太阳能利用技术发展状况调研报告_部分

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1、远洋地产-太阳能利用技术调研报告北京唯绿建筑节能科技有限公司图4.66-131-远洋地产-太阳能利用技术调研报告北京唯绿建筑节能科技有限公司五、太阳能采光技术建筑应用5.1．太阳能光导照明技术光导照明系统是一种、健康、环保、无能耗的绿色照明系统，太阳能光导照明系统是由采光罩、光导管及漫射器组成，如下图所示。室外的自然光透过采光罩导入光导管，经过光导管传输和强化后由系统底部的漫射器把自然光均匀高效的照射到室内，带来自然光照明的特殊效果。光导照明系统把白天的太阳光均匀高效地照射到室内任何需要光线的地方，如室内阴暗的房间或者易燃易爆不适宜采用电光源的房间。能够改变目前很多建筑“室外

2、阳光灿烂，室内灯火辉煌”的局面，可以有效地减少电能消耗。另外，太阳能光导照明系统用于办公楼、住宅、商店、旅馆等建筑的地下室或走廊，用于自然采光或辅助照明。与采光天窗和侧窗相比，光导管技术的照明效果不会因光线入射角的变化而改变，且照射面积大，出射光线均匀，无眩光，不会产生局部聚光现象，能取得良好的采光照明效果，是太阳能光利用的一种有效方式。图5.1-132-远洋地产-太阳能利用技术调研报告北京唯绿建筑节能科技有限公司5.1.1研究现状光导管技术自出现以来，人们就一直没有停止过对它的研究和改进，最初人们研究光导管主要是为了传输灯光，到了20世纪80年代以后才开始研究采集太阳光的光

3、导管系统。国外光导管技术的研究相对比较成熟，俄罗斯和美国在这个领域都取得了可喜的成绩。1880年，俄国的Chikoleve.，Wheeler，Molera和美国的Cebrian分别公开了他们有关光导管的发明。1881年，Wheeler在美国申请了第一个光导管专利。由于材料和工艺水平的限制，早期的光导管效果并不理想因而导致其发展在一段时间内处于停顿状态。随着光学纤维技术的发展，很多研究者开始意识到光纤可以输送光能，并在医学方面得到了应用，但它的缺点是尺寸太小，用于输送大的光通量用于建筑照明是不经济的。1963年，前苏联工程师GennadyBukhman提出空心圆柱形管道输送光，

4、并沿着光导管连续输出光通量的新思想，并于1965年制成第一个大尺寸的光导管。1981年，加拿大的White-head公司与美国3M公司合作，利用完全内反射原理开发出棱镜导光管。1999年，英国诺丁汉大学的Oakley等考察了已经商业化的光导管的采光性能。美国、瑞典也开展了相应的研究工作。由于采集太阳光的光导管绿色照明系统结构简单、安装方便、成本较低、实际照明效果较好，在国外发展十分迅速，应用也比较广泛，许多跨国公司生产这种产品，目前英国Monodraught公司、日本共荣株式会社、美国ODL公司等多家公司都具有一定的光导管生产能力。1234图5.2-133-远洋地产-太阳能利

5、用技术调研报告北京唯绿建筑节能科技有限公司欧洲对传输太阳光的光导管的研究同样非常重视。欧盟将近10年太阳能供暖研究和发展预算的85%转向太阳能照明技术的研究。瑞士日光巴士（Heliobus）公司和俄罗斯Aizenbery教授合作开发了太阳光室内照明系统，该系统由定日镜（一种异性凹面镜）采集太阳光，通过棱镜导光管（美国3M公司提供）将太阳光传入室内。1997年该系统获欧洲环保技术交易会颁发的欧洲环境奖。1998年1月至2001年2月由德国、意大利、瑞典的建筑师和研究人员共同完成了太阳光和硫灯组合照明系统的研究，建成人造日光（Arthelio）。它是由定日镜、耦合系统、硫灯、电子

6、控制部件、导光管等几部份构成。定日镜是透镜，由德国Semperlux公司研制，装在屋顶跟踪太阳能。在得不到足够太阳光时，光源自动切换为1000W硫灯。5.1.2系统类型光导管是太阳能光导管照明系统中的重要部件，为太阳光能的高效传输提供了可能的途径，太阳能光导照明系统可以分为以下几种。图5.3（一）、主动式与被动式采光方式从采光方式上，光导管分主动式和被动式二种，主动式是一个能够跟踪太阳方位的聚光器，用以采集太阳光。这个类型的光导管采集太阳光的效果最好，但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-134-远洋地产-太阳能利用技术调研报告北京唯绿建筑

7、节能科技有限公司光导管，被动式光导管的采光罩和光导管本身连接在一起固定不动，采光罩多有PC或有机玻璃注塑而成，表面有三角形全反射聚光棱。导光管主要由采光罩、防水组件、可调光导管、延伸光导管、密封环等组成。（二）、按照传输光的方式分类根据光导管传输光的方式不同，太阳能光导管照明系统主要分为金属镜面光导管照明系统和棱镜光导管照明系统。金属镜面光导管照明系统采用金属镜面光导管传输太阳光。金属镜面光导管使用高反射率的材料制成，如铝金属等。这种光导管采用多重反射的原理把太阳光从户外的一端传送到另一端。光导管的形状