专利名称：一种太阳光采光板、采光系统及太阳能房屋的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采光板，特别涉及一种建筑物用太阳光采光板、 太阳光采光系统及太阳能房屋。
背景技术：
太阳能是一种无污染、储量丰富的新型能源，目前已经在工业和居民 生活领域中得到了广泛的应用，例如在地下车库、地下室、隧道、矿井、 封闭式建筑或密集建筑群中的低层房屋等太阳光无法直接照射的地方，经 常利用太阳光采光系统将太阳能汇聚起来用于照明、取暖或发电等。现有 的太阳光采光系统一般通过平面反光镜组成的采光板汇聚太阳光，平面反 光镜虽然反光率高，但其本身没有聚光能力，需利用多次反射镜将阳光反 射到地下室、封闭式建筑等地方，或者需将平面镜做成特定的形状或摆放 成特定的阵列，使反射后的阳光容易汇聚，但是这种采光系统往往占地面 积较大，装置复杂，而且采光效率不高。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种 结构简单、采光效率高的太阳光采光板、采光系统及太阳能房屋。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种太阳光采光板，包括至少一个采光模块，所述采光模块包括光锥 和光纤，所述光锥的锥尾与光纤相连。
所述光锥为具有采光面和锥形反光侧壁的锥形实心体。
所述光锥的采光面覆盖增透膜。
所述光锥的反光侧壁覆盖反射层。
一种太阳光采光系统，包括采光板和散光板，所述采光板包括至少一 个采光模块，所述釆光模块包括光锥和光纤，所述光锥的锥尾通过光纤与 散光板相连。
所述光锥为具有采光面和锥形反光侧壁的锥形实心体，所述采光面覆 盖增透膜，所述反光侧壁覆盖反射层。
3所述多个光纤集成光缆，所述光缆分为两段，两段光缆之间通过光缆 连接器相连。
所述光缆连接器上设有光通量开关。
一种太阳能房屋，包括太阳光采光系统，所述太阳光采光系统包括设 在室外的采光板和设在室内的散光板，所述采光板包括至少一个采光模块， 所述采光模块包括光锥和光纤，所述光锥的锥尾通过光纤与散光板相连。
还包括贯通室内外的上通气口和下通气口 。
本实用新型的有益效果是 ，
1. 所述太阳光采光板通过光锥聚集太阳光，结构简单，聚光效果好， 采光效率高，光能损耗少；
2. 所述太阳光采光系统占地面积小，安装方式灵活，采光板可悬挂在 建筑物侧壁或摆放在建筑物顶部，散光板输出的光能可用于室内照明、取 暖、发电等，光强度还可通过光通量开关进行调节，该太阳光采光系统可 在地下车库、地下室、矿井、隧道、封闭式建筑或密集建筑群中的低层房 屋等太阳光无法直接照射的环境中广泛应用；
3. 所述太阳能房屋安装有用于照明或者取暖的太阳光采光系统，不仅 节省能源、无污染，而且空气流通性好。
图1是本实用新型太阳光采光板具体实施方式
的示意图。
图2是光锥的正视图。
图3是光锥的剖视图。
图4是本实用新型太阳光采光系统具体实施方式
的示意图。 图5是本实用新型太阳能房屋具体实施方式
的示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型太阳光采光板1的一种具体实施方式
的示意图，该 太阳光采光板1由一个采光模块构成，也可由多个采光模块拼接组成，采 光板1的具体大小根据用户的需求和安装条件而定。采光模块包括阵列排 布的多个光锥11和光纤12,每个光锥11的锥尾与一根光纤12相连。采 光模块的具体尺寸和所包含光锥11的数目可根据用户需求以及整个采光 系统的光能衰减系数而定，例如可将每个采光模块的尺寸统一设置为 200x200mm2，其中包含呈矩阵状密集排布的lOO个光锥ll。
光锥11为一种具有聚光功能的普通光学元件，图2和图3为该具体实施方式
中光锥11的正视图和剖视图。光锥11为锥形实心体，具有采光面
和锥形反光侧壁，其采光面为圆形端面，上面覆盖了增透膜13，其反光侧 壁的外表面上覆盖了反射层14。增透膜13的作用是提高光波在采光面的 透过率，减少或消除光反射；反射层14的作用是增强光波在反光侧壁的反 射率，减少光损耗。光锥ll的采光面朝向太阳，使入射光波透过该采光面 进入光锥ll，并在反光侧壁上发生多次反射，最终大部分反射光波汇聚至 锥尾，并通过光纤12进行传输。
除本实施方式中介绍的锥形实心体结构外，光锥11还可制成中空或真 空的封闭锥形壳体、端面不封闭的锥形壳体、具有锥形反光内壁的柱状筒 等结构，材料为玻璃、石英、树脂或复合材料等，光纤12可与光锥11一 体成型。增透膜13的材料为二氧化硅、氟化镁或其他可增强光透率的材料， 还可设置为多层增透膜13叠加的复合结构，进一步提高透光效果；反射层 14的材料为铝、铜等金属或其他可增强光反射率的材料。本实用新型的采 光板l利用光锥ll汇聚太阳光，不仅结构简单，而且聚光能力强，采光效 率高。
图4是本实用新型太阳光采光系统的一种具体实施方式
示意图，包括 太阳光采光板1、散光板2和光缆连接器4，所述采光板1与散光板2相连， 光缆连接器4连接在采光板1和散光板2之间。
所述采光板1由一个或多个采光模块拼接而成，采光板1的具体结构 参见图1，采光板1安装在地面、建筑物的侧壁或楼顶等能够直接接收阳 光照射的地方，采光板1所包含采光模块的数量、选用采光模块的尺寸规 格和所包含光锥11的数目可根据用户需求以及整个采光系统的光能衰减 系数而定，系统的光能衰减系数受光锥正面反射系数、光纤衰减系数、光 纤长度、光纤连接器光能损耗和散光板光能损耗等因素的影响。
连在光锥11尾部的所有光纤12与散光板2相连，所有的光纤12集成 一根光缆3，光缆3可按照一定的线路排布方式由室外引入室内，实现采 光板1与散光板2之间的光传输。光缆3分为两段，两段光缆3之间通过 光缆连接器4相连，光缆连接器4上还设有光通量开关，用户可通过该光 通量开关灵活调节在光缆3中传输的光能强度，从而控制从散光板2中输 出的光能强度。散光板2安装在地下室或建筑物的内部，能够散射或以其 他方式输出采集到的光能，用于室内照明、取暖、发电等。该太阳光采光 系统由于采用了上述采光效率高的采光板1，占地面积小，节省空间，而且安装方式和安装位置方便灵活。
本具体实施方式
中， 一个采光板1通过一根光缆3直接将采集到的全 部光能传输到一个散光板2上，还可在所述光缆3上设置具有光通量开关 的光缆连接器4;实际应用中，太阳光采光系统可根据需要包括多个采光 板1和多个散光板2，多个采光板1可以设置在建筑物顶部或侧壁的不同 位置，多个散光板2可设置在室内的不同房间或者一个房间的不同位置。 当太阳光采光系统中存在多个采光板1时，可按照需要将多个采光板1的 所有光纤12集成一根或多根光缆3，再与一个或多个散光板2相连；当太 阳光采光系统中存在多个散光板2时，可将一个或多个采光板1上的所有 光纤12集成多根光缆3，分别与多个散光板2相连。设置在光缆连接器4 上的光通量开关可同时控制多个散光板2的光能强度，也可分别控制每个 散光板2的光能强度。
图5是本实用新型的太阳能房屋的一种具体实施方式
示意图，本实施 方式采用图4所示的太阳光采光系统，不仅实现了室内照明，还设置了室 内通风系统。采光板1设于室外，安装在建筑物的楼顶或外墙上，散光板 2安装在室内的屋顶或内壁上需要照明的地方，该房屋还包括使室内和室 外相互贯通的下通气口 5 (或地窗)和上通气口 6 (或天窗)，下通气口 5 设置在地板或者靠近地板的墙壁上，上通气口 6设置在屋顶或者靠近屋顶 的墙壁上，从下通气口5进入室内的上升气流7可从上通气口6排出，便 于室内的气体流通，使房屋内空气清新，更加舒适。该太阳能房屋不仅节 省能源、无污染，而且室内阳光充足、通风好，适合于居住、办公或交通、 建筑等工程用途。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细 说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新 型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种太阳光采光板，其特征在于包括至少一个采光模块，所述采光模块包括光锥和光纤，所述光锥的锥尾与光纤相连。
2. 根据权利要求1所述的太阳光采光板，其特征在于所述光锥为具 有采光面和锥形反光侧壁的锥形实心体。
3. 根据权利要求2所述的太阳光采光板，其特征在于所述光锥的采 光面覆盖增透膜。
4. 根据权利要求2所述的太阳光采光板，其特征在于所述光锥的反 光侧壁覆盖反射层。
5. —种太阳光采光系统，其特征在于包括采光板和散光板，所述采 光板包括至少一个采光模块，所述采光模块包括光锥和光纤，所述光锥的 锥尾通过光纤与散光板相连。
6. 根据权利要求5所述的太阳光采光系统，其特征在于所述光锥为 具有采光面和锥形反光侧壁的锥形实心体，所述采光面覆盖增透膜，所述 反光侧壁覆盖反射层。
7. 根据权利要求5或6所述的太阳光采光系统，其特征在于所述多 个光纤集成光缆，所述光缆分为两段，两段光缆之间通过光缆连接器相连。
8. 根据权利要求7所述的太阳光采光系统，其特征在于所述光缆连 接器上设有光通量开关。
9. 一种太阳能房屋，包括太阳光采光系统，其特征在于所述太阳光 采光系统包括设在室外的采光板和设在室内的散光板，所述采光板包括至 少一个采光模块，所述采光模块包括光锥和光纤，所述光锥的锥尾通过光 纤与散光板相连。
10. 根据权利要求9所述的太阳能房屋，其特征在于还包括贯通室 内外的上通气口和下通气口。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳光采光板，包括至少一个采光模块，所述采光模块包括光锥和光纤，所述光锥的锥尾与光纤相连。本实用新型还公开了一种包括所述采光板的太阳光采光系统以及一种包含所述太阳光采光系统的太阳能房屋，所述太阳光采光板结构简单，采光效率高，所述采光系统节省空间，可在地下车库、地下室、矿井、隧道、封闭式建筑或密集建筑群中的低层房屋等环境中广泛应用；所述太阳能房屋不仅节省能源、无污染，而且空气流通性好。
文档编号F24J2/50GK201348387SQ200920129418
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者杜戈果, 斌 秦 申请人:深圳大学