Cercetătorii de la Universitatea din Córdoba au proiectat acest sistem automat de heliostat care face posibil să se bazeze mai puțin pe lumina artificială, scrie publicația spaniolă, elespanol.com.

Atunci când cauți o casă, una dintre cerințele cheie este ca aceasta să aibă o bună iluminare naturală prin ferestre, pentru a nu depinde de energia electrică toată ziua. Cu toate acestea, nu toate clădirile au orientarea adecvată pentru aceasta. Această inovație dezvoltată la Universitatea din Córdoba poate reduce utilizarea luminii artificiale cu mai mult de jumătate prin redirecționarea automată a soarelui.

Clădirea Leonardo da Vinci a Universității din Córdoba ascunde în partea superioară a structurii sale un sistem curios care îi va permite să nu mai fie un centru de studiu întunecat și să consume mai puțină energie electrică. Un dispozitiv alcătuit dintr-un sistem de oglinzi (heliostat) este responsabil cu „injectarea” razelor solare în sălile de clasă, unde, altfel, elevii trebuie să învețe toată ziua cu iluminare artificială.

 

„Am reușit ca în 65% din orele de predare să nu fie necesar să se recurgă la iluminat artificial”, explică Luis Manuel Fernández-Ahumada, coordonatorul Laboratorului de Robotică și Hardware Liber al Universității din Córdoba la EL ESPAÑOL-Omicrono. Echipa și-a publicat rezultatele în revista Sensors și acum intenționează să le aplice în diferite camere din campus pentru a-și testa în continuare designul automat.

În Spania, heliostatele sunt deja folosite pentru a transforma energia solară în combustibil pentru avioane, în timp ce în alte țări precum Danemarca se concentrează pe creșterea luminii în lunile cele mai întunecate ale anului. Prin urmare, echipa de cercetători din Cordoba a ales să-și bazeze sistemul pe această tehnologie, creându-și propriul design și mecanizându-l astfel încât să mențină nivelul optim de lumină în interiorul sălii de clasă pe tot parcursul zilei.

Design propriu
Pe acoperișul clădirii Leonardo da Vinci, cercetătorii au plasat două modele care simulează interiorul întunecat al acestei clădiri fără ferestre, dar unul dintre ele este ajutat de un sistem heliostatic la scară care redirecționează soarele în interiorul său. Razele soarelui se reflectă pe oglinzi și ajung în interiorul clădirii printr-un acoperiș cu luminatoare.

Oglinda care reflectă razele soarelui a fost așezată pe un sistem articulat care se deformează, cu două bare de lungime fixă ​​și articulate în trei puncte. Razele sunt redirecționate într-o direcție paralelă cu axa de rotație a Pământului în timp ce lovesc oglinda primară și trec de-a lungul oglinzii secundare de-a lungul axei, ajungând în cele din urmă în direcția dorită în clasă.

Principala diferență a acestui design este că este mai simplu decât cele tradiționale și folosește o singură axă, ceea ce înseamnă o reducere a costurilor. Desigur, au automatizare pentru a se reorienta în cazul în care senzorii detectează o lipsă de lumină și urmăresc soarele pe măsură ce Pământul se rotește în timpul zilei. Motoarele schimbă apoi poziția heliostatelor pentru a „aduna” mai multă lumină.

În interiorul camerei, cercetătorii au amplasat niște LED-uri pentru a compensa cu iluminare artificială. Astfel, atunci când lumina naturală nu este suficientă, camera este întotdeauna bine iluminată automat, fără ca nimeni să fie nevoit să-și facă griji pentru acest detaliu.

Economisirea energiei electrice
Această clădire de la Universitatea din Córdoba este una dintre cele mai întunecate din campus și sălile sale de clasă s-au bazat în întregime pe utilizarea luminii artificiale. Cu toate acestea, cu acest nou design, ar putea primi lumină naturală în interior timp de 11 ore la un moment dat, reducând consumul de energie în timpul orelor de școală.

Aula iluminată la Universidatea din Córdoba

37,21% din orele de predare pe parcursul unui an ar respecta recomandările Institutului pentru Diversificarea și Economisirea Energiei pentru o utilizare corectă. La modelul cu sistem de heliostat nu a fost necesar să se folosească iluminare artificială în timpul zilei, în timp ce la modelul care nu a integrat heliostatele s-a folosit.

Ambele modele sunt de 15 ori mai mici decât clădirea recreată, dar au servit la testarea acestui dispozitiv automat care reglează lumina în sălile de clasă. Odată ce rezultatele lor au fost demonstrate, ei sunt gata să-l creeze în dimensiune reală în clădire. Mai întâi își instalează invenția în laboratoare și apoi în sala de clasă unde modelele sunt inspirate atunci când orele se închid în vacanță.

Heliostat de dimensiune reală Universitatea din Córdoba

Pentru această fază următoare, echipa nu a avut nevoie să facă modificări majore în designul său, dar a schimbat unele materiale. Luis Manuel explică că au fost nevoiți să îmbunătățească materialele imprimate 3D pentru structura și suportul oglinzii. „A fost necesar să suport căldura, suntem la Universitatea din Córdoba”, explică el.

În casa ta
Imaginați-vă că aveți un sistem de oglinzi care direcționează razele soarelui către fereastra casei dvs. în timp ce Soarele se mișcă și vă permite să aveți mult mai multe ore de lumină naturală. Ar fi un sistem mai simplu decât rotirea clădirii, așa cum a propus anul trecut un inventator bosniac.

Cercetătorii asigură că invenția lor ar putea fi amplasată în alte clădiri fără a fi nevoie de a folosi luminatoare în acoperiș, ca în acest caz. Heliostatul ar putea fi amplasat în fața ferestrelor unei case pentru a aduce mai multă lumină în zonele cele mai întunecate. Ar fi necesar doar să avem spațiu liber sau disponibil în fața fațadei. „Dacă există o înțelegere între oamenii care dețin locul unde trebuie pusă farfuria și cei care vor să redirecționeze lumina, nu ar fi nicio problemă și, de fapt, ideea noastră este asta”, spune cercetătorul Universității din Cordoba.

De asemenea, se asigură că instalarea acestuia nu ar avea ca rezultat o creștere semnificativă a căldurii prin redirecționarea luminii către ferestre. Heliostatele sunt folosite în termocentrale solare pentru a încălzi fluidul din conducte, dar în studiul de caz din Córdoba, cercetătorii explică că „nu am studiat cât de mult crește temperatura, ci când plecăm de la două reflexii, două oglinzi ca cea pe care o avem. au prezentat, lumina este menținută, dar ceva căldură se pierde pe parcurs”, spune el.

Distribuie articolul:
Cuvinte cheie: