太阳能光导照明
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光导照明技术解析以及未来发展一、光导照明与电能照明的主要区别首先是储存量的区别。
光导照明利用的是自然光。
自然光是大自然赐予人类的宝贵财富,可以说是取之不尽、用之不竭。
而电能主要是由燃烧化石燃料生产,储存量受很多因素的影响,有着量的局限性。
其次,对环境的影响区别。
自然光照明利用太阳光,并没有进行化学的变化,也没有污染自然资源的的有害气体的排放;而电能照明在获得电能的同时向大气排放大量二氧化碳、二氧化硫、碳氧化物等有害气体,这些气体是造成全球各种环境问题的重要原因。
再次,热量的区别。
长期以来,人们一直对天然光存在一种误解,认为自然光进入室内的同时带来的热量要多于人工光源的发热量。
事实上,如果提供同样的照度,自然光带来的热量比绝大多数人工光源的发热量都少。
也就是说,自然光照明代替人工光源照明,可以大大减少空调负荷,有利于降低建筑物能耗。
最后,采集太阳光的光导绿色照明系统能够把白天的太阳光有效地传递到室内阴暗的房间或者易燃易爆不适宜采用电光源的房间,改变目前很多建筑“室外阳光灿烂,室内灯火辉煌”的局面,可以有效地减少电能消耗。
二、光导管传输光的方式有缝光导管和棱镜光导管。
有缝光导管的外形是长圆柱形,内表面涂有反射涂层,并留有一条长的出光缝,使光线射到工作面上,这种光导管加工工艺复杂,光在传播过程中损失较大,造成整个光导管装置效率不高,因此这种类型的光导管在采集太阳光的光导管系统中很少采用。
棱镜薄膜空心光导管是美国3M公司研制,这种光导管是根据光辐射在光密介质中的全反射原理制造的,棱镜薄膜厚0.5mm,3M公司的产品采用PMMD塑料制造,一次反射率可以达到99.99%,为目前世界时反射率最高、性能最好的光导管材料。
薄膜的一个面是平的,另一个面具有均匀分布的纵向波纹。
这些波纹的截面是顶角为90度的三角形棱镜,这种薄膜的特点是入射到其平的一面上的光线如果不被反射,就会射进材料内部,把棱镜薄膜卷成圆柱形管子,沿管长方向射来的一束光线就可以通过光导管端面进入,经过多次反射,到达管子的另一端。
浅析光导照明技术在城市地下工程的运用摘要:能源是推进国民经济进步的重要依靠,伴随着我国基础设施建设的不断完善,能源的革新也在不断进步。
可再生能源的有效利用,已经逐渐融入城市基础设施建设当中。
在许多城市地下工程施工当中,利用光导照明代替传统的电力照明,可达到相对应的照度要求。
本文根据某市政工程项目的实际情况阐述了光导照明的组成与应用。
关键字:光导照明、节能、地下工程、天然采光2005年8月,习总书记提出的“绿水青山就是金山银山”的环保理念,将节能环保提升在了一个非常重要的高度上。
随着现代基础设施建设的逐步完善,各个领域也出台各项节能减排政策,在市政工程施工建设领域,如何将既有能源充分利用,并做到行之有效的低碳环保,就是本行业从业者们重点关注和解决的事情。
在许多城市中都有地下工程,如车库、隧道、人防工程等,这类工程内部需配置充足的照明设备,方可满足正常的亮度需求,光导照明技术运用,在很大程度上缓解了地下工程内部24小时照明需求的电力压力;该项技术已经较为成熟,并且广泛的运用在了许多厂房、医院、办公楼等密闭空间。
1、光导照明系统简介以中国十七冶集团承建的西咸新区能源金贸区起步区二期路网一期市政工程1标段项目光导照明系统为例,将光导照明系统做介绍,主要由以下3个部分组成,分别为导光管、集光罩和漫射器。
1.1、导光管本项目所用导光管主要材质为铝基材增强银,为保证传输效率,管内壁表面镀有五层薄膜,管道厚度不低于0.4mm。
表面管壁材料的反射比达99%以上,现场配置0-90°弯管,根据现场实际情况,调节漫射器角度。
导光管使用寿命可达20年以上。
1.2、集光罩集光罩采用钻晶集光器,同时添加抗紫外线材质的PC材料,该材质具有轻质、高强特性,同时耐冲击、耐老化、透光率高,PC材质厚度不超过3mm,可见光透光率大于85%。
本项目所采用的集光罩具有的抗冲击效果,可抵抗1m高度范围内重物(不超过5kg)坠落给集光罩带来的冲击损伤,同时具备自清洁能力。
光导照明技术的原理及应用浅析前言:光导照明,是通过光导技术利用室外自然光为室内提供照明的手段,它可以将自然光线引入到传统自然光照明方式难以到达的区域,从而节约照明的能源,也为人类的生产、生活提供方便。
1、光导照明技术在生产实践中的应用分析首先,光导照明技术可以在地下空间发挥巨大的价值。
地下车库利用光导照明技术解决采光问题,这在国内外已有许多成功案例。
由于光源来自于室外的自然光线,地下车库可通过光导照明装置获得柔和、均匀的光照,而其强度还可以根据需要和室外阳光的变化进行智能化的调节。
在阴雨天或室外光线不足的时候,电力照明系统会自动启动,使节能和照明达到最佳组合。
光导照明系统的采光罩可以和车库上部的构筑物、景观结合设置,安装光导管的采光井也可结合设备管道井布置,以节约成本和空间。
在我国,地下隧道中也越来越多地应用了光导照明技术。
为保证隧道中车辆行驶的安全,需要在隧道中设置24小时的照明,而光导照明技术将室外光线折射到隧道之中,可大幅度地节约照明电力。
在隧道的出入口部分,常常需要增加光导照明灯具的数量,以提供较高的照度,以减轻司机驶入和驶出隧道时由于光线强弱迅速变化引起的视觉不适。
除了地下空间,光导照明系统在学校和生产、办公建筑中也大显身手。
研究表明,相对于人工照明,人们在自然光条件的工作、学习的效率会明显提高,疲劳感明显降低。
在学校或工厂里,光导照明技术可将光线引入到自然光难以直接射入的区域,使得在这些区域工作的人们也可以享受到自然光的恩惠。
值得一提的是,全球最大屋顶窗户生产企业丹麦威卢克斯公司生产了一种名为SunCurve 的日光高效采集系统,它能高效地收集日光,并捕获更多的低角度入射光,再将光线进行柔化处理,将自然光转化为高质量的光源,送入室内。
研究人员还开始将建筑通风系统和光导照明系统进行整合,在提升室内照明舒适度的同时引入新鲜空气,提高室内通风效率,这更加有利于人们的身心健康。
传统的光导照明系统只能作用于白天,而如果它与太阳能光伏发电装置相结合,白天利用自然光线、夜间使用存储电力进行照明,就能大大降低照明的能耗,节约建筑使用成本。
浅谈光导照明在工程中的应用引言能源和环境是当前全球共同关注的焦点。
随着国家倡导“节能减排”号召,随着建筑行业新型节能技术、新材料的应用,光导照明技术的应用越来越广泛。
工程实例:深圳北站综合交通枢纽西广场1 光导照明系统简介光导照明系统,又称为无电照明系统,也有叫管道式日光照明,日光照明、自然光照明等。
室外的自然光经过系统把热量和有害的光线隔绝后进入室内,减少、甚至完全取代白天的电力照明,充分利用太阳能,不但节约能源,而且可以获得全自然的光照环境,提高工作效率,缓解工作情绪。
2 光导照明系统的基本结构和技术要求光导管系统主要分三部分,一是采光部分;二是导光部分,三是漫射器(散光部分)组成。
光导照明系统主要组成采光罩防雨装置光导管弯管固定环装饰环漫射器其它附件2.1 采光罩部分采光部分主要分为主动式和被动式两种,主动式是通过一个能够跟踪太阳的聚光器来采集太阳光,这种类型的光导管采集太阳光的效果很好,但是此类聚光器的造价相当昂贵,目前很少在建筑中采用。
目前用得最多的是被动式采光光导管,聚光罩和光导管本身连接在一起固定不动,聚光罩多由pc或有机玻璃注塑而成,本工程技术要求为采用国外进口优质pc材料添加uv注塑加工而成。
隔绝90%以上的紫外线,黄化性能90%;光导管材料的反射率≥98%;漫射器的透光率>80%;8.1.3 使用寿命大于20年;8.1.4 检测:检测时使用检定有效期内的一级照度计,最近检定的日期应计入检测报告中;8.1.5 提供光导照明系统光导管的加工制作工艺以及结合部位的技术措施。
8.1.6 光导管系统管壁最小传热阻为0.5 m k/w,需要采用较好的防结露措施,保证系统不结露,并满足国家现行标准要求。
8.2 安装方式要求8.2.1 屋面防水要求管道出屋面防水工程设计应遵循“合理设防,防排结合,因地制宜,综合治理”的原则,满足《屋面工程技术规范》gb 50345—2004的要求。
本工程安装光导照明系统的方式为预留孔安装形式,屋面防水等级为ⅱ级,两道防水设防,并设置冷凝水导流装置,提供节点详图。
太阳能照明原理、组成及控制系统核心提示:随着全球能源的日益紧张,太阳能光伏照明得到了迅速发展。
在太阳能照明灯的设计中涉及多个环节,其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。
为了提高照明系统发电量的利用率,克服系统缺电带来的不足,在太阳能照明系统的发展中,人们不断的对照明系统常用的... 随着全球能源的日益紧张,太阳能光伏照明得到了迅速发展。
在太阳能照明灯的设计中涉及多个环节,其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。
为了提高照明系统发电量的利用率,克服系统缺电带来的不足,在太阳能照明系统的发展中,人们不断的对照明系统常用的控制模式进行分析,设计各种实际可行的工作模式,同时光源技术也在不断的更新换代中,蓄电池的充电模式也在不断的研究探索中有效利用率越来越高。
在太阳能各个组成部分的发展和协调中,太阳能照明系统正在不断发展完善。
一、太阳能灯的原理及组成太阳能灯具系统为直流型独立光伏系统,其工作原理如图1所示。
太阳能电池组件将太阳能转化为电能,通过控制器进行控制及保护,将电能转变为化学能储存在蓄电池中。
当用电时,蓄电池再将化学能转化为电能,供直流负载使用,或者通过逆变器逆变为交流电供交流负载使用。
只有当长时间无光照以致电池中的电能用完时,这个装置才停止工作。
太阳能楼道灯包括有—个安装在建筑物楼顶的太阳能电池和安装在各个楼层的照明灯,以及统一安放的蓄电池,充放电控制器。
蓄电池与各楼层的照明灯通过导线连接。
负载采用LED灯具,并配合声光控开关工作。
白天,太阳能电池组件在一定强度的太阳光照射下产生电能,通过太阳能充放电控制器存储到蓄电池内;夜晚,蓄电池通过充放电控制器为负载提供电能。
通常,太阳能系统在设计时会根据实际情况增大蓄电池的容量,队保证阴雨天的照明。
太阳能路灯由以下几个部分组成:太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳,有的还要配置逆变器。
1、太阳能电池板太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分,也是太阳能路灯中价值最高的部分。
太阳能灯具介绍随着太阳能光伏技术的开展和进步,在民用方面首先应用在照明灯具上,近几年来,太阳能灯具产品由于环保节能的双重优势,太阳能庭院灯和太阳能草坪灯及太阳能路灯等方面的应用已经逐渐形成规模。
一、太阳能灯具的组成在太阳能照明灯具的设计中,涉及光源、太阳能电池系统、蓄电池充放电控制等许多因素,其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。
太阳能灯具由以下五局部组成1、太阳能电池板2、充放电控制器3、蓄电池4、负载5、灯具外壳1、太阳能电池板太阳能电池板主要功能在将光能转换成电能,这个现象称之为光伏效应。
在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种,在太阳光充足日照好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池,因多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶低。
转换效率在近几年不断提高。
在阴雨天比拟多阳光相对不是很充足的南方地区,多采用单晶硅太阳能电池,因单晶硅太阳能电池电性能参数比拟稳定。
当然非晶硅太阳能电池在室内阳光很弱的情况下比拟好,因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比拟低。
任何一款太阳能灯具产品我们必须先了解太阳能电池,太阳能电池有五大电性能参数:1、短路电流2、峰值电流3、开路电压4、峰值电压5、峰值功率峰值功率=峰值电流×峰值电压对于单片太阳能电池来说,它是一个PN结,除了当太阳光照射在上面时,它能够产生电能外,它还具有PN结的一切特性。
在标准光照条件下,它的额定输出电压为0.48V。
在太阳能照明灯具使用中的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池连接构成的。
2、充放电控制器无论太阳能灯具大小,一个性能良好的充放电控制电路是必不可少的。
为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度放电,另外,由于太阳能光伏发电系统的输入量极不稳定,光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制要复杂些。
对于太阳能灯具的设计来说,成功与失败往往就取决于充放电控制电路的成功与失败。
太阳能光管led-概述说明以及解释1.引言太阳能光管LED作为一种新兴的照明技术,不仅结合了太阳能利用和LED照明技术的优势,还具备了节能、环保等特点。
本文将对太阳能光管LED的原理、优势以及其与LED的结合方式进行探讨,并分析其在各个应用领域的潜力与前景。
总之,本文旨在全面介绍太阳能光管LED的相关知识,并对其未来的发展进行展望和建议。
请编写文章1.1 概述部分的内容1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写:2. 正文2.1 太阳能光管的原理2.2 太阳能光管的优势2.3 太阳能光管与LED的结合2.4 太阳能光管LED的应用领域本文将主要围绕太阳能光管LED展开讨论,并分为四个主要部分。
首先,我们将介绍太阳能光管的原理,解释其如何通过太阳能转化为电能,并产生可见光。
接着,我们将探讨太阳能光管相比传统灯具的优势,包括高效能源利用、环保节能等方面。
然后,我们将探讨太阳能光管与LED技术的结合,介绍LED灯管在太阳能光管中的应用情况,并阐述LED技术在太阳能光管中所起的作用。
最后,我们将探讨太阳能光管LED的应用领域,包括室内照明、户外照明以及特殊领域的应用。
通过对太阳能光管LED的结构和原理进行分析,我们可以更好地了解其在照明领域的应用以及其所具备的优势。
这将有助于我们对太阳能光管LED未来发展的展望和发展方向的思考。
在结论部分,我们将总结太阳能光管LED的优势,并对其未来的发展趋势进行展望。
同时,我们也将提出对太阳能光管LED的建议,希望能够为相关领域的从业者提供一些启示和思路。
最后,我们将在结论部分对全文进行总结,强调本文的主要观点和论点。
1.3 目的本文的目的是探讨太阳能光管LED的技术原理、优势以及应用领域,同时展望其未来的发展潜力。
通过对太阳能光管和LED的结合进行深入的分析和研究,旨在提供有关太阳能光管LED的全面了解,以便读者能够更好地了解这项技术的优势和应用前景。
具体而言,本文的目的如下:1. 探讨太阳能光管的工作原理:介绍太阳能光管的基本结构和工作原理,从光的传输、捕获和转换的角度解释太阳能光管是如何将太阳能转化为可用的电能,并进一步解释太阳能光管如何与LED相结合。
光导照明系统的介绍4、1什么是光导照明光导照明即利用室外自然光为室内提供照明,又称自然光照明。
4、2光导照明工作原理光导照明系统通过采光装置聚集室外的自然光线并导入系统内部,再经过特殊制作的导光装置强化与高效传输后,由系统底部的漫射装置把自然光线均匀导入到室内任何需要光线的地方,如图4-1所示。
图4-14.3光导照明系统的组成光导照明系统主要有三部分组成:采光罩、光导管和漫射器,如图4-2所示。
①采光器②防雨装置③光导管④弯管⑤延长管⑥固定环⑦漫射器⑧装饰环图4-24.4光导照明系统的安装方式,图4-3。
图4-3光导照明系统安装示意图4.5光导照明的应用场所光导照明系统可以应用于各种建筑场所,但现在国内主要应用于大跨度的厂房、场馆、办公、地下空间等采光不好及白天需要照明的场所,都用于单层及顶层建筑。
5、光导照明系统说明光导照明系统的光线传输原理是光线的反射与漫射,其光线的反射(传输)介质是系统内部的光导管(高反射材料),所以对光导管的反射率要求很高(图5-1)。
图5-1材料反射率与系统总反射率的关系曲线图(10次反射)说明:由上图可以看出,系统的效率与反射材料反射率的n次方成正比。
所以光导管的反射率不宜低于95%。
否则利用光导管导光价值不大。
光导照明系统的发光效率还与光导管的直径大小和管道的长短有关,如图5-2和图5-3所示。
说明:上图所示,导光管长度为3米,采光罩透光率为88%,室内漫射器透光率为86%,光导管反射率为95%。
说明:上图所示,导光管直径为0.53米,采光罩透光率为88%,室内漫射器透光率为86%,光导管反射率为95%。
综上所述,光导管直径越大,管道长度越短,系统发光效率越高。
此外,光导管的放置方式和弯转次数也对系统的发光效率有影响,上述光导管为竖直放置光线在水平光导管内反射次数增加,光损加大,系统发光效率降低,所以水平管道传输不宜超过3.0m。
另根据实验,系统每增加一个弯头,其光效降低10-15%,所以光导管弯头不宜超过2个。
自然光导光照明技术地球上的能源,除了核能之外,都源于太阳能,太阳能是地球的核心能源,利用太阳能是最有潜力的。
大约4000年前,埃及人就将光束传输和镜面结合将光线反射至金字塔的中心区域。
人们在一天的工作学习之中,至少有60%的时间是在日光灯的照射下渡过的。
而普通日光灯的供电频率为50赫兹,表示发光时每秒亮暗100次,属于低频率的频闪光,会使人眼的调节器官,如睫状肌、瞳孔括约肌等处于紧张的调节状态,导致视觉疲劳,从而加速人眼疲劳,降低工作、学习效率,容易近视。
光导照明将自然光导入室内,光是万物生长之源泉!太阳光系全光谱辐射,显色性100%,自然光下学习,视觉效果好。
试验证明:自然光条件下的视觉对比灵敏度高于人工光5%~20%以上。
同时,可使人的机体内产生维生素等多种营养物质,在心理上和生理上感到舒适愉悦,还能消除室内的霉气、抑制微生物的生长、改善室内环境。
美国科学家Bouchet在1996年提出,仅仅50lux的自然光就可显著减轻那些在地下工作的人们的孤独感。
光导照明技术是古今中外各有志之士不断研究与创新的一项自然采光技术,该照明装置无需常规能源就能提供白天室内照明,减小了由常规能源带来的环境污染。
光源取自室外自然光线,通过特殊的传输与分配后,导入到室内需要光线的地方,得到由自然光带来的特殊照明效果,是一种绿色健康、节能环保的新型照明产品,百分百的绿色照明。
20世纪70年代末期,欧美由于注重节能、健康生活方式,开始将光导照明成熟应用于民用、商用及工业等建筑。
光导照明系统是近十几年国外发展起来的一种新型照明装置,这种装置不同于以往任何灯具,它无需消耗任何能源,可以把日光源所发出的光线进行重新分配,从室外传输到室内的任何需要光线的地方,以得到由自然光带来的特殊照明效果,是利用太阳能和风能的有效的方法。
在国际能源紧张的今天,力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,有效地利用太阳能显就得尤其重要。
光导管照明采光系统方案建议书、导光管采光系统1.1技术简介导光管采光系统是一种型照明装置,其系统原理是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重安排,再经过特别制作的导光管传输和强化后由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效的照耀到任何需要光线的地方,得到由自然光带来的特别照明效果。
1.2技术背景自然光环境是人们长期习惯和宠爱的生活环境。
自然光是最为经济、极为宜人的光源。
利用自然采光能节约能源,保护环境,充分的表达可持续进展的生态设计理念。
自然光在建筑设计中能制造出丰富的空间效果和光影变化,给人立体的感觉、层次的感觉、开敞的感觉以及温顺的感觉。
首先,自然光环境是人们长期习惯和宠爱的生活环境。
各种光源的视觉试验结果说明,在一样照度的条件下,自然光的识别力气优于人工光,有利于人们生活和保护视力。
其次,自然光具有确定的杀菌力,可以预防肺炎和其他疾病,还可以调整人体的生物节奏。
自然光对人的心理状况也有很大影响,采光口是视觉与外界环境沟通的渠道,长期在没有自然光的环境中生活,简洁烦躁、愁闷、懊丧和紧急担忧,严峻的还可能患上幽闭恐惊症。
不仅如此,建筑自然采光还是照明节能的重要手段。
在可持续进展已经成为当今世界主题的时候,建筑中可再生能源的应用也开头受到广泛关注。
利用自然光照明,能够节约照明所消耗的电能和改善室内的生态环境,对降低建筑能耗和建设节约型城市具有格外重要的意义。
1.3设计依据1 、《建筑采光设计标准》(GB 50033-2023) 2、《建筑照明设计标准》(GB 50034-2023)3、《导光管采光系统技术规程》(JGJ/T374-2023)4、《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2023)5、《公共建筑节能设计标准》(GB/50189-2023)二、绿色方案2.1绿建评分标准绿色建筑的评价应以单栋建筑或建筑群为评价对象。
评价指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、施工治理、运营治理7 类指标组3 个等成。
太阳能灯的结构和原理太阳能灯是一种利用太阳能转换为电能,进而驱动灯光发光的装置。
它由太阳能电池板、电池组、光源等组成。
太阳能灯通过光电转换原理将太阳能转换为电能,再利用电能驱动灯光发光。
太阳能电池板是太阳能灯的核心部分,它由多个单位太阳能电池组成。
太阳能电池是一种利用太阳光直接将光能转换为电能的半导体器件。
太阳能电池板通过吸收太阳光,将光能转化为电能。
其中,太阳能电池板采用的主要是硅材料,它选择硅作为光电材料的原因是硅有很好的光电性能,可以将太阳光辐射转化为电能。
太阳能电池板的工作原理是光生发电原理,即光生电势谷形成的奥姆电位差趋近于光伏输出端电压。
太阳能电池板在接收到太阳光的辐照后,太阳能电池内部的P-N结构被激发,光子的能量被电子吸收,将电子从价带跃迁到导带,产生电压差。
而多个太阳能电池板通过串联或并联的方式组成太阳能电池组,可以提升太阳能电池的输出电压和电流。
电池组是太阳能灯的电能储存装置。
太阳能电池板将太阳能转换为电能后,将电能储存在电池组中。
电池组通常由一组锂离子电池或蓄电池等组成。
当太阳能电池板吸收到太阳光时,电池组可以将电能储存起来,供给夜晚或阴天时的灯光使用。
光源是太阳能灯的照明部分。
太阳能灯的光源可以采用LED灯或者荧光灯等。
LED灯具有高效节能、长寿命等特点,因此在太阳能灯中得到广泛应用。
太阳能灯利用电池组提供的电能驱动LED灯发光,实现照明功能。
太阳能灯的工作原理如下:当白天阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板将太阳光转化为电能,储存在电池组中。
当夜晚或阴天,光照不足时,电池组会将储存的电能供给LED灯进行发光,实现照明功能。
太阳能灯不仅在室外照明方面有应用,还广泛应用于太阳能路灯、太阳能景观灯等领域。
太阳能灯的优点主要体现在以下几个方面:首先,太阳能灯采用太阳能作为能源,无需外界电力供应,具有独立供电能力,节约传统能源的同时实现了绿色环保目标;其次,太阳能灯不需要电缆连接,安装方便、快捷,可以灵活布局灯具的位置;再次,太阳能灯具有自动控制功能,可以实现智能控制,根据太阳光的辐射强度自动调节灯光的亮度,节约能源,提高太阳能的利用率;最后,太阳能灯具有较长的使用寿命和低维护成本,因为其主要部件使用寿命较长,无需经常更换,并且减少了由于电缆设施维护和管理所引起的费用。
光导照明系统在建筑工程中的应用栾绍贺摘要:光导照明系统又叫日光照明、自然光照明、管道天窗照明、阳光导入照明和无电照明等。
它是通过室外的采光装置聚集自然光线,并将其导入系统内部,然后经由光导装置强化并高效传输后,由室内的漫射装置将自然光均匀导入任何需要光线的地方,从黎明到黄昏,甚至是阴雨天,该照明系统导入室内的光线仍然十分充足。
光导照明系统与传统的照明系统相比,存在着独特的优点,有着良好的发展前景和广阔的应用领域,是真正节能、环保、绿色的照明方式。
1、引言当今社会节能和保护环境已成为世界各地普遍关注的问题,并直接关系到社会的持续发展。
如今全球能源日益紧张,如何减少不必要的能源浪费是国家研究的一个重要课题。
目前国家大部分都在使用人工照明,照明用电的迅速增加,不但要增加大量的电力投资,牵制国民经济的发展,而且还会产生大量污染。
为了珍惜利用地球有限的能源资源,保护环境,因此自然采光定为绿色照明的重要一项。
人们通过研发光导照明系统,可以使太阳光所产生的自然照明为室内用户带来众多的利益,采集太阳光的光导管照明系统能够把白天的太阳光有效地传递到室内阴暗的房间或者不适宜采用电光源的易燃易爆房间或建筑,更有效地减少了电能的消耗,保证了绿色节能的标准。
本工程将把此系统利用在地下车库,下面将依据本工程所使用的光导照明系统做如下综述。
2、本工程光导照明系统的原理与结构2.1系统的工作原理光导照明系统是通过室外的采光装置聚集自然光线,并将其导入系统内部,然后经由光导装置强化并高效传输后,由室内的漫射装置将自然光均匀导入任何需要光线的地方,从黎明到黄昏,甚至是阴雨天,该照明系统导入室内的光线仍然十分充足。
主要应用于单层建筑,多层建筑的顶层或者是地下室,建筑的阴面等等。
其中包括大型的体育场馆和公共建筑、厂房、车间、别墅、地下车库、隧道、油站、易燃易爆场所以及无电力供应场所。
2.2光导照明系统的结构组成本工程光导照明系统主要由四部分组成:采光罩、光导管、漫射器和防雨装置。
太阳能灯的工作原理太阳能灯是一种利用太阳能转化为电能的装置,它通过光伏效应将太阳能转化为直流电能,再通过储能装置存储电能,最后在需要时将电能转化为光能发出光亮。
下面将详细介绍太阳能灯的工作原理。
1. 光伏效应光伏效应是太阳能灯工作的核心原理。
当太阳光照射到光伏电池板上时,光子的能量激发了光伏电池中的半导体材料,使其发生光电子转换。
光伏电池板由多个光伏电池组成,每个光伏电池由两层半导体材料组成,一层带正电荷,一层带负电荷。
当光子激发了半导体材料时,电子从带负电荷的一层跃迁到带正电荷的一层,形成了电流。
2. 储能装置光伏电池板将太阳能转化为电能后,需要存储在储能装置中,以便在需要时供给太阳能灯使用。
常见的储能装置是蓄电池,它可以将电能储存在化学反应中,以便在夜间或阴天时继续供电。
蓄电池的容量越大,储存的电能越多,太阳能灯的亮度和使用时间也就越长。
3. 光能转化当需要夜间照明时,储能装置中的电能会被释放出来,并通过电路控制器转化为光能。
电路控制器起到控制电流和电压的作用,确保电能能够正常转化为光能,并控制光的亮度和稳定性。
光能转化后,通过灯泡或LED等光源发出光亮。
4. 光控装置太阳能灯通常配备了光控装置,用于感知周围光线的强弱。
光控装置可以根据周围光线的变化自动调整太阳能灯的亮度和工作时间。
例如,在白天光线充足时,光控装置会自动关闭太阳能灯,以节省能源;而在夜晚或阴天光线不足时,光控装置会自动开启太阳能灯,提供照明。
5. 充电装置太阳能灯需要定期充电以保证正常使用,因此通常配备了充电装置。
充电装置可以通过太阳能电池板吸收太阳能,并将其转化为电能储存在储能装置中。
充电装置也可以通过电网供电进行充电,以应对阴天或夜晚无法获得足够太阳能的情况。
总结:太阳能灯的工作原理是通过光伏效应将太阳能转化为电能,再通过储能装置存储电能,最后通过光能转化发出光亮。
光控装置可以根据光线的变化自动调整灯的亮度和工作时间,而充电装置则保证太阳能灯的充电和正常使用。
太阳能灯的原理与应用图解1. 太阳能灯的原理太阳能灯是利用太阳能进行光能转换为电能的装置,主要由太阳能电池板、电池、控制器和LED灯等部件组成。
•太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能灯的核心部件,它利用光生电效应将阳光转化为电能。
太阳能电池板由多个太阳能电池组成,每个太阳能电池内部有一个PN接头,当阳光照射到太阳能电池板上时,PN接头上的电场会随之改变,从而产生电流。
•电池:太阳能电池板所产生的电流并不是恒定的,而且太阳能灯通常需要在夜间或阴天使用,因此需要使用电池储存白天收集到的电能。
电池一般选择锂电池或铅酸蓄电池,能够在日间储存电能,并在晚上或阴天供给LED灯使用。
•控制器:控制器是太阳能灯的智能控制中心,它对太阳能电池板和电池之间的充电和放电进行调节。
控制器具有过充保护、过放保护、光控功能和时间控制功能等。
光控功能可以根据光照强度自动调节LED灯的亮度,时间控制功能可根据时间来设定LED灯的开关时间。
•LED灯:LED灯是太阳能灯的光源,它采用了节能、高亮度的LED 发光二极管。
LED灯具有长寿命、低能耗和高亮度等优点,可满足各种户外照明需求。
太阳能灯通过控制器控制LED灯的开关、亮度和闪烁等,以实现不同场景的照明效果。
2. 太阳能灯的应用图解图1. 太阳能灯的结构图graph LRA[太阳能电池板] --> B[电池]B --> C[控制器]C --> D[LED灯]图1展示了太阳能灯的主要结构,太阳能电池板通过电池储存白天收集到的电能,并通过控制器对电池进行充放电管理,LED灯作为光源通过控制器实现灯光的开关、亮度和闪烁等功能。
图2. 太阳能灯的工作原理图graph TDA[太阳能电池板] --> B[电池]B --> C[控制器]C --> D[LED灯]subgraph 太阳能发电A1[光生电效应] -- 光照 --> A2[太阳能电池板]endsubgraph 电池储能B1[白天充电] -- 太阳能电池板产生的电能 --> B2[电池储存电能]B2 -- 夜晚或阴天供电 --> Dendsubgraph 灯光控制D --> C1[光控功能]D --> C2[时间控制功能]end图2展示了太阳能灯的工作原理。
太阳能光纤采光系统介绍20世纪70年代能源危机后,能源和环境问题举世瞩目,建筑物如何充分利用太阳光,节能照明用电,引起国际建筑和照明界的高度重视。
自1983年以来,国际照明委员会就先后召开了四次国际建筑采光学术会议,1998年在德国Bregenz召开的照明大会(Licht"98)会上,与会700多人,特别是建筑师对建筑采光十分关注。
建筑中如何有效地利用太阳光,近年来国内外建筑采光工作者提出了不少利用太阳光的采光方法和设想。
1 光导纤维法。
此法是结合太阳跟踪,透镜聚焦等一系列专利技术,在焦点处大幅提升太阳光亮度,通过高通光率的光导纤维将光线引到需要采光的地方。
能进行紫外线大幅拦截,有利于人类健康。
目前产品商业运用已趋成熟,通过一组光纤把阳光引入室内,照明中庭及中庭的绿色植物,照明效果很好。
这一专利方法制造的产品,目前在国外已开始普及推广,人们将其与健康紧密联系受到推崇,使得太阳光采光的商业化运用进程加速,成为时尚。
2 使用平面反向镜的一次反射法。
用反光镜一次将太阳光反射到室内需要采光的地方。
这种方法对提高侧窗采光的均匀度具有较明显的效果,但光污染较严重。
3 导光管法。
用导光管将太阳集光器收集的光线传送到室内需要采光的地方,如中国建筑科学院已通过鉴定的无窗厂房和地下建筑天然采光研究成果,就是用此法进行天然采光的,但其对太阳光基本没有处理。
利用阳光的采光设计和采光窗的多样化以往的建筑采光设计都是假定天空是阴天,不考虑直射阳光。
这样的采光设计计算简单,对阳光多变带来的采光不稳定,过热、眩光和阳兴的光化作用等问题都回避掉了。
随着科学技术的发展,特别是节能的影响,人们对晴天和平均天空采光设计与计算进行了大量研究,并初步提出一套设计方法。
国际照明委员会的天然采光技术员委会也专门组织各国专家对近年取得的采光设计经验和科技成果进行了总结,编写了《国际采光指南》,为设计、科研、教学和有关人员提供了设计依据和标准。
太阳能在住宅中的利用作者:暂无来源:《中国住宅设施》 2014年第7期贾江海/中国建筑标准设计研究院有限公司1 前言随着社会经济的迅速发展和人民生活水平的快速提高,建筑运行的能源消耗将会迅速上升。
如何有效降低建筑的运行能耗,把这个传统的高耗能发展模式转变为节能型的发展模式,将对社会可持续发展起到至关重要的作用。
太阳能是太阳光的辐射能量,太阳辐射到地球表面的能量丰富,是绿色的可再生能源。
传统意义上的太阳能在住宅中的利用是指直接利用太阳能采暖或空调。
随着太阳能利用科技水平的不断提高,太阳能利用已经涵盖包括可控太阳能采光、太阳能光热转换和太阳能光伏发电等方面,其技术含量更高、内涵更丰富、适用范围更广。
2 太阳能的几种利用方式太阳能的传统利用方式是照明和采暖的直接利用,建筑窗户的采光和采暖就是最普通的太阳能利用方式。
一般情况下根据不同环境气候特点和建筑的不同使用功能,建筑窗户设计成与之匹配的形式,并附带不同的遮阳设施。
现在太阳能的利用更加广泛,阳光房、光导照明和光纤照明是太阳能光能的直接利用,太阳能热水器和光伏发电是太阳能的能量转换利用。
2.1 阳光房阳光房是采用玻璃与支撑框架搭建的玻璃房,以达到亲近自然、享受阳光的目的。
阳光房实现了居室和阳光的亲密接触,营造出温馨的居室环境。
阳光房可以是会客以及休闲或是健身的场所,可以在阳光房里放松、休憩、喝茶、聊天。
阳光房最适合在低密度的别墅中建造,环境优美、隐蔽私密、阳光充足,是与自然和阳光亲近的理想场所。
阳光房可设置在别墅一层的绿草花丛中间,与大自然“零”距离,也可布置在别墅的露台处,充分沐浴阳光,欣赏庭院美景。
在普通住宅楼内同样可建造阳光房,使普通居民也有与阳光亲密接触的机会,通常是在住宅楼露台或阳台来建造阳光房。
阳光房要达到舒适的效果需要好的性能,具备节能隔热、高效隔音、自然通风、有效排水、易于清洁等多种功能。
热工性能良好的阳光房,克服了传统阳光房冬冷夏热、结雾结冰等缺陷。