一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，该装置包括复合多曲面光漏斗、二次偏光器、玻璃照明柱、光电池及产气泡幕装置，二次偏光器上端连接复合多曲面光漏斗，二次偏光器安装在玻璃照明柱上端，玻璃照明柱内充水，装置底部设有光电池和产气泡幕装置，空气通过产气泡幕装置进入水中，空气逸出水体后经复合多曲面光漏斗排出，太阳光经复合多曲面光漏斗和二次偏光器形成竖直向下传播的光束，与产气泡幕装置产生的气泡幕作用，部分光线经气泡散射后进入建筑内，其余部分光线与光电池作用生成电能。本发明专利技术能够解决密集建筑群或封闭建筑室内采光使用人工照明造成的能耗高、光谱范围窄、功能单一及无法与建筑通风相结合等缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能应用
，具体涉及一种利用太阳能聚光器及二次偏光器顺向导光对建筑照明并通风的装置。
技术介绍
建筑能耗占到社会总能耗的三分之一，通过太阳能利用技术与建筑相结合对降低建筑能耗具有积极的作用。建筑照明和通风是实现建筑功能的重要组成部分。目前，室内采光是在建筑上开设窗户或设置天井，通过窗户或天井将太阳光引入建筑内，而对于密集建筑或封闭建筑(地下车库、隧道、地下博物馆等)不能直接采光，一般采用人工光源照明。但人工光源消耗化石能源，所产生的光线谱带单一，无法与建筑通风相结合，尤其对于偏远建筑的照明还需要架设电线，造成浪费。而太阳能分布广泛，利用太阳光对建筑照明不仅可以节约能源，还对建筑内的人和植物的健康有益，创造良好的视觉环境，避免人工光源的眩光缺陷。现有的太阳能照明技术都是通过光纤移动或固定传导，但其具有传输过程光损失、建造成本高、照明功能单一，需要配置漫散射器等缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，能够利用太阳光对建筑内进行照明，无需电力供应，且在照明过程中收集未利用的太阳光进行光伏发电，以及抽吸室内空气进行换新风，解决密集建筑群或封闭建筑室内采光使用人工照明造成的能耗高、光谱范围窄、功能单一及无法与建筑通风相结合等缺陷。一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，该照明通风装置包括复合多曲面光漏斗、二次偏光器、玻璃照明柱、光电池及产气泡幕装置；所述玻璃照明柱装在建筑顶面与建筑地面之间，二次偏光器上端连接复合多曲面光漏斗出光口，二次偏光器安装在玻璃照明柱上端与玻璃照明柱上部形成密闭空间，玻璃照明柱内充水，玻璃照明柱底部设有光电池和产气泡幕装置，建筑内空气通过产气泡幕装置进入水中，空气逸出水体后经复合多曲面光漏斗排出建筑物外，太阳光经复合多曲面光漏斗和二次偏光器形成竖直向下传播的光束，与产气泡幕装置产生的气泡幕作用，一部分光线经气泡幕散射后进入建筑内，其余部分光线与光电池作用生成电能。进一步地，所述产气泡幕装置包括导气管、气泵及环形气泡石，环形气泡石设在玻璃照明柱底部内，导气管及气泵设在玻璃照明柱底部外，环形气泡石通过导气管和气泵吸取建筑内空气在水体中产生气泡幕。进一步地，所述二次偏光器下端通过冷凝罩固定在玻璃照明柱上端，玻璃照明柱内水体水面低于冷凝罩下端面。进一步地，所述复合多曲面光漏斗入光口安装玻璃盖板，复合多曲面光漏斗上端设有排风管，底部空气逸出水体后经复合多曲面光漏斗上的排风管排出建筑物外；复合多曲面光漏斗上端安装有光敏探头实现对日实时跟踪。进一步地，所述玻璃照明柱上表面安装有两个以上新风进气管，玻璃照明柱上部形成密闭空间的侧壁上设有两个以上进风口，经新风进气管进入的新鲜空气经进风口进入建筑内。进一步地，所述玻璃照明柱上部外表面安装有反光罩。进一步地，所述光电池是板式太阳电池或是复合多曲面聚光太阳电池，所述复合多曲面聚光太阳电池包括复合多曲面聚光器和太阳电池，太阳电池安装在复合多曲面聚光器聚焦的焦斑位置处。进一步地，所述光电池外连接有蓄电池。进一步地，所述玻璃照明柱底部外安装有排水管。进一步地，所述玻璃照明柱外设有同轴套管式玻璃保护罩。有益效果：1、本专利技术能够利用太阳光对建筑内进行照明，无需化石能源所产电力供应，解决了密集建筑群和封闭建筑只能采用人工光源照明的问题，本专利技术既可以节省电能，又改善了室内视觉环境。以及抽吸建筑内空气进行换新风，解决密集建筑群或封闭建筑室内采光使用人工照明造成的能耗高、光谱范围窄、功能单一及无法与建筑通风相结合等缺陷。2、本专利技术收集在照明过程中未利用的太阳光进行光伏发电，能量传输距离短，光损失小，太阳能利用效率高，尤其适合于电力缺乏的地区。3、本专利技术通过复合多曲面聚光器与太阳电池的配合，提高了太阳电池的输出功率，加之太阳电池浸没于水中，缓减了运行时电池温度高对输出功率和转换效率的影响，利于输出功率的进一步提升。4、本专利技术用于对入射光散射的气泡幕的气体来自于建筑内，通过气泵抽吸及装置顶部的新风进气管形成的空气更新，实现了对建筑进行换新风的功能。5、本专利技术玻璃照明柱内水体蒸发的水蒸气上升到冷凝罩处与经新风进气管进入的新鲜空气换热冷凝，生成淡水回流到玻璃照明柱内，所用水实现循环利用，节省资源。附图说明图1为本专利技术采用复合多曲面聚光太阳电池的整体结构示意图；图2为复合多曲面光漏斗聚光及二次偏光器光路运行原理图；图3为复合多曲面聚光太阳电池光路运行原理图；图4为两层建筑实施例图；图5为本专利技术采用板式太阳电池的整体结构示意图。其中，1-太阳，2-入射光线，3-光敏探头，4-排风管，5-复合多曲面光漏斗，6-玻璃盖板，7-冷凝罩，8-二次偏光器，9-新风进气管，10-进风口，11-建筑顶面，12-反光罩，13-玻璃照明柱，14-水体，15-气泡幕，16-复合多曲面聚光器，17-太阳电池，18-环形气泡石，19-气泵，20-蓄电池，21-排水管，22-进气口，23-导气管，24-建筑地面，25-玻璃保护罩，26-板式太阳电池。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，如图1所示，该照明通风装置包括复合多曲面光漏斗5、二次偏光器8、玻璃照明柱13、复合多曲面聚光器16、太阳电池17、冷凝罩7、玻璃盖板6、排风管4、光敏探头3、新风进气管9、反光罩12、蓄电池20、排水管21、导气管23、气泵19及环形气泡石18。玻璃照明柱13装在建筑顶面11与建筑地面24之间，二次偏光器8上端连接复合多曲面光漏斗5出光口，复合多曲面光漏斗5入光口安装玻璃盖板6，上端安装有光敏探头3实现对日实时跟踪，二次偏光器8下端通过过盈方式固定在冷凝罩7安装槽中，冷凝罩7与玻璃照明柱13上部形成密闭空间，在形成密闭空间的玻璃照明柱13侧壁上设有两个以上进风口10，玻璃照明柱13上表面安装有两个以上个新风进气管9。玻璃照明柱13内充水，水面低于冷凝罩7下端面，玻璃照明柱13底部设有复合多曲面聚光器16、太阳电池17和环形气泡石18，太阳电池17位于环形气泡石18内环中，安装在复合多曲面聚光器16聚焦的焦斑位置处，导气管23及气泵19设在玻璃照明柱13底部外，建筑内空气被气泵19吸入经进气口22和导气管23进入环形气泡石18生成气泡幕15，气泡内空气逸出水体14后经复合多曲面光漏斗5上的排风管4排出建筑物外，太阳光经复合多曲面光漏斗5和二次偏光器8形成竖直向下传播的光束，与气泡幕15作用，一部分光线经气泡散射后进入建筑内，其余部分光线与太阳电池17作用生成电能，储存在太阳电池17外连接的蓄电池20中，可驱动气泵19和光敏探头3。玻璃照明柱13上部外表面安装有反光罩12，底部外安装有排水管21。运行原理如下：带有光敏探头3的复合多曲面光漏斗5实施跟踪太阳1，入射光线2经复合多曲面光漏斗5聚焦形成高密度光束，经二次偏光器8的反射，光束竖直向下传播进入玻璃照明柱13内的水体14中，与气泵19抽吸的经进气口22及导气管23进入环形气泡石18生成的气泡幕15作用，一部分光线经气泡幕15散射穿过玻璃照明柱13壁面进入建筑内，反光罩12将斜向上传播的光线反射回建筑，其余部分光线入射到位于玻璃照明柱13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，其特征在于，该照明通风装置包括复合多曲面光漏斗、二次偏光器、玻璃照明柱、光电池及产气泡幕装置；所述玻璃照明柱装在建筑顶面与建筑地面之间，二次偏光器上端连接复合多曲面光漏斗出光口，二次偏光器安装在玻璃照明柱上端与玻璃照明柱上部形成密闭空间，玻璃照明柱内充水，玻璃照明柱底部设有光电池和产气泡幕装置，建筑内空气通过产气泡幕装置进入水中，空气逸出水体后经复合多曲面光漏斗排出建筑物外，太阳光经复合多曲面光漏斗和二次偏光器形成竖直向下传播的光束，与产气泡幕装置产生的气泡幕作用，一部分光线经气泡幕散射后进入建筑内，其余部分光线与光电池作用生成电能。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，其特征在于，该照明通风装置包括复合多曲面光漏斗、二次偏光器、玻璃照明柱、光电池及产气泡幕装置；所述玻璃照明柱装在建筑顶面与建筑地面之间，二次偏光器上端连接复合多曲面光漏斗出光口，二次偏光器安装在玻璃照明柱上端与玻璃照明柱上部形成密闭空间，玻璃照明柱内充水，玻璃照明柱底部设有光电池和产气泡幕装置，建筑内空气通过产气泡幕装置进入水中，空气逸出水体后经复合多曲面光漏斗排出建筑物外，太阳光经复合多曲面光漏斗和二次偏光器形成竖直向下传播的光束，与产气泡幕装置产生的气泡幕作用，一部分光线经气泡幕散射后进入建筑内，其余部分光线与光电池作用生成电能。2.如权利要求1所述的太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，其特征在于，所述产气泡幕装置包括导气管、气泵及环形气泡石，环形气泡石设在玻璃照明柱底部内，导气管及气泵设在玻璃照明柱底部外，环形气泡石通过导气管和气泵吸取建筑内空气在水体中产生气泡幕。3.如权利要求1所述的太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，其特征在于，所述二次偏光器下端通过冷凝罩固定在玻璃照明柱上端，玻璃照明柱内水体水面低于冷凝罩下端面。4.如权利要求1所述的一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：常泽辉，李文龙，任志宏，张雷，张凤雏，侯静，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15