一種基於地下管廊用太陽能照明裝置的製作方法

2023-06-01 23:03:06

本發明屬於涉及地下空間建築照明用裝置，特別是一種基於地下管廊用太陽能照明裝置。

背景技術：

目前我國建築能耗已經佔到社會能源消耗的30％左右，其中照明能耗約佔建築能耗的20％～40％，利用太陽光照明是建築節能的一個重要發展方向。目前地下建築利用太陽光照明分為直接方式(光-光)和間接方式(光-電-光)兩種。直接方式又可分為開設採光窗、採光井、利用光的反射、折射等光學原理傳輸太陽光到達地下空間實現照明。這種照明方式投資成本低、易實現、維護費用低。

目前已有的綜合太陽光和電光源為一體的互補型照明系統，以太陽光直接照明為主，電光源照明為輔，且能根據實際的情況相互補充與自動調節，以便獲得更好的節能效果。能在滿足建築照明設計要求的同時進一步降低設計成本，提高太陽能利用率。

但是，現有的結構存在以下弊端：其一，採光罩結構單一，不能將太陽光輻射的光線完全有效利用，光線不能有效聚集，反射縱深小，造成反射次數增加；其二，太陽能板的設計不能延長其發電時間，增加發電效能，遇到下雪容易產生積雪附著，不易清理，給後續發電帶來影響；同時太陽能電池板對角度安裝的使用有一定的限制；其三，室外採光罩和太陽能板結構在遇到惡劣天氣，密封性能不好，容易造成倒灌現象，對系統內部及室內空間造成經濟損失；其四，漫射器結構設計單一，光照投影在狹長空間照明中會由於間距過密，不能增加光線的有效發散照射面積，因而不能得到最優化的使用效率；其五，不能及時發現和應對防入侵問題，給地下管廊日常應用帶來不安全因素；其六，缺少針對地下管廊照明設計智能控制系統及消防預警措施。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種基於地下管廊用太陽能照明裝置，該裝置通過螺紋型採光裝置使得太陽光線被折射利用，延長了發電時間，避免了太陽能電池板對角度安裝的使用限制；密封結構避免了造成倒灌現象；通過漫射器增加光線的有效發散照射面積，提高了採光效率，有效增加了照明間距，提高了在地下管廊的應用經濟效能；防盜報警裝置可防止破壞入侵，保障地下管廊安全運行。

為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案：

根據本發明提供的一個實施例，本發明提供了一種基於地下管廊用太陽能照明裝置，包括一延伸至地下建築物的導光管，所述導光管的頂部固定在建築物上表面的採光平臺上，採光平臺上設有密封的螺紋採光罩，太陽能電池板設在螺紋採光罩內的採光平臺上；在採光平臺上還設有防盜報警裝置；所述導光管的中部設有與太陽能電池板相連的控制器和蓄電池，導光管的底部連接有錐形管，沿錐形管下方連接有弧形漫射器，弧形漫射器的圓周方向或兩側設有均布的led燈組或led燈條。

作為優選，所述螺紋採光罩為外表面光滑，內表面水平環向分布內螺紋的半圓形結構，螺紋採光罩採用菲涅爾透鏡原理設計，在半圓形罩的底邊上設有若干沿圓周向均布的螺栓孔，半圓形罩安裝在採光平臺的臺階上。

進一步，所述採光平臺包括基座，設在基座上的密封臺，太陽能電池板設在密封臺上，基座、密封臺和太陽能電池板均為環狀，且外徑依次漸小，形成臺階。

進一步，所述密封臺設有鑲裝太陽能電池板的凹槽，螺紋採光罩連接在密封臺凹槽外側壁上，密封臺凹槽內側壁上設有t型環，導光管掛接在t型環上，密封臺凹槽外側壁與螺紋採光罩相接面上設有密封圈。

進一步，所述防盜報警裝置包括連接在導光管頂部t型環上的防盜網，防盜網通過螺栓連接在密封臺凹槽內側壁上表面，防盜網上安裝有紅外傳感器，紅外傳感器連接到控制器和蓄電池，控制器上設有報警通訊裝置，報警通訊裝置連接到管廊控制平臺。

作為優選，所述錐形管為圓錐管，連接在導光管上圓錐管是正圓錐形或橢圓形，導光管是空心圓柱形或空心橢圓柱形。

進一步，所述錐形管為斜圓錐形，錐形管與導光管呈傾斜角度連接。

進一步，連接在錐形管下方的弧形漫射器為凸面弧形結構。

作為優選，所述錐形管為方形錐管結構，連接在錐形管下方的弧形漫射器兩對邊上連接有led燈條，led燈條將相鄰的弧形漫射器連接為燈串。

作為優選，所述led燈組或led燈條上設有物探儀和智能控制器。

本發明的特點在於：

1.該裝置通過將採光罩設計為內表面螺紋結構，該裝置中的螺紋型採光罩起到兩層作用：

1)使得太陽光線被折射利用，延長了太陽能電池板的發電時間，增強了發電效能，同時避免了太陽能電池板對角度安裝的使用限制；

2)避免了傳統採光裝置因光線不能有效聚集，反射縱深小，造成光效利用不強的問題。

2.該裝置採用了高密封性能內嵌式結構，避免了遇到下雪容易產生積雪附著，不易清理給後續發電帶來影響，同時避免了在遇到惡劣天氣，因密封不嚴而造成對室內的漏雨或雨水倒灌的現象，對系統內部及室內空間造成經濟損失。

3.通過改進的弧形結構的漫射器，增加光線的有效發散照射面積，提高了採光效率。

漫射器的設計增加了光線的有效發散照射面積，提高了採光效率，使得照明區域形成橢圓形光照投影，避免了單一圓形光照投影在狹長空間照明中的浪費和間距過密的問題，有效增加了照明間距，提高了在地下管廊的應用經濟效能。

4.通過設置防盜機構，避免了人為拆卸螺紋採光罩後進一步破壞管廊導光照明裝置進入地下建築物中，從而造成的不安全因素。防盜網上具備紅外或感應報警，可有線或無線連接地下管廊控制平臺中心，在開始破壞可以自動發出報警信號防止破壞入侵，並通知地下管廊控制平臺中心，採取安保相關措施保障地下管廊安全運行。

5.地下管廊內部led燈組或led燈條配備物探儀和智能控制器，即可自動感應照明，也可進行省電模式調節和時間編輯照明及自動戶外感光照明。同時，可物探儀判斷天然氣洩露及濃度檢測，電力通訊管線異常，異常熱源、火源，並及時通知地下管廊控制平臺中心，進行消防安全預警，做到防範於未然。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明的不當限定，在附圖中：

圖1(a)、圖1(b)是本發明實施例1結構示意圖；

圖2是採光罩結構示意圖；

圖3是採光平臺結構示意圖；

圖4是採光平臺連接導光管結構示意圖；

圖5是防盜網結構示意圖；

圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)、圖6(d)是導光管連接圓錐管結構示意圖；

圖7是導光管連接方形錐管結構示意圖；

圖8是本發明實施例2結構示意圖。

圖中：1、螺紋採光罩；2、採光平臺；3、密封臺；4、基座；5、太陽能電池板；6、螺栓孔；7、導光管；8、錐形管；9、弧形漫射器；10、t型環；11、led燈條；12、控制器；13、蓄電池；14、led燈組；15、防盜網。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

圖1(a)、圖1(b)所示為本發明的基於地下管廊用太陽能照明裝置的一種實施方式，包括一延伸至地下建築物的導光管7，導光管7的頂部固定在建築物上表面的採光平臺2上，採光平臺2上設有密封的螺紋採光罩1，太陽能電池板5設在螺紋採光罩1內的採光平臺2上；導光管7的上側壁設有連接到管廊控制平臺的防盜機構；在採光平臺2上還設有防盜報警裝置；導光管7的中部設有與太陽能電池板5相連的控制器12和蓄電池13，導光管7的底部連接有錐形管8，沿錐形管8下方連接有弧形漫射器9，弧形漫射器9的圓周方向或兩側設有均布的led燈組14。

如圖2所示，螺紋採光罩1為外表面光滑，內表面水平環向分布內螺紋的半圓形結構，螺紋採光罩1採用菲涅爾透鏡，在半圓形罩的底邊上設有若干沿圓周向均布的螺栓孔6，半圓形罩安裝在採光平臺2的臺階上。

如圖3所示，採光平臺2包括基座4，設在基座4上的密封臺3，太陽能電池板5設在密封臺3上，基座4、密封臺3和太陽能電池板5均為環狀，且外徑依次漸小，形成臺階。

如圖4所示，密封臺3設有鑲裝太陽能電池板5的凹槽，太陽能電池板5鑲裝在密封臺3的凹槽中，螺紋採光罩1連接在密封臺3凹槽外側壁上，密封臺3凹槽內側壁上設有t型環10，導光管7掛接在t型環10上。密封臺3凹槽外側壁與螺紋採光罩1相接面上設有密封圈。防盜報警裝置設在導光管7頂部，防盜報警裝置包括連接在導光管7頂部t型環10上的防盜網15，防盜網15通過螺栓連接在密封臺3凹槽內側壁上表面，防盜網15上安裝有紅外傳感器，紅外傳感器連接到控制器12和蓄電池13，控制器12上設有報警通訊裝置，報警通訊裝置連接到管廊控制平臺。圖5給出了防盜網結構示意圖。

如圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)和圖6(d)所示，為導光管7連接錐形管8結構示意圖；分別給出了導光管7連接錐形管8結構的不同實施方式。

其中，圖6(a)所示錐形管8為圓錐管，圓錐管連接在導光管7上是正圓錐形，錐形管8的形狀是圓形，led燈組14分布在圓形錐形管8的弧形漫射器9的圓周上。

圖6(b)所示錐形管8為圓錐管，圓錐管連接在導光管7上是正圓錐形，錐形管8的形狀是橢圓形，led燈組14分布在橢圓形錐形管8的弧形漫射器9的圓周上，見圖6(c)所示。

圖6(d)所示錐形管8為斜圓錐管，斜圓錐管連接在導光管7上是呈傾斜角度連接，錐形管8的形狀是橢圓形，led燈組14分布在橢圓形錐形管8的弧形漫射器9的圓周上。

錐形管8的底部為圓錐管，連接在導光管7上圓錐管是正圓錐形或橢圓形，導光管7是空心圓柱形或空心橢圓柱形。

上述橢圓形的錐形管8上安裝的漫射器，能夠有效增加光線的有效發散照射面積，提高了採光效率，讓照明區域形成橢圓形光照投影，較圓形錐形管8上安裝的漫射器光照投影在狹長空間照明中更長，有效增加了照明間距，提高了在地下管廊的應用經濟效能。該結構可以安裝在狹長的管廊中使用。

圓形錐形管8上安裝的漫射器光照投影可以通過縮短安裝間距來達到光照效果，該結構可以安裝在寬敞的地下空間中使用。

採用正圓錐形錐形管或斜圓錐形錐形管均可以根據室內燈布局設計要求進行選擇。可以是正圓錐形錐形管8和斜圓錐形錐形管8排列間隔布置，或呈陣列布置。

在圓環周邊上布置有安裝led燈組14的安裝孔10，並且在錐形管8下方連接的弧形漫射器9為凸面弧形結構。

如圖7、圖8所示，為錐形管8另一種實施例結構，該結構基本同實施例1，所不同的是，導光管7下方連接的錐形管8為方形錐管結構，類似於抽油煙機的外護罩，在方形錐管的底部連接有長方弧形結構的弧形漫射器9，在弧形漫射器9的兩對邊上連接有led燈條11，led燈條11將相鄰的弧形漫射器9連接為燈串。

在本裝置的led燈組14或led燈條11上均配備有物探儀和智能控制器。

本發明的原理是，採用螺紋採光罩1的結構，能夠增強太陽能板的發電量，通過光線進入螺紋採光罩1後進行折射，將平行光改變其光路，光線向下折射，從而可以延長電池板的工作時間。在導光管內壁設有由反射材料製作的內膜，將光線聚光至漫射器9，從而提高導光管的傳輸效率，減少光線的傳輸距離，提高光線的使用率。採用導光管7與錐形管8均採用橢圓形結構，設置在市政管廊、走廊，能夠增大光線的照射長度，提高光線的利用率。在漫射器8的兩對邊上連接led燈條11，將相鄰漫射器8連接起來，增加了照明裝置的美觀效果。弧形結構的漫射器9，能夠將設置在其周邊的led燈組或led燈條發出的光線漫射範圍更寬。

進一步，本發明設計了在導光管7上部側壁上通過螺栓連接的防盜網15，能夠有效防止動物或人鑽進導光管內並進入地下建築物中，給室內造成不安全隱患。

本發明並不局限於上述實施例，在本發明公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特徵作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發明的保護範圍內。