[实用新型]一种阳光全光导入采光系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳光应用的技术领域，具体是一种阳光全光导入采光系统。

背景技术

绿色能源已成为能源行业关注焦点，特别是城市现代化建筑的不断发展及能源需求趋势，使得利用太阳光来改善建筑物的日照、采光、照明将成为现实和可能。太阳光采光技术已经存在很多年，但是一直因为价格昂贵，固有特性不好而无法普及。该技术成本和技术复杂性主要集中于跟踪阳光装置和太阳光导入所使用的导光介质——光纤。

跟踪太阳装置主要有两种方式：一类是高稳定性、高精度方式；另外一类是稳定性、精度稍差方式。前者根据地球绕太阳运行规律计算太阳全年运行轨迹，含有太阳位置检测装置，结合设备中央安装“光电传感器”，也就是太阳轨迹计算结合光电跟踪的混合模式，如日本的“向日葵”太阳光导入采光装置。其缺点是跟踪装置复杂，安装的初始位置精度要求比较高，安装不方便以及采光装置价格较高。此外，该装置还易受云层影响。后者根据信息处理的方式也可以分为二类：其一是通过模拟方式比较光电信号，驱动直流电机。此类方式虽精度较低，但价格低廉。另外一类是采用把光电信号转换成数字信号，通过微处理器处理信号来提高稳定性和精度，如专利200710022259.6宣称的技术。但是该实用新型仍然采用直流电机，而不是步进电机，故精度的改善有限。

价格昂贵的另一因素是采用了昂贵的石英光纤，如日本的“向日葵”、瑞典的“帕兰阳光系统”。国内其他一些专利如200710022259.6虽采用了塑料光纤，但由于光路设计不合理，采用一个大透镜替代多个小透镜来降低精度要求和制造复杂度，但因大透镜容易引起强烈的色散，造成出射光五颜六色，无法还原阳光。同时该专利中阳光耦合入光纤效率低。

综上所述，目前采光装置价格昂贵而无法普及是因为采用光纤作为导光传输介质。为了使采集的太阳光能耦合入光纤，进一步加剧采光装置的复杂性，如太阳的跟踪，阳光耦合入光纤的聚焦。

发明内容

本实用新型涉及一种阳光全光导入采光系统，以克服石英光纤和塑料光纤的高成本和技术复杂的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种阳光全光导入采光系统，其包括：双聚焦全光采集装置，该双聚焦全光采集装置包括：环形抛物面镜、设于环形抛物面镜前端的球形凹面镜和穿设于环形抛物面镜的中央通孔中的全光光导管；太阳光经环形抛物面镜反射聚焦，通过凹面镜再次反射生成柱形光束，并进入全光光导管；全光光导管包括：玻璃管、设于玻璃管外壁的反光镜面膜和紧配合于反光镜面膜外周的塑料套管。

为防止玻璃管吸收太阳光的热能，同时为确保实现全光导光的目的，所述玻璃管为不含金属离子的玻璃管。

为提高光线利用率，所述环形抛物面镜、全光光导管和凹面镜同中心轴线分布，且环形抛物面镜和凹面镜的聚光焦点重合。为提高光线利用率，所述球面镜适于将环形抛物面镜汇聚的太阳光反射为聚集的平行光进入全光光导管。

所谓全光，即光线中包含太阳光线中的各种波长的光线。

本实用新型的积极效果：(1)本实用新型的阳光全光导入采光系统，造价低，安装灵活；可以按照使用场所的采光、日照和照明等不同需求，能方便单独或组合成移动式、壁挂式、屋檐安装式、高架安装式，尤其适用于民用、公用、地下、井下等工程建筑以及工业、农业、种植、养殖等不同用途领域的大功率、高能级光密度的太阳光采光系统。(2)本实用新型采用的球形凹面镜的反光面为球形凹面，相对于采用抛物面反射镜，具有较短的焦距，同时生成的所述柱形光束具有较小的截面积，利于减小整个双聚焦全光采集装置的体积，也利于减小全光光导管的管径，以节省生成成本和安装空间。此外，截面积较小的光束利于提高光束在光导管路中的传导效率，可减少在光导管路中以折线方式传播的光线的数量。(3)本实用新型采用的环形抛物面镜呈环形，使用时可使落于该环形抛物面镜上的杂物从其中央通孔中排出，可较少人工清理、维护的工作量，也可较少所述杂物对抛物面镜反光效果的影响。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为实施例中的阳光全光导入采光系统的结构示意图。

图2为上述阳光全光导入采光系统的双聚焦全光采集装置的结构示意图。

图3为上述阳光全光导入采光系统的全光光导管的剖面结构示意图。

图4为实施例中的阳光全光导入采光系统的全光光导管通过螺纹套管和拐角接头串接延伸并形成光导管路的分解结构示意图。

图5为实施例中的阳光全光导入采光系统的适于将阳光通向两个方向的分光接头的结构示意图。

图6为图5中的分光接头的俯视图。