一種自然光照明系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能設備領域，尤其是涉及一種自然光照明系統。
技術背景
[0002]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，充分利用室外自然光，營造符合光照要求的，照度較為均勻的建筑室內環境，對于節約能源、保護人眼視力、真實再現事物色彩和創造良好的視覺空間等都具有重要的意義。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術中的上述缺陷，提供一種自然光照明系統。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]提供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，還包括用于調節太陽能采集裝置與太陽光之間的角度的太陽光自動跟蹤裝置，及依次順序連接在所述太陽能采集裝置上的導熱裝置、發電機和儲能裝置，所述儲能裝置與所述照明裝置相連;所述太陽能采集裝置包括用于集合太陽光的透鏡及用于將太陽光的熱能與可見光分離的分離器，分離出的熱能通過所述導熱裝置傳給所述發電機后存儲在所述儲能裝置內、并用于為所述照明裝置供電，分離出的可見光通過所述導光裝置與所述照明裝置連接。
[0006]在本實用新型所述的自然光照明系統中，所述分離器為具有中空內腔的透明制件，所述分離器的內腔填充有透明的導熱材料，所述導熱材料與所述導熱裝置相連。
[0007]在本實用新型所述的自然光照明系統中，所述太陽光自動跟蹤裝置包括光感元件、支撐架及調節機構，所述光感元件固定在所述支撐架的周緣，所述支撐架可活動的連接在所述調節機構上。
[0008]在本實用新型所述的自然光照明系統中，所述透鏡固定在所述支撐架的一端，所述分離器位于所述支撐架內。
[0009]在本實用新型所述的自然光照明系統中，所述透鏡為菲涅爾透鏡。
[0010]在本實用新型所述的自然光照明系統中，所述發電機為斯特林發電機。
[0011]在本實用新型所述的自然光照明系統中，所述儲能裝置為蓄電池。
[0012]在本實用新型所述的自然光照明系統中，所述導光裝置包括導光光纖及光纖對接器。
[0013]綜上所示，實施本實用新型的一種自然光照明系統，具有以下有益效果:本申請的太陽能采集裝置與照明裝置之間連接有兩條功能不同的支路。其中一條支路用于將光能中的熱輻射能通過導熱裝置及發電機存儲在儲能裝置中，在夜晚或無理想光照時候可以通過儲能裝置進行補給照明，從而實現具有可持續、全天候工作的效能。另一條支路直接通過大尺寸光纖或光纖束模組直接將可見光進行收集和傳導，以實現為照明裝置提供光能光源。本申請的自然光照明系統無需額外電能，無任何污染排放，具有綠色環保、節能、健康、經濟、安全等特點。
【附圖說明】
[0014]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0015]圖1是本實用新型實施例提供的自然光照明系統的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1所示自然光照明系統的分離器分別與導熱裝置及導光裝置連接的結構示意圖；
[0017]圖3是圖1所示自然光照明系統的照明裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]如圖1所示，本實用新型較佳實施例提供了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1、導光裝置2和照明裝置3。進一步的，該系統還包括用于調節太陽能采集裝置I與太陽光之間的角度的太陽光自動跟蹤裝置7，及依次順序連接在太陽能采集裝置I上的導熱裝置4、發電機5和儲能裝置6，儲能裝置6連接在照明裝置3上。太陽能采集裝置I包括用于集合太陽光的透鏡11及用于將太陽光的熱能與可見光分離的分離器12(如圖2所示)，分離出的熱能通過導熱裝置4傳給發電機5后存儲在儲能裝置6內、并用于為照明裝置3供電，分離出的可見光通過導光裝置2與照明裝置3連接。
[0020]太陽光自動跟蹤裝置7包括光感元件71、支撐架72及調節機構73，透鏡11固定在支撐架72上，光感元件71固定在支撐架72的周緣、并位于透鏡11的集光區域周圍，支撐架72可活動的連接在調節機構73上，調節機構73用于調整支撐架72的高度及方位，使透鏡11達到最佳采光效果。具體的，調節機構73包括電機及控制器(均未標號)，光感元件71用于感應太陽光，并向控制器發出信號，控制器根據光感元件71發出的信號調整電機的轉速及轉動方向，從而調整透鏡11與太陽光的角度，達到最佳采光效果，提高太陽能的采集利用率。本實施例中，光感元件71所在平面與透鏡11所在平面相平行，當光感元件71感應到太陽光直射時，太陽光也直射透鏡11，此時透鏡11的采光效果最好。
[0021]太陽能采集裝置I包括透鏡11、透鏡支架(未示出)及分離器12，透鏡11通過透鏡支架固定在支撐架72的一端，分離器12固定在支撐架72內。結合圖2所示，分離器12為具有中空內腔的制件，分離器12由透明材料制成，分離器12的內腔填充有透明的導熱材料13，該導熱材料13與導熱裝置4相連通。
[0022]如圖1和圖2所示，當太陽光通過透鏡11后，透鏡11獲得匯聚光，匯聚光經過分離器12后，匯聚光的熱能與可見光相分離，分離后的熱能通過導熱裝置4傳給發電機5后存儲在儲能裝置6內、并用于為照明裝置3供電，而分離出的可見光直接通過導光裝置2與照明裝置3連接。
[0023]本實施例中，透鏡11為菲涅爾透鏡(Fresnellens)，以增加匯聚光的強度，導光裝置2包括導光光纖21及光纖對接器22，發電機5為斯特林(Stirling)發電機，儲能裝置6為蓄電池。
[0024]進一步的，導光裝置2與照明裝置3的連接處設置有光能收集及處理系統(未標號)，以實現對導光裝置2導入的光能進行收集及調整，形成可控自然光光源，如點光源、線光源、面光源或體光源，以便對導入的光源進行二次配光。
[0025]如圖3所示，對導入的可控自然光源，可以根據需要，通過折射、反射等原理實現二次配光。例如，采用漫射板31實現自然光照明，或根據需要進行光學設計實現特定效果的照明。
[0026]綜上，本申請的太陽能采集裝置I與照明裝置3之間連接有兩條功能不同的支路。其中，一條支路用于將從分離器12分離出的熱能傳給發電機5發電，并由儲能裝置6進行儲電，以在無光或光線不好的情況下對照明裝置3進行供電補給;另一條支路直接通過大尺寸光纖或光纖束模組對從分離器12分離出的可見光進行收集和傳導，以實現對照明裝置3進行供電。
[0027]本申請的自然光照明系統利用室外自然光，通過光學采光、光纖導光、光能收集以及二次配光等，實現對室內進行照明，尤其是地下車庫以及采光效果欠佳的辦公室及居所的照明。該系統無需額外電能，無任何污染排放，具有綠色環保、節能、健康、經濟、安全等特點。此外，將光能中的熱輻射能通過導熱裝置及發電機存儲在儲能裝置中，在夜晚或無理想光照時候可以通過儲能裝置進行補給照明，從而實現具有可持續、全天候工作的效能。
[0028]雖然本實用新型是通過具體實施例進行說明的，本領域技術人員應當明白，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型進行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或材料，可以對本實用新型做各種修改，而不脫離本實用新型的范圍。因此，本實用新型不局限于所公開的具體實施例，而應當包括落入本實用新型權利要求范圍內的全部實施方式。
【主權項】
1.一種自然光照明系統，包括依次順序連接的太陽能采集裝置(I)、導光裝置(2)和照明裝置(3)，其特征在于，還包括用于調節太陽能采集裝置(I)與太陽光之間的角度的太陽光自動跟蹤裝置(7)，及依次順序連接在所述太陽能采集裝置(I)上的導熱裝置(4)、發電機(5)和儲能裝置(6)，所述儲能裝置(6)與所述照明裝置(3)相連;所述太陽能采集裝置(I)包括用于集合太陽光的透鏡(11)及用于將太陽光的熱能與可見光分離的分離器(12)，分離出的熱能通過所述導熱裝置(4)傳給所述發電機(5)后存儲在所述儲能裝置(6)內、并用于為所述照明裝置(3)供電，分離出的可見光通過所述導光裝置(2)與所述照明裝置(3)連接。2.根據權利要求1所述的自然光照明系統，其特征在于，所述分離器(12)為具有中空內腔的透明制件，所述分離器(12)的內腔填充有透明的導熱材料(13)，所述導熱材料(13)與所述導熱裝置(4)相連。3.根據權利要求1所述的自然光照明系統，其特征在于，所述太陽光自動跟蹤裝置(7)包括光感元件(71)、支撐架(72)及調節機構(73)，所述光感元件(71)固定在所述支撐架(72)的周緣，所述支撐架(72)可活動的連接在所述調節機構(73)上。4.根據權利要求3所述的自然光照明系統，其特征在于，所述透鏡(II)固定在所述支撐架(72)的一端，所述分離器(12)位于所述支撐架(72)內。5.根據權利要求1所述的自然光照明系統，其特征在于，所述透鏡(11)為菲涅爾透鏡。6.根據權利要求1所述的自然光照明系統，其特征在于，所述發電機(5)為斯特林發電機。7.根據權利要求1所述的自然光照明系統，其特征在于，所述儲能裝置(6)為蓄電池。8.根據權利要求1所述的自然光照明系統，其特征在于，所述導光裝置(2)包括導光光纖(21)及光纖對接器(22)。
【專利摘要】本實用新型公開了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，還包括用于調節太陽能采集裝置與太陽光之間的角度的太陽光自動跟蹤裝置，及依次順序連接在所述太陽能采集裝置上的導熱裝置、發電機和儲能裝置，所述儲能裝置與所述照明裝置相連；所述太陽能采集裝置包括用于集合太陽光的透鏡及用于將太陽光的熱能與可見光分離的分離器，分離出的熱能通過所述導熱裝置傳給所述發電機后存儲在所述儲能裝置內、并用于為所述照明裝置供電，分離出的可見光通過所述導光裝置與所述照明裝置連接。本實用新型的有益效果：本申請的自然光照明系統無需額外電能，無任何污染排放，具有綠色環保、節能、經濟、安全等特點。
【IPC分類】F21S19/00
【公開號】CN205316240
【申請號】CN201620011708
【發明人】孔令豹
【申請人】孔令豹
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月7日