[发明专利]具备阳光自动跟踪的阳光导入装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种导入装置，尤其是一种具备阳光自动跟踪的阳光导入装置，属于太阳能应用的技术领域。

背景技术

近年来，随着人们对环境的重视，绿色能源已成为能源行业关注的焦点。在绿色能源中，太阳能资源取之不尽，清洁安全，是最理想的可再生能源，国际上对太阳能的开发非常的重视。太阳光导入系统作为一种新型的照明系统，使用越来越普及，它极大的节约了能源。在地下室、地铁、商场以及一些办公楼内部，由于缺少光照，即使是白天也需要电照明。据统计，现在地区在白天照明所消耗的电量占全天照明所需电量20%的以上，用电量十分可观。将这一部分电能节约下来是对节能减排的不小贡献。

阳光导入装置的使用场景是不能直接接收太阳光的地下室或房间，现有的人工照明基本是波段比较狭窄的光源，这些场景若只采用电灯照明，时间长后会因为缺少阳光中的紫外线杀菌、红外线的可阔张血管增加血液循环以及提供热量等因素，使得房间阴暗潮湿，人体感到不适。

现有的太阳光导入是通过球形将太阳光聚焦，然后再通过导光介质实现阳光的导入，导入的复杂性和成本主要集中于太阳光导入所使用的导光介质。现有的太阳光导入系统所采用的导光介质主要有内镀膜的光导管和光纤。

导光光纤对于不同波段的光衰减率差别较大，目前常用的石英光纤对于紫外线和红外线的衰减较大。同时光纤的直径非常小，通常需要采用很多根光纤拼接在一起使用，这导致光纤传输方案的成本非常高，尽管采用了阳光汇聚的方案，但汇聚后的太阳光也只有很小一部分能进入光纤传输。采用导光管虽然是全波段传输，但导光管同样面临着光线汇聚后方向各不相同，移动、安放较为复杂缺陷，在拐弯处的损耗大，从而影响传输距离，有些大口径的导光管直径要几十厘米，安装将对房屋结构产生较大的影响。如公开号为CN104832877A的文件中公开的阳光导入设备尚存在体积较大、阳光收集过程即有多次反射导致过多能量损失、不能跟踪阳光射入和汇聚光线杂乱难以收集的不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具备阳光自动跟踪的阳光导入装置，其结构紧凑，能跟踪阳光射入角度，能保持垂直射入方向收集阳光，提高太阳光的收集率，收集汇聚后的阳光用平面镜组以平行光形式传输至目标位置，成本低，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述具备阳光自动跟踪的阳光导入装置，包括用于接收入射阳光照射的测光面板、用于支撑所述测光面板的外层面板以及用于接收经过外层面板的活动导光平面镜，在所述活动导光平面镜的导光线路上设置用于将阳光传输到所需位置的固定导光平面镜组；所述测光面板与阳光跟踪装置电连接，阳光跟踪装置根据测光面板检测入射阳光的照射状态能调节外层面板的位置以及活动导光平面镜的接收状态，以使得入射阳光垂直照射在外层面板上，且使得活动导光平面镜向固定导光平面镜组的反射光线保持恒定。

还包括与外层面板同步运动的聚光透镜组，所述聚光透镜组包括聚光镜片以及与所述聚光镜片呈共焦分布的转换透镜，所述转换透镜位于聚光镜片与活动导光平面镜间，聚光镜片与转换透镜呈同轴分布，且聚光镜片始终与转换透镜保持平行状态。

所述固定导光平面镜组包括若干安装后保持固定状态的固定导光平面镜，所述固定导光平面镜采用全反射平面镜。

所述固定导光平面镜的全反射平面镜由镀金属反射膜的玻璃制成、由具有规则反射性能的表面抛光金属器件制成或具有规则反射性能的金属薄膜制成。

所述外层面板固定安装于活动支架上，所述活动支架铰接在固定支架的顶端，所述固定支架安装于旋转体上，所述旋转体设置在底座上，旋转体能在底座上运动，活动导光平面镜支撑在活动导光平面镜支架上，所述活动导光平面镜支架安装在旋转体上；

所述阳光跟踪装置包括安装于底座上的跟踪控制器以及跟踪电源，所述跟踪控制器与用于驱动旋转体转动的水平旋转驱动器、用于驱动活动导光平面镜支架水平转动的活动导光镜水平方向驱动器、用于驱动活动平面导光镜的中心支点绕法线轴转动的活动导光镜转动驱动器以及用于驱动活动支架摆动的活动支架摆动驱动器连接。

所述聚光镜片安装于外层面板的中心区，转换透镜安装于内层面板上，所述外层面板固定安装于活动支架上，内层面板与活动支架固定连接，所述活动支架铰接在固定支架的顶端，所述固定支架安装于旋转体上，所述旋转体设置在底座上，旋转体能在底座上运动，活动导光平面镜支撑在活动导光平面镜支架上，所述活动导光平面镜支架安装在旋转体上；