Освітлення приміщення без вікон за допомогою оптоволокна. Сонячні труби для освітлення приміщень. Метод бічного світіння

У парилці дуже складно спроектувати та оформити освітлення. Адже підвищена вологість, достаток пари та високої температури не зовсім сприятливі для використання електрики. Незважаючи на це, все більшою популярністю стало користуватися підсвічування оптоволокном. Її застосування актуальне не тільки для лазні, оптичний джгут застосовується навіть у квартирі та будинку. Це пояснюється тим, що таке світло набагато економічніше і безпечніше за стандартні джерела світла, до того ж дозволяє зробити декоративне підсвічування кімнати. У цій статті ми розповімо вам, як зробити оптоволоконне освітлення своїми руками, надавши схему підключення системи, а також інструкцію з монтажу.

Із чого складається система?

Як правило, такі системи продаються набором, до якого все необхідне вже входить. Але, крім основних компонентів, можна додати додаткові елементи, які допоможуть створити індивідуальний інтер'єр. Це, наприклад, спеціальне підсвічування за допомогою світлодіодної стрічки або спеціальними лінзами або кристалами.

Оптоволоконне освітлення включає такі компоненти:

Проектор. З усієї системи лише він підключається до електрики. Від того яка потужність пристрою залежить кількість світла, що виділяється.
Волокна. Завдяки цим елементам можна також регулювати кількість світла, що виділяється і розподіляти його по всьому периметру лазні на власний розсуд. При виборі джгута краще віддати скляній моделі, так як вона більше витримує перепади температури. Джгути бувають двох видів: бічного свічення (створення світлових малюнків за допомогою переплетень волокон) та торцевого свічення (створюється зоряне небо).
Лінзи та світильники. Оптоволоконне освітлення за допомогою таких елементів набуває спрямованого свічення. Адже саме такі лінзи та кристали регулюють розсіювання та напрямок світлового потоку.

При виборі комплектації оптоволоконної системи слід звернути увагу не тільки на довжину та кількість волокон, а й на те, яка лампа застосовується. Для галогенної і газорозрядної лампи потрібно охолодження, а так як деякі системи охолодження мають шумні вентилятори, то це може зіпсувати відпочинок.

Метод бічного світіння

Таке освітлення можна зробити своїми руками, оскільки воно не потребує складних складань електронних схем. Установка проста: достатньо встановити проектор поза сауною. Робиться це так:

У кімнаті перед лазнею встановлюється проектор. Місце, де він монтується, має бути поруч із парилкою (мати спільну стіну). Якщо проектор встановлюється в одному приміщенні, він повинен знаходитись на відстані від джерела тепла.
Якщо є бажання, на пристрій можна встановити додаткові аксесуари, наприклад, колірні диски.
Згідно зі схемою, помітити місця, де розміщуватиметься оптоволокно.
Встановлюємо оптоволоконне освітлення.
Якщо є бажання, можна встановити колірні насадки (лінзи або кристали). Підключення цього ефекту може бути автоматичним, так і в ручному режимі.

Важливо!При встановленні оптоволокна необхідно враховувати допустимий перегин кожного світлопроводу. Він залежить від діаметра. Тому фокусна відстань виробів має становити понад 85%. Усе це продумується, коли складається схема системи.

Метод торцевого свічення

Здійснювати монтаж такого світла краще до проведення внутрішнього оздоблення. Попередньо слід скласти точну схему розташування точкових елементів.

Монтаж оптоволоконного підсвічування слід виконувати в наступному порядку:

Нарізати джгути необхідної довжини. А щоб дізнатися довжину, слід заміряти дистанцію від проектора до всіх пунктів світіння.
Укласти волокна на місця, спочатку закріпити їх скотчем.
Для того щоб зберегти візерунок і вертикально зафіксувати джгути, потрібно в певних місцях встановити дюбелі, до яких за допомогою дроту прикріплюються волокна. Щоб прикріплювати було зручно, дюбелі повинні виступати на три сантиметри назовні.
Поверхня обшивається та видаляється весь непотрібний скотч та дюбеля.
Потім необхідно обрізати оптоволоконний джгут. Робиться це за рівнем обшивки. Далі слід зашліфувати кінці джгута за допомогою дрібнозернистого паперу для шліфування.
Інші кінці волокна з'єднуються в конектор і підключаються до проектора.

У ході установки потрібно добре стежити за згинами світлопроводів. Після завершення монтажу, за бажанням, можна додати до системи різні лінзи та кристали.

Така схема підключення оптоволоконного освітлення підійде для мийного відділення. Особливо, якщо там є басейн, то таке підсвічування дуже добре виглядатиме на його дні. У кімнаті для відпочинку, у вітальні або спальні світильники з оптоволокном можна поєднувати зі стандартними освітлювальними приладами. Створена в такий спосіб атмосфера допоможе розслабитися.

Шведська компанія Parans розробила в тісній співпраці з вченими Технологічного Університету систему природного освітлення будь-яких будівель за допомогою сонячного світла, що надходить оптичним волокном.

Прилад, що функціонує за принципом соняшника, є світлоприймачем, що складається з 36 лінз Френеля, що рівномірно обертаються навколо своєї осі всередині блоку, що прямує протягом дня за сонцем. Динамічне відстеження світлової активності здійснюється завдяки вбудованому фотосенсору, мікропроцесору та моторам, сумарна споживана потужність яких не перевищує 10 Вт.

Сонячне світло, що збирається протягом дня, надходить по волоконно-оптичних світловодах в будівлю, де вони розподіляються в різні приміщення. Світлоприймач здатний зібрати до 6000 люмен, проте кількість світлового потоку, що надходить у будівлю, залежить від довжини кабелів - так через 10 м через світловтрат світловий потік складе 3700 люмен. Одного приладу достатньо для освітлення приміщення площею 30-40 м2, зовнішній блок важить 30 кг і кріпиться на даху, фасаді або на щоглу. Внутрішні освітлювальні прилади передають сонячне світло з усіма його ранковими, денними та вечірніми варіаціями кольору та інтенсивності, проте невидимий спектр, включаючи інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання, фільтрується, таким чином, виключено як вицвітання речей, так і можливість людини засмагнути.

Сфера застосування природного освітлення по оптичному волокну ширша, ніж при використанні сонячних колодязів, обмеженого малоповерховістю, траєкторією та наявністю внутрішнього вільного простору для труби, більш громіздкою, ніж тонкі та непомітні кабелі оптичного волокна. Крім того, сонячне освітлення оптичного волокна можна вмикати або вимикати за допомогою простого перемикача, який дозволяє повернути лінзи в бік від потрапляння сонячних променів. Сонячне світло по оптичному волокну створює кращу освітленість, дозволяє ефективніше використовувати затемнені приміщення, доведено, що воно покращує самопочуття людей, нормалізує їх біологічний годинник, підвищує працездатність.

Крім того, 20% усієї споживаної у світі електроенергії витрачається на штучне освітлення, у тому числі вдень. Завдяки системі сонячного світла за оптичним волокном використання штучного освітлення можна скоротити вдвічі, що на регіональному та міжнародному рівні означає скорочення викидів СО2 та боротьбу з глобальним потеплінням клімату. Цього року шведська компанія Parans випустила нову комплексну систему освітлення, що поєднує в одному приладі денне сонячне світло по оптичному волокну з енергозберігаючим світлодіодним освітленням у темну пору доби.

Замкнені в багатоповерхових вуликах-офісах, ми нерідко вмикаємо лампи навіть днем, тому що світло з вікон важко добирається всередину великої будови. Тим часом над нашими головами сяє щонайменше безкоштовне джерело променів. Використовувати його "розумно" цілком реально. Треба тільки надати нового виміру поняття "природне світло".

У цьому впевнена канадська компанія SunCentral, що готує до виходу ринку оригінальну систему "штучного природного освітлення". Фірма була створена минулого року для комерціалізації однієї цікавої розробки фізики лабораторії структурованої поверхні університету Британської Колумбії (Structured Surface Physics Laboratory — SSP).

Остання спеціалізується на створенні та тестуванні нових матеріалів, здатних по-різному відбивати, поглинати та заломлювати світло. Інакше кажучи, коник лабораторії - світловоди та дзеркала, екзотичні за складом та будовою лінзи, а також різні технічні пристрої на базі таких елементів.

Один із найяскравіших проектів лабораторії - система "Сонячний тент" (Solar Canopy). В її основі лежить рама з набором невеликих легких дзеркал, які за допомогою крихітних актуаторів (керованих дешевою електронною схемою) відхиляються по горизонталі та вертикалі, щоб стежити за сонцем.

Ці дзеркала направляють світло на дві пари параболічних дзеркал, які стискають світловий потік і відкидають його в жерло світлового короба, вкритого дзеркальною плівкою зсередини. Нижня частина короба оснащена тонким призматичним розсіювачем, який ефективно переправляє світло, що біжить по коробу вниз, до кімнати.

У наступному відеоролику представник компанії пояснює принцип роботи системи з прикладу масштабної моделі.

Усередині короба також монтуються лампи денного світла для освітлення вночі або в похмуру погоду. Адже система Solar Canopy займає на фальшстелі офісу місце традиційних світильників. При цьому автоматика оперативно підлаштовує кількість включених трубок у зворотній залежності від природного світлового потоку, підтримуючи сумарне освітлення на одному рівні.

Канадські фахівці вважають, що таке складне, на перший погляд, рішення може виявитися вигіднішим за інші методи вирішення поставленого завдання. Адже наявність стежать приводів і системи дзеркал начебто робить конструкцію дорожчою. Може, є привабливіші альтернативи?

При порівняно коротких відстанях транспортування сонячного світла може стати в нагоді проста система на кшталт "сонячного трубопроводу". Але якщо промені потрібно перекидати метрів на 10 і більше, слід подумати про інші варіанти.

Безліч компаній з різних країн вже пропонують на ринку різного роду "транспортувальники променів", але всі вони поряд з очевидними перевагами мають недоліки. До одних є питання щодо меж застосування, другі просто дорогі, треті не надто ефективні.

А здавалося б, що може бути простіше? Навіть людям, далеким від техніки, ясно, що світло всередину будинку цілком може спрямовувати найбанальнішу систему дзеркал. Але чомусь такі установки поширення так і не набули.

SunCentral пояснює, у чому тут справа. Недорогі матеріали, що застосовуються в подібних випадках, мають не найкращу відбивну здатність - 90-95%. Це означає, що з кожному відображенні втрачається 10% світлового потоку. Після кількох поворотів усередині системи пучок дуже помітно слабшає - установка виявляється неефективною.

Основою ж для Solar Canopy послужили дослідження канадської лабораторії в області покриттів з здатністю, що відбиває, в 99%, причому розроблені SSP матеріали залишалися зовсім недорогими - це важлива умова для застосування їх у досить протяжних світлових "трубах".

Не вперше вчені вигадують оригінальні способи доставки природного світла в затінену глибину офісів. Так, скляні стіни хмарочоса The New York Times Building оснащені міріадами білих керамічних трубок.

Вони, з одного боку, блокують прямі сонячні промені, скорочуючи витрати на кондиціювання, а з іншого, завдяки кільком відбиттям дають м'яке і розсіяне біле світло, що проникає дуже далеко від вікон. Таким чином, скорочуються витрати на освітлення внутрішніх частин будівлі.

Перший робочий прототип дзеркальної пастки SSP побудувала на території так званого Great Northern Way Campus — об'єднаного кампусу трьох університетів та одного інституту, що базуються у Ванкувері. У тому числі – університету Британської Колумбії, батька Solar Canopy, та технологічного інституту Британської Колумбії (BCIT) – партнера за цим проектом.

А в 2008 році SSP змонтувала п'ять своїх світлоуловлюючих установок на третьому поверсі однієї з будівель BCIT у Бернабі (Burnaby). Експеримент показав, що в ясний опівдні освітленість від "сонячної пастки" в глибині приміщення може бути порівнянна зі ступенем освітлення повністю включених стельових люмінесцентних ламп.

Зараз SunCentral займається доведенням та шліфуванням технології. У планах найближчим часом значиться монтаж Solar Canopy ще на шести будинках. До того ж це будуть будівлі різного дизайну. Одне із завдань тестів – розробити нові модифікації установки, що дозволяють вбудовувати себе не настільки помітно, як вийшло у випадку з BCIT, тобто у товщу стін.

Після такої масштабної перевірки можна буде подумати і про початок серійного виробництва модулів-пасток та їх широкий продаж. Але жодних термінів канадці не називають.

10. Покрівельний елемент ретельно, без розривів, приклеюють до навколишніх брусків та крокв.

11. Перед монтажем першої кутової деталі труби світлопроводу видаляють внутрішню захисну плівку

12. Після чого вкручують кутову деталь. Зелена ущільнювальна стрічка зміцнює пароізоляцію

13. Теплоізоляцію, що бракує, акуратно укладають навколо труби світлового тунелю.

14. Інші деталі труби роблять із листового алюмінію. Його розгортають, скріплюють і…

15. …прикручують гвинтами. Так утворюються труби з невеликим конічним розширенням.

16. …що дозволяє вставляти їх один в одного. Правильне спрямування світлового тунелю задає щільно приклеєна кутова деталь

17. Другу деталь труби світлового тунелю спочатку з'єднують з першою тимчасово, щоб підігнати по довжині, а заразом точно намітити…

18. …отвір у стелі, викладеному деревностружковими конструкційними плитами

19. Точно намітивши отвір у підлозі, його акуратно вирізують за допомогою

20. Вид з ванної кімнати через отвір у дерев'яному перекритті до ділянки труби, через яку надходить сонячне світло

21. Останній відрізок труби із закріпленою на ньому стельовою заглушкою вводять з боку ванної кімнати.

22. …і кріплять шурупами до дерев'яної обшивки стелі. Зовнішній кінець сегмента труби виглядає з боку мансарди.

23. … таким чином. При цьому кабель призначається для електричного освітлення.

24. Як завершальну деталь світлового тунелю використовується матове скло

25. Щоб завершити конструкцію, залишається вставити останній відрізок труби

26. Стики труб проклеюють, щоб не допустити витоку світла

27. На завершення навколо рами знову укладають черепицю.

Читайте також 28. Зовні готова конструкція світлового тунелю нагадує невелике

29. трубу, Що Проходить в центрі комори, при бажанні можна задекорувати

На допомогу майстру:

Центр отвору
Після того, як знайдено місце для нового покрівельного елемента і виконано виріз у даху, в обшивку скатів (тут це профільована дошка) зовні забивають цвях, який виступатиме з боку приміщення, позначаючи центр майбутнього отвору.

Відведення дощової води
Для відведення дощової води поверх конструкції світлового тунелю вбудовують рейку з невеликим бічним нахилом таким чином, щоб була в цьому місці розрізана впоперек і наклеєна на рейку.

Два в одному: комбіноване освітлення

В обладнаному світловим тунелем просторі у темну пору доби доведеться використовувати і штучне освітлення. Для цього світловий тунель та електричний світильник можна об'єднати в одну конструкцію за допомогою спеціального комплекту підсвічування зі штативом та патроном Е-27, що підходить як для звичайної, так і для енергозберігаючої лампи.

Штатив на чотирьох опорах акуратно монтують до стельового елементу.
Електрокабель протягують через попередньо просвердлені в стінці отвори труби.
Основу штатива приклеюють клейкою стрічкою, що відображає, маскуючи стики.
У світлий час доби в патрон вкручують лампу, щоб у ванній кімнаті було світло і вночі

Фото Том Філіппі.

Deluxe Erase World Travel Map Scratch Off World Map Travel…

Як скоротити кількість споживаної електроенергії на освітлення до 90%.

Можливо, моя стаття комусь буде корисною, а комусь необхідною! Виробничої компанії подібно до нашої в РФ і СНД немає, як і самої технології освітлення, що розробляється.

Чи можна назвати нашу діяльність Сатрапом чи інновацією, гадаю, що можна. Працюємо ми в галузі сонячного освітлення з 2011 року. І лише у 2016 році набули статусу інноваційної компанії. Самі дослідження почалися в 2010 році, а в 2015 році ми випустили повністю оригінальний власний світловод зі своїм патентом.

Після шести років досліджень у галузі енергозбереження з упевненістю можна сказати, що основні витрати підприємства пов'язані зі світлом; вони можуть бути як прямі, так і непрямі. Поясню чому: будь-який вид діяльність людини пов'язаний лише зі світлом, будь-який… для того, щоб зробити щось, необхідно «забезпечити» себе певним рівнем світла. Це можна зробити безкоштовно (але не завжди комфортно) та платно (тоді за комфорт доводиться платити). Мало хто зможе виконати свою роботу на робочому місці без світла, тоді як без тепла (не комфортно, але працювати можна), без води (протерти руки можна серветками), без вентиляції (робота в респіраторі), без кондиціювання – без усіх цих систем працювати можна. Все це є частиною комфортабельного перебування людей на робочому місці. Саме створення комфорту становить більшу частину витрат по будівлі, але за відсутності світла - створення комфортного перебування людей на робочому місці взагалі не має сенсу.

Кількість компаній, що надають цю послугу в Росії, можна порахувати на пальцях однієї руки.

Світловоди…

Рішення є завжди. Для того, щоб зменшити витрати на опалення, кондиціювання та вентиляцію – потрібно зменшувати вікна.

Важливо розуміти, що вікна є лише засобом зв'язку із зовнішнім світом. Варто тільки знехтувати цим розумінням, відразу починаються проблеми, тому що пряма залежність, як уже говорилося, раніше не куди не подіється. І така ситуація характерна для архітектури.

Позбавиться залежності природного світла через вікна, допоможуть світловоди.

Світловод (або світлова криниця) являє собою кільцеве дзеркало (порожнисту дзеркальну трубу), що передає сонячне та природне світло з мінімальними втратами в цільове приміщення. Прообраз світлового колодязя – отвір у стелі.

Світловоди застосовуються для освітлення будь-яких будівель у денний час доби.

Багато хто некоректно порівнює світловоди з лампами електричного світла або зі світлодіодами. Цей момент я хочу обрубати одразу. Світловоди звичайно можна порівняти з джерелами штучного світла, але нікому не спадає на думку порівнювати вікно з лампочкою, так і тут немає сенсу порівнювати світловод з лампою, проте з упевненістю можна порівняти світловод з вікном.

Наприклад, вікно, встановлене в покрівлі (мансардне вікно) менш безпечне, ніж світловод.

Влітку під мансардним вікном неможливо перебувати, через нього проходить велика кількість сонячної радіації. Приміщення нагрівається і в таких приміщеннях часто встановлюють ще й кондиціонер або просто зашторюють вікно і включають лампу. У цьому весь феномен – люди встановлюють вікно, щоб у приміщення було ясно і комфортно і відразу відмовляються від цього освітлення.

Світловод на відміну мансардного вікна неспроможний нагріти приміщення, проте динаміку природного світла, тобто. те, що відбувається на вулиці, можна відстежити.

Вікно не встановити в приміщення, віддалені від зовнішніх конструкцій, що захищають (стіни, дах). За допомогою світловода можна висвітлити найвіддаленіші куточки будинку або офісу.

У світловоді можна встановлювати лампу або світлодіоди, і освітлюватися світловодом в нічний час. Можна зробити світловод взагалі незалежним від погоди, вулиці, електрики.

Як говорив В. В. Маяковський

Світити завжди,

світити скрізь,

до днів останніх донця,

світити -

і жодних цвяхів!

Ось гасло моє -

та сонця!

Світлова криниця, нагадує перископ, різниця тільки в тому, що перископ передає зображення, а світловод тільки світло. Складається світловод з трьох основних частин: світлозбирального купола, дзеркального тубуса (шахти) та світлорозсіювача.

З погляду Нормативних будівельних документів – Світловод це точковий зенітний ліхтар зі світлопровідною шахтою з торцевим або бічним розсіювачем. На відміну від зенітних ліхтарів, світловод не нагріває приміщення, не пропускає вологу і тепло, також він не має під собою зони нагріву.

Світловод як термос, повністю герметичний.