[发明专利]太阳光引入教室的装置

说明书

技术领域

本发明涉及可再生能源领域，涉及太阳能，特别是涉及一种太阳光引入教室的方法。

背景技术

太阳能正在世界上形成一股热潮，我国太阳能资源十分丰富，它的优势不需要燃料、不占耕地、没有污染，运行成本低。太阳能利用产业发展前景非常广阔，太阳能利用不会产生辐射或空气污染。

南京玻璃纤维研究设计院张耀明在《中国工程科学》期刊上发表的《采集太阳光的照明系统研究》中照明能耗是人类所有能源消耗中最多的一项，发达国家的照明约占总能耗的9％以上，我国发达地区的照明能耗占总能耗的6％～9％。以美国为例，每天花在照明上的费用高达1亿美元以上，占全部发电量的1/4左右，而在照明用电中真正用于发光的仅不过25％，其余则变为热能散发于空间。众所周知，太阳光是最典型、能量最强的自然光源，取之不尽，用之不竭，但仅有很少一部分通过玻璃窗、天窗射入室内，大部分随着日月交替而白白流逝了。为此开发利用太阳光照明技术意义重大，不仅表现在节能上，同时符合人类追求生活质量和生活环境的要求。

1998年1月至2001年2月由德国、意大利、瑞典的建筑师和研究人员共同完成了太阳光和硫灯组合照明系统的研究，简称人造日光(Arthelio)。它是由定日镜、耦合系统、硫灯、电子控制部件、光管等几部分构成。定日镜是透镜，由德国Semperlux公司研制，装在屋顶跟踪太阳。在得不到足够太阳光时，光源自动切换为1000W硫灯。

上述介绍的照明系统在国外被称为“光窗”(Skylight)或“日光管”(Tubular Skylight)，目前在许多学校和老人院使用，存在的问题是系统结构庞大、安装工艺复杂、太阳光的有效利用率低、导光管内层的反射薄膜加工难度大等。

我国政府于1996年5月启动的“绿色照明工程”至今仅限于在中西部等地区推广太阳能光伏发电照明。对太阳能的研究主要着眼于热利用，尚未将太阳光导入室内列入议事日程。20世纪90年代初，沈阳建筑工程学院曾进行过光导采光系统的研制。该实验装置采用四块直径为200mm凸透镜聚焦太阳光，焦点处安装玻璃光纤传导光束，传输距离10m以内，距离光纤端头1m时照度相当40W的白炽灯，效率较低，距实用还有很长的距离。中国科学院南京天文仪器研究中心也做过这方面探讨，但装置不实用，难以推广。

我国专利：200610024971.5《多镜头聚焦腔的太阳光照明用采集传输系统》解决了多镜头聚焦腔的太阳光的采光效率，但是采用多个小直径的光学透镜在透镜组合平台上太阳光的利用率不高。

发明内容

本发明的技术问题在于：如何在利用室外太阳光给室内照明？

本发明的技术方案是：在教学楼顶楼设置太阳光聚焦腔(3)太阳光对光纤焦点头(2)聚焦，光纤束(4)将太阳光传输到教室内太阳光照明端(11)(11)，室内太阳光照明端(11)内均有光折射装置(7)。

本发明的技术方案的可以进一步改进为：

优选地，所述聚焦腔(3)内有中空双层隔热菲涅尔光学透镜(1)。

优选地，所述室内太阳光照明端(11)有光散射装置。

优选地，所述聚焦腔(3)内有光纤焦点头(2)，光纤焦点头(2)由光纤束(4)与光学玻璃热熔而成。

优选地，所述聚焦腔(3)内有光纤焦点头(2)，光纤焦点头(2)有防散射结构。

优选地，所述聚焦腔(3)是封闭结构。

优选地，所述室内太阳光照明端(11)内由光纤束(4)、光学反射镜(7)、凹透镜(8)和散射屏(9)组成。

优选地，所述室内太阳光照明端(11)是封闭结构。

本发明的技术方案的优点是：利用楼顶太阳光聚焦传输到教室内替代照明。

附图标记说明

1-菲涅尔光学透镜(1)，2-光纤焦点头(2)，3-聚焦腔(3)，4-光纤束(4)，5-聚焦腔固定耳环(5)，6-太阳光，7-光学反射镜(7)，8-凹透镜(8)，9-散射屏(9)，10-照明太阳光，11-室内太阳光照明端(11)。

附图说明

图1是聚焦腔结构图和工作图。

图2是室内太阳光照明端结构图

具体实施方式

实施例1

在教室楼顶聚焦太阳光聚焦于光纤束后，由光纤束传输到教室内，再由室内太阳光照明端替代照明。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。