本发明专利技术公开了一种采光罩、集光装置和照明系统。所述采光罩包括：选择性反射器，具有成凹面镜形式的采光表面，所述选择性反射器能够将照射到采光表面上的具有第一波长的辐射至少部分地反射并会聚，且能够使照射到采光表面上的具有第二波长的辐射至少部分地透射通过；光接收装置，所述光接收装置位于所述选择性反射器的背光侧，用于接收透射通过选择性反射器的辐射；和罩体，所述罩体用于支承所述选择性反射器和光接收装置。所述采光罩、集光装置和照明系统可以更充分地综合利用太阳光能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采光和照明领域，尤其涉及一种采光罩、集光装置和照明系统。
技术介绍
利用太阳光进行室内照明是一种新型的绿色照明方案。它能够将太阳光采集和输送到建筑物室内，代替灯光进行照明。这可以实现对自然资源的充分的利用，又可以节约能源。然而，目前的日光照明系统光效率较低，且能够利用的太阳光量较少。而且目前的日光照明系统的功能比较单一，只能收集和传送阳光。再者，目前的日光照明系统只有在日光比较充分的情况下才能实现照明，而在夜晚或阴雨天气则难以实现照明。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种多功能的采光罩，其不仅可以高效地收集直接用于照明的阳光，还可以利用另一部分阳光进行发电或信号检测等功能。本专利技术的目的还在于提供一种包括上述采光罩的集光装置，其不仅可以将阳光高效地收集和输送至需要照明的区域，还能够利用另一部分阳光进行发电或信号检测等功倉泛。本专利技术的目的还在于提供一种照明系统，其能够利用日光同时实现日间和夜间的照明。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案通过以下方式来实现根据本专利技术的一个方面，提供一种米光罩，包括选择性反射器，具有成凹面镜形式的采光表面，所述选择性反射器能够将照射到采光表面上的具有第一波长的辐射至少部分地反射并会聚，且能够使照射到采光表面上的具有第二波长的辐射至少部分地透射通过；光接收装置，所述光接收装置位于所述选择性反射器的背光侧，用于接收透射通过选择性反射器的辐射；和罩体，所述罩体用于支承所述选择性反射器和光接收装置。进一步地，所述第一波长可以为可见光波长，所述第二波长可以为红外光波长。进一步地，所述第一波长可以为可见光波长，所述第二波长也可以为可见光波长。更进一步地，所述选择性反射器对于具有第一波长的辐射的反射率可以不低于70%。更进一步地，所述选择性反射器对于具有第二波长的辐射的透射率可以为30% -70%。更进一步地，所述选择性反射器可以为多层膜反射镜。具体地，所述多层膜反射镜可以为增强型镜面反射器。更进一步地，所述光接收装置可以包括太阳能电池板或光传感器，所述太阳能电池板能够将透射通过选择性反射器的辐射的能量转换成电能。根据本专利技术的另一方面，提供了一种集光装置，包括上述任一种米光罩,所述米光罩具有通光孔；引导反射镜，用于将被采光罩反射的具有第一波长的辐射引导至通光孔中；和导光通道，所述导光通道与通光孔相连，用于收集和输送由引导反射镜引导至通光孔中的具有第一波长的辐射。进一步地，所述光接收装置可以包括太阳能电池板，所述太阳能电池板能够将透射通过选择性反射器的辐射的能量转换成电能。进一步地，所述引导反射镜的反射面和所述选择性反射器的采光表面可以为共主光轴的抛物面，所述主光轴穿过所述通光孔。更进一步地，所述集光装置还可以包括太阳追踪系统，所述太阳追踪系统包括光敏探头和驱动装置，所述光敏探头用于测量太阳的方向，所述驱动装置用于根据光敏探头的测量结果来驱动采光罩，使得选择性反射器的采光表面的主光轴保持平行于太阳光的入射方向。更进一步地，导光通道可以由全反射导光管或光纤形成。根据本专利技术的另一方面，提供一种照明系统，包括上述任一种集光装置；储能装置，用导线与太阳能电池板相连，用于将太阳能电池板输出的电能储存；日光照明装置，与导光通道相连，利用由导光通道收集和输送的辐射进行照明；和电力照明装置，用导线与储能装置相连，利用储能装置的电能进行照明。本专利技术的上述技术方案中的至少一个方面利用选择性反射器，一方面将直接用于照明的光高效地采集，一方面利用透射通过选择性反射器的辐射来执行发电、储能或信号检测等功能。这样可以更充分地综合利用太阳光能。附图说明图1示出根据本专利技术的一实施例的采光罩的结构示意图；图2不出根据本专利技术的一实施例的一种不例性多层光学膜的反射率；图3示意性地示出根据本专利技术的一实施例的一种示例性太阳能电池板的光谱响应曲线；图4示出根据本专利技术的一实施例的包含采光罩的集光装置的采光示意图；和图5示出根据本专利技术的一实施例的具有太阳能供电系统的集光装置的示意图。具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。图1示意性地示出了根据本专利技术的一实施例的采光罩100的基本结构。该采光罩100可以包括选择性反射器1、光接收装置2和罩体3。选择性反射器I具有成凹面镜形式的采光表面10，所述选择性反射器I能够将照射到采光表面10上的具有第一波长的辐射41至少部分地反射并会聚，且能够使照射到采光表面10上的具有第二波长的辐射42至少部分地透射通过。在一示例中，光接收装置2可以位于选择性反射器I的背光侧，用于接收透射通过选择性反射器I的辐射。罩体3用于支承所述选择性反射器I和光接收装置2。在一示例中，选择性反射器I可以将照射到采光表面10上的具有第一波长的辐射41全部地反射并会聚。而在另一示例中，选择性反射器I可以将照射到采光表面10上的具有第一波长的辐射41部分地反射并会聚，例如，所述选择性反射器对于具有第一波长的辐射的反射率可以为不低于30 %、不低于50 %、不低于70 %或50 % -90 %等等。在一示例中，选择性反射器I可以使照射到采光表面10上的具有第二波长的辐射42全部地透射通过。而在另一示例中，选择性反射器I也可以使照射到采光表面10上的具有第二波长的辐射42部分地透射通过，例如，选择性反射器I对于具有第二波长的辐射42的透射率可以不低于80%，可以为30% -70%，或可以为20%、40%或50%等。 在一示例中，所述第一波长与第二波长可以处于不同的波长范围。例如，所述第一波长可以为可见光波长(例如400nm至700nm)，所述第二波长可以为红外光波长(例如760nm 至 400 μ m)。在另一示例中，所述第一波长与第二波长可以处于相同的波长范围，例如第一波长可以为可见光波长，所述第二波长也可以为可见光波长。当然，第一波长与第二波长可以为可见光波长范围中的不同波长。在一示例中，选择性反射器I可以为多层膜反射镜，例如，增强型镜面反射器(ESR)。多层膜反射镜可以包括多个反射层,例如大于5层,大于20层,大于50层,大于100层，诸如150层。图2给出了一种示例性多层膜反射镜的反射率与波长的关系。从图上可以看出，对于波长在425nm至660nm之间的辐射，该示例性多层膜反射镜的反射率基本上为100%,对于波长在400nm至700nm之间的辐射，该示例性多层膜反射镜的反射率都很高。而对于波长超过700nm的辐射，该示例性多层膜反射镜的反射率则在20%以下。而同时，所述示例性多层膜反射镜还对波长在730nm以上的辐射具有70%以上的透射率。应当理解,根据本专利技术的多层膜反射镜并不限于该示例，只要能够实现上述选择性反射器I的对于具有第一波长的辐射41的反射功能和对于具有第二波长的辐射42的透射功能即可。采用多层膜反射镜，可以实现厚度较小、反射率均匀的选择性反射器I。在一示例中，光接收装置2可以包括太阳能电池板或者光传感器(如光电二极管等)或本领域中已知的其它接收和利用光能或光信息的装置。太阳能电池板可以将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采光罩，包括：选择性反射器，具有成凹面镜形式的采光表面，所述选择性反射器能够将照射到采光表面上的具有第一波长的辐射至少部分地反射并会聚，且能够使照射到采光表面上的具有第二波长的辐射至少部分地透射通过；光接收装置，所述光接收装置位于所述选择性反射器的背光侧，用于接收透射通过选择性反射器的辐射；和罩体，所述罩体用于支承所述选择性反射器和光接收装置。
【技术特征摘要】
1.一种米光罩，包括 选择性反射器，具有成凹面镜形式的采光表面，所述选择性反射器能够将照射到采光表面上的具有第一波长的辐射至少部分地反射并会聚，且能够使照射到采光表面上的具有第二波长的辐射至少部分地透射通过； 光接收装置，所述光接收装置位于所述选择性反射器的背光侧，用于接收透射通过选择性反射器的辐射；和 罩体，所述罩体用于支承所述选择性反射器和光接收装置。2.根据权利要求1所述的采光罩，其中，所述第一波长为可见光波长，所述第二波长为红外光波长。3.根据权利要求1所述的采光罩，其中，所述第一波长为可见光波长，所述第二波长也为可见光波长。4.根据权利要求1-3中任一项所述的采光罩，其中，所述选择性反射器对于具有第一波长的辐射的反射率不低于70%。5.根据权利要求1-3中任一项所述的采光罩，其中，所述选择性反射器对于具有第二波长的辐射的透射率为30% -70%。6.根据权利要求1-3中任一项所述的采光罩，其中，所述选择性反射器为多层膜反射镜。7.根据权利要求6所述的采光罩，其中，所述多层膜反射镜为增强型镜面反射器。8.根据权利要求1-3中任一项所述的采光罩，其中，所述光接收装置包括太阳能电池板或光传感器，所述太阳能电池板能够将透射通过选择性反射器的辐射的能量转换成电倉泛。9.一种集光装置，包括 根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，陈婧非，堵光磊，
申请(专利权)人：三M材料技术合肥有限公司，
类型：发明
国别省市：
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