Система гелиоосвещения
Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в осветительных устройствах, использующих солнечную энергию. Заявленное устройство содержит концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с деконцентраторами светового излучения. Указанный концентратор может содержать один или ряд последовательно расположенных приемников солнечного света. При этом каждый приемник выполнен прямолинейным и, или криволинейным, в виде дуги окружности или окружности, а в поперечном сечении имеет форму собирательной линзы. Заявленное изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение КПД системы. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в осветительных устройствах со световодами.
Известна система гелиоосвещения, содержащая концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с приемниками светового излучения, при этом каждый осветительный прибор соединен посредством как минимум одним световодом со светораспределяющим коллектором (заявка на изобретение РФ № 2003106598).
Известная система использует отраженный солнечный свет, который подается с помощью регулируемого поворотного привода на концентратор солнечного света. Результатом этого является сложность всей системы, поскольку необходимо использовать устройство для регулирования поворотного привода; необходимость затрат энергии на использование поворотного привода; снижение КПД при отражении солнечного света.
Технический результат изобретения достигается за счет непосредственного приема солнечного света в течение всего светового дня. При этом решаются задачи упрощения системы, снижение затрат энергии и повышение КПД системы.
Технический результат достигается за счет того, что в системе гелиоосвещения, содержащей концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с деконцентраторами светового излучения, при этом каждый осветительный прибор соединен посредством как минимум одним световодом с светораспределяющим коллектором, согласно изобретению концентратор солнечного света содержит один приемник солнечного света или ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых выполнен прямолинейным и, или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности, а в сечении имеет форму собирательной линзы, выполненной из светопрозрачного материала, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом концентратора солнечного света, а выходные торцы световодов совмещены с передним фокусом линз светового излучения осветительных приборов.
Оси собирательных линз концентратора солнечного света расположены к горизонту под углом от 0° до 90°.
Между задним фокусом концентратора солнечного света и собирательной линзой расположены элементы, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства.
Приемники солнечного света расположены в ряд в корпусе с общей нижней светоотражающей поверхностью, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом последнего в ряду концентратора солнечного света, а верхние элементы приемников солнечного света имеют светоотражающие свойства.
Световоды каждого приемника объединены в пучок, образующий коллектор, например, волоконно-оптический, при этом входные торцы световодов расположены вдоль заднего фокуса концентратора солнечного света.
Осветительный прибор выполнен прямолинейным и, или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности, а в сечении имеет форму рассеивающей или собирательной линзы, выполненной из светопрозрачного материала, при этом выходные торцы световодов совмещены с передним фокусом линзы светового излучения.
Между передним фокусом линзы светового излучения и линзой расположены элементы, по меньшей мере, одна внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства.
Осветительный прибор выполнен в виде зеркализованного сферического отражателя, в переднем фокусе которого расположен световод или световоды, собранные в концентрический пучок.
Концентратор солнечного света выполнен во всепогодном исполнении.
Осветительный прибор выполнен в виде люстры, подвешенной к потолку, и, или в виде торшера, установленного на полу, и, или в виде настенного или потолочного светильника, который выполнен прямолинейным и, или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено схематическое изображение системы гелиоосвещения; на фиг.2 показан концентратор солнечного света, содержащий ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых в продольном направлении выполнен прямолинейным, на фиг.3 показан вид с совмещенным разрезом концентратора солнечного света, содержащего ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых выполнен в виде окружности, на фиг.4 показан концентратор солнечного света, в котором приемники солнечного света расположены в ряд в корпусе с общей нижней светоотражающей поверхностью; на фиг.5 показан осветительный прибор, который в продольном направлении выполнен прямолинейным, на фиг.6 показан осветительный прибор, выполненный в виде окружности, на фиг.7 показан осветительный прибор, выполненный в виде зеркализованного сферического отражателя, на фиг.8 показан осветительный прибор, выполненный в виде люстры, подвешенной к потолку, на фиг.9 показан осветительный прибор, выполненный в виде торшера, установленного на полу.
Система гелиоосвещения содержит концентратор 1 солнечного света, световоды 2, светораспределяющий коллектор 3, осветительные приборы 4 с деконцентраторами 5 светового излучения. Каждый осветительный прибор 4 соединен посредством как минимум одним световодом 2 с светораспределяющим коллектором 3. Концентратор 1 солнечного света может содержать один приемник солнечного света или ряд последовательно расположенных приемников 6 солнечного света, каждый из которых выполнен прямолинейным (фиг.2). Концентратор может быть выполнен криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности 7 (фиг.3). В передней части поперечного сечения каждый приемник солнечного света содержит элемент, имеющий форму собирательной линзы 8, выполненной из светопрозрачного материала. Входные торцы 9 световодов 2 совмещены с задним фокусом линзы 8, а выходные торцы 10 световодов 2 совмещены с передним фокусом деконцентраторов 5, которые могут быть выполнены в виде рассеивающих или собирательных линз. Оси собирательных линз 8 концентраторов солнечного света могут быть расположены к горизонту под углом от 0° до 90° (фиг.3). Между задним фокусом 9 и собирательной линзой 8 расположены элементы 11, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства. Приемники солнечного света могут быть расположены в ряд в одном корпусе 12 с общей нижней светоотражающей поверхностью 13, при этом входные торцы 9 световодов 2 совмещены с задним фокусом последней в ряду линзы 14 (фиг.4). Верхние элементы 15 приемников солнечного света имеют светоотражающие свойства (фиг.4). Световоды 2 каждого приемника 6 объединены в пучок 16, образующий коллектор, например, волоконно-оптический, при этом входные торцы световодов расположены вдоль заднего фокуса 17 концентратора солнечного света (фиг.2). Осветительный прибор выполнен прямолинейным 18 (фиг.5) или криволинейным, например, в виде дуги окружности или окружности 19 (фиг.6). Между передним фокусом 10 и линзой 5 расположены элементы 20 и 21, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства. В зависимости от назначения осветительного прибора внутренняя поверхность верхнего элемента 20 может иметь светоотражающие свойства, а нижний элемент 21 при этом может быть выполнен прозрачным. При другом назначении осветительного прибора свойства элементов 20 и 21 изменяются на противоположные. Осветительный прибор может быть выполнен в виде зеркализованного сферического отражателя 22, в переднем фокусе которого расположен световод 2 или световоды, собранные в концентрический пучок 23 (фиг.7). Концентратор солнечного света может быть выполнен во всепогодном исполнении, например, покрыт водоотталкивающим светопрозрачным материалом. Световоды 2 могут быть выполнены, например, на основе полимерных оптических волокон. Осветительный прибор может быть выполнен в виде люстры 24 (фиг.8), подвешенной к потолку, или в виде торшера 25 (фиг.9), установленного на полу.
Систему гелиоосвещения используют следующим образом
Концентратор 1 солнечного света устанавливают, как правило, в таком месте, где он может быть использован в течение всего светового дня. Например, если в здании есть помещения, где солнечный (дневной) свет недоступен, концентратор 1 солнечного света устанавливают на крыше здания и, или на одной или нескольких наиболее освещенных стенах. Для отдельно расположенных подземных помещений концентратор 1 солнечного света устанавливают над этими помещениями или на крыше соседнего здания. На отдельно расположенных подводных обитаемых помещениях концентратор 1 солнечного света устанавливают выше поверхности воды над этими помещениями на поплавках или на конструкциях, связанных с подводными обитаемыми помещениями. Проводку световодов 2 от концентраторов 1 солнечного света до осветительных приборов 4 можно осуществлять по тем же правилам, по которым выполняют электрическую проводку или водоснабжение. Систему гелиоосвещения можно так же использовать для приема лунного света.
1. Система гелиоосвещения, содержащая концентратор солнечного света, световоды, светораспределяющий коллектор, осветительные приборы с деконцентраторами светового излучения, при этом каждый осветительный прибор соединен посредством как минимум одним световодом с светораспределяющим коллектором, отличающаяся тем, что концентратор солнечного света содержит один приемник солнечного света или ряд последовательно расположенных приемников солнечного света, каждый из которых выполнен прямолинейным и, или криволинейным, в виде дуги окружности или окружности, а в поперечном сечении имеет форму собирательной линзы, выполненной из светопрозрачного материала, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом собирательных линз концентратора солнечного света, а деконцентраторы светового излучения выполнены в виде рассеивающих или собирательных линз, при этом выходные торцы световодов совмещены с передним фокусом линз деконцентраторов светового излучения.
2. Система гелиоосвещения по п.1, отличающаяся тем, что оси собирательных линз концентратора солнечного света расположены к горизонту под углом от 0 до 90°.
3. Система гелиоосвещения по п.1, отличающаяся тем, что между задним фокусом собирательной линзы концентратора солнечного света и собирательной линзой расположены элементы, внутренняя поверхность которых имеет светоотражающие свойства.
4. Система гелиоосвещения по п.1, отличающаяся тем, что приемники солнечного света расположены в ряд в корпусе с общей нижней светоотражающей поверхностью, при этом входные торцы световодов совмещены с задним фокусом последней в ряду собирательной линзы концентратора солнечного света, а верхние элементы приемников солнечного света имеют светоотражающие свойства.
