太陽光照明的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、人與自然的和諧共存是人類永恒追求的信念,自然界的太陽光是最健康、最明亮、最舒適的自然光源,取之不盡,用之不竭。但到目前為止,人們對(duì)陽光照明的利用絕大多數(shù)都停留在使用很少一部分陽光通過玻璃窗、天窗射人室內(nèi),達(dá)到照明和景觀的作用,這種方式對(duì)陽光的利用率很低。太陽光采集照明裝置是將自然的太陽光在不進(jìn)行熱、電和機(jī)械等能量轉(zhuǎn)換的前提下,經(jīng)收集后由傳光纖傳輸至建筑物進(jìn)行照明,它保留了太陽光的大部分自然特性。這項(xiàng)研究拓寬了傳統(tǒng)太陽能利用研究領(lǐng)域,開辟

2、出日光照明新技術(shù),采集太陽光用于照明近年來成為許多國家研究重點(diǎn),歐盟已將近十年太陽能供暖研究和發(fā)展預(yù)算的85％轉(zhuǎn)向了日光照明技術(shù)方面的研究。但是我國在這方面的研究還處于起步階段。本文開發(fā)了一套太陽光采集照明系統(tǒng),該系統(tǒng)由太陽光采集裝置、太陽光采集器自動(dòng)跟蹤裝置、光譜分離裝置以及太陽光傳輸與照明裝置構(gòu)成。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較簡單,對(duì)太陽光的跟蹤精度較高,成本相對(duì)較低,有一定的實(shí)用價(jià)值。在分析了典型聚光器的聚光原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了收集太陽光的一次和

3、二次拋物面聚光鏡,進(jìn)行了材料的選擇和尺寸的計(jì)算,同時(shí),為了最大范圍的收集太陽光,設(shè)計(jì)了太陽光自動(dòng)跟蹤裝置,該跟蹤系統(tǒng)由跟蹤傳感器、控制電路以及方位角與高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)組成,采用了傳感器跟蹤與定時(shí)器跟蹤相結(jié)合的跟蹤方法,跟蹤精度和穩(wěn)定性都較高。提出了可行的光譜分離方案,并選定了用反射膜進(jìn)行可見光與紅外光的分離。對(duì)太陽光傳輸用的光纖進(jìn)行了設(shè)計(jì)。對(duì)不同建筑物的照明標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析,設(shè)計(jì)了太陽光照明與人工照明相結(jié)合的混合照明系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試,所設(shè)