เป็นไปได้หรือไม่ที่จะใช้ใยแก้วนำแสงเพื่อส่งพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังแสงสว่างภายในอาคารโดยตรง?

1. แสงใยพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่มีการแปลงตาแมว

แม้ว่าการใช้พลังงานแสงอาทิตย์จะกว้างขวางมากขึ้นเรื่อยๆ แต่การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าและพลังงานความร้อนเป็นหลัก และแสงใยแก้วนำแสงเป็นการใช้เทคโนโลยีแสงแดดโดยตรง นับตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1930 เทคโนโลยีการให้แสงสว่างแบบใยแก้วนำแสงที่ได้รับการยอมรับและยอมรับจากผู้คน ไม่สามารถบรรลุผลสำเร็จในอุตสาหกรรมและการพาณิชย์ขนาดใหญ่ได้ เนื่องจากต้นทุนของวัสดุและอัตราการลดทอนแสงที่สูง อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษ 1960 บริษัท Du Tie ของสหรัฐอเมริกาใช้โพลีเมทิลเมทาคริเลต (PMMA) เป็นวัสดุหลักในการเตรียมเส้นใยพลาสติกเป็นครั้งแรก และในช่วงปลายทศวรรษ 1970 บริษัท Mitsubishi Rayon ของญี่ปุ่นได้ผสม PMMA ด้วยโมโนเมอร์ MMA ที่มีความบริสุทธิ์สูง เพื่อลดการสูญเสียเส้นใยเหลือ 200 เดซิเบล/กม. แม้ว่าสิ่งนี้จะยังไม่บรรลุถึงการพัฒนาอุตสาหกรรมและการพาณิชย์ขนาดใหญ่ของแสงใยแก้วนำแสง แต่ก็จะช่วยผลักดันแสงตกแต่งใยแก้วนำแสงไปสู่ขั้นตอนการปฏิบัติได้อย่างแท้จริง ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ส่องสว่างจากเส้นใยแสงอาทิตย์ได้ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายและออกสู่ตลาด

วิธีการและหลักการของแสงใยแก้วนำแสง

มีสองวิธีหลักในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน วิธีหนึ่งคือการนำแสงแดดเข้ามาในห้องเพื่อให้แสงสว่างโดยตรง ประการที่สองคือการนำการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์แล้วผ่านระบบใยแก้วนำแสงเพื่อให้แสงสว่าง ที่นี่ผู้เขียนแนะนำหลักการของวิธีแรกเป็นหลักนั่นคือการนำแสงแดดเข้ามาในห้องเพื่อให้แสงสว่างโดยตรง

ระบบไฟส่องสว่างด้วยเส้นใยแสงอาทิตย์ประกอบด้วยสามส่วน: อุปกรณ์รวมศูนย์ อุปกรณ์นำไฟฟ้า และอุปกรณ์แผ่รังสี

แสงธรรมชาติภายนอกอาคารจะถูกกระจายไปยังระบบไฟส่องสว่างอีกครั้งผ่านอุปกรณ์รวมศูนย์ ส่งผ่านและเสริมกำลังด้วยอุปกรณ์นำไฟฟ้า (ใยแก้วนำแสง) และอุปกรณ์ฉายรังสีที่ด้านล่างของระบบ (อุปกรณ์ฉายภาพในอาคาร) ส่องสว่างแสงธรรมชาติอย่างสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพ เข้ามาภายในห้องโดยนำเอฟเฟ็กต์พิเศษของแสงธรรมชาติมาใช้

1 อุปกรณ์กลั่นตัว

อุปกรณ์รวบรวมแสงซึ่งก็คือตัวสะสมแสงสามารถติดตั้งนอกบ้านได้ตลอดทั้งวันโดยไม่มีข้อจำกัดในการให้แสงสว่างตลอดเวลา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรวบรวมแสงให้สูงสุด เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของแสงที่จำกัดและเพื่อลดการลดทอนของแสงระหว่างการส่งผ่าน เราจึงต้องการรวบรวมแสงเป็นจุดโดยประมาณและพอดีกับพอร์ตไฟเบอร์พอดี ปัจจุบันตัวสะสมแสงส่วนใหญ่ใช้สองวิธีในการเก็บรวบรวมแสง:

(1) จุดสะท้อนแสงขนาดเล็กที่มุ่งเน้นโดยใช้การสะท้อนสองครั้งเพื่อโฟกัสแสง
(2) จุดเลนซ์ที่มุ่งความสนใจโดยใช้การหักเหของเลนส์เพียงตัวเดียวในการโฟกัส
ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องแยกทั้งสองโมดูลแยกกันหรือพร้อมกันเพื่อเพิ่มปริมาณแสงที่ได้รับ ขณะเดียวกันก็สามารถติดตั้ง Solar azimuth tracker ได้ (ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ปรับการวางแนวและมุมเงยของคอนเดนเซอร์แบบแยกส่วนโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแนวราบของดวงอาทิตย์ผ่านเครื่องตรวจจับ) เพื่อให้ผลการสะสมแสง ของตัวสะสมแสงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น

2. อุปกรณ์การนำไฟฟ้า

ส่วนหลักของระบบไฟส่องสว่างใยแก้วนำแสงตามหลักการสะท้อนแสงทั้งหมดและสามารถส่งแสงไปยังที่อยู่ที่กำหนดของใยแก้วนำแสงได้มีการใช้งานป้องกันการรบกวนที่หลากหลาย เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นบาง น้ำหนักเบา การกัดกร่อนของสารเคมีที่รุนแรง ความต้านทาน ทรัพยากรการผลิตใยแก้วนำแสง และข้อดีอื่น ๆ แบ่งตามโครงสร้าง ใยแก้วนำแสงมีเส้นเดียว หลายเส้น และตาข่ายสามชนิด เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเดี่ยวโดยทั่วไปคือ 6 ~ 20 มม. ในเวลาเดียวกัน เส้นใยเดี่ยวสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทของการเรืองแสงของร่างกายและการเรืองแสงที่ปลาย แบบแรกจะลำแสงไปยังจุดสิ้นสุดผ่านไฟท้าย และแบบหลังจะเป็นตัวเรืองแสงที่ก่อตัวเป็นเสาไฟที่ยืดหยุ่น สำหรับเส้นใยหลายเส้น แสงที่ปลายจะถูกปล่อยออกมา เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยหลายเส้นโดยทั่วไปคือ 0.5 ~ 3 มม. และจำนวนเส้นมักจะมีหลายรากถึงหลายร้อยเส้น เส้นใยตาข่ายประกอบด้วยเส้นใยเรืองแสงจำนวนมากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางบาง ซึ่งสามารถประกอบด้วยแถบแสงที่ยืดหยุ่นได้

3. อุปกรณ์ฉายรังสี (อุปกรณ์เสริมปลายสาย)

ตามลักษณะการส่องสว่างที่แตกต่างกันของเส้นใยเรืองแสงแบบจุดและเส้นใยเรืองแสงแบบเส้น อุปกรณ์เสริมปลายสายมีสองประเภทดังนี้:

A อุปกรณ์เสริมเทอร์มินัลแบบส่องสว่าง: อุปกรณ์เสริมสะท้อนแสงหรือส่องสว่างโดยตรงทุกชนิดที่คล้ายกับโคมไฟที่กำหนดค่าไว้ที่ปลายไฟเบอร์ส่องสว่างแบบจุด มีประเภทดาวน์ไลท์พร้อมประเภทเลนส์ (สามารถรวมแสงหรือปล่อยสายตาเอียงได้) ชนิดพิเศษกราวด์และขั้วต่อใต้น้ำ B อุปกรณ์เสริมขั้วต่อแบบไม่ส่องสว่าง: กำหนดค่าขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกแบบเรืองแสงออนไลน์ซึ่งทึบแสงและปิดผนึก หลักการของอุปกรณ์แผ่รังสีสามารถเห็นได้ว่าเป็นกระบวนการผกผันของกระบวนการรวบรวมแสง (การพลิกกลับได้)