一种自然光照明系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能设备领域，尤其是涉及一种自然光照明系统。
技术背景
[0002]目前，国内照明用电量占全国用电量约10%，白天需要照明的地方和用电量也有相当大的比例，如:隧道、地下商场、车库、地铁站、地下室等全部长时间采用电光源作为照明，消耗了大量的电能，加剧了电力紧张。有些隧道采用减少照明灯的数量，来降低能耗，同时也带来了安全隐患。而且当今，再生能源的研究已经成为人们研究的一重大课题。而太阳能作为一种重要的再生能源，其应用已经越来越广泛，例如，太阳能热水器、太阳能空调等。在照明领域，若能充分利用太阳能，则可节省巨额电量。因此，充分利用室外自然光，营造符合光照要求的，照度较为均匀的建筑室内环境，对于节约能源、保护人眼视力、真实再现事物色彩和创造良好的视觉空间等都具有重要的意义。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种自然光照明系统。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]提供一种自然光照明系统，包括依次顺序连接的太阳能采集装置、导光装置和照明装置，还包括用于调节太阳能采集装置与太阳光之间的角度的太阳光自动跟踪装置，及依次顺序连接在所述太阳能采集装置上的导热装置、发电机和储能装置，所述储能装置与所述照明装置相连;所述太阳能采集装置包括用于集合太阳光的透镜及用于将太阳光的热能与可见光分离的分离器，分离出的热能通过所述导热装置传给所述发电机后存储在所述储能装置内、并用于为所述照明装置供电，分离出的可见光通过所述导光装置与所述照明装置连接。
[0006]在本实用新型所述的自然光照明系统中，所述分离器为具有中空内腔的透明制件，所述分离器的内腔填充有透明的导热材料，所述导热材料与所述导热装置相连。
[0007]在本实用新型所述的自然光照明系统中，所述太阳光自动跟踪装置包括光感元件、支撑架及调节机构，所述光感元件固定在所述支撑架的周缘，所述支撑架可活动的连接在所述调节机构上。
[0008]在本实用新型所述的自然光照明系统中，所述透镜固定在所述支撑架的一端，所述分离器位于所述支撑架内。
[0009]在本实用新型所述的自然光照明系统中，所述透镜为菲涅尔透镜。
[0010]在本实用新型所述的自然光照明系统中，所述发电机为斯特林发电机。
[0011]在本实用新型所述的自然光照明系统中，所述储能装置为蓄电池。
[0012]在本实用新型所述的自然光照明系统中，所述导光装置包括导光光纤及光纤对接器。
[0013]综上所示，实施本实用新型的一种自然光照明系统，具有以下有益效果:本申请的太阳能采集装置与照明装置之间连接有两条功能不同的支路。其中一条支路用于将光能中的热辐射能通过导热装置及发电机存储在储能装置中，在夜晚或无理想光照时候可以通过储能装置进行补给照明，从而实现具有可持续、全天候工作的效能。另一条支路直接通过大尺寸光纤或光纤束模组直接将可见光进行收集和传导，以实现为照明装置提供光能光源。本申请的自然光照明系统无需额外电能，无任何污染排放，具有绿色环保、节能、健康、经济、安全等特点。
【附图说明】
[0014]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0015]图1是本实用新型实施例提供的自然光照明系统的结构示意图；
[0016]图2是图1所示自然光照明系统的分离器分别与导热装置及导光装置连接的结构示意图；
[0017]图3是图1所示自然光照明系统的照明装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]如图1所示，本实用新型较佳实施例提供了一种自然光照明系统，包括依次顺序连接的太阳能采集装置1、导光装置2和照明装置3。进一步的，该系统还包括用于调节太阳能采集装置I与太阳光之间的角度的太阳光自动跟踪装置7，及依次顺序连接在太阳能采集装置I上的导热装置4、发电机5和储能装置6，储能装置6连接在照明装置3上。太阳能采集装置I包括用于集合太阳光的透镜11及用于将太阳光的热能与可见光分离的分离器12(如图2所示)，分离出的热能通过导热装置4传给发电机5后存储在储能装置6内、并用于为照明装置3供电，分离出的可见光通过导光装置2与照明装置3连接。
[0020]太阳光自动跟踪装置7包括光感元件71、支撑架72及调节机构73，透镜11固定在支撑架72上，光感元件71固定在支撑架72的周缘、并位于透镜11的集光区域周围，支撑架72可活动的连接在调节机构73上，调节机构73用于调整支撑架72的高度及方位，使透镜11达到最佳采光效果。具体的，调节机构73包括电机及控制器(均未标号)，光感元件71用于感应太阳光，并向控制器发出信号，控制器根据光感元件71发出的信号调整电机的转速及转动方向，从而调整透镜11与太阳光的角度，达到最佳采光效果，提高太阳能的采集利用率。本实施例中，光感元件71所在平面与透镜11所在平面相平行，当光感元件71感应到太阳光直射时，太阳光也直射透镜11，此时透镜11的采光效果最好。
[0021]太阳能采集装置I包括透镜11、透镜支架(未示出)及分离器12，透镜11通过透镜支架固定在支撑架72的一端，分离器12固定在支撑架72内。结合图2所示，分离器12为具有中空内腔的制件，分离器12由透明材料制成，分离器12的内腔填充有透明的导热材料13，该导热材料13与导热装置4相连通。
[0022]如图1和图2所示，当太阳光通过透镜11后，透镜11获得汇聚光，汇聚光经过分离器12后，汇聚光的热能与可见光相分离，分离后的热能通过导热装置4传给发电机5后存储在储能装置6内、并用于为照明装置3供电，而分离出的可见光直接通过导光装置2与照明装置3连接。
[0023]本实施例中，透镜11为菲涅尔透镜(Fresnellens)，以增加汇聚光的强度，导光装置2包括导光光纤21及光纤对接器22，发电机5为斯特林(Stirling)发电机，储能装置6为蓄电池。
[0024]进一步的，导光装置2与照明装置3的连接处设置有光能收集及处理系统(未标号)，以实现对导光装置2导入的光能进行收集及调整，形成可控自然光光源，如点光源、线光源、面光源或体光源，以便对导入的光源进行二次配光。
[0025]如图3所示，对导入的可控自然光源，可以根据需要，通过折射、反射等原理实现二次配光。例如，采用漫射板31实现自然光照明，或根据需要进行光学设计实现特定效果的照明。
[0026]综上，本申请的太阳能采集装置I与照明装置3之间连接有两条功能不同的支路。其中，一条支路用于将从分离器12分离出的热能传给发电机5发电，并由储能装置6进行储电，以在无光或光线不好的情况下对照明装置3进行供电补给;另一条支路直接通过大尺寸光纤或光纤束模组对从分离器12分离出的可见光进行收集和传导，以实现对照明装置3进行供电。
[0027]本申请的自然光照明系统利用室外自然光，通过光学采光、光纤导光、光能收集以及二次配光等，实现对室内进行照明，尤其是地下车库以及采光效果欠佳的办公室及居所的照明。该系统无需额外电能，无任何污染排放，具有绿色环保、节能、健康、经济、安全等特点。此外，将光能中的热辐射能通过导热装置及发电机存储在储能装置中，在夜晚或无理想光照时候可以通过储能装置进行补给照明，从而实现具有可持续、全天候工作的效能。
[0028]虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。
【主权项】
1.一种自然光照明系统，包括依次顺序连接的太阳能采集装置(I)、导光装置(2)和照明装置(3)，其特征在于，还包括用于调节太阳能采集装置(I)与太阳光之间的角度的太阳光自动跟踪装置(7)，及依次顺序连接在所述太阳能采集装置(I)上的导热装置(4)、发电机(5)和储能装置(6)，所述储能装置(6)与所述照明装置(3)相连;所述太阳能采集装置(I)包括用于集合太阳光的透镜(11)及用于将太阳光的热能与可见光分离的分离器(12)，分离出的热能通过所述导热装置(4)传给所述发电机(5)后存储在所述储能装置(6)内、并用于为所述照明装置(3)供电，分离出的可见光通过所述导光装置(2)与所述照明装置(3)连接。2.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于，所述分离器(12)为具有中空内腔的透明制件，所述分离器(12)的内腔填充有透明的导热材料(13)，所述导热材料(13)与所述导热装置(4)相连。3.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于，所述太阳光自动跟踪装置(7)包括光感元件(71)、支撑架(72)及调节机构(73)，所述光感元件(71)固定在所述支撑架(72)的周缘，所述支撑架(72)可活动的连接在所述调节机构(73)上。4.根据权利要求3所述的自然光照明系统，其特征在于，所述透镜(II)固定在所述支撑架(72)的一端，所述分离器(12)位于所述支撑架(72)内。5.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于，所述透镜(11)为菲涅尔透镜。6.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于，所述发电机(5)为斯特林发电机。7.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于，所述储能装置(6)为蓄电池。8.根据权利要求1所述的自然光照明系统，其特征在于，所述导光装置(2)包括导光光纤(21)及光纤对接器(22)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种自然光照明系统，包括依次顺序连接的太阳能采集装置、导光装置和照明装置，还包括用于调节太阳能采集装置与太阳光之间的角度的太阳光自动跟踪装置，及依次顺序连接在所述太阳能采集装置上的导热装置、发电机和储能装置，所述储能装置与所述照明装置相连；所述太阳能采集装置包括用于集合太阳光的透镜及用于将太阳光的热能与可见光分离的分离器，分离出的热能通过所述导热装置传给所述发电机后存储在所述储能装置内、并用于为所述照明装置供电，分离出的可见光通过所述导光装置与所述照明装置连接。本实用新型的有益效果：本申请的自然光照明系统无需额外电能，无任何污染排放，具有绿色环保、节能、经济、安全等特点。
【IPC分类】F21S19/00
【公开号】CN205316240
【申请号】CN201620011708
【发明人】孔令豹
【申请人】孔令豹
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月7日