[实用新型]一种光纤传导太阳光照明系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳光照明领域。

背景技术

近年来，由于经济建设的持续发展，节省能源和保护环境已成为当今社会的一大主题。当前，我们正面临环境恶化、全球气候变暖、能源紧缺等诸多问题，其中，想方设法利用可再生的绿色能源，成了当下研究的热门话题，也预示了未来科技的发展方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种光纤传导太阳光照明系统，将太阳光收集后用于室内照明，从而利用了光能源，节约了电能。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种光纤传导太阳光照明系统，包括：聚光器、传导装置和放射装置；

所述聚光器对太阳光进行汇聚收集并通过传导装置传导至放射装置中，放射装置将接受到的汇聚太阳光进行发散放射从而形成太阳光照明。

在一较佳实施例中：所述聚光器为菲涅尔透镜。

在一较佳实施例中：所述传导装置为光纤。

在一较佳实施例中：所述光纤包括由内而外依次套设的纤芯、包层和保护套。

在一较佳实施例中：所述纤芯为高折射率的玻璃芯，其折射率为n₁。

在一较佳实施例中：所述包层为低折射率的硅玻璃，其折射率为n₂。

在一较佳实施例中：所述汇聚太阳光由空气进入光纤时的入射角为θ，折射角为α₀，其满足：

Θ>α₀

Sinα₀＝n₂/n₁

n₁>n₂>n₀

其中,n_o为光线在空气中的折射率。

在一较佳实施例中：还包括一太阳光方向跟踪装置，其控制聚光器随着太阳光的变化而转动角度。

在一较佳实施例中：还包括一太阳能光伏系统，利用太阳能给所述光纤传导太阳光照明系统供电。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种光纤传导太阳光照明系统，在阳光充足的时候，阳光经菲涅耳透镜聚光器光器收集，利用光纤对光的柔性传输等独特的物理特性，将自然光引导到目标区域，由终端的放射装置发出均匀柔和的散射光，实现阳光的直接利用；这种技术既能实现太阳光的直接利用，同时也利用了光纤的传光特性实现光与电的分离，既节约能源、减少污染又可排除一些安全隐患，具有巨大的市场潜力。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例中一种光纤传导太阳光照明系统的结构框图；

图2为本实用新型优选实施例中菲涅尔透镜的光线汇聚图；

图3为本实用新型优选实施例中光纤的光线传输图。

具体实施方式

下文结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

参考图1，一种光纤传导太阳光照明系统，包括：聚光器、传导装置和放射装置；

所述聚光器对太阳光进行汇聚收集并通过传导装置传导至放射装置中，放射装置将接受到的汇聚太阳光进行发散放射从而形成太阳光照明。

所述聚光器为菲涅尔透镜。

进一步参考图2，菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。其工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面，拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度即可。

因此从剖面看，菲涅尔透镜的表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是菲涅尔透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。菲涅尔透镜还能够消除部分球形像差。

参考图3，所述传导装置为光纤，其包括由内而外依次套设的纤芯、包层和保护套。

所述纤芯为高折射率的玻璃芯，其折射率为n₁。所述包层为低折射率的硅玻璃，其折射率为n₂。

所述汇聚太阳光由空气进入光纤时的入射角为θ，折射角为α₀，当其满足：

Θ>α₀

Sinα₀＝n₂/n₁