[實用新型]一種陽光智能入戶裝置

無效

• 申請號: 201020286511.1
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN201867653U
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 李建敏;任戰雄
• 申請（專利權）人: 李建敏
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;H02N6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種陽光采集導入裝置，具體涉及一種陽光智能入戶裝置。?

背景技術

隨著建設用地的緊張和建筑功能的日趨復雜，城市建筑趨向高層化和密集化，僅依靠傳統的采光方式已經不能滿足建筑物內部的采光要求。即使戶外陽光燦爛，但大部分辦公室、住宅等室內場所也是昏暗陰沉，這在無形之中增加了人工照明的電能損耗，而且對長期在此環境中生活與工作的人們身心健康帶來不良影響。?

于是便出現了陽光采集導入裝置，它能夠將室外的陽光導入室內，進而節約電能。該技術核心部分主要包括陽光跟蹤技術、陽光采集技術、以及光纖傳輸技術三部分。?

對于固定在地球上的某一點，同一天的不同時刻、同一年的不同季節，太陽的高度角與方位角都不相同，那么陽光跟蹤技術就特別重要。因為，只有陽光垂直照射到陽光采集裝置上，陽光采集裝置的采集效率才最高。?

目前的陽光跟蹤技術主要通過光探測器探測陽光的高度角與方位角，如我國專利申請號為：200910048562.2，在探測器頂部上安裝四個光電傳感器(靈敏硅光電池或者光敏電阻)，所述光電傳感器分布在探測器頂部已頂部中心為圓心的內接正方形四個頂點上，光電傳感器與探測器頂部平面呈45度夾角。當陽光垂直入射時探測器頂部時，相對的兩個光電傳感器感應到的強度正好相等。當光線與光探測器呈一定角度入射時，相對的兩個光電傳感器產生的信號出現差異，該差異信號傳輸給信號處理部分，信號處理部分根據該差異信號驅動機械傳動部分轉動，實現對陽光的跟蹤。?

但是，該陽光跟蹤裝置必須在光電傳感器探測到的信號強度大于預先?設定的閾值時才能啟動。那么在陰云天氣，陽光被遮住后光電傳感器探測到的信號強度減小，該陽光跟蹤裝置停止動作，當陽光重新出現時，又需要重新跟蹤，所耗時間較長。如果遇見陽光時隱時現的天氣，該跟蹤裝置還容易在頻繁的轉換過程中損壞。?

同時，一年四季的陽光強度差異很大，比如冬天正午的太陽可能還不如夏天的早晨陽光強。那么，啟動閾值的設定也將成為該技術的難點，當然閾值設定越低越好，但閾值過低時，陽光采集裝置采集到的陽光不足以提供室內照明需求，而且對于光電傳感器的精度要求非常高。?

由上可知，目前的陽光跟蹤技術，在適應天氣的復雜多變方面具有較大的不足。?

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型目的在于種提供一種在陰云、多云等光照不足的復雜天氣變化下仍能準確跟蹤太陽軌跡的陽光智能入戶裝置。?

為了實現上述發明目的，本實用新型所采用的技術方案如下：?

一種陽光智能入戶裝置，包括裝配在一起的陽光采集組件、光纖傳導組件、光電探測器、信號處理模塊以及機械傳動部分；所述陽光采集組件與所述光纖傳導組件連接；所述光電探測器與所述信號處理模塊連接，所述信號處理模塊與所述機械傳動部分電連接；在所述信號處理模塊上還連接有一接收衛星授時信號的GPS模塊。?

優選的，所述陽光采集組件包括支撐筒、光學透鏡、紫外與紅外濾光片以及光纖耦合器；所述光學透鏡設置于所述支撐筒的開口處；所述紫外與紅外濾光片設置于所述支撐筒的筒身或設置于光纖耦合器內；所述光纖耦合器設置于所述支撐筒的筒底。?

優選的，所述光學透鏡是菲涅爾透鏡、球面透鏡或非球面透鏡。?

優選的，在所述光學透鏡上設置有一層可見光增透膜。?

優選的，在所述機械傳動部分上還架設有太陽能收集儲能裝置。?

優選的，所述太陽能收集儲能裝置包括光伏電池板以及與所述光伏電池板相連的太陽能蓄電池。?

優選的，所述光電探測器與所述陽光采集組件的光軸相互平行。?

優選的，所述光纖傳導組件中的光纖為大口徑聚合物光纖、PMMA塑料光纖、石英光纖。?

優選的，所述光電探測器包括一遮光筒；在所述遮光筒頂部中心安裝有一小透鏡；在所述遮光筒頂部的同心圓的內接正方形頂點上設置有四個室外照度傳感器，所述室外照度傳感器與所述信號處理模塊連接；所述室外照度傳感器與所述遮光筒頂部呈45度夾角；在所述遮光筒筒底的同心圓的內接正方形頂點上設置有四個精調跟蹤傳感器，所述精調跟蹤傳感器與所述信號處理模塊連接。?

優選的，所述室外照度傳感器和精調跟蹤傳感器為光敏電阻或硅光電池。?

本實用新型在現有陽光采集導入裝置基礎上增加了接收衛星授時的GPS模塊以及信號處理模塊構成的跟蹤單元，信號處理模塊根據衛星授時信號計算得出一太陽方位角信號、以及一太陽高度角信號，機械傳動部分根據太陽方位角信號與所述太陽高度角信號轉動以跟蹤太陽運行軌跡。?