Mokslininkai kuria „išmanųjį“ įrenginį dienos šviesai gauti

„Išmanusis“ dienos šviesos rinkimo įrenginys. Paskola: NTU Singapūras

Prietaisą galima naudoti tamsioms, požeminėms erdvėms apšviesti dienos metu.

Singapūro Nanyango technologijos universiteto (NTU Singapūras) tyrėjų komanda sukūrė „išmanųjį“ įrenginį, kuris surenka dienos šviesą ir perduoda ją į požemines teritorijas, sumažindamas poreikį apšvietimui naudoti tradicinius energijos šaltinius.

Singapūre valdžia tiria galimybę kasti po žeme, kad būtų sukurta nauja infrastruktūros, sandėliavimo ir komunalinių paslaugų sritis. Tikimasi, kad ateityje padidės visą parą dirbančio požeminio apšvietimo poreikis.

Norėdami sukurti dienos šviesą, kuri galėtų tvariai patenkinti šį poreikį, NTU komanda buvo įkvėpta didinamojo stiklo, kuris gali būti naudojamas sutelkti saulės šviesą viename taške.

Akrilo rutulio kraujo koncentratorius

Prietaiso akrilo rutulys (dešinėje) veikia kaip saulės centras, leidžiantis saulės šviesai sukurti ryškų židinį. Tuomet sutelkta šviesa surenkama viename šviesolaidžio kabelio gale (iš kairės) ir skleidžiama tiesiai iš kito galo. Paskola: NTU Singapūras

Jie naudojo be rutulio akrilo rutulį, plastikinį optinį pluoštą, tam tikrą kabelį, kuris neša šviesos pluoštą iš vieno galo į kitą, pagalbinius variklius su kompiuterio mikroschemomis.

Prietaisas sėdi virš žemės, kaip ir padidinamojo stiklo lęšis, akrilo rutulys veikia kaip saulės centras, leidžiantis lygiagrečiais šviesos spinduliais sukurti ryškų židinį priešingoje pusėje. Tada koncentruota šviesa surenkama viename pluošto kabelio gale, kuriuo ji keliauja iki galo žemiau žemės. Tada šviesa skleidžiama tiesiai per pluošto kabelio galą.

Tuo pačiu metu nedideli varikliai, naudodamiesi kompiuterio mikroschemomis, automatiškai sureguliuoja pluošto rinkimo pabaigos padėtį, kad būtų optimizuotas šviesos kiekis, kurį galima priimti arba perkelti, pluoštui keliaujant dangumi.

https://www.youtube.com/watch?v=khd1zO2aae0:
Šviesi idėja. Dienos šviesą dabar galima perkelti po žeme, dėka NTU Singapūro mokslininkų, kurie sukūrė „išmanųjį“ prietaisą dienos šviesai rinkti, kad apšviestų požemines erdves. Kaip ir padidinamasis stiklas, toks prietaisas kaip krištolo rutulys sukoncentruoja šviesą toje vietoje, kur ji kaupiasi šviesolaidžio kabelio gale, o tada juda į kitą galą, kuris yra po žeme ir skleidžia šviesą. Tai sumažina poreikį apšvietimui naudoti tradicinius energijos šaltinius. Paskola: NTU Singapūras

Sukūrė dr. Charou Goel, docentas, profesorius Yu Seongwu iš Elektronikos inžinerijos mokyklos և T NTU Fotonikos instituto. Saulės energija šio mėnesio pradžioje.

Prietaisas įveikia keletą dabartinių saulės augalų technologijos apribojimų. Įprastuose saulės koncentratuose dideli, išlenkti veidrodžiai sunkiaisiais varikliais juda, kad veidrodžio indai būtų sulyginti su ar. Šių sistemų komponentai taip pat veikiami aplinkos veiksnių, tokių kaip drėgmė, didėjantys saugojimo reikalavimai.

Tačiau NTU yra sukurtas naudoti apvalų akrilo rutulį, atlaisvinant sunkiųjų variklių sistemą, kad jis būtų kompaktiškas ir kompaktiškas.

Tyrėjų sukurtas prototipas sveria 10 kg, o bendras aukštis – 50 cm. Norėdami apsaugoti akrilo rutulį nuo aplinkos sąlygų (ultravioletinių spindulių, dulkių ir kt.), Mokslininkai taip pat pastatė 3 mm storio, skaidrią kupolo dangą, naudodami polikarbonatą.

Prietaisas yra pakankamai kompaktiškas, kad jį būtų galima montuoti kaip žibinto laikiklį

Tyrimo autorius profesorius Yunas sakė: „Mūsų naujovė apima komerciškai parduodamas medžiagas, kurias lengva keisti. Dėl tankiai apgyvendintų miestų erdvės apribojimų mes sąmoningai suprojektavome lengvą ir kompaktišką dienos šviesos rinkimo sistemą. Tai padėtų mūsų įrenginį integruoti į esamą miesto infrastruktūrą “.

„Yoo Seongwoo Charu“ tikslas:

„Daylight Intelligence“ prietaiso tyrėjai yra profesorius docentas Yu Songwu (kairėje) iš Elektros ir elektronikos inžinerijos mokyklos, dr. Charu Goelis (dešinėje), NTU Fotonikos instituto pagrindinis tyrėjas. Paskola: NTU Singapūras

NTU komanda mano, kad prietaisas idealiai tinka montuoti kaip įprasta antžeminė lempa. Tai leis naujoves panaudoti dviem būdais. Prietaisas naudoja prietaisą dienos metu rinkti šviesą, kad apšviestų požemines zonas, o gatvės lempa – naktį apšviesti žemę virš elektros.

NTU mokslininkų tyrimas yra NTU „Smart Campus“ vizijos, kuria siekiama sukurti technologiškai pažangius tvarios ateities sprendimus, pavyzdys.

„Išmanus“ automatinis padėties nustatymas, kad kuo geriau išnaudotumėte šviesą

Kai meška visą dieną juda dangumi, pasikeis lokio padėtis akrilo rutulio viduje. Siekiant užtikrinti, kad per dieną šviesolaidiniu kabeliu būtų surenkamas ir perduodamas didžiausias saulės spindulių kiekis, sistema saulės spinduliams atbaidyti naudoja kompiuterio lustais pagrįstą mechanizmą.

Įrenginio visuotinės padėties nustatymo sistemos (GPS) koordinatės yra iš anksto įkeliamos į sistemą, leidžiančios nustatyti bet kurioje vietoje, kur turėtų būti sutelkta didžiausia šviesa. Tada naudojami du maži varikliai, kurie automatiškai reguliuoja pluošto padėtį vienos minutės intervalais, kad užfiksuotų ar pajudintų šviesą iš centro.

Siekiant užtikrinti automatinį prietaiso padėties nustatymą, šviesolaidžio kabelio gale į priekinį žibintą dedama pora jutiklių, matuojančių šviesos ryškumą. Kai jutikliai nustato šviesos matavimų neatitikimą, maži varikliai automatiškai įsijungia, kad sureguliuotų kabelio padėtį, kol jutiklių vertės bus vienodos. Tai rodo, kad pluoštas gauna kuo daugiau šviesos.

Lietingu ar debesuotu dangumi, kai nepakanka surinktos šviesos, jis perkeliamas į požeminę lemputę su lempute, esančia šalia šviesolaidžio kabelio išleidimo galo. Tai užtikrina, kad prietaisas gali netrukdomas visą dieną apšviesti požemines zonas.

Veikia geriau nei LED lempos

Eksperimentai, atlikti sandėlyje (norint modeliuoti požeminę aplinką), NTU tyrėjai nustatė šviesos prietaiso efektyvumą. Kiek šviesos šaltinis sukuria matomą šviesą per 1 W elektros energijos, 230 liumenų / W. ,

Tai yra daug daugiau nei komerciškai parduodamos LED lempos, kurių galia paprastai yra 90 liumenų / m. „NTU“ išmaniojo prietaiso šviesos išvesties kokybė yra panaši į komerciškai parduodamų dienos pasėlių sistemų, kurios yra daug brangesnės.

Dr. Charu, kuris yra pirmasis tyrimo autorius, sakė: „Mažas mūsų pigių įrenginių efektyvumas įrodo, kad jis gerai tinka žemo lygio apšvietimui, pavyzdžiui, automobilių stovėjimo aikštelėms, liftams, požeminėms perėjoms ir tankiuose miestuose. Jis taip pat lengvai keičiamas. Kadangi sferinio lęšio šviesą sugerianti galia yra proporcinga jo dydžiui, prietaisą galime pritaikyti norimai išėjimo optinei galiai, pakeisdami jį didesne ar mažesne rutuliu.

Singapūre įsikūrusi dizaino agentūra Michaelas Chia, „Technolite“ generalinis direktorius, apšvietimo specialistas ir Michaelas Chia, mokslinių tyrimų bendradarbis tyrimų srityje, sakė: “Nors mes turime komercinių ir taikomųjų žinių, nuo ATH techninės patirties projekto įgyvendinimas pakilo į kitą lygį, o tai viršija mūsų lūkesčius.”

Žengdama į priekį, apšvietimo įmonė ieško būdų, kaip potencialiai padidinti savo pramoninio dizaino efektyvumą ir tvarumą įtraukiant išmanųjį įrenginį ar susijusias koncepcijas.

Nuoroda. „Hibridinė dienos šviesos rinkimo sistema, naudojant statinį sferinį objektyvo fokusavimą և nuimamą optinį pluoštą“, Charou Goel ոն Songwu Yu, 2021 m. Sausio 28 d. Saulės energija,
DOI: 10.1016 / j.solener.2020.12.071:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.