Свет в доме световоды. Туннельный фонарь — освещаем темные места дома с помощью световодов. Принцип работы светового туннеля

Шведская компания Parans разработала в тесном сотрудничестве с учёными Технологического Университета систему естественного освещения любых зданий с помощью солнечного света, поступающего по оптическому волокну.

Прибор, функционирующий по принципу подсолнуха, представляет собой светоприёмник, который состоит из 36 линз Френеля, равномерно вращающихся вокруг своей оси внутри блока, следующего в течение дня за солнцем. Динамическое отслеживание световой активности осуществляется благодаря встроенному фотосенсору, микропроцессору и моторам, суммарная потребляемая мощность которых не превышает 10 Вт.

Собираемый в течение дня солнечный свет поступает по волоконно-оптическим световодам в здание, где они распределяются в разные помещения. Светоприёмник способен собрать до 6000 люмен, однако количество поступающего в здание светового потока зависит от длины кабелей — так через 10 м из-за светопотерь световой поток составит 3700 люмен. Одного прибора достаточно для освещения помещения площадью 30-40 м², внешний блок весит 30 кг и крепится на крыше, фасаде или на мачту. Внутренние осветительные приборы передают солнечный свет со всеми его утренними, дневными и вечерними вариациями цвета и интенсивности, однако невидимый спектр, включая инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, фильтруется, таким образом, исключено как выцветание вещей, так и возможность человека загореть.

Сфера применения естественного освещения по оптическому волокну шире, чем при использовании солнечных колодцев, ограниченного малоэтажностью, траекторией и наличием внутреннего свободного пространства для трубы, более громоздкой, чем тонкие и незаметные кабели оптического волокна. Кроме того, солнечное освещение по оптическому волокну можно включать или выключать с помощью простого переключателя, который позволяет повернуть линзы в сторону от попадания солнечных лучей. Солнечный свет по оптическому волокну создаёт лучшую освещённость, позволяет эффективнее использовать затемнённые помещения, доказано, что оно улучшает самочувствие людей, нормализует их биологические часы, повышает работоспособность.

Кроме того, 20% всей потребляемой в мире электроэнергии расходуется на искусственное освещение, в том числе в дневное время суток. Благодаря системе солнечного света по оптическому волокну использование искусственного освещения можно сократить в два раза, что на региональном и международном уровне означает сокращение выбросов СО2 и борьбу с глобальным потеплением климата. В этом году шведская компания Parans выпустила новую комплексную систему освещения, сочетающую в одном приборе дневной солнечный свет по оптическому волокну с энергосберегающим светодиодным освещением в тёмное время суток.

Системы солнечного освещения (ССО) находят все более широкое применение как за рубежом, так и в отечественной практике проектирования, строительства и эксплуатации осветительных установок естественного освещения. Системы солнечного освещения позволяют максимально увеличить количество солнечного света во внутренних помещениях жилых и общественных зданий, одновременно обеспечивая значительное снижение электроэнергии, расходуемой на освещение. CСО - это система, позволяющая улавливать солнечный свет через купол, расположенный на крыше, и направлять его вниз по системе световодов. Нанесение на внутреннюю поверхность световода многослойной полимерной пленки с высоким уровнем отражения (99,7%) видимого спектра естественного света, обеспечивает передачу света на расстояния до 20 и более метров без искажения спектральной составляющей.

1) Наименование рассматриваемого метода (технологии)

Технология передачи естественного (солнечного) света по световым каналам с помощью системы дневного (солнечного) освещения.

2) Описание предлагаемой технологии (метода) повышения энергоэффективности, его новизна и информированность о нем, наличие программ развития

Технология передачи естественного света в помещения - этосовокупностьвысокотехнологичных светотехнических элементов, которые концентрируют дневной свет, подают его на расстояние до 20-ти метров без потерь и полностью рассеивают во внутренних помещениях здания. Данные системы обладают свойствами оптических фильтров, передавая в помещения только видимую составляющую естественного света (без УФ и ИК спектров), уменьшая при этом, передачу/потерю тепловой энергии. При этом исключаются затраты связанные с использованием электрической энергии на освещение и кондиционирование помещений. Информация о технологии широко представлена на многих Интернет - ресурсах. В течение последних лет формируется обширная дилерская сеть. Информация передана в адрес всех регионов России, начиная от губернаторов субъектов Федерации. Программа включения данной технологии в современное российское строительство, в настоящее время, отсутствует. Внедрение технологии в современное российское строительство носит «точечный» характер и выполняется наиболее профессиональными и дальновидными участниками строительного рынка.

Описание системы

Запатентованная конструкция, состоит из расположенного на крыше светособирающего купола (выполненного из устойчивого к атмосферному воздействию акрила), представляющего собой совокупность линз Френеля, осуществляющих захват прямых солнечных лучей и диффузного рассеянного света с углов приема (в том числе самых малых) для его дальнейшей передачи во внутреннее пространство помещения. Конструкция не привлекает к себе внимания и не искажает архитектурного облика здания.

Конструкция ССО состоит:

• Светособирающего купола
• Флешинга
• Световода
• Диффузора

Нанесение на внутреннюю поверхность световода многослойной полимерной пленки с высоким уровнем отражения (99,7%) видимого спектра естественного света, обеспечивает передачу света на расстояния до 20 и более метров, с несколькими поворотами световода под углом 90 0 .

Основные расходы ССО (системы солнечного освещения) приходятся на их изготовление, транспортировку и монтаж. Средняя окупаемость ССО по показателям расхода электроэнергии на цели освещения составляет от 3 до 5 лет для объектов, расположенных на 45-55 0 широты.

Назначение системы

Области применения систем дневного освещения включают в себя:

• учреждения здравоохранения и рекреационные центры;
• учреждения образования (вузы, школы, детсады и ясли);
• объекты жилищного строительства;
• бизнес-центры;
• торговые центры и супермаркеты;
• спортивные сооружения и объекты;
• производственные цеха и склады;
• животноводческие, звероводческие фермы и птичники, и мн. др.

Высокое качество всех компонентов системы обеспечивает десятилетнюю гарантию эксплуатации оборудования.

3) Результат повышения энергоэффективности при массовом внедрении

Массовое внедрение в практику современного строительства технологии передачи естественного света в помещения по световым каналам приведет к следующим результатам:

• положительное влияние на здоровье людей непрерывного воздействия видимого спектра естественного освещения;
• произойдет качественное изменение архитектурных форм зданий;
• световые проемы в ограждающих конструкциях (окна, световые фонари, атриумы и пр.) перестанут играть доминирующую роль в освещении внутренних пространств зданий;
• улучшится освещенность помещений естественным светом при наименьших энергозатратах;
• сократятся энергопотери/энергопритоки зданий;
• положительное влияние на экологию планеты снижением условных выбросов СО2 в атмосферу.

Вышеуказанные последствия применения технологии передачи света по световым каналам дают основание отнести ее к энергосберегающим и экологически чистым технологиям , что является актуальным и востребованным в условиях нарастающих экологического и энергетического кризисов.

4) Прогноз эффективности технологии (метода) в перспективе с учетом следующих факторов :

• роста цен на энергоресурсы
• роста благосостояния населения
• введением новых экологических требований
• других факторов

Данная энергосберегающая технология относится к категории элементов капитального строительства, которые снижают энергопотери/энергопритоки зданий, а также снижают потребление электрической энергии расходуемой на освещение помещений в дневное время. Эти системы соответствуют требованиям времени в вопросе энергоэффективного «зеленого» строительства. Рост благосостояния населения будет способствовать все большему вниманию сог стороны людей к своему здоровью, а значит - широкому применению в строительстве индивидуальных домов. Срок окупаемости оборудования при освещении крупных объектов: супермаркетов, крытых стадионов, производственных помещений от 3 до 5 лет. Системы, имея 10 лет гарантии и неограниченный срок эксплуатации, относятся к капитальным элементам сооружений и могут монтироваться на любом этапе строительства или при реконструкции

5) Существует ли необходимость проведения дополнительных исследований для расширения перечня объектов для внедрения данной технологии?

Все исследования уже проведены. Данные системы успешно применяются во всем мире более 20-ти лет на объектах различного назначения.

6) Причины, по которым предлагаемые энергоэффективные технологии не применяются в массовом масштабе; план действий для снятия существующих барьеров

• отсутствие необходимой профессиональной подготовки дизайнеров и архитекторов;
• отсутствие устойчивой культуры энергосбережения среди населения и профессионалов;
• отсутствие экономических механизмов стимулирующих деятельность субъектов, применяющих энергосберегающие технологии;
• отсутствие нормативно-правовой базы применения и использования новых энергосберегающих технологий.

7) Существующие меры поощрения, принуждения, стимулирования для внедрения предлагаемой технологии (метода) и необходимость их совершенствования

Вопросы энергетической эффективности и экологической безопасности во всех сферах социальной и производственной деятельности российского общества в настоящее время приобрели особую актуальность. Это нашло свое отражение в принятии Федерального закона № 261 от 23.11.09 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», в котором четко выделены направления решения задачи энергетической безопасности России. Среди этих направлений особое внимание уделяется повышению энергоэффективности зданий.

8) Наличие технических и других ограничений применения технологии (метода) на различных объектах

9) Необходимость проведения НИОКР и дополнительных испытаний

10) Наличие постановлений, правил, инструкций, нормативов, требований, запретительных мер и других документов, регламентирующих применение данной технологии (метода) и обязательных для исполнения; необходимость внесения в них изменений или необходимость изменения самих принципов формирования этих документов; наличие ранее существовавших нормативных документов, регламентов и потребность в их восстановлении

Отсутствует

11) Необходимость разработки новых или изменения существующих законов и нормативно-правовых актов

Необходима разработка новых нормативно-правовых актов, определяющих нормы энергопотребления, что будет являться стимулом к внедрению и применению новых энергосберегающих технологий в современном строительстве.

12) Наличие внедренных пилотных проектов, анализ их реальной эффективности, выявленные недостатки и предложения по совершенствованию технологии с учетом накопленного опыта

В России уже реализованы ряд пилот-проектов с применением данной инновационной технологии. К наиболее значимым можно отнести:

Образование и наука:

• детский сад №229 (Ижевск) ;
• детский сад №20 (Среднеуральск);
• детский сад №15 (Славянск-на-Кубани, Краснодарского края);
• средняя школа №35 (Краснодар) ;
• физкультурно-оздоровительный комплекс (ст.Ленинградская, Краснодарского края);
• Нижегородская правовая академия (Н.Новгород) ;
• физкультурно-оздоровителый комплекс (Н.Новгород);
• Уральский Дом Науки и Техники (Екатеринбург);
• океанариум и Научно-адаптационный корпус (Владивосток, о.Русский).

Медицинские учреждения:

• больница СКЖД (Ростов-на-Дону);
• Сочинская инфекционная больница (Сочи) ;
• вет.клиника (Краснодар).

Транспортные узлы:

• Морской вокзал (Санкт-Петербург);
• Вокзальный комплекс (Анапа).

Производственные компании:

• завод "Марс" (Москва, Ульяновск);
• завод "Данон" (Московская область);
• ООО "АНТ-информ" (Краснодар).

Торговые компании:

• "ИКЕА" в ТЦ МЕГА Адыгея-Кубань (Краснодар);
• "ИКЕА" в ТЦ МЕГА Белая Дача (Москва);
• "ЮГ-Кабель" (Краснодар)
• автоцентр "АвтоГАЗ" (Краснодар) ;
• автосалон "Hyundai" (Ижевск);
• автосалон "Citroen‎" (Ярославль).

Финансовые учреждения:

• Отделение Газпромбанка (Магнитогорск);

а также офисные здания и частные дома в различных регионах России.

13) Возможность влияния на другие процессы при массовом внедрении данной технологии (изменение экологической обстановки, возможное влияние на здоровье людей, повышение надежности энергоснабжения, изменение суточных или сезонных графиков загрузки энергетического оборудования, изменение экономических показателей выработки и передачи энергии и т.п.)

При массовом внедрении данной технологии в современное строительство будет иметь место положительные социальные результаты: снижение утомляемости работников на рабочих местах (до16%), повышения качества усвоения материала учащимися (до 20%), повышение эффективности работы торговых предприятий (до 40%). Значительно снизится дневная нагрузка на электрические сети, особенно в летнее время, за счет уменьшения времени использования искусственных источников света и снижения потребных мощностей на кондиционирование.

14) Наличие и достаточность производственных мощностей в России и других странах для массового внедрения технологии

Производство данного оборудования в России сдерживается только ментальностью населения и руководства, и как результат, не развитостью рынка.

15) Необходимость специальной подготовки квалифицированных кадров для эксплуатации внедряемой технологии и развития производства

Данная технология имеет 10-ти летнюю гарантию и неограниченный срок эксплуатации. Для обеспечения этих характеристик необходимо исключить негативное влияние человеческого фактора. Для решения этой задачи проводится периодическая подготовка специалистов по продаже и установке систем дневного освещения.

16) Предполагаемые способы внедрения:

• введение в образовательные дисциплины проектных специальностей специального курса;
• большая просветительская работа в творческом сообществе;
• широкая рекламная компания;
• коммерческое финансирование (энергосервисные контракты);
• конкурс на осуществление инвестиционных проектов, разработанных в результате выполнения работ по энергетическому планированию развития региона, города, поселения;
• бюджетное финансирование для эффективных энергосберегающих проектов с большими сроками окупаемости;
• введение запретов и обязательных требований по применению, надзор за их соблюдением.

В парилке очень сложно спроектировать и оформить освещение. Ведь повышенная влажность, изобилие пара и высокой температуры не совсем благоприятны для использования электричества. Несмотря на это, все большей популярностью стала пользоваться подсветка оптоволокном. Ее применение актуально не только для бани, оптический жгут применяется даже в квартире и доме. Это объясняется тем, что такой свет гораздо экономичнее и безопаснее стандартных источников света, к тому же позволяет сделать декоративную подсветку комнаты. В этой статье мы расскажем вам, как сделать оптоволоконное освещение своими руками, предоставив схему подключения системы, а также инструкцию по монтажу.

Из чего состоит система?

Как правило, такие системы продаются набором, в которое все необходимое уже входит. Но помимо основных компонентов можно добавить дополнительные элементы, которые помогут создать индивидуальный интерьер. Это, например, специальная подсветка с помощью светодиодной ленты или специальными линзами или кристаллами.

Оптоволоконное освещение включает следующие компоненты:

• Проектор. Из всей системы только он подключается к электричеству. От того какая мощность устройства зависит количество выделяемого света.
• Волокна. Благодаря этим элементам можно также регулировать количество света, что выделяется и распределять его по всему периметру бани на свое усмотрение. При выборе жгута предпочтение лучше отдать стеклянной модели, так как она больше выдерживает перепады температуры. Жгуты бывают двух видов: бокового свечения (создание световых рисунков с помощью переплетений волокон) и торцевого свечения (создается звездное небо).
• Линзы и светильники. Оптоволоконное освещение с помощью таких элементов приобретает направленное свечение. Ведь именно такие линзы и кристаллы регулируют рассеивание и направление светового потока.

При выборе комплектации оптоволоконной системы следует обратить внимание не только на длину и количество волокон, но и на то, какая лампа применяется. Для галогенной и газоразрядной лампы требуется охлаждение, а так как некоторые системы охлаждения обладают шумными вентиляторами, то это может испортить отдых.

Метод бокового свечения

Такое освещение можно сделать своими руками, так как оно не требует сложных составлений электронных схем. Установка проста: достаточно установить проектор вне сауны. Делается это следующим образом:

1. В комнате перед баней устанавливается проектор. Место, где он монтируется, должно быть рядом с парилкой (иметь общую стену). Если проектор устанавливается в одном помещении, то должен находиться на расстоянии от источника тепла.
2. Если есть желание, то на устройство можно установить дополнительные аксессуары, например, цветовые диски.
3. Согласно схеме, пометить места, где будет размещаться оптоволокно.
4. Устанавливаем оптоволоконное освещение.
5. Если есть желание, то можно установить цветовые насадки (линзы или кристаллы). Подключение этого эффекта может быть как автоматическим, так и в ручном режиме.

Важно! При установке оптоволокна необходимо учитывать допустимый перегиб каждого светопровода. Он зависит от диаметра. Поэтому фокусное расстояние изделий должно составлять больше 85%. Все это продумывается, когда составляется схема системы.

Метод торцевого свечения

Осуществлять монтаж такого света лучше до проведения внутренней отделки. Предварительно следует составить точную схему расположения точечных элементов.

Монтаж оптоволоконной подсветки следует делать в следующем порядке:

1. Нарезать жгуты необходимой длины. А для того чтобы узнать длину, следует замерить дистанцию от проектора до всех пунктов свечения.
2. Уложить волокна на места, закрепить сначала их скотчем.
3. Для того чтобы сохранить узор и вертикально зафиксировать жгуты, нужно в определенных местах установить дюбеля к которым с содействием проволоки прикрепляются волокна. Чтобы прикреплять было удобно дюбеля должны выступать на три сантиметра наружу.
4. Поверхность обшивается и удаляется весь ненужный скотч и дюбеля.
5. Затем необходимо обрезать оптоволоконный жгут. Делается это по уровню обшивки. Далее следует зашлифовать концы жгута с помощью мелкозернистой бумагой для шлифовки.
6. Другие концы волокна соединяются в коннектор и подключаются к проектору.

В ходе установки надобно хорошо следить за изгибами светопроводов. По завершении монтажа, по желанию, можно добавить в систему различные линзы и кристаллы.

Такая схема подключения оптоволоконного освещения подойдет и для моечного отделения. Особенно, если там есть бассейн, то такая подсветка будет очень хорошо смотреться на его дне. В комнате для отдыха, в гостиной или спальной комнате светильники с оптоволокном можно совмещать со стандартными осветительными приборами. Созданная таким образом атмосфера поможет расслабиться.

Для владельцев собственных домов относительно недавно появилось новое приспособление светопроводящие трубы, которое можно использовать как замену мансардных окон, что дешевле и требует меньше трудозатрат.

Если вы подумываете о добавлении солнечного света на кухне или в тёмном коридоре, то такое решение как солнечная труба вполне может подойти. Обойдётся всего в часть затрат от установки мансандрого окна и принесёт приятный дневной свет в нужное помещение.

Как это работает

Известная под разными названиями: солнечная труба, светопроводящая труба, свето-тоннель это металлическая труба диаметром обычно от 25 см до 35 см с отполированной внутренней поверхностью. Внутренняя поверхность действует как продолжительное зеркало, пропуская свет по всей длине и сохраняя его интенсивность. Приём лучей света происходит на крыше и затем они направляются в внутрь дома.

На крыше над трубой устанавливается пластиковая сфера для защиты от непогоды. Заканчивается труба диффузором на потолке комнаты, куда она проведена. Сфера собирает свет снаружи, диффузор распределяет его ровным белым свечением. Результат удивительный, при недавно сделанной установке, владельцы часто тянутся к выключателю, покидая комнату.

Цена

У нас такие системы только появляются и стоимость их пока достаточно большая, но снижение стоимости дело времени. В Австралии и США такие системы уже закрепились на рынке и началась конкуренция, ведущая к уменьшению стоимости. В США стоимость с установкой составляет в среднем $500, тут стоит отметить, что у них стоимость установки мансардного окна в среднем равна $2000. В результате чего светопроводящие трубы становятся всё популярнее. Для тех же кто сам вылазит на крышу для установки самостоятельно, комплект системы обходится всего от $150 до $250. И здесь всё легче по сравнению с мансардными окнами, не нужно новых вставок гипсокартона, покраски, изменений элементов каркаса.

Как много света?

Свет из трубы диаметром 25 см, самый маленький вариант, примерно равен освещению от трёх 100 ваттным ламп, что будет достаточно для освещения помещения площадью 20 кв. м. При диаметре в 35 см света будет достаточно для площади около 28 кв. м.

Уникальная технология «солнечный колодец», которую изобрели еще в 90-х годах прошлого столетия, способна без энергопотерь и в любую погоду доставить естественный свет в самые темные углы. Даже помещения без окон смогут получить свою порцию солнечного света, если установить особые трубчатые световоды с фантастическим уровнем отражения, достигающим отметки 99,5%!

В последние десятилетия человечество осваивает новые технологии транспортировки энергии, ярким примером таких разработок стало изобретение системы «солнечного колодца». Эта технология позволяет не только свести к минимуму использование энергоресурсов, которые вырабатывают электростанции, но и сохранить здоровье людей, ведь всем известно о негативном воздействии искусственного освещения на человеческий организм.

Начиная с 1990-х годов прошлого века некоторые страны активно внедряют эти технологии, тем самым снижая энергопотребление на 40%.

Что же такое «солнечный колодец», как он работает и какую пользу приносит людям?

Эта уникальная система состоит из встраиваемых в крышу (фасад) здания конструкции из одного или нескольких герметичных полых трубчатых световодов , которые имеют коэффициент внутреннего отражения 99,5 % и более.

Благодаря такой технологии эта установка позволяет доставлять естественный свет в дневное время суток практически без потерь и любую погоду, в даже самую темную дальнюю комнату.

Основными компонентами этой уникальной системы являются:

Прозрачный купол, встраиваемый в кровлю (фасад);
- система светоперехвата с оптическими светоотражающими устройствами,
изменяющими направление светового потока;
- кровельный адаптер, который обеспечивает герметичность крыши (фасада);
- световод и диффузор, позволяющий рассеивать поток света.

Принцип работы этой своеобразной оптической воронки заключается в следующем: свет, проходя через прозрачный купол, отражается от стенок световода и продвигается до рассеивателя. Для того чтобы снизить количество отражений, светоотражающее устройство установлено под особым, наиболее благоприятным углом. Благодаря такой конструкции, естественный свет имеет возможность попадать в световод при любой погоде в дневное время суток, улавливая поток световых лучей с самого низкого угла горизонта.

Установка «солнечного колодца» - абсолютно не сложный процесс, но все-таки это должен делать специалист.

Монтаж системы на крыше или фасаде здания производится с помощью кровельного адаптера, который монтируется в перекрытие или стену и предупреждает попадание внутрь помещения влаги. Длина трубчатого световода может регулироваться, что позволяет поставлять свет не только в помещение, находящееся непосредственно под самой крышей, но и в комнаты на нижних уровнях, вплоть до подвальных площадей. Ширина также может варьироваться, в зависимости от нужд потребления энергии.

Такой вариант освещения имеет множество преимуществ, начиная от простоты установки и самой эксплуатации системы (в ней нечему ломаться и энергозатраты составляют 0%), и заканчивая снижением потребления электроэнергии практически на 40%.

Действие такой конструкции положительно сказывается не только на экономии денежных средств и сохранности окружающей среды, но и позволяет существенно снизить пагубное влияние искусственного освещения на здоровье людей.

Доморощенные кулибины умудрились создать подобные конструкции используя лишь... пластиковые бутылки, наполненные водой!

Механик Альфредо Мозер (Alfredo Moser) из Бразилии в 2002 году на основе этой технологии создал простейшую конструкцию «солнечного колодца», используя обычную пластиковую бутылку, наполненную водой.

Идея абсолютно проста – в кровле нужно просверлить отверстие нужного диаметра, в нее установить двухлитровую пластиковую бутылку с водой, соблюдая условия полной герметизации, чтобы избежать попадания влаги в помещение.

Вот и все – светильник для гаража, дачи или подвала готов! Кстати, такой солнечный прожектор может заменить 40-60-ваттную лампу накаливания.

Приходящие счета за электроэнергию являются головной болью для большинства потребителей, ведь за блага цивилизации надо платить. Всем нам совсем не хочется отказываться от микроволновки, водонагревателя или от кондиционера. Оказывается есть много хитростей, которые