城市采光的福音——这种零能耗设备能将日光传输到地下

出品：放牛班的秘密花园

来源：BigThink

编译：Sweetpie

责任编辑：Anyi

新加坡的研究人员发明了一种新的日光采集设备，能为这个岛国日益增长的地下基础设施提供照明。

• 该设备由一个吸收和聚集日光的丙烯酸树脂球组成。
• 树脂球下面有一根光纤，由它将日光输送到地下两层。
• 研究发现，该设备的发光效率等级是市面上LED灯泡的两倍多。

随着新加坡等国继续建设复杂的地下基础设施，对可靠且价格合理的照明系统的需求越来越大。为了满足这种需求，新加坡南洋理工大学一个研究团队创造了一种创新解决方案：一种能真正采集日光并将其传输到地下的智能设备。

发表在《太阳能》杂志上的一篇论文描述了这种设备，它有点像个“智能”放大镜，主要组成部分是一个位于地面以上的丙烯酸树脂球，用来吸收和聚集日光。一根安装在球体下面的塑料光纤将采集到的日光传输到地下两层的指定位置。

新加坡开发的日光采集系统

为了确保系统采集到最大的日光量，一台GPS设备会根据太阳的位置，利用马达将光纤电缆移动到最佳位置。这有助于节省能源，因为唯一的活动部件是较轻的电缆，而非较重的树脂球。

但如果是多云天气怎么办？

为了解决这个必然出现的问题，该团队在光纤电缆的发射端安装了一个能产生人造光的电力LED灯泡。

研究人员表示，该设备的未来版本可能会包括一个高效光伏电池，用以收集和存储能量。这样一来，即使在阴天条件下，它也能为LED灯泡供电，从而实现零能耗。

它必将成为一种高效的地下照明系统，尤其是考虑到研究结果显示，该设备的发光效率等级是市面上现有LED灯泡的两倍多。

南洋理工大学光子学研究所的首席研究员Charu Goel博士在一份声明中说：“这种低成本设备的发光效率证明它非常适合低亮度的照明应用，比如停车场、电梯和人口密集城市的地下人行道。”

“它还易于扩展。由于树脂球透镜的光捕获能力与其大小成正比，我们可以用更大或更小的树脂球代替它来定制设备，以获得所需的光输出功率。”

虽然一些早期原型看起来像复杂的雪花玻璃球，但未来这种设备可能会具有传统灯柱的外观和功能，以电力为地面上的街道提供照明。

这种混合系统将为新加坡把更多基础设施转移到地下的计划指明道路。

作为一个人口快速增长的岛国，新加坡多年来一直在探索更有效地利用地下空间的策略，并且已经建有地下高速公路、停车场和人行道。该国政府希望到2030年将其地下基础设施扩大到包括地下公用设施、公路和铁路。

新加坡市区重建局的一份报告称：“在有条件的重要地方，向地下拓展将是优化土地利用、改善生活环境质量的重要途径。一般来说，地下浅层将用于需与地面以上相连通、以人为中心的活动；而更深的各层面将用于公用事业、基础设施、存储和物流用途。”

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