自動跟蹤太陽的光纖導光照明系統(tǒng)的設計

孟 強，馮德軍，2

1.山東大學 信息科學與工程學院，濟南 250100

2.山東省半導體光電子工程技術(shù)研究中心，濟南 250100

自動跟蹤太陽的光纖導光照明系統(tǒng)的設計

孟 強1，馮德軍1，2

1.山東大學 信息科學與工程學院，濟南 250100

2.山東省半導體光電子工程技術(shù)研究中心，濟南 250100

1 引言

近年來，隨著城市建筑趨向高層化和密集化，僅依靠傳統(tǒng)的采光方式已經(jīng)不能滿足建筑物內(nèi)部的采光要求[1-2]。尤其是那些較低層建筑、無窗房間和地下室，即使是晴朗天氣，室內(nèi)也昏暗陰沉，這在無形之中增加了人工照明的電能損耗，而且給長期在此環(huán)境中生活與工作的人身心健康帶來不良影響[3-4]。將太陽光直接導入室內(nèi)進行照明的技術(shù)不僅充分利用了太陽光資源，減少了白天電能的浪費，實現(xiàn)了無窗房間和地下室的照明需求，而且提高了室內(nèi)生活品質(zhì)[5-7]。

目前國內(nèi)外許多學者對利用太陽光照明進行了大量的研究，提出不少利用太陽能的采光方法和設想[2]。例如：使用平面鏡的一次反射法、棱鏡組多次反射法、衛(wèi)星反射鏡法、導光管法以及光纖導光法。由于光纖導光入室照明相比上述采光方法在施工和設計上有很大的自由度優(yōu)勢，能方便地把陽光傳送到需要照明的地方，因此一直是西方許多發(fā)達國家研究的熱點。1979年8月日本的La Foret工程公司推出了第一臺采集太陽光的照明系統(tǒng)——“向日葵”；1995年前后，美國能源部橡樹嶺國家實驗室發(fā)明了組合太陽光照明系統(tǒng)，即以太陽光照明為主，不足部分用電照明補充[8]。……