Системы для освещения домов солнечным светом. Новый способ освещения помещений дневным светом. Возможности установки освещения в любом помещении

Солнце - самое великое, что могут видеть глаза человека.
Давыдов Роберт Борисович

Световоды -- это очень интересное решение. Решения по инсоляции появились на российском рынке относительно недавно и еще не получили должного распространения. В настоящий момент их в основном применяют крупные продвинутые компании.

Главное преимущество световодов -- солнечный свет, и этим уже все сказано. Человеку органически требуется естественный свет, и никакие искуственные источники освещения его не заменят.

Какие помещения освещают световодами?

В дополнительном солнечном освещении нужнаются подвальные, цокольные помещения и комнаты с теневой стороны здания.

Как работает световод?

В световодах используется технология Raybender, запатентованная компанией Solatube.

Принцип работы простой: свет захватывается светособирающим куполом и передается по каналу в помещение.

Светособирающий купол (на рисунке обозначен 1) устанавливается на крыше или фасаде здания. Свет захватывается даже в сумерки или в облачную погоду. использование специальной линзы (2) позволяет увеличить площадь захвата.

Канал световода (3) - это трубчатый световод. Он способен передать свет на расстояние до 12 метров практически без потерь. при этом конфигурация канала может быть весьма причудливой.

В конце канала располагается рассеиватель (4). Он устанавливается на потолке и имеет вид светильника.

Один такой световод может осветить площадь 14 -40 м 2 .

Почему световод, а не окно?

Энергоэффективность

Основной теплообмен в доме происходит через окна. Зимой тепло через окна уходит, летом проникает жара. В любом случае, увеличиваются затраты либо на отопление, либо на кондиционирование. При использовании световодов потери тепла практически отсутствуют. Как следствие, вы серьезно экономите на поддержании комфортного климата в вашем доме.

Возможность установки

Не везде можно устанвоить окно. В подвале окно не имеет смысла, а световод -- имеет:)

Равномерность освещения больших помещений

Возможные трудности

Световой день

Первое и очевидное возражение против применения световодов -- короткий световой день в нашей полосе, осебенно зимой и осенью, когда небо затянуто облаками.

Световод SW530 – это полый трубчатый световод (Точечный зенитный фонарь) серии SW разработанный для помещений площадью не менее 20 м2 с высотой потолка не менее 3 м. Применим в учебных помещениях, операторских, складских, лабораториях, кабинетах офисах, залах. Светорассеиватель модели SW530 подходит для любого типа потолка.

Таблица технических параметров:

Коэффициент полезного действия световода составляет не менее 82%. При этом сохраняются такие положительные качества природного освещения, как непрерывный спектр света, природный ритм освещенности, соответствующий «биочасам» человека, природная динамика естественного света, позволяющая судить о погоде снаружи, т.е. обеспечивать максимальную связь с внешней средой.

СВЕТОВОД СЕРИИ SW530 ОБЕСПЕЧИВАЕТ ОСВЕЩЕНИЕ НА ПЛОЩАДИ НЕ МЕНЕЕ 30 м2

Световод SW530 предназначен для освещения больших помещений - аудиторий, учебных классов, лабораторий, конференц-залов,кабинетов, офисов. Солнечный тоннель заменяет 6 светильников типа "армстронг" летом и 2 светильника типа "армстронг" зимой. Выдает не менее 5000 Лм в в пасмурную погоду и около 11000 лм в солненую погоду. Через световод не пройдет тепло солнца, а значит не будет нагрева помещения. А также световод предотвратит теплопотерю и сохранит тепловую целостность здания.

ПРИМЕНЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ КОЛОДЦЕВ ПОЗВОЛЯЕТ ОБЕСПЕЧИТЬ:

Эффективное, полезное для здоровья освещение на верхних этажах зданий и в глухих помещениях;

Безопасное освещение пожаро- и взрывоопасных помещений;

Безопасное освещение в помещениях с повышенной влажностью, где имеется опасность поражения электрическим током;

Естественное рассеянное освещение предотвращает "выгорание" предметов и не искажает цвета;

Безопасность для детей;

Подсветку гаражей,кладовок, туалетов, ванных комнат и других небольших помещений.

СХЕМА ПЕРЕДАЧИ СВЕТА

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СВЕТОВОГО ТОННЕЛЯ

Темные места зальются солнечным светом световода Solarway. Светорассеиватель световода Solarway равномерно распределяет солнечный свет по всему помещению, сохраняя его динамику.

НАЖМИТЕ СЮДА, ЧТОБЫ ПОСМОТРЕТЬ ПОЧЕМУ СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ SOLARWAY SW530 ЯВЛЯЕТСЯ КАЧЕСТВЕННОЙ ЗАМЕНОЙ ИСКУССТВЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА.

сравнение световода SW530 и источников
искусственного света

Источники искусственного света (ИИС)		Световод Solarway SW530
Положительные факторы	Фото	Фото	Положительные факторы
			1. Освещение в дневное и вечернее время суток
2. Отсутствие теплопотерь			2. Отсутствие теплопотерь
3. Возможности установки освещенияв любом помещении			3. Возможности установки освещения в любом помещении
Отрицательные факторы
1. Пульсация			5. Отсутствие пульсации
2. Блескость			6. Отсутствие блескости
3. Наличие теплопритоков			7. Отсутствие теплопритоков
4. Не равномерность освещения			8. Равномерное освещение
5. Электро- и пожароопасность			9. Электро- и пожаробезопасность
6. Высокие эксплуатационные и энергетические затраты			10. Отсутствие энергетических затрат на освещение
7. Дискретный спектральный состав не соответствующий спектральному составу естественного света	Общая стоимость мансардного окна с монтажом не менее 25000 рублей. (При площади освещения не менее 22 м2)	Общая стоимость полого зеркального световода с монтажом не более 22000 рублей. (При площадь освещения не менее 22 м2)	11. Полное сохранение спектрального состава естественного освещения
8. Отсутствие визуального контакта с внешней средой			12. Сохранение частичного визуального контакта с внешней средой
9. Отрицательное воздействие на окружающую среду			13. Отсутствие влияния на окружающую среду
Световой тоннель имеет 13 положительных факторов в отличии от искусственного освещения.

Искусственное освещение – создается электрическими источниками света. Естественное освещение – создается прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода, меняется в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы. Источники искусственного света (ИИС) способны освещать целевое помещение круглосуточно, с одним условием - при наличии электроэнергии. Т.е. при отсутствии электроэнергии в сети освещения не будет, а значит помещение использовать по назначению будет не возможно. Световод - не зависим от электроэнергии в дневное время суток, т.е. использовать помещение по назначению можно до тех пор пока снаружи светло.

В отличии от окон, источники искусственного света не теряют тепло здания, я выполняют как и световоды свою прямую обязанность - освещение. Световод представляет полое кольцевое зеркало (зеркальный тубус), который полностью герметичен, в нем исключена возможность конвекции воздушных масс за счет встроенного в него ТермоБарьера.

Возможности установки освещения в любом помещении Часто бывает что не возможно провести свет в помещение которое находится внутри дома и не имеет выход к наружным стенам. источники искусственного освещения с этой проблемой справляются на раз как впрочем и световоды, которые способны провести естественный свет на расстоянии до 20 метров в глубь здания Световод же может легко осветить любое удаленное от крыши или наружной стены помещение.

Равномерность освещения. У современных источников освещения (светодиодных ламп) очень низкая равномерность приближенная к единице. Световод имеет высокую равномерную освещенность ближе к трем.

Пульсация. Любой источник искусственного света имеет стробоскопический эффект - другими словами есть пульсация. Многие уже сталкивались с не визуальным воздействием пульсации искусственного освещения, которое проявлялось в виде ощущения дискомфорта, усталости и даже недомогания, которые возникают при условиях, на первый взгляд хороших, ярко освещенных помещений либо при работе за компьютером. Световод по сути является окном или точечным зенитным фонарем и он подобно перископу проводит солнечный свет без искажения и пульсаций.

Блескость. Блескость отрицательно влияет на работу глаз. Защиты от блескости глаза не имеют. При наличии большой яркости функции зрения понижаются, происходит как бы временное ослепление, которое называется слепимостью. Большая степень блескости может вызывать расстройство зрения, головную боль. Блескость в условиях производства совершенно недопустима. Наличие блескости на рабочем месте может привести к производственной травме. Рассеиватель световода не имеет ослепляющего эффекта, свет равномерно распределяется по всей площади помещения.

Теплопритоки. Тепловыделения от ИИС не столь велики, однако в соответствии с нормативными документами они должны учитываться. Общие теплопоступления от ИИС составляют не более 3%. Световод пропускает тепла менее 0,5%, повышая температуру в помещении не более чем 0,003 о С

Электро- и пожаробезопасность Световод электро- и пожаробезопасен. Световоду не требуется электричество для выполнения своей основной функции - освещение.

Отсутствие энергетических затрат на освещение Главным достоинством световода является его прямая экономия. ИИС не имеют прямую экономию и могут довольствоваться лишь косвенной.

О С
Поверхность купола рекомендуется протирать влажной тряпкой 2 раза в год.
Запрещается оказывать физическое воздействие на изделие.

Для монтажа световодов необходимо:

Подготовить отверстия в кровле и перекрытиях. (В соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»).

Подготовить короб под световую шахту на кровле. Высота шахты зависит от толщины снежного покрова в зимнее время (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»; СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»).

Сборка световодов:

Сначала производится сборка тубусов согласно инструкции по монтажу.

Трубы помещаются в проем и закрепляются в межэтажных перекрытиях (если световод проходит более одного этажа)

При большой длине световода трубы собираются сегментами и прикрепляются уже по месту. При небольшой протяженности световода (2-3 тубуса) можно собрать всю трубу и монтировать её в сборе.

Ознакомится с техническим паспортом изделия

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОПЦИИ и АКСЕССУАРЫ

Установка такого прибора как димер (светорегулятор) позволит вам изменять интенсивность общего света в помещениях.

Световая корона разработана для дополнительного освещения помещений с помощью световодов в темное время суток.

Гелиостат по технологии "Пересвет" (разработанной компанией Соларжи) представляет неподвижную панель. Солнечный свет на низких углах при восходе и закате, падая на гелиостат перенаправляются в зеркальный тубус. Эффективность устройства не менее 90% при углах от 0 до 15 градусов.

Системы солнечного освещения (ССО) находят все более широкое применение как за рубежом, так и в отечественной практике проектирования, строительства и эксплуатации осветительных установок естественного освещения. Системы солнечного освещения позволяют максимально увеличить количество солнечного света во внутренних помещениях жилых и общественных зданий, одновременно обеспечивая значительное снижение электроэнергии, расходуемой на освещение. CСО - это система, позволяющая улавливать солнечный свет через купол, расположенный на крыше, и направлять его вниз по системе световодов. Нанесение на внутреннюю поверхность световода многослойной полимерной пленки с высоким уровнем отражения (99,7%) видимого спектра естественного света, обеспечивает передачу света на расстояния до 20 и более метров без искажения спектральной составляющей.

1) Наименование рассматриваемого метода (технологии)

Технология передачи естественного (солнечного) света по световым каналам с помощью системы дневного (солнечного) освещения.

2) Описание предлагаемой технологии (метода) повышения энергоэффективности, его новизна и информированность о нем, наличие программ развития

Технология передачи естественного света в помещения - этосовокупностьвысокотехнологичных светотехнических элементов, которые концентрируют дневной свет, подают его на расстояние до 20-ти метров без потерь и полностью рассеивают во внутренних помещениях здания. Данные системы обладают свойствами оптических фильтров, передавая в помещения только видимую составляющую естественного света (без УФ и ИК спектров), уменьшая при этом, передачу/потерю тепловой энергии. При этом исключаются затраты связанные с использованием электрической энергии на освещение и кондиционирование помещений. Информация о технологии широко представлена на многих Интернет - ресурсах. В течение последних лет формируется обширная дилерская сеть. Информация передана в адрес всех регионов России, начиная от губернаторов субъектов Федерации. Программа включения данной технологии в современное российское строительство, в настоящее время, отсутствует. Внедрение технологии в современное российское строительство носит «точечный» характер и выполняется наиболее профессиональными и дальновидными участниками строительного рынка.

Описание системы

Запатентованная конструкция, состоит из расположенного на крыше светособирающего купола (выполненного из устойчивого к атмосферному воздействию акрила), представляющего собой совокупность линз Френеля, осуществляющих захват прямых солнечных лучей и диффузного рассеянного света с углов приема (в том числе самых малых) для его дальнейшей передачи во внутреннее пространство помещения. Конструкция не привлекает к себе внимания и не искажает архитектурного облика здания.

Конструкция ССО состоит:

• Светособирающего купола
• Флешинга
• Световода
• Диффузора

Нанесение на внутреннюю поверхность световода многослойной полимерной пленки с высоким уровнем отражения (99,7%) видимого спектра естественного света, обеспечивает передачу света на расстояния до 20 и более метров, с несколькими поворотами световода под углом 90 0 .

Основные расходы ССО (системы солнечного освещения) приходятся на их изготовление, транспортировку и монтаж. Средняя окупаемость ССО по показателям расхода электроэнергии на цели освещения составляет от 3 до 5 лет для объектов, расположенных на 45-55 0 широты.

Назначение системы

Области применения систем дневного освещения включают в себя:

• учреждения здравоохранения и рекреационные центры;
• учреждения образования (вузы, школы, детсады и ясли);
• объекты жилищного строительства;
• бизнес-центры;
• торговые центры и супермаркеты;
• спортивные сооружения и объекты;
• производственные цеха и склады;
• животноводческие, звероводческие фермы и птичники, и мн. др.

Высокое качество всех компонентов системы обеспечивает десятилетнюю гарантию эксплуатации оборудования.

3) Результат повышения энергоэффективности при массовом внедрении

Массовое внедрение в практику современного строительства технологии передачи естественного света в помещения по световым каналам приведет к следующим результатам:

• положительное влияние на здоровье людей непрерывного воздействия видимого спектра естественного освещения;
• произойдет качественное изменение архитектурных форм зданий;
• световые проемы в ограждающих конструкциях (окна, световые фонари, атриумы и пр.) перестанут играть доминирующую роль в освещении внутренних пространств зданий;
• улучшится освещенность помещений естественным светом при наименьших энергозатратах;
• сократятся энергопотери/энергопритоки зданий;
• положительное влияние на экологию планеты снижением условных выбросов СО2 в атмосферу.

Вышеуказанные последствия применения технологии передачи света по световым каналам дают основание отнести ее к энергосберегающим и экологически чистым технологиям , что является актуальным и востребованным в условиях нарастающих экологического и энергетического кризисов.

4) Прогноз эффективности технологии (метода) в перспективе с учетом следующих факторов :

• роста цен на энергоресурсы
• роста благосостояния населения
• введением новых экологических требований
• других факторов

Данная энергосберегающая технология относится к категории элементов капитального строительства, которые снижают энергопотери/энергопритоки зданий, а также снижают потребление электрической энергии расходуемой на освещение помещений в дневное время. Эти системы соответствуют требованиям времени в вопросе энергоэффективного «зеленого» строительства. Рост благосостояния населения будет способствовать все большему вниманию сог стороны людей к своему здоровью, а значит - широкому применению в строительстве индивидуальных домов. Срок окупаемости оборудования при освещении крупных объектов: супермаркетов, крытых стадионов, производственных помещений от 3 до 5 лет. Системы, имея 10 лет гарантии и неограниченный срок эксплуатации, относятся к капитальным элементам сооружений и могут монтироваться на любом этапе строительства или при реконструкции

5) Существует ли необходимость проведения дополнительных исследований для расширения перечня объектов для внедрения данной технологии?

Все исследования уже проведены. Данные системы успешно применяются во всем мире более 20-ти лет на объектах различного назначения.

6) Причины, по которым предлагаемые энергоэффективные технологии не применяются в массовом масштабе; план действий для снятия существующих барьеров

• отсутствие необходимой профессиональной подготовки дизайнеров и архитекторов;
• отсутствие устойчивой культуры энергосбережения среди населения и профессионалов;
• отсутствие экономических механизмов стимулирующих деятельность субъектов, применяющих энергосберегающие технологии;
• отсутствие нормативно-правовой базы применения и использования новых энергосберегающих технологий.

7) Существующие меры поощрения, принуждения, стимулирования для внедрения предлагаемой технологии (метода) и необходимость их совершенствования

Вопросы энергетической эффективности и экологической безопасности во всех сферах социальной и производственной деятельности российского общества в настоящее время приобрели особую актуальность. Это нашло свое отражение в принятии Федерального закона № 261 от 23.11.09 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», в котором четко выделены направления решения задачи энергетической безопасности России. Среди этих направлений особое внимание уделяется повышению энергоэффективности зданий.

8) Наличие технических и других ограничений применения технологии (метода) на различных объектах

9) Необходимость проведения НИОКР и дополнительных испытаний

10) Наличие постановлений, правил, инструкций, нормативов, требований, запретительных мер и других документов, регламентирующих применение данной технологии (метода) и обязательных для исполнения; необходимость внесения в них изменений или необходимость изменения самих принципов формирования этих документов; наличие ранее существовавших нормативных документов, регламентов и потребность в их восстановлении

Отсутствует

11) Необходимость разработки новых или изменения существующих законов и нормативно-правовых актов

Необходима разработка новых нормативно-правовых актов, определяющих нормы энергопотребления, что будет являться стимулом к внедрению и применению новых энергосберегающих технологий в современном строительстве.

12) Наличие внедренных пилотных проектов, анализ их реальной эффективности, выявленные недостатки и предложения по совершенствованию технологии с учетом накопленного опыта

В России уже реализованы ряд пилот-проектов с применением данной инновационной технологии. К наиболее значимым можно отнести:

Образование и наука:

• детский сад №229 (Ижевск) ;
• детский сад №20 (Среднеуральск);
• детский сад №15 (Славянск-на-Кубани, Краснодарского края);
• средняя школа №35 (Краснодар) ;
• физкультурно-оздоровительный комплекс (ст.Ленинградская, Краснодарского края);
• Нижегородская правовая академия (Н.Новгород) ;
• физкультурно-оздоровителый комплекс (Н.Новгород);
• Уральский Дом Науки и Техники (Екатеринбург);
• океанариум и Научно-адаптационный корпус (Владивосток, о.Русский).

Медицинские учреждения:

• больница СКЖД (Ростов-на-Дону);
• Сочинская инфекционная больница (Сочи) ;
• вет.клиника (Краснодар).

Транспортные узлы:

• Морской вокзал (Санкт-Петербург);
• Вокзальный комплекс (Анапа).

Производственные компании:

• завод "Марс" (Москва, Ульяновск);
• завод "Данон" (Московская область);
• ООО "АНТ-информ" (Краснодар).

Торговые компании:

• "ИКЕА" в ТЦ МЕГА Адыгея-Кубань (Краснодар);
• "ИКЕА" в ТЦ МЕГА Белая Дача (Москва);
• "ЮГ-Кабель" (Краснодар)
• автоцентр "АвтоГАЗ" (Краснодар) ;
• автосалон "Hyundai" (Ижевск);
• автосалон "Citroen‎" (Ярославль).

Финансовые учреждения:

• Отделение Газпромбанка (Магнитогорск);

а также офисные здания и частные дома в различных регионах России.

13) Возможность влияния на другие процессы при массовом внедрении данной технологии (изменение экологической обстановки, возможное влияние на здоровье людей, повышение надежности энергоснабжения, изменение суточных или сезонных графиков загрузки энергетического оборудования, изменение экономических показателей выработки и передачи энергии и т.п.)

При массовом внедрении данной технологии в современное строительство будет иметь место положительные социальные результаты: снижение утомляемости работников на рабочих местах (до16%), повышения качества усвоения материала учащимися (до 20%), повышение эффективности работы торговых предприятий (до 40%). Значительно снизится дневная нагрузка на электрические сети, особенно в летнее время, за счет уменьшения времени использования искусственных источников света и снижения потребных мощностей на кондиционирование.

14) Наличие и достаточность производственных мощностей в России и других странах для массового внедрения технологии

Производство данного оборудования в России сдерживается только ментальностью населения и руководства, и как результат, не развитостью рынка.

15) Необходимость специальной подготовки квалифицированных кадров для эксплуатации внедряемой технологии и развития производства

Данная технология имеет 10-ти летнюю гарантию и неограниченный срок эксплуатации. Для обеспечения этих характеристик необходимо исключить негативное влияние человеческого фактора. Для решения этой задачи проводится периодическая подготовка специалистов по продаже и установке систем дневного освещения.

16) Предполагаемые способы внедрения:

• введение в образовательные дисциплины проектных специальностей специального курса;
• большая просветительская работа в творческом сообществе;
• широкая рекламная компания;
• коммерческое финансирование (энергосервисные контракты);
• конкурс на осуществление инвестиционных проектов, разработанных в результате выполнения работ по энергетическому планированию развития региона, города, поселения;
• бюджетное финансирование для эффективных энергосберегающих проектов с большими сроками окупаемости;
• введение запретов и обязательных требований по применению, надзор за их соблюдением.

Световые фонари – строительные элементы здания, который предназначенный для освещения помещений солнечными лучами и снижения зависимости от искусственного освещения.

Особенно световые фонари применяют в тех помещениях, где естественное освещение через окна минимальное (или отсутствует), и есть возможность прокладки через нежилой чердак светового туннеля. С помощью светового фонаря туннельного типа можно обеспечить естественное освещение комнат и помещений внутри дома, которые не имеют окон (например, ванна, туалет, гардеробная, кладовка, коридор, фото 1 ).

Фото 1. Световоды туннельного типа

Световой фонарь: где применяют, принцип работы, из чего состоит, маркировка

Световые фонари называют по разному – «световоды», «световые колодцы», «световые туннели», система SDS (Solatube Daylighting System).

Световоды в последнее время набирают популярность, так как обладают не сложной конструкцией и достаточно высокой эффективностью. Так, световой туннель VELUX (Lovegrove) в пасмурную погоду пропускает через себя до 440 люмен (430 люмен – 40Вт лампа накаливания), а в солнечную погоду – 2800 люмен, фото 2 . Один световой фонарь туннельного типа может освещать помещение площадью 9 м 2 .

Фото 2. Световой туннель производства VELUX

В наше время световоды представляются такими производителями: ALLUX, VELUX, Fakro, Solarspot и пр.

Световоды могут устанавливаться как в вертикальном, наклоном положениях (кровля с углом от 15° до 60°), так и в горизонтальном положении (стены).

На фото 3 представлены варианты установки световых туннельных фонарей.

Фото 3. Варианты установки светового туннеля

Туннельные световые фонари разных производителей могут отличаться в некоторых элементах конструкции, но в целом состоят из:

• внешний элемент – располагается на поверхности крыши (обычно наклонной) и собирает лучи дневного света. Внешний элемент представляет собой полусферу или сферический купол, собирающий лучи света с помощью установленных линз Фринеля. Габариты верхнего элемента круглой формы диаметром 0,25 м, 0,35 м и 0,53 м (бывают и другие размеры), вся внешняя часть обычно имеет размер 0,47×0,47 м и больше. Выше приведенные круглые внешние элементы способны осветить площадь помещения в 14, 24 и 40 м 2 соответственно (при высоте помещения 2,4 м);
• внутренний элемент – рассеивает и равномерно распределяет солнечные лучи в помещении.

Внешние и внутренние элементы соединяются туннельными трубами , которые бывают жесткими или эластичными (обычно диаметр 0,35 м, длиной до 2 м, при использовании дополнительных соединительных элементов можно удлинить до 6 м).

Принцип работы светового туннеля

Принцип работы светового фонаря туннельного типа очень простой: внешний элемент собирает солнечные лучи и по отражающим внутренним поверхностям туннельной трубы передает их на внутренний элемент, который и рассеивает в комнате лучи света. Внутренняя поверхность труб покрыта слоем алюминия и дополнительно состоит из 400 слоев специальной отражающей пленки (отражающая способность – 99,7%). Такая поверхность способна собирать огромное количество лучей не только в пасмурную погоду, но и даже ночью от излучения Луны и городского освещения.

При прокладке фонаря следует помнить, что чем длиннее туннельная труба и чем больше изгибов, тем больше светопотерь:

• на каждом изгибе потери составляют 10…40%;
• на каждом метре трубы потери составляют 20…40%.

Для получения максимального эффекта освещения с помощью туннельного фонаря необходимо устанавливать туннельную трубу следующей длины:

• жёсткая труба в пределах 0,9…6,0 м;
• гофрированная труба 0,4…2,0 м (гофрированную трубу невозможно удлинить).

Из чего состоят световые фонари?

Более подробную структуру световодов рассмотрим на примере системы световодов ALLUX и VELUX. Световод системы ALLUX состоит из (фото 4 и 5 ):

• купола (приемника светового излучения);
• кровельного блока;
• зеркальной трубы или световода (светопроводящий канал, который передает световые лучи за счет их отражения от поверхности трубы;
• рассеивателя (светораспределяющее устройство).
• дополнительных компонентов (фото 6).

Фото 4. Устройство световода туннельного типа производства ALLUX: а) общая схема; б) купол

Фото 5. Конструкция световода ALLUX: а) кровельный блок; б) рассеиватель; в) жесткая туннельная труба; г) гофрированная туннельная труба

Фото 6. Дополнительные компоненты туннельного световода: а) стеклопакет, с повышенными теплоизоляционными свойствами; б) колено световой трубы; в) светильник электрический (дополнительная функция); г) диммер («Выключатель» - затемняющая шторка, которая устанавливается внутри световой трубы); д) защитная крестовина «Антивор»

Купол выполнен из поликарбоната или закаленного стекла, которые обладает неизменными светопроводящими свойствами и высокой ударной прочностью, фото 4б .

Особенности купола:

• особая форма и материал купола позволяет не проводить дополнительной очистки поверхности. Для очистки поверхности достаточно дождя.
• максимальный сбор солнечных лучей происходит утром и вечером, а также в пасмурную погоду.
• купол является защитой от УФ-лучей.

Кровельный блок – это алюминиевая деталь световода, предназначенный для соединения купола до кровли и обеспечения надежной гидроизоляции, фото 5а .

Рассеиватель , еще называют световой диффузор – предназначенный для равномерного распределения и мягкого рассеивания солнечных лучей по всему помещению. Рассеиватель изготовленный из двойного поликарбоната, фото 5б .

Световод ALLUX (зеркальная труба) предназначен перенаправлять попадающие лучи на купол к рассеивателю, а затем и в помещение, фото 5, в, г . Такая рассеивающая способность световода обеспечивается за счет зеркальной внутренней поверхности. Производителем ALLUX выпускается в двух вариантах:

• световод ALLUX Plus (материал алюминиевый, жесткий, внутри серебренное напыление), фото 5в ;
• световод ALLUX Flexi (в виде гофры, мягкий), фото 5г .

Преимущества применения разного типа световода:

Маркировка светового туннеля

Световой туннель VELUX имеет несколько разновидностей, которые маркируются так, фото 7 :

• TWF – световой туннель с гофрированной трубой, имеет также встроенный гидроизоляционный оклад для монтажа в профилированное кровельное покрытие (металлочерепица, композитная черепица);
• TLF – световой туннель с гофрированной трубой, имеет также встроенный гидроизоляционный оклад для монтажа в плоское кровельное покрытие (битумная черепица, фальцевая кровля);
• TWR – световой туннель с жесткой туннельной трубой, для профилированных кровельных покрытий (металлочерепица, композитная черепица);
• TLR – световой туннель с жесткой туннельной трубой, для плоских кровельных покрытий (битумная черепица, фальцевая кровля).

Фото 7. Разновидности световодов туннельного типа: для профилированных кровельных покрытий (слева) и для плоских кровельных покрытий (справа)

Преимущества применения световых туннельных фонарей

1. Простота установки и небольшой объем работ по монтажу.
2. Экономия электроэнергии, которая расходуется на дополнительное освещение помещения (до 60% на освещение помещений дома).
3. Возможность обеспечения дневным освещением помещения без окон.
4. Высокая долговечность (гарантия производителя 5 лет).
5. Световые окна фонаря не пропускают тепло в помещение летом и холод зимой.
6. Не потребляет электроэнергии в ходе эксплуатации (при прямом назначении, без дополнительных функций),
7. Простота в обслуживании.
8. Возможность регуляции освещения.
9. С помощью фирменных аксессуаров доукомплектации световой туннель может иметь функцию проветривания, а также использоваться в качестве светильника в ночное время.

Недостатки применения световых туннелей

1. Не очень высокая эффективность в районах с коротким световым днем.
2. В зимних условия возможна вероятность покрытия снежным покровом, что на время приводит к прекращению подачи световых лучей в помещение.

На фото 8 представлены примеры световых туннелей, которые успешно эксплуатируются.

Фото 8. Примеры использования световых туннелей

Публикацию подготовил – эксперт

Конев Александр Анатольевич

Устранение существующих противоречий при организации естественного освещения крупных общественных объектов возможно применением инновационной технологии передачи естественного света Solatube Daylighting System. Благодаря своим техническим свойствам, системы дневного освещения создают в помещениях атмосферу комфорта, а также существенно снижают энергетические затраты на освещение, отопление и кондиционирование зданий, в которых они установлены.

Природный солнечный свет жизненно необходим для обеспечения физического и психологического здоровья человека. Если в помещениях недостаточно естественного солнечного света, то излишнее применение искусственного освещения может вызвать серьезный дисбаланс в потреблении электроэнергии, вызванный необходимостью охлаждать служебные и бытовые помещения и без того уже перегруженные теплом, излучаемым традиционными лампами.

Традиционно используется боковое освещение помещений солнечным светом через стандартные светопроемы (окна, фонари верхнего света, атриумы), но это решение имеет серьезный недостаток: в широких и больших по площади помещениях общественных зданий и сооружений при удалении от окон наблюдается экспоненциальный спад освещенности, вынуждающий использовать для освещения отдаленных зон искусственные источники света. Вертикальные окна могут обеспечивать нормальное дневное освещение на расстояниях приблизительно 6 м от окна. Поскольку уровень дневного освещения уменьшается с возрастанием расстояния от окна, необходимо увеличение количества солнечного света поступающего через окно, находящееся в передней части комнаты. Добиться этого можно увеличением площади оконного проема. Это позволит добиться незначительного увеличения освещения задней части комнаты. Подобное решение приводит к сбережению электрической энергии из-за уменьшения электрического освещения. Однако увеличение светового проема приведет, одновременно, к увеличению теплопритоков в летнее время и теплопотерь – в зимнее, что на нет сведет полученную экономию электрической энергии по освещению. Атриумы, окна верхнего света на крыше и фонари верхнего света, размещенные на крыше, могут освещать области, удаленные от вертикальных окон, но они не могут использоваться при освещении глубоких основных областей.

Инновационная система освещения помещений дневным светом

Устранение существующего противоречия при организации естественного освещения крупных общественных объектов возможно применением инновационной технологии передачи естественного света Solatube Daylighting System.

Эта технология была создана в Австралии около 20 лет назад. Первоначально, целью использования полых световодов было отдаление источника излучения – слишком яркого, горячего, пожароопасного, от освещаемого объекта без потери интенсивности излучения. По сути, цель осталась прежней, только, если раньше под источником света понимали исключительно рукотворный объект, например, электрическую дугу, то для того чтобы применить эту идею по отношению к далекой «звезде по имени Солнце» должно было пройти несколько долгих лет. После этого

романтичная идея доставки света по трубам – будто бы воду или газ! – в умах архитекторов и строителей заиграла новыми гранями. Оказалось, что с ее помощью можно организовать идеальное экологически безупречное жизненное пространство под «зеленой» (и не только!) кровлей.

Основными составляющими данной системы естественного освещения являются светопринимающий элемент, устройство для «транспортировки» света на требуемое расстояние и светораспределяющий (светорассеивающий) узел. Светоприемное устойство имеет вид прозрачного купола, расположенного вне здания: на крыше или фасаде. Оно концентрирует даже мельчайшие потоки солнечного света (прямые или отраженные) и служит своеобразной «оптической воронкой», заполняющей световод естественным светом.

Фото 1. Светособирающие купола на крыше здания

Купол интегрирован в общую конструкцию кровли, элемент сопряжения с кровлей (флешинг) предохраняет его от попадания влаги и не нарушает гармоничности общего облика здания. Световод представляет собой набор стыкуемых алюминиевых труб прямолинейной или же изогнутой формы, покрытых изнутри пленкой полимера, состоящей из более, чем четырехсот оптических слоев, что обеспечивает коэффициент отражения близкий к единице даже при повороте солнечного луча на 90 градусов, а также практически полное поглощение его инфракрасной составляющей алюминиевой основой. Потери световой энергии при длине пути в 12-20 м не превышают 0,03%. Зимой, в условиях идеально ясного небосвода, через световод теряется приблизительно в 3 раза меньше тепла, чем через светопроем при том же уровне светового потока. Выход света в освещаемое помещение осуществляется через устройство светорассеивания – диффузор, который выполнен из полимерного материала и имеет круглую либо квадратную формы, различные структуру и типоразмеры, однако, главные его свойства – это 100% безбликовая светорассеивающая способность и бриллиантовая неслепящая яркость.

Фото 2. Схема работы системы дневного освещения

Данная система дневного освещения имеет дополнительные опции (регулирование интенсивности светового потока – диммер, световой комплект для ночного времени суток, вентиляционный комплект), использование которых значительно расширяет практику ее применения в инновационном строительстве.

Области применения систем дневного освещения широки и разнообразны :

• учреждения здравоохранения и рекреационные центры;
• учреждения образования (ВУЗы, школы, детсады и ясли);
• объекты жилищного строительства;
• бизнес-центры;
• торговые центры и супермаркеты;
• спортивные сооружения и объекты;
• производственные цеха и склады;
• животноводческие, звероводческие фермы и птичники;
• тфи многое, многое другое.

Примеры внедрения

В Европе уже установлено более 100 тыс. систем с использованием полых световодов и спрос на них неизменно растет, поскольку создание более комфортных условий для людей и экономия электроэнергии в дневное время, очевидны. В России же такого рода решения – пока еще эксклюзив. Первым крупным общественным объектом, освещение которого доверено системам дневного освещения, стал краснодарский автоцентр ГАЗ. Типовые архитектурные решения современных автоцентров не позволяют традиционным способом, через остекление стен, осветить естественным светом зоны, где находятся сотрудники и клиенты. С помощью энергосберегающей системы дневного освещения удалось добиться освещения зон, ранее недоступных солнечному свету, а также снижения энергопотребления и тепловой нагрузки на здание. Система передает свет без теплопритоков, а значит, уменьшает потребную мощность кондиционирования. Интенсивность освещения одинакова в течение всего светового дня и не зависит от ориентации здания по сторонам света.

Системы дневного освещения, прочно войдя в мировую архитектурную практику, нашли применение и для оснащения олимпийских объектов в Пекине. Спортивный зал, принадлежащий Пекинскому научно-технологическому университету, оборудован 148 системами (21 дюйм или 530 мм в диаметре), которые отлично справляются с обеспечением дневным светом 2400-метровой спортивной арены, вмещающей более 8000 зрителей. Высокая светопередача материала световода позволила обойти чердачные преграды и обеспечить передачу светового потока более чем на 8 м. Входящие в состав систем диффузоры, равномерно рассеивают свет внутри помещения. Все 148 систем оснащены диммерами, которые позволяют регулировать естественную освещенность сооружения, обеспечивая требуемые режимы комфорта зрителей и сценария проводимых мероприятий.

Фото 3. Автоцентр ГАЗ г. Краснодар

Фото 4. Олимпийский объект в Пекине

Выводы

Благодаря своим техническим свойствам, системы дневного освещения создают в помещениях атмосферу комфорта, а также существенно снижают энергетические затраты на освещение, отопление и кондиционирование зданий, в которых они установлены.

Срок их окупаемости при освещении крупных объектов: супермаркетов, крытых стадионов, производственных помещений от 3 до 5 лет.

Системы дневного освещения, имея 10 лет гарантии и неограниченный срок эксплуатации, относятся к капитальным элементам сооружений и могут монтироваться на любом этапе строительства или реконструкции.