导光管系统的应用与展望

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1、导光管系统的应用与展望：导光管照明系统是一种新型绿色照明装置，它利用导光管将天然光直接导入室内进行照明，节约了照明用电，并营造了有益健康的照明环境。本文介绍导光管系统的原理、构成以及目前在建筑物中的应用。　　关键词：导光管、照明节能、绿色照明　　引言　　天然光作为大自然馈赠于人类的宝贵财富，是一种取之不竭，用之不尽的绿色能源，同时也是人类长期进化过程中最为适应的光源，但在很长的一段时间内曾被人忽视。伴随着近年来能源危机、环境恶化等问题的不断出现，才日益引起了世人的关注。而导光管技术的出现无疑为人们合理利用天然光资

2、源开辟出新的途径，特别是近十几年伴随着导光管技术的快速发展，大量具有可推广性的导光管产品不断涌现，使得导光管在居室、商店、学校、运动场所、厂房、地下空间等不同场所得到广泛应用。中国照明X技术论文·电光源　　随着我国经济的飞速发展，用电紧张问题日益受到社会各界的关注，而照明用电在电能消耗中占有相当比重。根据统计表明我国照明用电约占全国总用电量的15%，因此照明节能具有十分重要的经济、社会以及环境效益。充分利用天然光这种可再生清洁能源无疑是解决能源紧张的重要途径，符合我国十二五计划大力推行的新能源政策。　　中国照明X

3、技术论文·电光源目前导光管在我国使用尚处于推广普及阶段。因此通过合理设计，积极采用导光管技术为各类难以直接使用采光的建筑空间提供照明，对于节约能源、保护环境具有重要意义。　　1导光管系统简介　　中国照明X技术论文·电光源导光管系统主要由采光罩、导光管和漫射器三部分组成（如图1所示）。这种系统利用室外的自然光线透过采光罩导入系统内进行重新分配，再经特殊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地照射到室内。中国照明X技术论文·电光源　　　　中国照明X技术论文·电光源　　　　　　　　图1导光管系统原

4、理图　　1.1采光罩　　中国照明X技术论文·电光源根据采光罩的工作原理不同，可以分为以下两种类型：　　中国照明X技术论文·电光源1）被动式采光罩：多为半球形透明结构，内部也可设置棱镜等以提高效率；2）主动式采光罩：主要有定日镜等，可自动跟踪太阳以提高采集光线的效率。　　中国照明X技术论文·电光源1.2导光管　　中国照明X技术论文·电光源导光管主要有以下四种类型：　　中国照明X技术论文·电光源1）金属反射型导光管　　中国照明X技术论文·电光源在玻璃或塑料上镀一层高反射率的金属涂层，通过多次反射将光传送到需要的空间，

5、适合于短距离的传输。这种导光管虽然传输效率相对较低，但是由于其低廉的价格，而能够在一些对于效率要求不是非常高的场所得到广泛使用（如图2所示）。　　中国照明X技术论文·电光源　　图2金属反射型导光管　　中国照明X技术论文·电光源2）非金属反射型导光管　　中国照明X技术论文·电光源实验表明仅仅依靠非金属材料的部分反射，其效率非常的低，但是这一点可以通过使用一种薄膜来克服，从而使得非金属反射型导光管具有比较高的效率。但是这种装置造价却非常昂贵，目前很难得到大量推广。表1给出了各类反射材料的反射率对照。　　表1：各类反射

6、材料的反射率对照　　吸收系统A短管=6中等长度=12中等长度=18长管=24　　1）金属（无镀膜）0.1538%15%5%2%　　2）镀膜金属0.0574%55%40%29%　　3）一般非金属0.00597%94%91%88%　　4）升级非金属0.00199.4%98.8%98.2%97.6%　　中国照明X技术论文·电光3）透镜组型导光管　　中国照明X技术论文·电光源这种导光管主要是利用的光线的折射原理，它由一系列的光学透镜组成（如图3所示），这种导光管需要很多价格昂贵的透镜，因此现在主要在一些光学仪器设备上使用

7、；　　中国照明X技术论文·电光源　　　　　　　　图3透镜组型导光管　　中国照明X技术论文·电光源4）棱镜型导光管　　中国照明X技术论文·电光源这种导光管主要是利用的光线由密介质进入疏介质时出现的内部全反射原理（与光导纤维同理），但是由于导光管为中空的管子，因此传统的管子不可能实现（如图4所示），但是当改变管壁形状后则克服了这个问题，制成了内部全反射式的导光管。　　中国照明X技术论文·电光源　　中国照明X技术论文·电光源图4棱镜型导光管　　这种导光管在反射的过程中几乎不发生吸收，因此效率非常的高。但是由于光线发生内

8、部全反射对于光线入射角要求较高，只有当光线入射角大于临界角的时候才会发生，而就天然光而言一般来说很难满足此要求，因此这种导光管多用于为大空间提供照明。　　中国照明X技术论文·电光源另外，对于原理相同的导光纤维而言，虽然其效率较高，但是却由于它所能传输的光通有限，而同样不能适用于这种大面积场所的照明。　　中国照明X技术论文·电光源1.3漫射器　　中国照明X技术论文·电光源对