Устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного жилого дома

 

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. В устройстве, содержащем размещенные на крыше дома гелиостаты, количество которых соответствует количеству освещаемых объектов, или иные зеркала, снабженные системами слежения за солнцем, принимающие 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. В результате обеспечивается эффективное, равномерное и экономичное освещение помещений, расположенных на всех этажах дома. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

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.

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.

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.

Аналогичная система, включающая световод, представлена согласно изобретению по патенту США №4246477. Ему свойственны те же недостатки, что и описанному выше аналогу.

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.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

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.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи обеспечения эффективного, равномерного и экономичного освещения солнечным светом помещений жилого дома, расположенных на всех его этажах.

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°.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию “новизна”.

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.

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”.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - схема устройства в аксонометрии; для упрощения чертежа обозначены солнечные лучи, отраженные только двумя гелиостатами;

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.

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.

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.

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.

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.

Зеркала, принимающие и отражающие лучи света от гелиостатов, выполнены с возможностью рассеивания света и, в частности, выполняются из светорассеивающих стекол.

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

Формула изобретения

1. Устройство для освещения солнечным светом помещений многоэтажного жилого дома, содержащее 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, отличающееся тем, что 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.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гелиостаты закрыты прозрачным защитным куполом.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что зеркала гелиостатов имеют различную степень опалесценции для разных этажей дома, уменьшающуюся в направлении от верхних этажей к нижним.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что зеркала, принимающие и отражающие лучи света от гелиостатов, выполнены с возможностью рассеивания света.

5. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что зеркала, принимающие и отражающие лучи света от гелиостатов, имеют две отражающие поверхности, расположенные друг относительно друга под углом, большим 180°.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3