[发明专利]高效太阳能照明系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能照明技术领域，尤其是涉及一种高效太阳能照明系统。

背景技术

目前，大部分的太阳能装置主要用于加热和发电，如太阳能热水器、太阳能灶、太阳能电池等。若要将太阳能用于室内照明，则需经太阳能电池将光能先转化成电能，电能经过存储或传输，再通过灯具转换为光能，能量经过了光-电-光的转换才被应用于实际照明，转换过程复杂，效率低，更因为目前能大规模生产的太阳能电池的转换效率还普遍不高，致使能源利用率较低，且设备成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中太阳能系统用于照明时能量转换过程复杂、效率低的不足，提供一种高效太阳能照明系统，其结构简单，设计合理，节能环保，有效提高了太阳能的利用效率，成本低，适用范围广，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高效太阳能照明系统，包括太阳能采集模块、照明模块和用于将太阳能采集模块所采集的光能传输给照明模块的光能传输模块，其特征在于：所述太阳能采集模块包括底座和安装在底座中间位置处的太阳光跟踪架，所述太阳光跟踪架的顶端安装有多个光纤束插座，多个光纤束插座上对应安装有多个反射式聚光镜，多个反射式聚光镜的上方对应位置处通过透镜架安装有多个菲涅尔透镜，所述透镜架的底端与太阳光跟踪架相接且落在光纤束插座的外侧，所述底座上还安装有防尘罩、与太阳光跟踪架相接的控制电路和与控制电路相接且用于检测太阳的相对方位的传感器，所述控制电路采集传感器所检测到的太阳的相对方位信号并经过分析处理后输出相应的跟踪控制信号给太阳光跟踪架，所述太阳光跟踪架、光纤束插座、反射式聚光镜、透镜架、菲涅尔透镜、控制电路和传感器均落在防尘罩和底座所构成的密闭空间内；所述光能传输模块由对应连接在多个反射式聚光镜输出端口处的多个光纤束构成；所述照明模块由分别对应与多个光纤束的输出端相连接的扩束装置和连接在扩束装置下端的照明灯构成。

上述的高效太阳能照明系统，所述反射式聚光镜的输入端口径与菲涅尔透镜形成的太阳像斑相匹配，所述反射式聚光镜距菲涅尔透镜的距离与菲涅尔透镜的焦距相匹配，所述反射式聚光镜的输出端口径与光纤束的直径相匹配。

上述的高效太阳能照明系统，所述底座上开有供光纤束和供电线路穿过的小孔。

上述的高效太阳能照明系统，所述反射式聚光镜与光纤束插座为一体结构。

上述的高效太阳能照明系统，多个菲涅尔透镜分别对应位于多个反射式聚光镜的正上方。

上述的高效太阳能照明系统，所述太阳能采集模块通过膨胀螺栓安装在建筑物的水平顶面、倾斜墙面或垂直墙面上。

上述的高效太阳能照明系统，所述照明灯由灯罩和灯头构成。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明利用菲涅尔透镜和反射式聚光镜直接对太阳光进行采集，用光纤束传输光能，最后将光能经照明模块直接用于照明，反射式聚光镜将菲涅尔透镜会聚的太阳光进一步会聚，提高了太阳光耦合到光纤束中的效率，进而提高了整体的能量利用率，整个过程中不经过能量转换，太阳能利用效率高、节能环保，结构简单且设计合理。

2、本发明所采用的菲涅尔透镜相比于传统透镜具有厚度小、重量轻的特点，采用菲涅尔透镜可以具有比传统透镜口径更大的口径，接受更多的太阳光。

3、本发明的反射式聚光镜与光纤束插座为一体结构，简化了结构，提高了耦合效率。

4、本发明的太阳能采集模块安装在密封防尘罩内，免受外界环境侵蚀污染，延长了其使用寿命。

5、本发明经优化减轻了整个太阳能采集模块的重量，即使该太阳能采集模块在安装于倾斜墙面上时，跟踪架仍能正常工作，从而使该太阳能采集模块的安装位置不局限于楼顶等水平面，还可安装于建筑物的倾斜甚至垂直墙面，增强了整个系统的适用性。

综上所述，本发明的太阳能利用率高，使用寿命长，适用范围广，结构简单，成本低，节能环保，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明太阳能采集模块的结构示意图。

图3为本发明菲涅尔透镜的结构示意图。

图4为本发明反射式聚光镜与光纤束插座的连接示意图。

附图标记说明：

1-太阳能采集模块；  1-1-底座；        1-2-太阳光跟踪架；

1-3-光纤束插座；    1-4-反射式聚光镜；1-5-透镜架；