[發明專利]太陽光引入教室的裝置

無效

• 申請號: 201110241722.2
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102954436A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 張平
• 申請（專利權）人: 張平
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及可再生能源領域，涉及太陽能，特別是涉及一種太陽光引入教室的方法。

背景技術

太陽能正在世界上形成一股熱潮，我國太陽能資源十分豐富，它的優勢不需要燃料、不占耕地、沒有污染，運行成本低。太陽能利用產業發展前景非常廣闊，太陽能利用不會產生輻射或空氣污染。

南京玻璃纖維研究設計院張耀明在《中國工程科學》期刊上發表的《采集太陽光的照明系統研究》中照明能耗是人類所有能源消耗中最多的一項，發達國家的照明約占總能耗的9％以上，我國發達地區的照明能耗占總能耗的6％～9％。以美國為例，每天花在照明上的費用高達1億美元以上，占全部發電量的1/4左右，而在照明用電中真正用于發光的僅不過25％，其余則變為熱能散發于空間。眾所周知，太陽光是最典型、能量最強的自然光源，取之不盡，用之不竭，但僅有很少一部分通過玻璃窗、天窗射入室內，大部分隨著日月交替而白白流逝了。為此開發利用太陽光照明技術意義重大，不僅表現在節能上，同時符合人類追求生活質量和生活環境的要求。

1998年1月至2001年2月由德國、意大利、瑞典的建筑師和研究人員共同完成了太陽光和硫燈組合照明系統的研究，簡稱人造日光(Arthelio)。它是由定日鏡、耦合系統、硫燈、電子控制部件、光管等幾部分構成。定日鏡是透鏡，由德國Semperlux公司研制，裝在屋頂跟蹤太陽。在得不到足夠太陽光時，光源自動切換為1000W硫燈。

上述介紹的照明系統在國外被稱為“光窗”(Skylight)或“日光管”(Tubular?Skylight)，目前在許多學校和老人院使用，存在的問題是系統結構龐大、安裝工藝復雜、太陽光的有效利用率低、導光管內層的反射薄膜加工難度大等。

我國政府于1996年5月啟動的“綠色照明工程”至今僅限于在中西部等地區推廣太陽能光伏發電照明。對太陽能的研究主要著眼于熱利用，尚未將太陽光導入室內列入議事日程。20世紀90年代初，沈陽建筑工程學院曾進行過光導采光系統的研制。該實驗裝置采用四塊直徑為200mm凸透鏡聚焦太陽光，焦點處安裝玻璃光纖傳導光束，傳輸距離10m以內，距離光纖端頭1m時照度相當40W的白熾燈，效率較低，距實用還有很長的距離。中國科學院南京天文儀器研究中心也做過這方面探討，但裝置不實用，難以推廣。

我國專利：200610024971.5《多鏡頭聚焦腔的太陽光照明用采集傳輸系統》解決了多鏡頭聚焦腔的太陽光的采光效率，但是采用多個小直徑的光學透鏡在透鏡組合平臺上太陽光的利用率不高。

發明內容

本發明的技術問題在于：如何在利用室外太陽光給室內照明？

本發明的技術方案是：在教學樓頂樓設置太陽光聚焦腔(3)太陽光對光纖焦點頭(2)聚焦，光纖束(4)將太陽光傳輸到教室內太陽光照明端(11)(11)，室內太陽光照明端(11)內均有光折射裝置(7)。

本發明的技術方案的可以進一步改進為：

優選地，所述聚焦腔(3)內有中空雙層隔熱菲涅爾光學透鏡(1)。

優選地，所述室內太陽光照明端(11)有光散射裝置。

優選地，所述聚焦腔(3)內有光纖焦點頭(2)，光纖焦點頭(2)由光纖束(4)與光學玻璃熱熔而成。

優選地，所述聚焦腔(3)內有光纖焦點頭(2)，光纖焦點頭(2)有防散射結構。

優選地，所述聚焦腔(3)是封閉結構。

優選地，所述室內太陽光照明端(11)內由光纖束(4)、光學反射鏡(7)、凹透鏡(8)和散射屏(9)組成。

優選地，所述室內太陽光照明端(11)是封閉結構。

本發明的技術方案的優點是：利用樓頂太陽光聚焦傳輸到教室內替代照明。

附圖標記說明

1-菲涅爾光學透鏡(1)，2-光纖焦點頭(2)，3-聚焦腔(3)，4-光纖束(4)，5-聚焦腔固定耳環(5)，6-太陽光，7-光學反射鏡(7)，8-凹透鏡(8)，9-散射屏(9)，10-照明太陽光，11-室內太陽光照明端(11)。

附圖說明

圖1是聚焦腔結構圖和工作圖。

圖2是室內太陽光照明端結構圖

具體實施方式

實施例1

在教室樓頂聚焦太陽光聚焦于光纖束后，由光纖束傳輸到教室內，再由室內太陽光照明端替代照明。

最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。