摘要:文章提出一种由自动跟踪聚光装置采光,由大芯经聚合物光纤PMMF进行光传输而实现的
太阳能室内照明系统。给出了系统的基本性能指标及部分测试结果。初步实验数据表明,在一般日照
随看玻璃光纤(GOF),特别是近年来逐渐兴起的聚合物光纤(PMMF)导光性能的提高及光纤价格
的下降,使得直接有效地利用太阳能进行室内照明成为可能。这种采光后以光纤传输至几十米远直接
提供照明的方式,比起采用光伏电池阵列发电、逆变然后输电照明的方式具有设备简单、节约投资、安全
可靠等优点。针对只需要中、小照度照明的某些照明环境及满足某些特殊照明要求的场合,直接采光传
光和照明具有十分现实和重要的意义。在开展光纤导光的研究实践中我们构造了一种使用自动采光装
置采光而用光纤导光的太阳能照明系统。经试验该系统可以满足以上所述特殊照明要求。
该采光照明系统构成如图l所示,主要由自动跟踪采光器(1、4、5、8),传输光纤(2),室内照明灯
(3)三部分构成。采光器由透镜箱乐鱼官方网站体1、凸透镜5、驱动电机6、采光器支架7、可调光耦合器4、光检测器
8及驱动电路构成。系统简要工作原理为:由光检测器对阳光照射情况进行检测及判断,并将信号送驱
动电路,由驱动电路提供正、反转驱动电流给驱动电机,驱动电机带动透镜箱对准太阳;在对准太阳的情
况下,由光耦合器在透镜焦距附近获取高密度光通量,然后经光纤传输约30~40米外供特制光纤灯进
作者简介:王六玲(1960-),男,云南省昆明市人,副教授,主要从事光纤应用研究.
何光路图。图中D为透镜直径,d为光纤直径,f为透镜焦距,L为光纤端面从透镜焦点前突尺寸,若光
跟踪系统的设计关键在于对太阳直射光的检测及驱动电机对采光器的驱动控制精度。太阳直射光
检测可通过光伏电池感应不同方向光强后经逻辑电路判别而输出正、反转控制指令供驱动电路使用,系
统可在阳光足够强时自动跟踪太阳并对准太阳,阴雨天气则视天空亮度大小而处于自动对光或停机状
能,除去其中红外、紫外光部分约有125瓦可见光进入采光系统,典型情况传输20米后损耗4分贝,到
达光纤灯有60瓦可见光功率输出。其亮度相当于60瓦白炽灯。距离光纤灯1米处测量得到的照度
值,表1是使用LXl010BS袖珍照度仪,在晴天卜午12点至4点在一般日照条件下的一组测试数据。
实测数据表明:太阳直射情况下由光纤出口可获得的照度接近20万lux;而薄云遮挡情况下可获得
的照度为2~8万lux;云层遮挡情况下可获得照度为013~018万lux。进一步的改进可将透镜换成碟
式反射镜以加大采光面积,或采用多个小采光系统由一组驱动电机控制联动以降低系统成本。
# 49 # 第 3期 王六玲, 等: 基于光纤导光的自动采光照明装置设计与实现