一种应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统，包括光纤传导太阳光照明系统和太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统；光纤传导太阳光照明系统包括依次相接的采光器、光导纤维束和光纤照明灯；太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统包括光伏发电组件、太阳能储存控制单元和LED拟日光灯。本实用新型专利技术将光纤传导太阳光照明系统和太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统两种方式相结合，在太阳良好的情况下直接在室内引入自然光进行健康绿色、零能耗的照明，在特殊天气和夜晚利用光伏板储存的绿色太阳能能源代替代化石燃料能源提供照明，改变目前普通的电力照明方式，在节能环保的前提下，能实现人类居住环境的全天候太阳能健康照明。境的全天候太阳能健康照明。境的全天候太阳能健康照明。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统


[0001]本技术属于建筑设施的节能改造领域，具体涉及一种光纤传导太阳光照明系统，及太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统。

技术介绍

[0002]导光管采光技术是利用管道将采光罩采集到的天然光传输到室内进行天然光照明的一种方式。在实际的应用过程中，存在如下问题，如光导管照明系统目前在地下室和屋顶或楼顶使用，目前还没有进行建筑楼层中的应用，其次光导管照明由于不能实现长距离传输，对于高层建筑的中间楼层以及内部采光有限的走廊和房间无法充分发挥作用；并且该技术受室外太阳强度以及天气的影响，使得室外采光和室内照明的强度不能得到保证。针对存在的问题，在现有技术上进行改进，实现长距离、高效率的室内自然光照明，具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本技术目的在于提供一种应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统，以解决上述问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现：
[0005]一种应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统，包括光纤传导太阳光照明系统和太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统；
[0006]所述光纤传导太阳光照明系统能在光照良好情况下将自然光引入室内进行健康绿色和零能耗的照明，包括依次相接的采光器、光导纤维束和光纤照明灯；多个采光器分别布设在建筑屋顶和建筑的向阳侧外壁上，光纤照明灯布设在建筑室内，在每个采光器和其对应的光纤照明灯之间通过光导纤维束相连；
[0007]所述太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统能在阴雨天和夜晚将储存的太阳能用于建筑室内照明，包括光伏发电组件、太阳能储存控制单元和LED拟日光灯；多组光伏发电组件布设在建筑屋顶，LED拟日光灯设在建筑室内，多组光伏发电组件相连后接至太阳能储存控制单元，太阳能储存控制单元通过线路分别连至各LED拟日光灯。
[0008]本技术还包括如下技术特征：
[0009]具体的，所述采光器包括依次相连的采光罩、光学透镜组和导光斗；
[0010]所述光纤照明灯包括漫射照明灯壳、设在漫射照明灯壳内的圆孔反光杯、连在圆孔反光杯上的固定架、连在固定架上的散光透镜以及设在漫射照明灯壳上并与散光透镜相对的滤光片；所述圆孔反光杯为半球形结构，其半球形开口与固定架相对并通过螺钉固定，散光透镜连接在固定架另一侧，用于发散光导纤维束尾端的光线至漫射照明灯壳；滤光片安置在漫射照明灯内部，散光透镜的前方，用于为漫射照明灯提供不同种颜色光线的照射；
[0011]所述导光纤维束的一端与导光斗末端相连，且二者在连接处设有太阳花散热器，导光纤维束的另一端通过单模尾纤连接光纤照明灯。
[0012]具体的，采光罩为半球形；光学透镜组中采用77mm直径的光学玻璃凸透镜单元，透光率95％；散光透镜直径为44mm，120
°
发散角度，透光率95％以上。
[0013]具体的，所述光伏发电组件包括光伏发电板、连接在相邻光伏发电板之间的线轨以及支撑在光伏发电板背面的支架；
[0014]所述太阳能储存控制单元包括依次相连的DDC控制器、蓄电池、LED液晶显示屏、电能储存柜和配电箱；DDC控制器与光伏发电组件相连。
[0015]具体的，所述太阳能储存控制单元还连接有共享服务插座，以作为楼外侧充电站为电动汽车和电动自行车提供充电共享服务。
[0016]具体的，所述采光器在建筑屋顶或建筑侧壁上灵活阵列排布；所述光伏发电组件在建筑屋顶阵列排布。
[0017]具体的，当建筑屋顶为平屋顶时，采光器和光伏发电组件在水平屋顶分别阵列布设；当建筑屋顶为坡屋顶时，采光器和光伏发电组件在两个坡面上分别阵列布设。
[0018]具体的，多个所述采光器所连光导纤维束集中在一个光纤套筒中，通过楼板的孔洞垂直向下传输，再在每个楼层引出分支，每层的分支分别引入各屋内进行光纤照明；
[0019]布设在建筑侧壁上的每个所述采光器与所连光导纤维束，通过墙壁的孔洞在屋顶水平传输，形成一个光路，根据照明和采光需求在天花板相应位置开洞与光纤照明灯连接进行健康无电照明。
[0020]本技术与现有技术相比，具有以下有益技术效果：
[0021]本技术利用可再生能源太阳光，将光纤传导太阳光照明系统和太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统两种方式相结合，在太阳良好的情况下直接在室内引入自然光进行健康绿色、零能耗的照明，在特殊天气和夜晚利用光伏板储存的绿色太阳能能源代替代化石燃料能源提供照明，改变目前普通的电力照明方式，对建筑照明系统进行整体的优化设计，在节能环保的前提下，能实现人类居住环境的全天候太阳能健康照明。
[0022]本技术可实现多层采光照明及长距离的光纤照明，应用在室内能满足建筑规范照明要求。
[0023]本技术能解决建筑物背光面/阴面采光较弱的问题；还能针对不同地区的建筑屋顶如平屋顶和坡屋顶进行设计布置。
[0024]本技术中的太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统还能连接楼外侧充电站为电动汽车和电动自行车提供充电共享服务。
附图说明
[0025]图1为本技术布设在建筑上的整体结构示意图；
[0026]图2为本技术双模照明系统的各部件连接示意图。
[0027]图中各标号含义：
[0028]1.采光器，2.光导纤维束，3.光纤照明灯，4.光伏发电组件，5.太阳能储存控制单元，6.LED拟日光灯；11.采光罩，12.光学透镜组，13.导光斗，21.太阳花散热器，22.单模尾纤，31.漫射照明灯壳，32.圆孔反光杯，33.固定架，34.散光透镜，35.滤光片，41.光伏发电板，42.线轨，43.支架，51.DDC控制器，52.蓄电池，53.LED液晶显示屏，54.电能储存柜，55.配电箱。
具体实施方式
[0029]以下给出本技术的具体实施例，需要说明的是本技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本技术的保护范围。
[0030]实施例1：
[0031]本实施例是一种应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统，包括光纤传导太阳光照明系统和太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统，如图1和2所示；
[0032]光纤传导太阳光照明系统能在光照良好情况下将自然光引入室内进行健康绿色和零能耗的照明，包括依次相接的采光器1、光导纤维束2和光纤照明灯3；多个采光器1分别布设在建筑屋顶和建筑的向阳侧外壁上，光纤照明灯3布设在建筑室内，在每个采光器1和其对应的光纤照明灯3之间通过光导纤维束2相连；
[0033]太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统能在阴雨天和夜晚将储存的太阳能用于建筑室内照明，包括光伏发电组件4、太阳能储存控制单元5和LED拟日光灯6；多组光伏发电组件4布设在建筑屋顶，LED拟日光灯6设在建筑室内，多组光伏发电组件4相连后接至太阳能储存控制单元5，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统，其特征在于，包括光纤传导太阳光照明系统和太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统；所述光纤传导太阳光照明系统能在光照下将自然光引入室内进行健康绿色和零能耗的照明，包括依次相接的采光器(1)、光导纤维束(2)和光纤照明灯(3)；多个采光器(1)分别布设在建筑屋顶和建筑的向阳侧外壁上，光纤照明灯(3)布设在建筑室内，在每个采光器(1)和其对应的光纤照明灯(3)之间通过光导纤维束(2)相连；所述太阳能光伏发电照明与电能储存共享系统能在阴雨天和夜晚将储存的太阳能用于建筑室内照明，包括光伏发电组件(4)、太阳能储存控制单元(5)和LED拟日光灯(6)；多组光伏发电组件(4)布设在建筑屋顶，LED拟日光灯(6)设在建筑室内，多组光伏发电组件(4)相连后接至太阳能储存控制单元(5)，太阳能储存控制单元(5)通过线路分别连至各LED拟日光灯(6)。2.如权利要求1所述的应用于建筑上的全天候太阳能双模照明系统，其特征在于，所述采光器包括依次相连的采光罩(11)、光学透镜组(12)和导光斗(13)；所述光纤照明灯(3)包括漫射照明灯壳(31)、设在漫射照明灯壳(31)内的圆孔反光杯(32)、连在圆孔反光杯(32)上的固定架(33)、连在固定架(33)上的散光透镜(34)以及设在漫射照明灯壳(31)上并与散光透镜(34)相对的滤光片(35)；所述圆孔反光杯(32)为半球形结构，其半球形开口与固定架(33)相对并通过螺钉固定，散光透镜(34)连接在固定架(33)另一侧，用于发散光导纤维束(2)尾端的光线至漫射照明灯壳(31)；滤光片(35)安置在漫射照明灯壳(31)内部，散光透镜(34)的前方，用于为漫射照明灯壳(31)提供不同种颜色光线的照射；所述光导纤维束(2)的一端与导光斗(13)末端相连，且二者在连接处设有太阳花散热器(21)，光导纤维束(2)的另一端通过单模尾纤(22)连接光纤照明灯(3)。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：于建军，高健美，张立新，李勇，耿建暖，孟凡江，杨朔，王紫轩，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：新型
国别省市：