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    能源環境新聞

    太陽能光纖照明(一)

    星之球激光 來源:21IC2012-08-15 我要評論(0 )   

    城市中,許多高層樓宇的房間由于采光不足,白天也亮著燈,這是許多城市普遍存在的問題。在樓頂或外墻安裝帶凸鏡的采光裝置,狀如小型雷達,陽光聚集后通過 光纖 導向室...

           城市中,許多高層樓宇的房間由于采光不足,白天也亮著燈,這是許多城市普遍存在的問題。在樓頂或外墻安裝帶凸鏡的采光裝置,狀如小型雷達,陽光聚集后通過光纖導向室內,期間還經過光源強化過程;室內則是一個漫射器,如球形燈般安裝在天花或墻壁上,導入室內的陽光經過漫射,能保證室內需要的照明。這個原理簡單卻實用的產品名為“太陽光纖照明系統”。如果能投入高樓應用,將節省大量電能,而且自然可靠。

      一個狂想————“點”亮整個地球

      我們都知道由于地球自轉等因素的影響產生了黑夜和白天,我們把上文所說的需要光的地方擴大化,即想象為在某一時刻地球無法照到的地方,那我們是否可以借助光纖照明系統來達到這一目的呢?

      為了達到這一“奇跡”,首先我們要建立一個龐大的雙向的吸收,傳輸釋放裝置系統(雙向是考慮到地球的自轉中,某地一天必定有黑夜和白晝。而聚光裝置與末端裝置的原理上光路的可逆性給我們提供了一些便利)。

      然后要解決的事情是光的傳輸問題。現行的光纖照明系統由于光衰減的原因傳輸最大距離只能達到30米。我們可以通過兩條途徑來解決這一問題:一就是用類似于光纖通信,用跨洲際的光纖引導光線。但是這一條首先要在光纖的材料上有所突破,成功研制出更低衰減率的光纖或是“超導”光纖。
    二就像科學家計劃建設太空發電站考慮采用將電能轉化為電磁波傳回地球一樣我們可以考慮將光線轉換為其他形式進行傳遞.但是由于光本身就是電磁波,我們可以采取改變它的頻率或采取其它措施以減少在光纖傳導中消耗。

      這一狂想實施的困難主要在于1許多技術難關未攻破。比如:由于現在使用的光纖衰減率很高,不適合傳輸光能。此系統龐大,不易規劃且目前光纖照明的成本較高(點發光光纖價格約為7元/m~8元/m,線發光光纖價格約為17元/m~18元/m,發光器價格約為2500~3500元)。(資料)

      建筑采光應用

      自1983年以來,國際照明委員會就先后召開了四次國際建筑采光學術會議,1998年在德國Bregenz召開的照明大會(Licht''''98)會上,與會700多人,特別是建筑師對建筑采光十分關注。

      建筑中如何有效地利用太陽光,近年來國內外建筑采光工作者提出了不少利用太陽光的采光方法和設想。

           1. 光導纖維法。此法是結合太陽跟蹤,透鏡聚焦等一系列專利技術,在焦點處大幅提升太陽光亮度,通過高通光率的光導纖維將光線引到需要采光的地方。能進行紫外線大幅攔截,有利于人類健康。目前產品商業運用已趨成熟,通過一組光纖把陽光引入室內,照明中庭及中庭的綠色植物,照明效果很好。這一專利方法制造的產品,目前在國外已開始普及推廣,人們將其與健康緊密聯系受到推崇,使得太陽光采光的商業化運用進程加速,成為時尚。

      2. 使用平面反向鏡的一次反射法。用反光鏡一次將太陽光反射到室內需要采光的地方。這種方法對提高側窗采光的均勻度具有較明顯的效果,但光污染較嚴重。

      3. 導光管法。用導光管將太陽集光器收集的光線傳送到室內需要采光的地方,如中國建筑科學院已通過鑒定的無窗廠房和地下建筑天然采光研究成果,就是用此法進行天然采光的,但其對太陽光基本沒有處理。

     

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