出品:放牛班的秘密花園
來源:BigThink
編譯:Sweetpie
責任編輯:Anyi
新加坡的研究人員發明了一種新的日光采集設備,能爲這個島國日益增長的地下基礎設施提供照明。
- 該設備由一個吸收和聚集日光的丙烯酸樹脂球組成。
- 樹脂球下面有一根光纖,由它將日光輸送到地下兩層。
- 研究發現,該設備的發光效率等級是市面上LED燈泡的兩倍多。
隨著新加坡等國繼續建設複雜的地下基礎設施,對可靠且價格合理的照明系統的需求越來越大。爲了滿足這種需求,新加坡南洋理工大學一個研究團隊創造了一種創新解決方案:一種能真正采集日光並將其傳輸到地下的智能設備。
發表在《太陽能》雜志上的一篇論文描述了這種設備,它有點像個“智能”放大鏡,主要組成部分是一個位于地面以上的丙烯酸樹脂球,用來吸收和聚集日光。一根安裝在球體下面的塑料光纖將采集到的日光傳輸到地下兩層的指定位置。
新加坡開發的日光采集系統
爲了確保系統采集到最大的日光量,一台GPS設備會根據太陽的位置,利用馬達將光纖電纜移動到最佳位置。這有助于節省能源,因爲唯一的活動部件是較輕的電纜,而非較重的樹脂球。
但如果是多雲天氣怎麽辦?
爲了解決這個必然出現的問題,該團隊在光纖電纜的發射端安裝了一個能産生人造光的電力LED燈泡。
研究人員表示,該設備的未來版本可能會包括一個高效光伏電池,用以收集和存儲能量。這樣一來,即使在陰天條件下,它也能爲LED燈泡供電,從而實現零能耗。
它必將成爲一種高效的地下照明系統,尤其是考慮到研究結果顯示,該設備的發光效率等級是市面上現有LED燈泡的兩倍多。
南洋理工大學光子學研究所的首席研究員Charu Goel博士在一份聲明中說:“這種低成本設備的發光效率證明它非常適合低亮度的照明應用,比如停車場、電梯和人口密集城市的地下人行道。”
“它還易于擴展。由于樹脂球透鏡的光捕獲能力與其大小成正比,我們可以用更大或更小的樹脂球代替它來定制設備,以獲得所需的光輸出功率。”
雖然一些早期原型看起來像複雜的雪花玻璃球,但未來這種設備可能會具有傳統燈柱的外觀和功能,以電力爲地面上的街道提供照明。
這種混合系統將爲新加坡把更多基礎設施轉移到地下的計劃指明道路。
作爲一個人口快速增長的島國,新加坡多年來一直在探索更有效地利用地下空間的策略,並且已經建有地下高速公路、停車場和人行道。該國政府希望到2030年將其地下基礎設施擴大到包括地下公用設施、公路和鐵路。
新加坡市區重建局的一份報告稱:“在有條件的重要地方,向地下拓展將是優化土地利用、改善生活環境質量的重要途徑。一般來說,地下淺層將用于需與地面以上相連通、以人爲中心的活動;而更深的各層面將用于公用事業、基礎設施、存儲和物流用途。”
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