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太陽光採光システムとは
太陽光採光システムの位置付け
太陽光採光システムについて
1) 採光システム方式・原理
2) 採光システムの用途
3) 省エネルギーについて
4) Q&A
5) 参考文献
 太陽光について
1) 太陽光と人工光
2) 光の単位
  (ルクス・ルーメン)
3) 太陽光と植物等
太陽光採光システムについて
1)太陽光採光システムの概要と特徴


太陽光採光システムとは、太陽光を採光するために太陽追尾装置によって駆動する採光部を備えたシステムです。本システムは、採光部とそれに付随する太陽追尾装置、伝送部、照射部から成り立っています。
1-1) 採 光 部
■ミラー・光ダクト方式   ■プリズム・ミラー併用方式
●太陽位置を算出するアルゴリズムと2軸のモータ制御により日の出から日の入りまで太陽を追尾し太陽光を常に垂直に反射させるシステムです。これにより太陽方位や高度に関わらず、常に室内に安定した光を取り込む事が可能です。またミラーダクトユニットの併設により自然光も取り込むため、殆ど無駄のない採光効果が得られます。鋼製補強枠で支持された網入りガラスを設置することにより、従来の採光装置では不可能であった30分耐火仕様に対応しているため、屋根面への直接取付けが可能です。
●全反射プリズムで受光した太陽光を直下方向と水平方向に分光し、直下方向の光はそのまま伝送し、水平方向の光は平面ミラーで直下に伝送する方式です。太陽高度における採光量の変化が少なく、大容量の採光を可能にします。
■レンズ(ミラー)・光ファイバ一方式   ■光ダクト方式
●レンズやミラーで集光する方式です。常に太陽に正対するように制御されるため、太陽光度による伝送効率は一定です。光ファイバーケーブルで伝送されるので伝送路や伝送距離の制約を受けず、設計の自由度が高いことが特徴です。新築建物だけでなく、既存建物でも容易に施工が可能です。
●高反射ミラーを使ったダクトに太陽光を採り込み、鏡面反射を利用して建物屋内に自然光を届けます。駆動部などを必要としないパッシブ型の採光装置です。建築物ごとに、ご要望に合わせて、光を採り込む場所(壁or屋根)や光の出し方を検討します。ダクトを通すスペースが必要となるため、設計の初期段階からの検討が理想的です。
1-2) 太陽追尾装置
太陽の追尾には、光センサーによって太陽の位置を検出し駆動軸を制御するタイプと、設置場所の緯度・経度と時刻からコンピュータで太陽位置を算出するプログラム方式の二種類があります。またこの二つを併用し、常に太陽の位置を追尾して、雲の出現による追尾時間のロスを少なくする方式が多く採用されつつあります。どの方式も、日没後は自動的に翌日の日の出に備えて採光部の向きを変えるようになっているので、いったん設置すれば、操作不要になります。太陽光採光システムは、採光方式の違いはあるものの、全て太陽追尾装置を備えており、太陽の方位、高度を正確に捉えて太陽の位置にかかわりなく採光するシステムです。追尾のための採光部の駆動方法は、いずれの方式でも省エネルギー設計が進み、小型モーターを使用、AC100Vで数W程度の小さな電力で動き、また太陽電池駆動方式も商品化されています。
1-3) 伝 送 部
採光した太陽光は、空気中または光ファイバーケーブルなどの媒体中を伝送されます。空中伝送方式のものでは、採光部の断面積と同じ程度の断面積で遮断されない直線路が必要になります。光ファイバーケーブルを使用する方式では、伝送路は曲線でも良く、柱や梁に邪魔されることもありません。ケーブルが通る細い管路が確保できればよいです。しかしあらかじめ建物内部に配管する必要があるので、施工上、敷設経路の確保が必要です。
1-4) 照 射 部
採光された光を、レンズや拡散板を介することで、直線的な光を様々な配光の光に変化させることが可能です。トップライトと同様に屋根に取り付けるものでは、室内全体に光を拡散させる工夫をしているものもあります。光ファイバーの伝送によるものでは、照射部に任意の照明装置を取り付けることができ、部分的な照明や室内全体に拡散させることができます。


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