[發明專利]自然光照明系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201310367588.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103471031A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 賴應源
• 申請（專利權）人: 賴應源
• 主分類號: F21S19/00
• 分類號: F21S19/00;F21S9/03;F21S11/00;F21V8/00;G05D3/12
• 代理公司: 泉州勁翔專利事務所(普通合伙) 35216
• 代理人: 王小明

技術領域

本發明涉及太陽能設備領域，尤其是涉及的是自然光照明系統；本發明還涉及該自然光照明系統的控制方法。

背景技術

目前，國內照明用電量占全國用電量約10%，白天需要照明的地方和用電量也有相當大的比例，如：隧道、地下商場、車庫、地鐵站、地下室等全部長時間采用電光源作為照明，消耗了大量的電能，加劇了電力緊張。有些隧道采用減少照明燈的數量，來降低能耗，同時也帶來了安全隱患。而且當今，再生能源的研究已經成為人們研究的一重大課題。而太陽能作為一種重要的再生能源，其應用已經越來越廣泛，例如，太陽能熱水器、太陽能空調等。在照明領域，若能充分利用太陽能，則可節省巨額電量，因此，需要一種利用自然光照明系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可控制、具有較長照明時間并且可以利用自然光照明和利用太陽能的自然光照明系統及其控制方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種自然光照明系統，包括依次順序連接的太陽能采集裝置、導光裝置和照明裝置，所述太陽能采集裝置還連接有控制裝置，所述控制裝置可以控制太陽能采集裝置與太陽光之間的角度；所述太陽能采集裝置由若干個凹鏡和凸鏡組成，用于集合太陽光；所述太陽能采集裝置還連接有太陽能發電裝置，所述太陽能發電裝置通過蓄電池與照明裝置連接。

優選的，所述導光裝置為光導纖維或內置若干組平面鏡、棱鏡的光導管。

優選的，所述照明裝置包括電燈泡和照明燈泡，所述照明燈泡為具有平面鏡或多棱鏡或凹鏡和凸鏡組結構的燈泡。

優選的，所述太陽能發電裝置為光伏發電裝置。

優選的，所述控制裝置包括有時間繼電器的控制電路，可以定時給予太陽能采集裝置轉動信號。

優選的，所述控制裝置包括多個不同位置的光強感應器，根據各個光強感應器感應的光強差異調整太陽能采集裝置的旋轉角度。

優選的，所述控制裝置包括多個設于太陽能采集裝置集光焦點周圍的熱感應器，根據各個熱感應器感應的熱能差異調整太陽能采集裝置的旋轉角度。

優選的，所述導光裝置的前端或末端還設有紫外線濾光片或紅外線濾光片。

一種自然光照明系統的控制方法，包括：

步驟1、所述控制裝置控制調整所述太陽能采集裝置與太陽光之間的入射角度；

步驟2、所述太陽能采集裝置將所述太陽光采集并匯集成集光束；

步驟3、將所述集光束分為兩路，第一路所述集光束通過所述導光裝置傳導至照明裝置，進行照明；第二路所述集光束通過所述太陽能發電裝置將太陽能轉換為電能，并通過蓄電池存儲電能，蓄電池為照明裝置提供電能，照明裝置進行照明。

優選的，所述太陽能發電裝置為光伏發電裝置，所述蓄電池為鋰電池。

通過采用上述的技術方案，本發明的有益效果是：本發明設有控制裝置可以控制太陽能采集裝置自動跟蹤太陽達到最佳采光角度，或者控制太陽能采集裝置的采光量調整照明裝置的照明亮度；采用直接傳導太陽光照明和太陽光轉換為電能后由電燈泡照明兩種方案并行使用，系統可靠性更高；而且系統中還設有蓄電池使本發明在無自然光的時間段內也可以持續照明。

附圖說明

圖1為本發明實施例1組成示意圖；

（圖中標識：1、控制裝置；2、太陽能采集裝置；3、導光裝置；4、照明裝置；5、太陽能發電裝置；6、蓄電池；41、照明燈泡；42、電燈泡）。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例來進一步說明本發明。

如圖1所示，本發明自然光照明系統，包括依次順序連接的控制裝置1、太陽能采集裝置2、導光裝置3和照明裝置4；所述控制裝置1包括多個設于太陽能采集裝置2的集光焦點周圍的熱感應器，其可以根據各個熱感應器感應的熱能差異自動調整太陽能采集裝置2與太陽光的角度，以達到最佳采光效果；所述太陽能采集裝置2由分別上下布置的一凸鏡和一凹鏡組成，太陽光經過凹鏡的集合和凸鏡的整理形成集光束;所述導光裝置3為光導纖維，所述照明裝置4為帶有凹鏡和凸鏡結構的照明燈泡41；太陽能采集裝置2生成的集光束通過導光裝置3傳導至照明燈泡41發散后照明；所述太陽能采集裝置2還連接有太陽能發電裝置5，所述太陽能發電裝置5連接蓄電池6，所述蓄電池6連接照明裝置4，所述照明裝置4還包括電燈泡42；所述太陽能發電裝置5為光伏發電裝置，將太陽能采集裝置2采集的太陽光轉換為電能；蓄電池6為鋰電池，存儲太陽能發電裝置5轉換的電能并為照明裝置4的電燈泡42供電。

一種自然光照明系統的控制方法，包括：