Устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания

Авторы патента:

Полезная модель относится к области светотехники и предназначена для использования отраженного солнечного света и естественного света небосвода в системах освещения помещений с целью повышения уровня инсоляции и снижения затрат электрической энергии на освещение в дневное время суток.

Техническим результатом является расширение области применения и увеличение коэффициента полезного действия устройства для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания в дневное время суток в условиях застройки городов многоэтажными зданиями типовой планировки, без изменения конфигурации несущих и иных конструкций зданий и оконных проемов.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания, имеющего оконные проемы, содержащем узел сбора светового потока, включающий гелиостаты с подвижными зеркалами, расположенными на крыше здания, узел перераспределения светового потока, включающий неподвижные зеркала, и источник бесперебойного питания, согласно настоящей полезной модели, узел сбора и узел перераспределения объединены в один узел сбора и перераспределения светового потока, расположенного снаружи здания на крыше под общим куполом, при этом система освещения дополнительно содержит световоды, которые выполнены с возможностью приема и передачи светового потока от указанного узла сбора и перераспределения, установлены снаружи напротив каждого оконного проема так, чтобы передавать отраженные лучи светового потока через верхнюю часть оконных проемов внутрь помещения, а источник питания выполнен в виде источника бесперебойного питания электрической энергией, обеспечиваемой от электрической сети, солнечных и аккумуляторные батарей. 1 ил.

Прототипом является устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного жилого дома, представленное в патенте RU 2236652, МПК F24J 2/42, 20.09.2004. Известное устройство содержит размещенные на крыше дома гелиостаты, или иные зеркала, снабженные системами слежения за солнцем, принимающие лучи зеркала, шахту внутри дома и специальные проемы в стенах здания, выходящие в шахту и закрытые прозрачным материалом.

Основным недостатком этого устройства является ограниченная область применения в условиях застройки городов многоэтажными зданиями типовой планировки и конструкции из-за необходимости создания специальной шахты внутри дома, прозрачных стен шахты или проемов, закрытых прозрачным материалом.

Кроме этого недостатком является низкий коэффициент полезного действия из-за большой удаленности зеркал, расположенных в шахте напротив проемов, от гелиостатов, которая приведет к потерям светового потока за счет рассеяния лучей света, поступающего от гелиостатов.

Задачей полезной модели является устранение указанных выше недостатков прототипа.

Техническим результатом является расширение области применения и увеличение коэффициента полезного действия устройства для освещения 2

солнечным светом помещений многоэтажного здания в дневное время суток в условиях застройки городов многоэтажными зданиями типовой планировки, без изменения конфигурации несущих и иных конструкций зданий и оконных проемов.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена принципиальная схема предлагаемого устройства для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания.

На чертеже цифрами обозначены:

1 - узел сбора и перераспределения светового потока,

2 - узел сбора светового потока, включающий гелиостаты с подвижными зеркалами,

3 - узел перераспределения светового потока, включающий неподвижные зеркала,

4 - отраженные лучи светового потока,

5 - световод,

6 - оконный проем;

7 - источник бесперебойного питания,

8 - многоэтажное здание.

Устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания 8, имеющего оконные проемы 6, содержит узел 2 сбора светового потока, включающий гелиостаты с подвижными зеркалами, расположенными на крыше здания 8, узел 3 перераспределения светового потока, включающий неподвижные зеркала, и источник 7 питания.

Предлагаемое устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания отличается тем, что узел 2 сбора и узел 3 перераспределения объединены в один узел 1 сбора и перераспределения светового потока, расположенного снаружи здания 8 на крыше под общим куполом.

Устройство освещения дополнительно содержит световоды 5, которые выполнены с возможностью приема и передачи светового потока от узла 1 сбора и перераспределения светового потока.

Световоды 5 установлены снаружи напротив каждого оконного проема 6 так, чтобы передавать отраженные лучи 4 светового потока через верхнюю часть оконных проемов 6 внутрь помещений многоэтажного здания 8.

Источник 7 питания выполнен в виде источника бесперебойного питания электрической энергией, обеспечиваемой от электрической сети, солнечных и аккумуляторные батарей.

Устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания работает следующим образом.

Солнечные лучи через прозрачный купол узла сбора и перераспределения светового потока 1 попадают на подвижные зеркала, поворот которых обеспечивается конструкцией гелиостата. Далее отраженные лучи 4 светового потока с помощью зеркал узла 1 сбора и перераспределения светового потока фокусируются на прозрачной стороне световода 5 и через верхнюю часть 4

оконных проемов 6 передается внутрь помещения, в том числе с теневой стороны многоэтажного здания 8, что позволяет сохранить основную функцию оконных проемов 6 и свести на нет риск «ослепления» от попадающих в поле зрения прямых и отраженных солнечных лучей.

Электрическое питание узла 2 сбора и узла 3 перераспределения светового потока обеспечивается от источника бесперебойного питания 7.

Управление предлагаемым устройством для освещения может осуществляться в ручном и автоматическом режимах.

Таким образом, использование предложенного устройства для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания, по сравнению с прототипом, позволит обеспечить достижение следующих новых технических результатов:

1) расширение области применения устройства в условиях застройки городов многоэтажными зданиями типовой планировки и конструкции без изменения конфигурации несущих конструкций зданий, то есть отсутствие необходимости создания специальной шахты внутри здания, прозрачных стен шахты или проемов, закрытых прозрачным материалом, что достигается объединением узла сбора и узла перераспределения светового потока в один узел и расположения его снаружи здания на крыше под общим куполом, при этом система освещения дополнительно содержит световоды;

2) увеличение коэффициента полезного действия устройства для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания, которое достигается тем, что световоды выполнены с возможностью приема и передачи светового потока от указанного узла сбора и перераспределения, причем световоды установлены снаружи напротив каждого оконного проема так, чтобы передавать отраженные лучи светового потока через верхнюю часть оконных проемов внутрь помещения.

Достоинством предлагаемого устройства также является то, что питание электрической энергией обеспечивается от электрической сети, солнечных и аккумуляторные батарей, что обеспечит бесперебойное питание системы и защиту от сбоев.

1. Устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания, имеющего оконные проемы, содержащий узел сбора светового потока, включающий гелиостаты с подвижными зеркалами, расположенными на крыше здания, узел перераспределения светового потока, включающий неподвижные зеркала, и источник питания, отличающееся тем, что узел сбора и узел перераспределения объединены в один узел сбора и перераспределения светового потока, расположенного снаружи здания на крыше под общим куполом, при этом система освещения дополнительно содержит световоды, которые выполнены с возможностью приема и передачи светового потока от указанного узла сбора и перераспределения, установлены снаружи напротив каждого оконного проема так, чтобы передавать отраженные лучи светового потока через верхнюю часть оконных проемов внутрь помещения.

2. Устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного здания по п. 1, отличающееся тем, что источник питания выполнен в виде источника бесперебойного питания электрической энергией, обеспечиваемой от электрической сети, солнечных и аккумуляторных батарей.

РИСУНКИ

Универсальное солнечно-энергетическое устройство относится к гелиотехнике, а именно к комбинированным солнечно-энергетическим преобразовательным установкам, удовлетворяющим потребности человека в электричестве, в питьевой воде и в тепле. Оно может быть использовано в приморских районах, в чрезвычайных ситуациях - на судах, в армии, в госпиталях, в условиях изоляции, а также в индивидуальных хозяйствах.