一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及太陽光照明領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，節(jié)省能源和保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今社會(huì)的一大主題。當(dāng)前，我們正面臨環(huán)境惡化、全球氣候變暖、能源緊缺等諸多問題，其中，想方設(shè)法利用可再生的綠色能源，成了當(dāng)下研究的熱門話題，也預(yù)示了未來科技的發(fā)展方向。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題是提供一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，將太陽光收集后用于室內(nèi)照明，從而利用了光能源，節(jié)約了電能。
[0004]為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，包括:聚光器、傳導(dǎo)裝置和放射裝置；
[0005]所述聚光器對太陽光進(jìn)行匯聚收集并通過傳導(dǎo)裝置傳導(dǎo)至放射裝置中，放射裝置將接受到的匯聚太陽光進(jìn)行發(fā)散放射從而形成太陽光照明。
[0006]在一較佳實(shí)施例中:所述聚光器為菲涅爾透鏡。
[0007]在一較佳實(shí)施例中:所述傳導(dǎo)裝置為光纖。
[0008]在一較佳實(shí)施例中:所述光纖包括由內(nèi)而外依次套設(shè)的纖芯、包層和保護(hù)套。
[0009]在一較佳實(shí)施例中:所述纖芯為高折射率的玻璃芯，其折射率為Ii1。
[0010]在一較佳實(shí)施例中:所述包層為低折射率的硅玻璃，其折射率為n2。
[0011]在一較佳實(shí)施例中:所述匯聚太陽光由空氣進(jìn)入光纖時(shí)的入射角為Θ，折射角為α。，其滿足:
[0012]Θ> α 0
[0013]Sin α 0= n Jn1
[0014]η?。
[0015]其中，η。為光線在空氣中的折射率。
[0016]在一較佳實(shí)施例中:還包括一太陽光方向跟蹤裝置，其控制聚光器隨著太陽光的變化而轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0017]在一較佳實(shí)施例中:還包括一太陽能光伏系統(tǒng)，利用太陽能給所述光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)供電。
[0018]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0019]本實(shí)用新型提供了一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，在陽光充足的時(shí)候，陽光經(jīng)菲涅耳透鏡聚光器光器收集，利用光纖對光的柔性傳輸?shù)泉?dú)特的物理特性，將自然光引導(dǎo)到目標(biāo)區(qū)域，由終端的放射裝置發(fā)出均勻柔和的散射光，實(shí)現(xiàn)陽光的直接利用；這種技術(shù)既能實(shí)現(xiàn)太陽光的直接利用，同時(shí)也利用了光纖的傳光特性實(shí)現(xiàn)光與電的分離，既節(jié)約能源、減少污染又可排除一些安全隱患，具有巨大的市場潛力。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中菲涅爾透鏡的光線匯聚圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中光纖的光線傳輸圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下文結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0024]參考圖1，一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，包括:聚光器、傳導(dǎo)裝置和放射裝置；
[0025]所述聚光器對太陽光進(jìn)行匯聚收集并通過傳導(dǎo)裝置傳導(dǎo)至放射裝置中，放射裝置將接受到的匯聚太陽光進(jìn)行發(fā)散放射從而形成太陽光照明。
[0026]所述聚光器為菲涅爾透鏡。
[0027]進(jìn)一步參考圖2，菲涅爾透鏡多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。菲涅爾透鏡的在很多時(shí)候相當(dāng)于紅外線及可見光的凸透鏡，效果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。菲涅爾透鏡可按照光學(xué)設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。其工作原理十分簡單:假設(shè)一個(gè)透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面，拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度即可。
[0028]因此從剖面看，菲涅爾透鏡的表面由一系列鋸齒型凹槽組成，中心部分是橢圓型弧線。每個(gè)凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點(diǎn)，也就是菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)。每個(gè)凹槽都可以看做一個(gè)獨(dú)立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。菲涅爾透鏡還能夠消除部分球形像差。
[0029]參考圖3，所述傳導(dǎo)裝置為光纖，其包括由內(nèi)而外依次套設(shè)的纖芯、包層和保護(hù)套。
[0030]所述纖芯為高折射率的玻璃芯，其折射率為Ii1。所述包層為低折射率的硅玻璃，其折射率為n2。
[0031]所述匯聚太陽光由空氣進(jìn)入光纖時(shí)的入射角為Θ，折射角為α。，當(dāng)其滿足:
[0032]Θ> α 0
[0033]Sina0=Ii2Ai1
[0034]η?。
[0035]其中，η。為光線在空氣中的折射率。光線可以在纖芯里面?zhèn)鬏敗?br>[0036]還包括一太陽光方向跟蹤裝置，其控制聚光器隨著太陽光的變化而轉(zhuǎn)動(dòng)角度。還包括一太陽能光伏系統(tǒng)，利用太陽能給所述光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)供電。
[0037]在陽光充足的時(shí)候，陽光經(jīng)菲涅耳透鏡聚光器光器收集，利用光纖對光的柔性傳輸?shù)泉?dú)特的物理特性，將自然光引導(dǎo)到目標(biāo)區(qū)域，由終端的放射裝置發(fā)出均勻柔和的散射光，實(shí)現(xiàn)陽光的直接利用；這種技術(shù)既能實(shí)現(xiàn)太陽光的直接利用，同時(shí)也利用了光纖的傳光特性實(shí)現(xiàn)光與電的分離，既節(jié)約能源、減少污染又可排除一些安全隱患，具有巨大的市場潛力。
[0038]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于包括:聚光器、傳導(dǎo)裝置和放射裝置； 所述聚光器對太陽光進(jìn)行匯聚收集并通過傳導(dǎo)裝置傳導(dǎo)至放射裝置中，放射裝置將接受到的匯聚太陽光進(jìn)行發(fā)散放射從而形成太陽光照明。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:所述聚光器為菲涅爾透鏡。3.據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:所述傳導(dǎo)裝置為光纖。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖包括由內(nèi)而外依次套設(shè)的纖芯、包層和保護(hù)套。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:所述纖芯為高折射率的玻璃芯，其折射率為ηι。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:所述包層為低折射率的硅玻璃，其折射率為n2。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:所述匯聚太陽光由空氣進(jìn)入光纖時(shí)的入射角為Θ，折射角為α。，其滿足:Θ>α οSin α ο= n ^n1ηι>η2>η0 其中，η。為光線在空氣中的折射率。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:還包括一太陽光方向跟蹤裝置，其控制聚光器隨著太陽光的變化而轉(zhuǎn)動(dòng)角度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，其特征在于:還包括一太陽能光伏系統(tǒng)，利用太陽能給所述光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)供電。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，包括：聚光器、傳導(dǎo)裝置和放射裝置；所述聚光器對太陽光進(jìn)行匯聚收集并通過傳導(dǎo)裝置傳導(dǎo)至放射裝置中，放射裝置將接受到的匯聚太陽光進(jìn)行發(fā)散放射從而形成太陽光照明。本實(shí)用新型提供了一種光纖傳導(dǎo)太陽光照明系統(tǒng)，在陽光充足的時(shí)候，陽光經(jīng)菲涅耳透鏡聚光器光器收集，利用光纖對光的柔性傳輸?shù)泉?dú)特的物理特性，將自然光引導(dǎo)到目標(biāo)區(qū)域，由終端的放射裝置發(fā)出均勻柔和的散射光，實(shí)現(xiàn)陽光的直接利用；這種技術(shù)既能實(shí)現(xiàn)太陽光的直接利用，同時(shí)也利用了光纖的傳光特性實(shí)現(xiàn)光與電的分離，既節(jié)約能源、減少污染又可排除一些安全隱患，具有巨大的市場潛力。
【IPC分類】F21V5/04, F21S11/00, F21V8/00
【公開號】CN204829733
【申請?zhí)枴緾N201520437613
【發(fā)明人】楊冠魯, 姜慶飛
【申請人】華僑大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月24日