一種家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今人們所使用的常規(guī)能源都存在不同程度的污染，例如造成酸雨、使地球變暖等，嚴(yán)重危害了人類和動(dòng)植物的生存。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界為清除空氣污染所需的費(fèi)用，大約是所有燃料費(fèi)的10%左右。
[0003]近幾年來(lái)，我國(guó)能耗不斷增大，面臨著能源緊缺的問(wèn)題，我國(guó)已出臺(tái)了各種政策鼓勵(lì)低碳的能源方式，因此風(fēng)能、太陽(yáng)能等環(huán)保能源被加以開(kāi)發(fā)利用。自然光無(wú)處不在，是取之不盡、用之不竭、清潔無(wú)污染的能源。太陽(yáng)能利用方面普遍使用光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱水器等，而光伏發(fā)電由于占地面積大已成為發(fā)展瓶頸。目前開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)光導(dǎo)系統(tǒng)是太陽(yáng)能光利用的一種有效方式，，是一種將陽(yáng)光通過(guò)前端捕捉，中間傳輸及后端慢射原理，將外部自然光引入室內(nèi)的一項(xiàng)技術(shù)，能夠有效地減少白天電能的消耗，由于技術(shù)的限制，目前只能用于單一的照明，但就現(xiàn)在的研究現(xiàn)狀，由于成本投入高，光導(dǎo)管系統(tǒng)的傳光效率普遍較低，所以一般只適用于工廠、辦公樓、學(xué)校、大型商場(chǎng)等白天需要照明的室內(nèi)區(qū)域，不適合家庭使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)新穎的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，不僅可用于照明，還可作為熱能用于烹飪、空間加熱和干燥。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽(yáng)能收集器、太陽(yáng)光跟蹤器、太陽(yáng)能管道以及光譜濾波器；
[0006]所述太陽(yáng)光跟蹤器與太陽(yáng)能收集器配合連接，并根據(jù)光的照射方向?qū)μ?yáng)能收集器的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述太陽(yáng)能收集器收集的太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能管道進(jìn)行傳輸，所述光譜濾波器設(shè)置在太陽(yáng)能管道內(nèi)，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)光譜濾波器轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和紅外線，可見(jiàn)光用于照明，而紅外線則通過(guò)反射鏡和棱鏡來(lái)控制光線進(jìn)入特定的位置，作為熱能供家庭使用。
[0007]作為改進(jìn)，所述太陽(yáng)能收集器包括一具有凹拋物面的支撐架以及位于凹拋物面上方用于反射陽(yáng)光的凹橢球，所述凹拋物面的中部設(shè)有聚光孔與所述太陽(yáng)能管道相連通，所述凹橢球的焦點(diǎn)與所述凹拋物面的焦點(diǎn)在同一位置，所述太陽(yáng)光經(jīng)凹拋物面反射至凹橢球，再經(jīng)凹橢球反射形成一束集中的平行光束從凹拋物面的聚光孔沿著太陽(yáng)能管道進(jìn)行傳輸。
[0008]作為改進(jìn)，所述太陽(yáng)光跟蹤器包括一光傳感器、一能自由擺動(dòng)的臂、二個(gè)電機(jī)和一控制電路，光傳感器通過(guò)太陽(yáng)光照射，將信息反饋到控制電路以確定太陽(yáng)的確切位置，然后通過(guò)控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)太陽(yáng)能收集器跟蹤太陽(yáng)。
[0009]作為改進(jìn)，所述太陽(yáng)能管道是由若干光導(dǎo)管、若干彎頭和封蓋組成的，所述光導(dǎo)管為口徑一端大、一端小的直管，相鄰的光導(dǎo)管通過(guò)首尾插接的方式相連，或者通過(guò)彎頭相連接。
[0010]再改進(jìn)，所述彎頭為與所述光導(dǎo)管相配合的口徑一端大、一端小的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相鄰的光導(dǎo)管進(jìn)行首尾插接時(shí)，在連接端套設(shè)有絕緣環(huán)進(jìn)行密封。
[0011]再改進(jìn)，所述封蓋為透明的玻璃蓋，所述封蓋為二個(gè)，分別套蓋在所述太陽(yáng)能管道的端首和端末的位置。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述光導(dǎo)管的內(nèi)壁面上涂有反光材料，所述彎頭的內(nèi)壁面上也涂有反光材料。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述太陽(yáng)能管道內(nèi)設(shè)有用于控制及過(guò)濾太陽(yáng)能的光閥。
[0014]再進(jìn)一步改進(jìn)，還包括有故障安全系統(tǒng)，所述故障安全系統(tǒng)為一組低熔點(diǎn)絕緣安全電線，設(shè)置在太陽(yáng)能管道內(nèi)，并和所述太陽(yáng)能收集器相結(jié)合，在系統(tǒng)出現(xiàn)事故或故障的情況下，太陽(yáng)能管道內(nèi)溫度上升導(dǎo)致安全電線短路，從而觸發(fā)太陽(yáng)能收集器來(lái)遠(yuǎn)離收集位置，避免陽(yáng)光進(jìn)入太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:設(shè)置太陽(yáng)能收集器、太陽(yáng)光跟蹤器、太陽(yáng)能管道、光譜濾波器以及故障安全系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)能收集器收集陽(yáng)光，利用太陽(yáng)光跟蹤器對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行最大捕捉，而光譜濾波器則將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和紅外線，不僅可提供照明，還能作為熱能使用，故障安全系統(tǒng)則保障了整個(gè)系統(tǒng)的安全性，避免安全事故的發(fā)生。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎、使用安全，不僅可用于照明，還可作為熱能用于烹飪、空間加熱和干燥，適合家庭使用。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的太陽(yáng)能收集器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的光導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]如圖1、2、3所示，本實(shí)施例的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能收集器1、太陽(yáng)光跟蹤器、太陽(yáng)能管道2、光譜濾波器和故障安全系統(tǒng)3，其中太陽(yáng)能收集器I包括一具有凹拋物面11的支撐架以及位于凹拋物面11上方用于反射陽(yáng)光的凹橢球12，所述凹拋物面11的中部設(shè)有聚光孔13與太陽(yáng)能管道2相連通，凹橢球12的焦點(diǎn)與凹拋物面11的焦點(diǎn)在同一位置，太陽(yáng)光經(jīng)凹拋物面11反射至凹橢球12，再經(jīng)凹橢球12反射形成一束集中的平行光束從凹拋物面11的聚光孔13沿著太陽(yáng)能管道2進(jìn)行傳輸；太陽(yáng)光跟蹤器與太陽(yáng)能收集器I配合連接，并根據(jù)光的照射方向?qū)μ?yáng)能收集器I的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)以捕捉最大的太陽(yáng)光，太陽(yáng)光跟蹤器包括一光傳感器、一能自由擺動(dòng)的臂、二個(gè)電機(jī)和一控制電路，光傳感器通過(guò)太陽(yáng)光照射，分析陽(yáng)光水平的經(jīng)度和緯度方向位置，再將信息反饋到控制電路以確定太陽(yáng)的確切位置，然后通過(guò)控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)太陽(yáng)能收集器I跟蹤太陽(yáng)；太陽(yáng)能管道2是由若干光導(dǎo)管21、若干彎頭22和封蓋23組成的,光導(dǎo)管21為口徑一端大、一端小的反光直管，相鄰的光導(dǎo)管21通過(guò)首尾插接的方式相連，或者通過(guò)彎頭22相連接，彎頭22為與光導(dǎo)管21相配合的口徑一端大、一端小的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相鄰的光導(dǎo)管21進(jìn)行首尾插接時(shí)，在連接端套設(shè)有絕緣環(huán)24進(jìn)行密封，光導(dǎo)管21的內(nèi)壁面上涂有反光材料，彎頭22的內(nèi)壁面上也涂有反光材料，以增加反射效果，使得任何光射到反光管21內(nèi)均將沿管子傳播下去，而彎頭22能將光線引導(dǎo)到到所需的目的地；封蓋23為透明的玻璃蓋，封蓋23為二個(gè)，分別套蓋在太陽(yáng)能管道2的端首和端末的位置，這樣即可防止灰塵進(jìn)入管道又能減少光能的損失；光譜濾波器設(shè)置在太陽(yáng)能管道I內(nèi)，太陽(yáng)能收集器I收集的太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能管道2進(jìn)行傳輸，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)光譜濾波器轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和紅外線，可見(jiàn)光用于照明4，而紅外線則通過(guò)反射鏡和棱鏡來(lái)控制光線進(jìn)入特定的位置，作為熱能供家庭進(jìn)行烹飪5、空間加熱干燥6以及作為熱水器7使用，并在管道內(nèi)設(shè)有用于控制及過(guò)濾太陽(yáng)能的光閥8，通過(guò)光閥8可以用來(lái)控制一定數(shù)量的光線穿過(guò)并調(diào)整燈光的亮度等；故障安全系統(tǒng)3是出于系統(tǒng)的安全性以及其環(huán)境對(duì)于事故或系統(tǒng)故障而設(shè)計(jì)的，故障安全系統(tǒng)3為一組低熔點(diǎn)絕緣安全電線，設(shè)置在太陽(yáng)能管道2內(nèi)，并和所述太陽(yáng)能收集器I相結(jié)合，在系統(tǒng)出現(xiàn)事故或故障的情況下，太陽(yáng)能管道2內(nèi)溫度上升導(dǎo)致安全電線短路，從而觸發(fā)太陽(yáng)能收集器I來(lái)遠(yuǎn)離收集位置，避免陽(yáng)光進(jìn)入太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽(yáng)能收集器、太陽(yáng)光跟蹤器、太陽(yáng)能管道以及光譜濾波器； 所述太陽(yáng)光跟蹤器與太陽(yáng)能收集器配合連接，并根據(jù)光的照射方向?qū)μ?yáng)能收集器的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述太陽(yáng)能收集器收集的太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能管道進(jìn)行傳輸，所述光譜濾波器設(shè)置在太陽(yáng)能管道內(nèi)，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)光譜濾波器轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和紅外線，可見(jiàn)光用于照明，而紅外線則通過(guò)反射鏡和棱鏡來(lái)控制光線進(jìn)入特定的位置，作為熱能供家庭使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能收集器包括一具有凹拋物面的支撐架以及位于凹拋物面上方用于反射陽(yáng)光的凹橢球，所述凹拋物面的中部設(shè)有聚光孔與所述太陽(yáng)能管道相連通，所述凹橢球的焦點(diǎn)與所述凹拋物面的焦點(diǎn)在同一位置，所述太陽(yáng)光經(jīng)凹拋物面反射至凹橢球，再經(jīng)凹橢球反射形成一束集中的平行光束從凹拋物面的聚光孔沿著太陽(yáng)能管道進(jìn)行傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)光跟蹤器包括一光傳感器、一能自由擺動(dòng)的臂、二個(gè)電機(jī)和一控制電路，光傳感器通過(guò)太陽(yáng)光照射，將信息反饋到控制電路以確定太陽(yáng)的確切位置，然后通過(guò)控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)太陽(yáng)能收集器跟蹤太陽(yáng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能管道是由若干光導(dǎo)管、若干彎頭和封蓋組成的，所述光導(dǎo)管為口徑一端大、一端小的直管，相鄰的光導(dǎo)管通過(guò)首尾插接的方式相連，或者通過(guò)彎頭相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述彎頭為與所述光導(dǎo)管相配合的口徑一端大、一端小的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相鄰的光導(dǎo)管進(jìn)行首尾插接時(shí)，在連接端套設(shè)有絕緣環(huán)進(jìn)行密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述封蓋為透明的玻璃蓋，所述封蓋為二個(gè)，分別套蓋在所述太陽(yáng)能管道的端首和端末的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述光導(dǎo)管的內(nèi)壁面上涂有反光材料，所述彎頭的內(nèi)壁面上也涂有反光材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一權(quán)利要求所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能管道內(nèi)設(shè)有用于控制及過(guò)濾太陽(yáng)能的光閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一權(quán)利要求所述的家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:還包括有故障安全系統(tǒng)，所述故障安全系統(tǒng)為一組低熔點(diǎn)絕緣安全電線，設(shè)置在太陽(yáng)能管道內(nèi)，并和所述太陽(yáng)能收集器相結(jié)合，在系統(tǒng)出現(xiàn)事故或故障的情況下，太陽(yáng)能管道內(nèi)溫度上升導(dǎo)致安全電線短路，從而觸發(fā)太陽(yáng)能收集器來(lái)遠(yuǎn)離收集位置，避免陽(yáng)光進(jìn)入太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)。
【專利摘要】一種家用太陽(yáng)能光導(dǎo)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能收集器、太陽(yáng)光跟蹤器、太陽(yáng)能管道以及光譜濾波器；太陽(yáng)光跟蹤器與太陽(yáng)能收集器配合連接，根據(jù)光的照射方向?qū)μ?yáng)能收集器位置進(jìn)行調(diào)節(jié)；太陽(yáng)能收集器收集的陽(yáng)光經(jīng)太陽(yáng)能管道進(jìn)行傳輸，光譜濾波器設(shè)置在太陽(yáng)能管道內(nèi)，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和紅外線，可見(jiàn)光用于照明，而紅外線則通過(guò)反射鏡和棱鏡來(lái)控制光線進(jìn)入特定的位置，作為熱能供家庭使用。本發(fā)明通過(guò)太陽(yáng)能收集器收集陽(yáng)光，利用太陽(yáng)光跟蹤器對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行最大捕捉，光譜濾波器則將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光和紅外線，不僅可提供照明，還能作為熱能使用，故障安全系統(tǒng)則保障了整個(gè)系統(tǒng)的安全性，避免安全事故的發(fā)生，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎、使用安全的特點(diǎn)。
【IPC分類】F24J2-46, F24J2-10, G02B19-00, F24J2-38, F21S11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104595840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410032511
【發(fā)明人】葉先龍
【申請(qǐng)人】寧波江東波莫納電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年1月23日