[實用新型]一種太陽光光纖照明裝置

有效

• 申請號: 201420810080.2
• 申請日: 2014-12-20
• 公開（公告）號: CN204313212U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 金星
• 申請（專利權）人: 遵義師范學院
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;A01G9/24;F21V8/00;H02S20/32
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術領域

本實用新型涉及一種照明裝置，具體涉及一種太陽光光纖照明裝置。

背景技術

溫室是一種在寒冷季節進行農作物栽培的生產設施，適宜的溫室光照對農作物的生長有很大的促進作用；光是植物進行物質代謝和能量代謝的基本因素，也是形成溫室小氣候的主要因素。但是存在問題是：溫室采光會受地理位置、季節、天氣、日照時間等因素的影響，再加上溫室覆蓋材料對光線的吸收和反射，以及覆蓋材料老化、粘灰、結露等因素，導致溫室內的光照強度只有外界光照強度的70%～80%，隨著使用時間延長，覆蓋材料的透光率還會進一步下降。為解決溫室光照不足的問題，常在溫室內采用電光源進行補光，但存在的問題是：電光源補光的方法需要消耗電能，長期使用勢必增加生產成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種無需消耗電能的太陽光光纖照明裝置。

為了實現上述目的，本申請提出一種太陽光光纖照明裝置，包括電機、太陽能電池板、蓄電池、太陽光聚光器、光耦合器、光電傳感器、光纖束和菲涅爾透鏡；所述太陽光聚光器和太陽能電池板設置在安裝板上，所述安裝板上設有兩個光電傳感器，所述光電傳感器上方分別設有互相垂直的遮光板，所述安裝板下方設有兩個互相垂直的電機，所述電機連接到蓄電池，所述蓄電池連接到太陽能電池板，所述太陽光聚光器下方設有光耦合器，所述光耦合器連接到光纖束，所述光纖束分別連接到錐形腔上端，所述錐形腔下端連接菲涅爾透鏡。

與現有技術相比，本實用新型具有下列優點：本實用新型以室外自然太陽光作為光源，利用所述菲涅爾透鏡將室外的自然光導入光纖，經過所述光纖束傳輸，然后通過錐形腔和菲涅爾透鏡的二次配光后，把自然光均勻高效地傳輸并照射到溫室內，帶來自然光照明的特殊效果；所述光纖束照明，相比傳統電光源，可以利用太陽光中對農作物有益的的光譜，有效促進農作物的生長發育；由于光纖柔軟、重量輕，因此可以引導光纖到達農作物枝葉濃密處和植株下部的葉面，解決矮層農作物光照不足的問題；所述太陽能電池板帶動電機轉動，無需消耗電能；所述電機帶動安裝板移動，對太陽的自動追隨，跟蹤精度較高，結構簡單。

作為優選的方案，所述太陽光聚光器為菲涅爾透鏡，共設有6塊，按2×3陣列分布，材料選用折射率1.49，極限透過率92.4%的PMMA，具有良好的透明性、化學穩定性和耐候性，菲涅爾透鏡光面朝太陽光，單鏡有效通光面積為230mm×230rnrn、環距為lmm、焦距為248rnm、最小焦斑直徑為7.5mm，當接受面處在光軸248mm處時透鏡效率高。

作為優選的方案，所述錐形腔的深度60mm，基圓直徑10mm，頂圓直徑60mm，反光面反射率94%，與菲涅爾透鏡的優化組合，可以獲得最佳的配光效率。

作為優選的方案，所述光纖束由空芯光纖排列組成，所述空芯光纖內壁鍍有厚度?1um?銀膜，光纖束外設有保護套管，可以提高反射率、降低傳輸損耗，同時對光纖束進行保護。

作為優選的方案，所述空芯光纖的入射端安裝玻璃耦合透鏡，所述玻璃耦合透鏡為截面直徑10mm，軸向長度5mm，透光率≥91%，耦合效率為85%的圓柱形自聚焦透鏡，使入射光平行于光纖入射端面法線，所述玻璃耦合透鏡的光軸與入射端面法線重合，將采集到的太陽光高效地耦合進入光纖。

附圖說明

圖1為本實用新型的太陽光光纖照明裝置的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

如圖1所示，一種太陽光光纖照明裝置，包括安裝板1、遮光板2、太陽能電池板3、太陽能聚光器4、光電傳感器5、俯仰驅動電機6、水平驅動電機7、光耦合器8、光纖束9、錐形腔10、菲涅爾透鏡11、農作物12、嚙合齒13、蓄電池14。

如圖1所示，太陽光聚光器4和太陽能電池板3安裝在安裝板1上，太陽光聚光器4為按2×3陣列分布的6塊菲涅爾透鏡，安裝板1上的兩端設置兩個光電傳感器5，兩個光電傳感器5上方分別設有一個遮光板2，兩個遮光板5互相垂直，安裝板1下方設有一個俯仰驅動電機6和一個水平驅動電機7，俯仰驅動電機6和水平驅動電機7轉軸上設有齒輪，俯仰驅動電機6和水平驅動電機7分別連接到安裝板1兩端的蓄電池14，蓄電池14連接到太陽能電池板3，安裝板1下設有與俯仰驅動電機6和水平驅動電機7轉軸上的齒輪嚙合的嚙合齒13，與太陽光聚光器4下方設有光耦合器8，光耦合器8連接到光纖束9，每一條光纖束9分別連接到錐形腔10上端，錐形腔10下端連接菲涅爾透鏡11，菲涅爾透鏡11下方種植農作物12。