城市中,許多高層樓宇的房間由于采光不足,白天也亮著燈,這是許多城市普遍存在的問題。在樓頂或外墻安裝帶凸鏡的采光裝置,狀如小型雷達,陽光聚集后通過光纖導向室內(nèi),期間還經(jīng)過光源強化過程;室內(nèi)則是一個漫射器,如球形燈般安裝在天花或墻壁上,導入室內(nèi)的陽光經(jīng)過漫射,能保證室內(nèi)需要的照明。這個原理簡單卻實用的產(chǎn)品名為“太陽光纖照明系統(tǒng)”。如果能投入高樓應用,將節(jié)省大量電能,而且自然可靠。
一個狂想————“點”亮整個地球
我們都知道由于地球自轉等因素的影響產(chǎn)生了黑夜和白天,我們把上文所說的需要光的地方擴大化,即想象為在某一時刻地球無法照到的地方,那我們是否可以借助光纖照明系統(tǒng)來達到這一目的呢?
為了達到這一“奇跡”,首先我們要建立一個龐大的雙向的吸收,傳輸釋放裝置系統(tǒng)(雙向是考慮到地球的自轉中,某地一天必定有黑夜和白晝。而聚光裝置與末端裝置的原理上光路的可逆性給我們提供了一些便利)。
然后要解決的事情是光的傳輸問題,F(xiàn)行的光纖照明系統(tǒng)由于光衰減的原因傳輸最大距離只能達到30米。我們可以通過兩條途徑來解決這一問題:一就是用類似于光纖通信,用跨洲際的光纖引導光線。但是這一條首先要在光纖的材料上有所突破,成功研制出更低衰減率的光纖或是“超導”光纖。
二就像科學家計劃建設太空發(fā)電站考慮采用將電能轉化為電磁波傳回地球一樣我們可以考慮將光線轉換為其他形式進行傳遞.但是由于光本身就是電磁波,我們可以采取改變它的頻率或采取其它措施以減少在光纖傳導中消耗。
這一狂想實施的困難主要在于1許多技術難關未攻破。比如:由于現(xiàn)在使用的光纖衰減率很高,不適合傳輸光能。此系統(tǒng)龐大,不易規(guī)劃且目前光纖照明的成本較高(點發(fā)光光纖價格約為7元/m~8元/m,線發(fā)光光纖價格約為17元/m~18元/m,發(fā)光器價格約為2500~3500元)。(資料)
建筑采光應用
自1983年以來,國際照明委員會就先后召開了四次國際建筑采光學術會議,1998年在德國Bregenz召開的照明大會(Licht''''98)會上,與會700多人,特別是建筑師對建筑采光十分關注。
建筑中如何有效地利用太陽光,近年來國內(nèi)外建筑采光工作者提出了不少利用太陽光的采光方法和設想。