房內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]涉及太陽能高效率應(yīng)用領(lǐng)域，特別是把采集的太陽光高效率傳輸后直接實(shí)現(xiàn)室內(nèi)特定區(qū)域空間同步照射原生態(tài)太陽光的一種新裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人們生活水平不斷提高，對(duì)于原生態(tài)太陽光同步照射房間內(nèi)特定區(qū)域空間的要求也越來越迫切。試想若能夠利用簡單有效的新方法實(shí)現(xiàn)一定強(qiáng)度太陽光同步照射住房內(nèi)特定區(qū)域空間:如盆景區(qū)、醫(yī)院骨科床位以及客廳的會(huì)客區(qū)等，那么將使得盆景不再需要定期搬到室外而直接進(jìn)行光合作用;行動(dòng)不便的骨科病人也不再被艱難的抬到病房陽臺(tái)或者室外曬太陽促進(jìn)康復(fù)，而是躺在在自己病床上直接享受原生態(tài)太陽光照射來加快恢復(fù)健康;在會(huì)客廳與客人交談的空間若處于一束自然太陽光照射下，那又將是使得客人顯得多么的尊貴和愜意，……。因?yàn)閷?duì)于人類來說，太陽光是最好的自然光源，方便快捷的獲取原生態(tài)太陽光照射對(duì)于有效提高人們?cè)谧≌瑑?nèi)的生活質(zhì)量至關(guān)重要。而取之不盡的太陽能本身就是以光能呈現(xiàn)的。而目前不管是光纖式或者光導(dǎo)管式陽光輸送機(jī)直接采集太陽光同步照射的方式都由于傳輸過程中波長選擇性損失導(dǎo)致其無法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)原生態(tài)太陽光照射，而更重要的是利用可見光部分實(shí)現(xiàn)同步照明功能。然而處于室內(nèi)的生物不管是動(dòng)物還是植物，不僅需要享受太陽光中的可見光實(shí)現(xiàn)直接照明使得室內(nèi)更加亮堂，而且對(duì)于，病人更需要利用其中紫外光消毒殺菌，紅外光取暖并促進(jìn)體內(nèi)鈣的吸收等功能;盆景中的植物同樣需要紫外光與紅外光進(jìn)行光合作用。并且此種方式大于40%的太陽能利用效率比目前普遍采用的通過光伏發(fā)電后再利用電光源來實(shí)施照射方法4%的效率大一個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0003]另外，住宅房間內(nèi)太陽光直接照射的需求實(shí)際上屬于錦上添花型而非必須型，SP是人們?cè)谫徺I房屋選擇戶型及位置朝向時(shí)所強(qiáng)調(diào)的陽面房間也僅是白天有太陽時(shí)段通過玻璃窗戶實(shí)現(xiàn)比陰面房間有著更好的采光效果一太陽光照射;因此該系統(tǒng)作為一種理想的照射光源的同時(shí)，其本身存在著時(shí)有時(shí)無工作穩(wěn)定性差的性能缺陷(如當(dāng)在晚上或者盡管是白天但被云層遮擋時(shí)呈現(xiàn)無光狀態(tài))在此應(yīng)用場合作為錦上添花應(yīng)用時(shí)則有效回避這一本身固有的技術(shù)問題。
[0004]再仔細(xì)分析住宅中房間自然采光情況。即使對(duì)于板式建筑結(jié)構(gòu)來說，通常也有一半房間處于陰面位置;而且對(duì)于大城市中更多高層點(diǎn)式建筑結(jié)構(gòu)的房間來說更突出，白天采集不到太陽光的陰面房間所占的比例更大，有些位置不好的一套房屋中陰面房間甚至高達(dá)3/4。但是如果通過一種高性價(jià)比的陽光輸送機(jī)能夠使得這些陰面房間一旦能夠獲得與太陽同步的自然陽光照射，就實(shí)現(xiàn)了把陰面房間變換成為陽面房間的目標(biāo)，而這種基本需求又正是人們高質(zhì)量生活所必然首先追求的，因此具有很大的市場需求。
[0005]然而目前其市場上的太陽光直接照明系統(tǒng)主要有光纖式和光導(dǎo)管式二種，分別為光纖式和光導(dǎo)管式。但是不管哪一種在市場競爭中由于都存在著傳輸效率低、成本高以及距離有限等致命缺陷而成為其推廣應(yīng)用中的技術(shù)瓶頸。如以光纖作為介質(zhì)傳輸太陽光型的陽光輸送機(jī)中，其塑料光纖(因其成本低)為50米長度時(shí)占到系統(tǒng)成本的2/3，且其傳輸效率僅20 %左右；另外，對(duì)于常用的PMMA型塑料光纖僅能夠傳輸波長為400-670nm的可見光，而將紫外光和紅外光部分全部過濾掉而非原生態(tài);而利用高反射率的光導(dǎo)管組成的太陽光照射系統(tǒng)除了傳輸距離受到限制外，傳輸效率低導(dǎo)致性價(jià)比低也直接限制了推廣應(yīng)用。
[0006]綜上所述，研制一種新裝置，在有效解決太陽光傳輸?shù)?、系統(tǒng)成本高導(dǎo)致其性價(jià)比低的基礎(chǔ)上，又能夠?qū)τ陉幟娣块g等特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)原生態(tài)太陽光同步照射功能，則將對(duì)于有效提尚人們的生活質(zhì)量以及實(shí)施國家節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標(biāo)有著重大意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽光同步照射室內(nèi)特定區(qū)域的新方法，利用光路變換、定點(diǎn)輸出以及定向反射等方法把太陽光直接通過空氣介質(zhì)傳輸?shù)绞覂?nèi)特定空間或者陰面房間，實(shí)現(xiàn)原生態(tài)太陽光低成本高效率直接照射功能，節(jié)能減排同時(shí)有效提高人們生活的質(zhì)量。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0009]—種房內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射裝置，包括用于安裝于室外陽面定向反射陽光的導(dǎo)光器和安裝在房內(nèi)指定位置上空的漫反射鏡組，所述導(dǎo)光器將不同方向入射的平行太陽光穿過玻璃窗戶和空氣介質(zhì)定向反射到指定區(qū)域上空，漫反射鏡組安裝于光路中。
[0010]所述的導(dǎo)光器由平面反射鏡配套具有球關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的閉環(huán)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)以及安裝于設(shè)計(jì)光路中的傳感器組成。
[0011]對(duì)于陽面房間中骨科床位和盆景等特定區(qū)域，導(dǎo)光器安裝于室外玻璃窗戶上部墻壁上的C型掛桿的下端。
[0012]所述漫反射鏡組安裝在指定區(qū)域上空的天花板固定桿上下端。
[0013]陽面房間特定區(qū)域(骨科床位、會(huì)客區(qū)、盆景)太陽光照射。
[0014]通過安裝于室外玻璃窗戶上部墻壁上的導(dǎo)光器把連續(xù)變化入射方向的平行太陽光以定向反射方式穿過窗口或者玻璃窗戶(取決于是否打開玻璃窗扇)和空氣介質(zhì)后，被安裝于天花板上的一組(個(gè))漫反射鏡定向照射到特定區(qū)域空間，其中配備球關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的導(dǎo)光器具有把不同方向入射的平行(增強(qiáng))太陽光按照要求方向進(jìn)行定向反射，其內(nèi)容見實(shí)用新型專利:一種定向反射太陽光裝置，專利申請(qǐng)?zhí)?201410625281.x。
[0015]系統(tǒng)組成如下:
[0016]1、用于陽面房間特定區(qū)域太陽光直接照射系統(tǒng)中的免光纖式陽光輸送機(jī)主要由導(dǎo)光器和漫反射器以及相應(yīng)的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)組成，如圖1所示。
[0017]各部分具體功能如下:
[0018]I)安裝于室外玻璃窗戶上部墻壁上的定向?qū)Ч馄髦饕δ苁前褋碜杂诓煌较虻娜肷涮柟獍凑找笸ㄟ^空氣介質(zhì)特定區(qū)域上空;所以要求該驅(qū)動(dòng)裝置必須為骨關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)，太陽光反射面為平面反射鏡，其面積至少應(yīng)該大于增強(qiáng)平行太陽光的截面積與其水平面夾角正弦值之商。而且配套有閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0019]2、對(duì)于陽面房間室內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射，僅需要直接把自然太陽光定向方式后再根據(jù)需要散射于要求區(qū)域空間即可，所以系統(tǒng)僅由陰面房間太陽光直接照射系統(tǒng)中的定向?qū)Ч馄骱吐瓷溏R組二部分構(gòu)成。其中安裝于陽面房間外墻上的定向?qū)Ч馄髋c自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)一起，把不同方向入射的平行太陽光按照設(shè)計(jì)的方向通過窗戶玻璃反射進(jìn)入房內(nèi)，再根據(jù)需要被漫反射鏡組以一定角度反射到要求的區(qū)域空間:會(huì)客區(qū)、會(huì)客區(qū)、盆景區(qū)以及醫(yī)院骨科床位等需要原生態(tài)太陽光同步照射的地方，如圖1、圖2所示。
[0020]3、采用玻璃鏡面反射方式以及通過空氣介質(zhì)(包括玻璃窗戶)傳輸方式能夠保證原生態(tài)太陽光輸送而無紫外及紅外波長太陽光部分損失掉。
[0021]有益效果:本實(shí)用新型利用利用光路變換、定點(diǎn)輸出以及定向反射等裝置把太陽光直接通過空氣介質(zhì)傳輸?shù)绞覂?nèi)特定空間，實(shí)現(xiàn)原始太陽光對(duì)于室內(nèi)骨科床位上面病人等特定區(qū)域的照射，達(dá)到殺毒、取暖和鈣吸收等動(dòng)物必不可少的功能。
【附圖說明】
[0022]圖1為醫(yī)院骨科病人享受太陽光照射示意圖；
[0023]圖2為陽面房間內(nèi)會(huì)客區(qū)和盆景等特定區(qū)域太陽光照射示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0025]對(duì)于陽面房間室內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射，僅需要直接把自然太陽光定向反射方式通過玻璃窗戶和空氣介質(zhì)輸送后再根據(jù)需要利用安裝于天花板上的漫反射鏡(組)將其散射于要求區(qū)域:骨科床位、會(huì)客區(qū)、盆景空間即可。
[0026]具體做法如下:把具有定向反射平行太陽光功能的導(dǎo)光器I安裝于陽面玻璃窗戶上頭室外墻壁上的C型架5下端，直接把連續(xù)變化入射方向的平行太陽光定向的通過窗口(或玻璃窗戶)和空氣介質(zhì)輸送進(jìn)入特定區(qū)域上空，再利用安裝于陰面房間的天花板上的固定桿6的下端漫反射鏡組2定向照射需要的空間，具體如圖1和圖2所示。這種安裝于窗戶上部墻壁上的方式在盡量減少施工量(如不需要打光孔)的同時(shí)，最大限度的減小對(duì)于陽面窗戶采集太陽光以及視野的不良影響。另外，是否直接穿過空氣介質(zhì)或者先通過玻璃窗戶后再穿過空氣介質(zhì)傳輸?shù)教囟▍^(qū)域，具體根據(jù)需求以及氣候環(huán)境來確定打開或者關(guān)上窗戶狀態(tài)下把太陽光輸送進(jìn)入室內(nèi)的方式，因?yàn)楫?dāng)窗戶閉上時(shí)(如在冬天以便保溫)太陽光穿過窗玻璃將損失1 %左右，特別是對(duì)于目前普遍應(yīng)用的中空玻璃將達(dá)到15 %的損耗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種房內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射裝置，其特征在于:包括用于安裝于室外陽面定向反射陽光的導(dǎo)光器(I)和安裝在房內(nèi)指定位置上空的漫反射鏡組(2)，所述導(dǎo)光器(I)將不同方向入射的平行太陽光穿過玻璃窗戶和空氣介質(zhì)定向反射到指定區(qū)域上空，漫反射鏡組(2)安裝于光路中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的房內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)光器(1)由平面反射鏡(3)配套具有球關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的閉環(huán)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)以及安裝于設(shè)計(jì)光路中的傳感器(4)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的房內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射裝置，其特征在于:對(duì)于陽面房間中骨科床位和盆景這種特定區(qū)域，導(dǎo)光器(I)安裝于室外玻璃窗戶上部墻壁上的C型掛桿(5)的下端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的房內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射裝置，其特征在于:所述漫反射鏡組(2)安裝在指定區(qū)域上空的天花板固定桿(6)下端。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種房內(nèi)特定區(qū)域太陽光照射裝置，該裝置包括用于反射陽光的導(dǎo)光器和安裝在房內(nèi)指定位置的漫反射鏡組，所述導(dǎo)光器將不同方向入射的平行太陽光直接穿過玻璃窗口和空氣介質(zhì)定向反射到指定區(qū)域上空，再通過安裝于光路中漫反射鏡組實(shí)現(xiàn)太陽光對(duì)于特定區(qū)域照射。本實(shí)用新型利用定向反射等裝置把不同方向入射的太陽光直接通過空氣介質(zhì)傳輸?shù)绞覂?nèi)特定空間，實(shí)現(xiàn)原始太陽光對(duì)于室內(nèi)骨科床位上面病人等特定區(qū)域的照射，以滿足殺毒、取暖和增強(qiáng)鈣吸收等行動(dòng)不便的病人必不可少的需求等。
【IPC分類】F21V5/08, F21V8/00, F21W131/208, F21S11/00, F21V13/02
【公開號(hào)】CN205261444
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520493009
【發(fā)明人】寧鐸, 徐習(xí)強(qiáng), 張東煜, 張博
【申請(qǐng)人】南京富贛照明科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月9日