需要消耗電能，以達到節能減碳的環保趨勢。

為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方案，提供一種太陽能照明系統，用以提供光線至一特定場所。該太陽能照明系統包括至少一集光器係置於該特定場所外，用以接收外界光線；一導光模組係連接該至少一集光器，用以導引由該至少一集光器接收到的光線；至少一放光單元係連接該導光模組並置於該特定場所內，用以放 出由該導光模組傳導的光線；至少一太陽能薄膜電池係置於該至少一集光器的下方，以接收透過該至少一集光器的光線並轉換成電能並儲存於至少一控制暨儲放電設備；及至少一發光裝置係設置於該至少一集光器的上方，配合於外部光線不足時，藉由上述電能提供光線給上述至少一集光器。

本發明具有以下有益效果：本發明可以將自然光導引至需要照明的場所。在一般情況下，不需要耗費電能，符合節能環保的趨勢。甚至，在自然光不足的情況下，可以利用太陽能自動補充照明的亮度，因此更能節能減碳的目的。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參考圖1，為本發明之太陽能照明系統之側面示意圖。本發明之一種太陽能照明系統100，用以提供光線至一特定場所200，該太陽能照明系統100包括至少一個集光器10、一導光模組20、至少一個放光單元30、至少一太陽能薄膜電池40及至少一發光裝置50。

導光模組20連接該至少一集光器10，用以導引由該至少一集光器10接收到的光線。該至少一放光單元30連接該導光模組20並置於該特定場所內，用以放出由該導光模 組20傳導的光線。該至少一太陽能薄膜電池40置於該至少一集光器10的下方，以接收透過該至少一集光器10的光線並轉換成電能並儲於一儲電裝置。該至少一發光裝置50設置於該至少一集光器10的上方，配合於外部光線不足時，藉由上述電能提供光線給該至少一集光器10。

本實施例的特定場所是以隧道為例，然而本發明可應用於任何需要照明的場合，例如地下室、住家、溫室、礦坑…等，並不以此為限。

請參閱圖1A，為圖1的A部份的局部放大示意圖。該至少一集光器10置於該特定場所100外，用以接收外界光線，該至少一集光器10包括多個稜鏡或透鏡或合併之光學單元11、12，每一光學單元11、12包括一入光面111、121以接收光線、一折射面112、122以折射上述接收的光線、及一出光面113、124以將上述折射後的光線導出該光學單元11、12。光學單元11、12將光線集中至該光學單元11、12的特定部份並傳導至該導光模組20，上述特定部份可以是如本實施例圖示的中間部位。然而並不限制於此，特定部份可以是集光器10的側面，主要乃視光學路徑的設計而定。

本實施例中該些光學單元11、12乃是依光學路徑排列，其中該至少一集光器10以串接或陣列方式組裝，並以軸承或類似結構貫穿，呈非水平式排列。然而並不限制於此，例如可以是呈平行排列、環狀排列、柵狀排列、或多個矩型排列…等。光學單元11、12將光線集中至出光面124傳導至該導光模組20。該些光學單元11、12可以藉由連接部13局部彼此相連，但連接部13可以是省略的。 該些光學單元11、12置於該至少一太陽能薄膜電池40的頂面。

補充說明一點，該些光學單元11、12的出光面也可以是設在光學單元的側面，使得光線由光學單元的側面導出。

如圖1所示，其中該導光模組20可以是光纖、光學薄膜、或液態導光材料等，且具有多個導光微結構22以導出光纖內的光線，該些導光微結構22接觸於該至少一放光單元30。導光微結構22例如是微凸粒、微凹陷，使光線在該些地方不再全反射而得以被導引穿過光纖表面而進入該些放光單元30。該導光模組20可以藉由至少一延伸部21連接於光學單元11、12，或直接形成供光線入射的入射面。但不限制於此。

本實施例中該至少一放光單元30包括一連接於該導光模組20的接觸部31俾供光線耦合、以及一由該接觸部31延伸的光學部32，該光學部32外露於該特定場所以聚焦或擴散光線。

請同時參閱圖1及圖2，本實施例進一步包括至少一光感測器60於該特定場所200內、及一電性連接該太陽能薄膜電池40的控制暨儲放電設備70，光感測器60用以感應該特定場所200的照明亮度並傳輸一感測訊號至該控制暨儲放電設備70。控制暨儲放電設備70內可整合儲電裝置、放電裝置及相關的控制電路。當感應到特定場所200的亮度低於一預設值時，即由控制暨儲放電設備70啟動發光裝置50。發光裝置50可以是LED燈…等光源。本實施例當然亦可連接市電於控制暨儲放電設備70，以因應太陽能電力不足的情況下，提供電力於發光裝置50。

是以，透過本發明之太陽能照明系統，具有如下述之特點及功能：

一、本發明可以將自然光導引至需要照明的場所。在一般情況下，不需要耗費電能，符合節能環保的趨勢。

二、本發明在自然光不足的情況下，可以利用太陽能自動補充照明的亮度，因此更能節能減碳的目的。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧太陽能照明系統

10‧‧‧集光器

11、12‧‧‧光學單元

111、121‧‧‧入光面

112、122‧‧‧反射面

113、124‧‧‧出光面

123‧‧‧斜面

13‧‧‧連接部

20‧‧‧導光模組

21‧‧‧延伸部

22‧‧‧導光微結構

30‧‧‧放光單元

31‧‧‧接觸部

32‧‧‧光學部

40‧‧‧太陽能薄膜電池

50‧‧‧發光裝置

60‧‧‧光感測器

70‧‧‧控制暨儲放電設備

200‧‧‧特定場所

圖1，為本發明之太陽能照明系統之側面示意圖。

圖1A，為圖1的A部份的局部放大示意圖。

圖2，為本發明之太陽能照明系統之方塊示意圖。

100‧‧‧太陽能照明系統

10‧‧‧集光器

20‧‧‧導光模組

21‧‧‧延伸部

22‧‧‧導光微結構

30‧‧‧放光單元

31‧‧‧接觸部

32‧‧‧光學部

40‧‧‧太陽能薄膜電池

50‧‧‧發光裝置

60‧‧‧光感測器

70‧‧‧控制暨儲放電設備

200‧‧‧特定場所

Claims (7)

1. 一種太陽能照明系統，用以提供光線至一特定場所，包括：至少一集光器，置於該特定場所外，用以接收外界光線；一導光模組，連接該至少一集光器，用以導引由該至少一集光器接收到的光線；至少一放光單元，連接該導光模組並置於該特定場所內，用以放出由該導光模組傳導的光線；至少一太陽能薄膜電池，置於該至少一集光器的下方，以接收透過該至少一集光器的光線並轉換成電能；至少一控制暨儲放電設備，電性連接該太陽能薄膜電池，以儲存或釋放上述電能；及至少一發光裝置，設置於該至少一集光器的上方，配合於外部光線不足時，藉由上述電能提供光線給上述至少一集光器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能照明系統，其中該至少一集光器包括多個稜鏡或透鏡或合併之光學單元，每一光學單元包括一入光面以接收光線、一折射面以折射上述接收的光線、及一出光面以將上述折射後的光線導出該光學單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能照明系統，其中該至少一集光器以串接或陣列方式組裝，並以軸承或類似結構貫穿，呈非水平式排列。
4. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能照明系統，其中該些光學單元依光學路徑排列，將光線集中至該光學單 元的特定部份並傳導至該導光模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能照明系統，其中該導光模組可為光纖、光學薄膜或液態導光材料，且具有多個導光微結構以導出光纖內的光線。
6. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能照明系統，其中該放光單元包括一連接於該導光模組的接觸部俾供光線耦合、以及一由該接觸部延伸的光學部，該光學部外露於該特定場所。
7. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能照明系統，進一步包括至少一光感測器置於該特定場所內，該光感測器感測該特定場所的照明亮度並傳輸一感測訊號至該控制暨儲放電設備。