지능형 태양광 수입 시스템 (ISIS) 은 효율적으로 캡처, 전송,그리고 직접 햇빛이 거의 없거나 제한된 실내 공간에 자연 햇빛을 배포합니다.이 시스템은 광학, 메카트로닉, 그리고 스마트 알고리즘을 결합하여 인공 조명에 대한 의존도를 줄이고 에너지를 절약합니다.그리고 인간의 편안함을 향상시킵니다.아래는 주요 구성 요소, 작동 원칙, 응용 프로그램 및 특성에 대한 자세한 분포입니다.
1정의 및 핵심 목표
ISIS는 기술적인 수단으로 햇빛을 어두운 공간이나 폐쇄된 공간 (예: 지하 방, 초고층 건물의 내부 공간, 지하 차고) 에 "입입"하는 것을 목표로 하며, 안정적이고 조절 가능한,그리고 자연 조명주요 목표는 다음과 같습니다.
인공 조명을 위한 전력 소비를 줄이기 위해 재생 가능한 태양 에너지의 최대 사용
인간의 생체 리듬과 일치하는 자연광을 제공하여 신체적, 정신적 건강을 증진시킵니다.
최적의 조명 효율을 위해 환경 변화 (예: 날씨, 시간, 실내 필요) 에 동적으로 적응합니다.
2작업 원칙
이 시스템은 서로 연결된 네 단계로 작동합니다.
빛 수집, 전송, 배포 및 지능형 조절:
1 가벼운 컬렉션
태양광 집중기: 고효율의 수집기 (예를 들어, 곡선 반사 패널, 프레스넬 렌즈, 또는 멀티-융합 태양광 광학 하이브리드) 는 햇빛을 포착한다.추적 시스템 (태양 추적기) 은 태양의 위치 (아지무트 및 고도) 에 맞춰 수집자의 각도를 실시간으로 조정합니다., 빛 캡처 효율을 극대화합니다 (깨끗한 하늘 아래에서 80-90%까지).
환경 적응: 센서 (예를 들어, 빛 강도 측정기, 날씨 센서) 는 외부 조건 (예를 들어, 구름 덮개, 먼지) 을 감지하고 수집 매개 변수를 조정합니다.과열을 피하기 위해 극심한 반짝이는 동안 농도를 줄이는 것).
2 빛 전달
저손실 전송 매체: 포착된 햇빛은 특수 채널을 통해 실내 공간으로 전송됩니다.
광섬유: 유연하고 고순도 유리 또는 폴리머 섬유, 낮은 빛 감소 (미터당 손실 <5%) 로 장거리 전송 (최고 50m 이상) 을 위해 이상적입니다. 복잡한 건물 구조에 적합합니다.
빛 유도 튜브: 중단거리 (10-30m) 를 위한 고도로 닦은 내부 표면 (예: 반사 코팅을 가진 알루미늄) 을 가진 홀, 반사 금속 또는 플라스틱 튜브.직선 또는 약간 곡선 경로에 적합합니다..
하이브리드 시스템: 다양한 건축 레이아웃에 적응하기 위해 섬유와 튜브를 결합합니다.
3 빛 분포
디푸저와 렌즈: 전송 경로 끝에 빛 디푸저 (예를 들어, 프리즘 패널, 얼음 유리 또는 마이크로 렌즈 배열) 는 집중된 햇빛을 부드럽게 흩어집니다.균일한 조명, 반짝이는 것을 피하고 목표 영역 (예를 들어, 사무실, 지하, 식물 성장 방) 에서 균일한 커버리지를 보장합니다.
4 지능형 규제
센서: 실내 조명 센서 (현재 밝기를 감지하기 위해), 점유량 센서 (인간의 활동을 식별하기 위해) 및 야외 기상 센서 (태양의 강도, 구름 덮개,또는 먼지) 중앙 컨트롤러에 실시간 데이터를 입력.
인공지능 알고리즘: 머신러닝 모델은 데이터를 분석하여 햇빛의 가용성을 예측하고 시스템 매개 변수를 동적으로 조정합니다.
태양광 추적기의 각도를 조정하여 빛의 포착을 최적화하십시오.
실내 밝기 요구 사항 (예를 들어 사무실용 300-500 럭스) 에 맞게 빛 전달을 조절합니다.
보조 인공 조명으로 자동으로 전환하여 태양광이 낮을 때 (예를 들어, 흐린 날) 안정적인 조명을 유지합니다.
사물인터넷 통합: 스마트폰 또는 건물 관리 시스템 (BMS) 을 통한 원격 제어로 사용자가 조명 모드를 조정하거나 에너지 절감량을 모니터링 할 수 있습니다.
3핵심 부품
컴포넌트 기능 핵심 기술
빛 수집 모듈 태양 광을 캡처하고 집중합니다. 태양 추적기 (고도의 정밀도를 위해 쌍 축),
반사 방지 레이팅 렌즈
전송 모듈 최소 손실로 빛을 캡처 전송. 낮은 손실 광섬유 (실리카 또는 PMMA),
반사형 선광 튜브
분배 모듈 빛의 확산은 목표 공간에 균등하게 이루어집니다.
반짝이를 줄이기 위한 홀로그래픽 광학 요소 (HOE)
지능형 제어 모듈 실시간 데이터를 통해 시스템 성능을 최적화합니다.
사물인터넷 지원 컨트롤러, 인공지능 예측 모델, 지그비/블루투스 통신
4전형적인 응용 프로그램
이것은 자연광이 희박한 시나리오에서 널리 적용됩니다.
초고층 건물: 아파트 또는 사무실의 내부 방 (창문에서 멀리)
지하 공간: 지하 지하, 지하 차고, 지하철역, 지하 쇼핑몰.
특별 시설: 병원 (환자 의 인공 빛 에 의존 함 을 줄이기 위하여), 식물 공장 (광합성 에 태양 광 을 보충 하기 위하여),그리고 박물관 (해로운 전시품 없이 자연광을 공급하기 위해).
친환경 건물: LEED 또는 BREEAM 인증을 충족하기 위해 지속 가능한 건축에 통합
에너지 효율에 대한 표준
5장점
에너지 절감: 대상 지역에서 인공 조명 에너지 소비를 30~60% 감소시킵니다.
건강 이점: 자연 광선 은 LED 빛 과 비교 할 때, 인간의 생체 리듬 을 조절 하고, 기분 을 개선 하고, 눈 의 피로 를 줄여 준다.
환경 친화적: 해로운 부산물을 사용하지 않고 전력 사용을 줄임으로써 탄소 배출량을 줄입니다.
비용 효율성: 긴 사용 기간 (20-25 년) 은 에너지 절감으로 초기 설치 비용을 상쇄합니다.
6과제와 미래 발전
높은 초기 비용:
비싼 부품 (예를 들어, 이중 축 추적기, 고 순수 섬유) 및 복잡한 구조에 설치.
빛 손실: 전송 효율은 장거리 설정 (예를 들어, > 50 미터) 또는 먼지 환경에서 떨어집니다.
환경 제한: 극한 날씨 (예를 들어, 폭우, 안개) 또는 햇빛이 차단되는 고층 도시 협곡에서 성능이 저하됩니다.
저비용 고전도 물질 (예를 들어, 그래핀 기반 섬유) 의 개발
태양광 발전 시스템과 통합 (전기와 빛의 공동 생산)
인공지능에 의한 예측 제어로 계절이나 기후 변화에 더 정확하게 적응할 수 있습니다.
결론적으로, 지능형 태양광 수입 시스템은 지속 가능한 조명 분야에서 핵심 혁신입니다.
자연광의 부족과 에너지 효율의 수요 사이의 격차를 메우기
그리고 현대 건물의 인간 중심의 디자인입니다.
