Сонячне світло потрапить в будинок через світловод
Замкнені в багатоповерхових вуликах-офісах, ми нерідко включаємо лампи навіть удень, тому що світло з вікон насилу добирається всередину великого будови. Тим часом над нашими головами сяє самий що ні на є безкоштовне джерело променів. Використати його "по-розумному" цілком реально. Треба тільки додати новий вимір поняттю "природне світло".
Остання спеціалізується на створенні та тестуванні нових матеріалів, здатних по-різному відбивати, поглинати і заломлювати світло. Інакше кажучи, коник лабораторії - світловоди і дзеркала, екзотичні за складом і будовою лінзи, а також різні технічні пристрої на базі таких елементів.
Іноді ми робимо те ж саме, що і загоряти в "солярії на сонячній енергії" чоловічок, - вважають в SunCentral, - ставимо на даху сонячні батареї, вони виробляють струм, який йде на освітлення всередині будівель, що працює і вдень. ККД такого подвійного перетворення жахливо низький (ілюстрація з сайту suncentralinc.com). |
Один з найяскравіших проектів лабораторії - система "сонячний тент" (Solar Canopy). В її основі лежить рама з набором невеликих легких дзеркал, які за допомогою крихітних актуаторов (керованих дешевою електронною схемою) відхиляються по горизонталі і вертикалі, щоб стежити за сонцем.
Збирає світло решітка. Рухливі дзеркала в наборі з`єднані між собою струнами, так що синхронно зміщуються силою всього декількох невеликих приводів. Зліва вгорі показано одне з додаткових збирають дзеркал (фотографії SSP, SunCentral). |
Ці дзеркала направляють світло на дві пари параболічних дзеркал, які стискають світловий потік і відкидають його в жерло світлового короба, вкритого зсередини дзеркальною плівкою. Нижня частина короба оснащена тонким призматичним розсіювачем, який ефективно переправляє світло, що біжить по короба вниз, до кімнати.
Схема системи і масштабний макет "пастки" (Фото і ілюстрація SSP, SunCentral). |
У наступному відеоролику представник компанії пояснює принцип роботи системи на прикладі масштабної моделі.
Всередині короба також монтуються лампи денного світла для освітлення вночі або в похмуру погоду. Адже система Solar Canopy займає на фальшпотолка офісу місце традиційних світильників. При цьому автоматика оперативно підлаштовує число включених "трубок" в зворотній залежності від природного світлового потоку, підтримуючи сумарне освітлення на одному рівні.
За інформацією компанії, система здатна доставляти сонячне світло на відстань більше 20 метрів від зовнішньої стіни будівлі без істотних втрат (ілюстрації SSP, SunCentral). |
Канадські фахівці вважають, що таке складне, на перший погляд, рішення, може виявитися вигідніше інших методів вирішення поставленого завдання. Адже наявність стежать приводів і системи дзеркал начебто робить конструкцію дорожче. Може, є більш привабливі альтернативи?
При порівняно коротких відстанях транспортування сонячного світла може стати в нагоді проста система начебто "сонячного трубопроводу". Але якщо промені потрібно перекидати метрів на 10 і більше, слід подумати про інші варіанти.
Безліч компаній з різних країн вже пропонують на ринку різного роду "транспортувальники променів", Але всі вони разом з очевидними перевагами володіють і недоліками. До одним є питання щодо меж застосування, другі просто дороги, треті не надто ефективні.
Набір уловлюють світло лінз на даху і пучки оптоволокна - ще один можливий спосіб транспортування "сонця" у внутрішні приміщення. Головний недолік - висока ціна (фотографії з сайту treehugger.com). |
Але ж, здавалося б, що може бути простіше? Навіть людям, далеким від техніки, ясно, що світло всередину будинку цілком може направляти сама банальна система дзеркал. Але чомусь такі установки поширення так і не отримали.
SunCentral пояснює, в чому тут справа. Застосовуються в подібних випадках недорогі матеріали володіють не найкращою здатністю, що відображає - 90-95%. Це означає, що при кожному відбитті втрачається 10% світлового потоку. Після кількох же поворотів всередині системи пучок досить помітно слабшає - установка виявляється неефективною.
Основою ж для Solar Canopy послужили дослідження канадської лабораторії в області покриттів з відбивну здатність в 99%, причому розроблені SSP матеріали залишалися зовсім недорогими - це важлива умова для застосування їх в досить протяжних світлових "трубах".
The _cke_saved_href = "https://en.wikipedia.org/wiki/The_New_York_Times_Building"> The _cke_saved_href = "https://en.wikipedia.org/wiki/The_New_York_Times_Building"> The _cke_saved_href = "http: //en.wikipedia. org / wiki / The_New_York_Times_Building "> The New York Times Building оснащені міріадами білосніжних керамічних трубок. Вони, з одного боку, блокують прямі сонячні промені, скорочуючи витрати на кондиціонування, а з іншого, завдяки кільком віддзеркалень дають м`який і розсіяне біле світло, що проникає досить далеко від вікон. Таким чином скорочуються витрати на освітлення внутрішніх частин будівлі. Про цю систему ми ще коли вона була лише проектом "height =" тисяча сто вісімдесят вісім "src =" / images / 2009 / December / Eco / Sun / 1260289711-3.jpg "width =" 478 "/> |
Не перший раз вчені придумують оригінальні способи доставки природного світла в затінену глибину офісів. Так, скляні стіни хмарочоса The New York Times Building оснащені міріадами білосніжних керамічних трубок. Вони, з одного боку, блокують прямі сонячні промені, скорочуючи витрати на кондиціонування, а з іншого, завдяки кільком віддзеркалень дають м`який і розсіяне біле світло, що проникає досить далеко від вікон. Таким чином скорочуються витрати на освітлення внутрішніх частин будівлі. |
Перший робочий прототип дзеркальної пастки SSP побудувала на території так званого Great Northern Way Campus - об`єднаного кампусу трьох університетів і одного інституту, що базуються у Ванкувері. У тому числі - університету Британської Колумбії, батька Solar Canopy, і технологічного інституту Британської Колумбії (BCIT) - партнера по даному проекту.
Перший зразок Solar Canopy змонтували на контейнері, всередині якого відтворили офісну обстановку, розсунувши її за допомогою дзеркал на стінах (фотографії SSP, SunCentral). |
А в 2008 році SSP змонтувала п`ять своїх светоулавлівающіх установок на третьому поверсі одного з будинків BCIT в Бёрнабі (Burnaby). Експеримент показав, що в ясний полудень освітленість від "сонячної пастки" в глибині приміщення може бути порівнянна зі ступенем освітлення від повністю включених стельових люмінесцентних ламп.
перша проба "сонячного тенту" на реальному будинку, корпусі BCIT. Внизу: було - стало (фотографії SSP, SunCentral). |
Зараз SunCentral займається доведенням і шліфуванням технології. У планах на найближчий час значиться монтаж Solar Canopy ще на шести будинках. Причому це будуть будови різного дизайну. Одне із завдань тестів - розробити нові модифікації установки, що дозволяють вбудовувати себе не настільки помітно, як вийшло у випадку з BCIT, тобто в товщу стін.
Після такої масштабної перевірки можна буде подумати і про початок серійного виробництва модулів-пасток і їх широкому продажі. Але ніяких термінів канадці не називають.