RU2236652C1 - Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light - Google Patents
Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236652C1 RU2236652C1 RU2003128342/06A RU2003128342A RU2236652C1 RU 2236652 C1 RU2236652 C1 RU 2236652C1 RU 2003128342/06 A RU2003128342/06 A RU 2003128342/06A RU 2003128342 A RU2003128342 A RU 2003128342A RU 2236652 C1 RU2236652 C1 RU 2236652C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heliostats
- mirrors
- house
- shaft
- sun
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области создания осветительных систем с использованием солнечного света и может быть использовано с целью энергосбережения за счет экономии электроэнергии при дополнительном освещении помещений, преимущественно жилых, в дневное время от восхода до захода солнца.The invention relates to the field of creating lighting systems using sunlight and can be used to save energy by saving electricity with additional illumination of premises, mainly residential, in the daytime from sunrise to sunset.
Известен трубчатый солнечный светильник, состоящий из солнцепровода и насадки; солнцепровод и насадка выполнены с внутренней зеркальной поверхностью, при этом насадка выполнена конусной и снабжена стеклянной трубой для лучшего рассеивания света, RU 2182287.Known tubular solar lamp, consisting of a duct and nozzle; the solar conductor and the nozzle are made with an internal mirror surface, while the nozzle is made conical and equipped with a glass pipe for better light scattering, RU 2182287.
Недостатком этого технического решения является наличие весьма сложной оптической системы, в частности разветвленной и протяженной сети световодов, которые имеют высокую стоимость. Кроме того, световоды должны проходить через строительные конструкции (потолки, стены) или внутри них. Это снижает их прочность, весьма трудоемко при монтаже, а при ремонте может потребовать разборки строительной конструкции.The disadvantage of this technical solution is the presence of a very complex optical system, in particular a branched and extended network of optical fibers, which are of high cost. In addition, optical fibers must pass through or inside building structures (ceilings, walls). This reduces their strength, it is very laborious during installation, and during repair may require disassembly of the building structure.
Аналогичная система, включающая световод, представлена согласно изобретению по патенту США №4246477. Ему свойственны те же недостатки, что и описанному выше аналогу.A similar system, including a light guide, is presented according to the invention according to US patent No. 4246477. It has the same disadvantages as the analogue described above.
Известно устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного дома, содержащее на крыше дома гелиостаты; также имеются зеркала, принимающие отраженные гелиостатом лучи и отражающие в заданном направлении свет от соответствующего гелиостата, US 4349245.A device is known for lighting sunlight of the premises of a multi-storey building, comprising heliostats on the roof of the house; there are also mirrors receiving the rays reflected by the heliostat and reflecting in a given direction the light from the corresponding heliostat, US 4349245.
Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.This technical solution is taken as a prototype of the present invention.
Недостатком устройства является то обстоятельство, что с его помощью целесообразно освещать только объекты на верхнем этаже дома; для освещения нижележащих этажей, в том числе наименее освещенных нижних, данная система в представленном виде не пригодна; для освещения нижележащих этажей потребуются световоды, что сопряжено с отмеченными выше недостатками аналогов, содержащих эти элементы.The disadvantage of this device is the fact that with its help it is advisable to illuminate only objects on the top floor of the house; for illumination of the lower floors, including the least lighted lower floors, this system in the presented form is not suitable; to illuminate the underlying floors, optical fibers will be required, which is associated with the above-mentioned disadvantages of analogues containing these elements.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи обеспечения эффективного, равномерного и экономичного освещения солнечным светом помещений жилого дома, расположенных на всех его этажах.The present invention is based on the solution of the problem of providing effective, uniform and economical sunlight illumination of the premises of a residential building located on all its floors.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в устройстве для освещения солнечным светом помещений многоэтажного жилого дома, содержащем размещенные на крыше дома гелиостаты, количество которых соответствует количеству освещаемых объектов, или иные зеркала, также снабженные системами слежения за положением солнца, сохраняющими постоянство направления отраженного ими луча света, а также принимающие эти лучи зеркала, каждое из которых отражает в заданном направлении свет от соответствующего гелиостата, гелиостаты установлены над шахтой, которая при этом выполнена внутри дома, стены помещений, противоположные их окнам, имеют проемы, закрытые прозрачным материалом, выходящие в шахту, при этом зеркала, принимающие и отражающие лучи света, поступающие от гелиостатов, расположены в шахте, причем каждое зеркало расположено напротив соответствующего проема и ориентировано так, что отражаемые им лучи света проходят через проем внутрь соответствующего помещения; гелиостаты могут быть закрыты прозрачным защитным куполом; зеркала гелиостатов могут иметь различную степень опалесценции для разных этажей дома, уменьшающуюся в направлении от верхних этажей к нижним; зеркала, принимающие и отражающие лучи света от гелиостатов, могут быть выполнены с возможностью рассеивания света; зеркала, принимающие и отражающие лучи света от гелиостатов, могут иметь две отражающие поверхности, расположенные друг относительно друга под углом, большим 180°.According to the invention, this problem is solved due to the fact that in a device for lighting sunlight of a multi-storey apartment building containing heliostats placed on the roof of the house, the number of which corresponds to the number of illuminated objects, or other mirrors also equipped with tracking systems for keeping the sun in constant direction the light beam reflected by them, as well as the mirrors receiving these rays, each of which reflects light in a given direction from the corresponding heliostat, the heliostats are set Lena above the shaft, which is made inside the house, the walls of the rooms, opposite to their windows, have openings closed with transparent material that go into the shaft, while mirrors that receive and reflect light rays coming from the heliostats are located in the shaft, each mirror located opposite the corresponding opening and oriented so that the rays of light reflected by it pass through the opening into the corresponding room; heliostats can be covered with a transparent protective dome; heliostat mirrors can have varying degrees of opalescence for different floors of the house, decreasing in the direction from the upper floors to the lower; mirrors receiving and reflecting light rays from heliostats can be designed to diffuse light; mirrors receiving and reflecting light rays from heliostats can have two reflective surfaces located relative to each other at an angle greater than 180 °.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию “новизна”.The applicant has not identified sources containing information on technical solutions identical to the present invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of “novelty”.
Реализация отличительных признаков изобретения обеспечивает освещение помещений на всех этажах дома без использования световодов со всеми присущими им недостатками. Кроме того, обеспечивается высокая равномерность освещения помещения, устранение затененности углов и иных мест, затененных находящимися в помещении предметами, так как свет поступает через широкий проем в направлении, противоположном тому, в котором свет поступает через окно. Это особенно важно при большой глубине помещения.The implementation of the distinguishing features of the invention provides lighting of rooms on all floors of the house without the use of optical fibers with all their inherent disadvantages. In addition, high uniformity of the lighting of the room is ensured, the shading of corners and other places obscured by objects in the room is eliminated, since light enters through a wide opening in the direction opposite to that in which light enters through the window. This is especially important when the room is deep.
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию “изобретательский уровень”.The applicant has not found any sources of information containing information about the impact of the claimed distinctive features on the technical result achieved as a result of their implementation. This, according to the applicant, indicates that this technical solution meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - схема устройства в аксонометрии; для упрощения чертежа обозначены солнечные лучи, отраженные только двумя гелиостатами;figure 1 - diagram of the device in a perspective view; to simplify the drawing, sun rays are reflected, reflected only by two heliostats;
на фиг.2 - схематическое изображение продольного разреза устройства; для упрощения чертежа изображены только три гелиостата и три зеркала, от которых свет поступает в часть помещений; также для простоты изображены только четыре этажа.figure 2 is a schematic representation of a longitudinal section of a device; to simplify the drawing, only three heliostats and three mirrors are shown, from which light enters part of the premises; also, for simplicity, only four floors are depicted.
Устройство включает размещенные на крыше 1 жилого дома 2 гелиостаты 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Количество гелиостатов (десять в конкретном примере) соответствует количеству освещаемых помещений. В качестве гелиостатов могут быть использованы и иные зеркала, также снабженные системами слежения за положением солнца и сохраняющие постоянство направления (в частности, вертикального) отраженного ими света, например устройства по патенту США 4922088. Отраженные гелиостатами лучи принимаются соответственно зеркалами 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22. Внутри дома 2 выполнена шахта 23, закрытая стенами (на фиг.1. верхняя часть передней стены открыта). Гелиостаты установлены над шахтой 23. Стены жилых помещений, противоположные окнам 24, имеют проемы 25, выходящие в шахту и закрытые прозрачным материалом, в частности стеклом.The device includes 2 heliostats 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 located on the roof of a residential building 1. The number of heliostats (ten in a specific example) corresponds to the number of illuminated rooms. Other mirrors can also be used as heliostats, also equipped with tracking systems for the position of the sun and preserving the constancy of the direction (in particular, vertical) of the light reflected by them, for example, the device according to US patent 4922088. The rays reflected by the heliostats are received by the mirrors 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22. Inside the house 2 there is a shaft 23 closed by walls (in Fig. 1. the upper part of the front wall is open). The heliostats are installed above the shaft 23. The walls of the living quarters, opposite the windows 24, have openings 25 facing the shaft and covered with transparent material, in particular glass.
Каждое из зеркал 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 расположено напротив соответствующего проема и ориентировано так, что отражаемые зеркалом лучи проходят через проем внутрь соответствующего помещения.Each of the mirrors 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 is located opposite the corresponding opening and is oriented so that the rays reflected by the mirror pass through the opening into the corresponding room.
В частности, зеркало 14 отражает лучи от гелиостата 3 и направляет их внутрь помещения, находящегося на пятом этаже слева по фиг.1, а зеркало 13 - от гелиостата 4 внутрь помещения на пятом этаже справа. В конкретном примере зеркала сгруппированы и укреплены по два: 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22. Это облегчает доступ лучей света к нижерасположенным зеркалам.In particular, the mirror 14 reflects the rays from the heliostat 3 and directs them inside the premises located on the fifth floor on the left of FIG. 1, and the mirror 13 - from the heliostat 4 inside the premises on the fifth floor on the right. In a specific example, the mirrors are grouped and reinforced in two: 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22. This facilitates the access of light rays to the downstream mirrors.
В конкретном примере гелиостаты закрыты прозрачным защитным куполом 26. Зеркала гелиостатов могут иметь различную степень опалесценции, убывающую в направлении от верхних этажей к нижним, и выполняются из стекол марки МС-14. Это позволяет обеспечить равную освещенность на всех уровнях.In a specific example, the heliostats are closed by a transparent protective dome 26. The mirrors of the heliostats can have varying degrees of opalescence, decreasing in the direction from the upper floors to the lower ones, and are made of MC-14 glasses. This ensures equal illumination at all levels.
Зеркала, принимающие и отражающие лучи света от гелиостатов, выполнены с возможностью рассеивания света и, в частности, выполняются из светорассеивающих стекол.Mirrors receiving and reflecting light rays from heliostats are made with the possibility of scattering light and, in particular, are made of light-scattering glasses.
Эти зеркала могут иметь две отражающие поверхности, расположенные друг относительно друга под углом, большим 180° (фиг.3). Это позволит обеспечить некоторое рассеивание света без применения специальных рассеивающих стекол и целесообразно в случае необходимости освещения широкого помещения.These mirrors can have two reflective surfaces located relative to each other at an angle greater than 180 ° (figure 3). This will provide some light scattering without the use of special scattering glasses and it is advisable if necessary lighting a wide room.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Солнечный свет через прозрачный купол 26 попадает на гелиостаты 3-12, отражается их зеркалами и направляется независимо от положения солнца вертикально вниз на зеркала 13-22. Последние отражают свет через проемы 25 внутрь помещений жилого дома 2 в направлении, противоположном направлению света, проходящего в помещения через окна. Таким образом, устраняются тени от предметов, преграждающих путь света от окон, освещение становится более эффективным, мягким и равномерным. Исключаются сложные и дорогостоящие световоды для доставки света к нижним этажам, а также расходы электроэнергии на дополнительное освещение. Проемы 25 в условиях отсутствия солнечного света могут закрываться шторами. Закрытие и открытие штор может происходить автоматически с использованием фотоэлементов, установленных в проемах 25, и несложного привода штор.Sunlight through a transparent dome 26 falls on heliostats 3-12, is reflected by their mirrors and is directed regardless of the position of the sun vertically down to mirrors 13-22. The latter reflect light through the openings 25 inside the premises of the apartment building 2 in the direction opposite to the direction of the light passing into the premises through the windows. Thus, shadows from objects blocking the path of light from windows are eliminated, lighting becomes more effective, soft and even. Complex and expensive light guides for delivering light to lower floors, as well as energy costs for additional lighting, are excluded. Openings 25 in the absence of sunlight can be closed by curtains. Closing and opening curtains can occur automatically using photocells installed in the openings 25, and a simple drive curtains.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003128342/06A RU2236652C1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light |
PCT/RU2004/000039 WO2005026629A1 (en) | 2003-09-12 | 2004-01-30 | Sun-light illuminating device for rooms of a multi-storey apartment building |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003128342/06A RU2236652C1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2236652C1 true RU2236652C1 (en) | 2004-09-20 |
RU2003128342A RU2003128342A (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=33434134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003128342/06A RU2236652C1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236652C1 (en) |
WO (1) | WO2005026629A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691309C2 (en) * | 2018-11-30 | 2019-06-11 | Анна Борисовна Шмелева | Method of transmitting sunlight covered by clouds to ground |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2918737B1 (en) * | 2007-07-10 | 2011-11-18 | Philippe Cellier | ILLUMINATION DEVICE AND METHOD WITH SOLAR REFLECTOR |
CN101794008A (en) * | 2010-03-26 | 2010-08-04 | 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 | Active type natural light guide method and device |
CN103868012B (en) * | 2014-03-28 | 2015-01-07 | 石家庄海然科技有限公司 | Anti-seepage light transmitting device for underground garage |
CN105756404A (en) * | 2016-02-23 | 2016-07-13 | 中建钢构有限公司 | Modular passive energy-saving building and construction method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU144349A1 (en) * | 1961-03-06 | 1961-11-30 | В.Б. Вейнберг | Device for transmitting concentrated solar energy to distance |
US4349245A (en) * | 1981-01-29 | 1982-09-14 | Baird Corporation | Modular natural lighting system |
RU2031308C1 (en) * | 1992-04-24 | 1995-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Астросолар" | Solar illuminant device |
KR970022052A (en) * | 1995-10-02 | 1997-05-28 | ||
RU2147358C1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-10 | Колесников Константин Дмитриевич | Automatic solar energy receiver |
-
2003
- 2003-09-12 RU RU2003128342/06A patent/RU2236652C1/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-01-30 WO PCT/RU2004/000039 patent/WO2005026629A1/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691309C2 (en) * | 2018-11-30 | 2019-06-11 | Анна Борисовна Шмелева | Method of transmitting sunlight covered by clouds to ground |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005026629A1 (en) | 2005-03-24 |
RU2003128342A (en) | 2005-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2617410C2 (en) | Light redirection device | |
Kim et al. | Overview and new developments in optical daylighting systems for building a healthy indoor environment | |
Goharian et al. | A novel approach to multi-apertures and multi-aspects ratio light pipe | |
Rosemann et al. | Development of a cost-effective solar illumination system to bring natural light into the building core | |
US5293305A (en) | Light guidance system for the illumination of an interior area | |
US6714352B2 (en) | Mini-optical light shelf daylighting system | |
Obradovic et al. | Daylight transport systems for buildings at high latitudes | |
Onubogu et al. | Review of active and passive daylighting technologies for sustainable building | |
Garcia Hansen et al. | Natural illumination of deep-plan office buildings: light pipe strategies | |
Malet-Damour et al. | Technological review of tubular daylight guide system from 1982 to 2020 | |
US10794557B2 (en) | Daylighting panel | |
Bisht et al. | Performance analysis of a passive tubular skylight using rectilinear parabolic-profile integrated with plane reflectors and wedge prism | |
KR100951433B1 (en) | Illumination device using natural light | |
Singh et al. | A novel method for making laser cut panel based daylight collector coupled to a tubular light guide | |
RU2236652C1 (en) | Device for illuminating rooms of multistoried dwelling house with sun light | |
Garcia-Hansen | Innovative daylighting systems for deep-plan commercial buildings | |
Courret et al. | Anidolic zenithal openings: Daylighting and shading | |
Kobayashi et al. | Stationary dielectric daylighting louver based on concept of Köhler integrator | |
JP2005166456A (en) | Light collecting method and device for enhancing lighting effects | |
KR20170075460A (en) | Natural lighting system | |
JPH10121673A (en) | Condensing device and skylight | |
TWI838151B (en) | Light guiding device and blinds with light guiding device | |
Özgün | Tubular Light Guidance Systems As Advanced Daylighting Strategy | |
Schuman et al. | Technology reviews: Daylighting optical systems | |
WO2006033090A1 (en) | Multi-aperture light pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090913 |