近几年来我国照明能耗不断增大,节约照明用电越来越受到人们的重视。其中白天的照明用电不断增大是照明能耗增加的主要因素之一。根据我国的能源状况,开发利用自然光照明技术是降低白天照明能耗的主要途径之一。太阳光光导管照明是太阳能光利用的一种有效方式,它能够把白天的太阳光有效地传递到室内,能够有效地减少白天电能的消耗。但就现在的研究现状,光导管系统的传光效率普遍较低,进一步提高光导管系统的传光效率是普及这项技术亟待解决的主要问题之一。因此,本文将从实验出发结合理论分析对太阳光光导管系统的性能优化展开研究。 本文主要采用实验研究和理论分析的方法,首先对太阳光光导管系统进行了比较系统的实验研究,在理论分析的基础上提出了对现有光导管系统的优化方案,对优化方案在理论上进行了可行性分析,最后通过对新系统采光性能实验验证了优化方案的实际效果。 对现有太阳光光导管系统的性能进行了详细的实验研究,制定了符合实际情况的实验方案,实验首次把光导管作为灯具看待,提出了从光通量的角度分析光导管采光性能的新思路。通过对现有光导管系统的冬夏季采光性能实验,得出了典型天气状况下光导管的光通量和室内照度值,为后继评价新光导管系统的性能提供了对比依据。 提出了将非成象聚光器应用于光导管系统的设计方案,分别设计了最大集光角为30°,40°,50°的复合抛物面聚光器和锥型聚光器,并分别制作了最大集光角为30°,40°,50°的锥型聚光器装置各一个,与现有光导管连接组成新的实验装置,并分别进行了采光性能实验,实验结果表明,在非晴天条件下光导管系统的采光性能得到明显优化。