Ловушка для солнечного света

Замкнутые в многоэтажных офисах, мы зачастую включаем лампы днём, т.к. свет из окон не доходит внутрь комнат большой ширины. Но, в небе над зданиями сияет бесплатный источник естественного света. Пользоваться им с большей эффективностью вполне возможно.

В этом убеждена канадская компания SunCentral, готовящая к выходу на рынок своеобразную систему "искусственного естественного освещения". Предприятие было создано в прошлом году для коммерциализации одной оригинальной разработки лаборатории физики структурированной поверхности университета Британской Колумбии (Structured Surface Physics Laboratory — SSP).

Эта лаборатория специализируется на разработке и тестировании новых материалов, способных по-разному отражать, поглощать и преломлять свет. Основные направления работы лаборатории — световоды, зеркала, необычные по составу и строению линзы, и различные технические устройства на основе этих элементов.

Один из самых интересных проектов лаборатории – система "Солнечный тент" (Solar Canopy). Основа ее - рама с набором мелких лёгких зеркал, которые при помощи миниатюрных актуаторов (управляемых недорогой электронной схемой) отклоняются по горизонтали и вертикали, для того, чтобы следить за солнцем.
Эти зеркала концентрируют свет на двух парах параболических зеркал, которые сжимают световой поток и отражают его во внутрь светового короба, покрытого изнутри зеркальной плёнкой. Внизу короб оснащен тонким призматическим рассеивателем, эффективно направляющим свет, идущий по коробу вниз, в помещение.
Кроме того внутри короба монтируются лампы дневного света для освещения помещения ночью или в пасмурную погоду. Ведь система Solar Canopy занимает на подвесном потолке офиса место растровых светильников. Автоматика управляет числом включённых "трубок" в обратной зависимости от естественного света, поддерживая общее освещение комнаты на одном уровне.
Канадские специалисты считают, что такое сложное, устройство, может быть выгоднее других методов решения данной задачи. Но, наличие следящих приводов и система зеркал как бы делает конструкцию дороже. Возможно, есть другая альтернатива?

При коротких расстояниях переброски солнечного света может работать простая система наподобие "солнечного трубопровода". Но, если лучи нужно перемещать метров на 10 и более, необходимо думать о других способах.
Многие компаний из различных стран сейчас предлагают на рынке различные "транспортировщики лучей", но, все они вместе с бесспорными достоинствами обладают и рядом недостатков. К одним есть замечания относительно границ применения, другие - дорогие, а третьи не достаточно эффективны.
То, что такие установки не получили достаточного распространения SunCentral объясняет таким образом. Применяемые недорогие материалы обладают не самой хорошей отражающей способностью – 90-95%, а это значит, что при каждом отражении теряется до 10% светового потока. После нескольких поворотов внутри системы пучок сильно ослабевает – установка оказывается неэффективной.
Основой для Solar Canopy послужили исследования канадской лаборатории в области покрытий с отражающей способностью около 99%, при этом разработанные SSP материалы были совсем недорогими – это существенное условие для применения их в очень длинных световых "трубах".

Первый работающий прототип зеркальной ловушки SSP создала на территории так называемого Great Northern Way Campus — объединённого кампуса трёх университетов и одного института, располагающихся в Ванкувере. В том числе – университета Британской Колумбии, создаеля Solar Canopy, и технологического института Британской Колумбии (BCIT) – партнёра по этому проекту.

А в 2008 году SSP установила пять своих светоулавливающих систем на третьем этаже одного из зданий BCIT в Бёрнаби (Burnaby). Эксперимент показал, что в ясный полдень освещённость от "солнечной ловушки" в глубине помещения сопоставима со степенью освещения от всех включённых потолочных люминесцентных ламп.
Сегодня SunCentral осуществляет доводку технологии. В перспективе на ближайшее время планируется установка Solar Canopy ещё на шести зданиях - это будут строения разного дизайна. Одна из задач тестов – разработать новые модификации установки, позволяющие встраивать себя в толщу стен.
После такой значительной проверки можно будет начинать и серийное производство модулей-ловушек и их массовой продаже. Но сроки пока не определены.