性能远超LED灯泡！南洋理工大学发明智能日光收集器

新加坡南洋理工大学（NTU）的研究人员设计了一种“智能”设备来收集日光并将其中继到地下空间，从而减少了利用传统能源进行照明的需求。

在新加坡，当局正在研究开发更深的地下空间用于基础设施建设，存储和公用事业。因此，预计未来对全天候地下照明的需求将会增加。为了开发一种可以持续满足这一需求的日光收集设备，NTU团队从放大镜中汲取了灵感，该放大镜可用于将太阳光聚焦到一个点上。

团队使用了现成的丙烯酸球，一根塑料光纤（一种将光束从一端传送到另一端的电缆）和计算机芯片辅助的电动机。就像放大镜透镜一样，丙烯酸球可充当太阳能集中器，使平行的阳光在其相对侧形成清晰的焦点。然后，聚焦的阳光被收集到光缆的一端，并沿着光缆传输到部署在地下的一端。然后，光直接通过光缆的末端发出。同时，在计算机芯片的辅助下，小型电动机会自动调整纤维收集端的位置，以优化随着太阳在天空中移动而可以接收和运输的阳光量。

该设备克服了当前太阳能收集技术的一些限制。在常规的太阳能集中器中，需要用到笨重且维护要求较高的重型电机。但是，这一新型设备被设计为使用丙烯酸球的圆形形状，避免了重型电机系统与太阳对准，仅仅10公斤的重量和50厘米的高度使其堪称轻巧。

该设备非常适合作为传统的灯柱安装在地面上，可以方便地集成到城市环境中的现有基础架构中。这将使该创新可以以两种方式使用：一种用于在白天收集阳光以照亮地下空间的设备，以及一种在夜间使用电力照亮地面的路灯。

除了体积轻巧、功能全面之外，这一设备还拥有远远优于市售LED灯泡的功率。该设备的发光效率为230流明/瓦，而市售LED灯泡通常仅有90流明/瓦。NTU智能设备的光输出质量也可以与目前市售的日光收集系统相媲美，后者成本更高。

展望未来，照明公司正在探索将智能设备或其相关概念潜在地整合到其工业项目中的方法，以提高效率和可持续性。

参考资料：

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210331103645.htm

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.12.071

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