Công nghệ chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên ban ngày

Theo các nghiên cứu về kiến trúc, ánh sáng qua cửa sổ chỉ chiếu sáng phòng trong phạm vi 6m. Vậy làm sao để đưa ánh sáng ban ngày vào toàn bộ các căn phòng. Bài toán này đã có lời giải, đó là giải pháp của Nhà nghiên cứu Jeff Muhs, làm việc tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (Mỹ).

Ông đã khám phá ra các sợi cáp quang silicon đặc biệt được tết lại, có tác dụng truyền ánh sáng ban ngày hiệu quả nhất. Các đường dây cáp sợi quang đặc biệt này chỉ là một phần trong hệ thống truyền ánh sáng tự nhiên do ông Jeff Muhs tạo ra. Hệ thống này bao gồm các thiết bị: một chảo parabol bằng nhôm, bán kính 1,2m có tác dụng phản chiếu hội tụ toàn bộ quang phổ vào một tấm gương phụ; tấm gương này được phủ một lớp vật liệu đặc biệt giúp nó phản chiếu ánh sáng mà ta nhìn thấy bằng mắt thường, không phản chiếu tia hồng ngoại (nguồn năng lượng gây nóng); ánh sáng nhìn thấy này được hội tụ trong một bó cáp quang duy nhất đường kính 3cm và được cấu tạo từ 127 sợi cáp quang bằng chất dẻo, mỗi sợi có đướng kính 3mm; ánh sáng đi qua bó dây cáp này khoảng 9m để vào nhà, khoảng 50% ánh sáng đến được các máy phát sáng đặt dưới sàn nhà của căn phòng; từng chùm cáp 15 sợi được nối với từng ống phát sáng bằng thủy tinh của máy phát sáng (máy phát sáng có các thiết bị chủ yếu là máy thu, các ống túp phát sáng bằng thủy tinh và các ống túp huỳnh quang phụ. Máy thu sẽ liên tục đo mức độ ánh sáng và sẽ truyền tín hiệu tới các ống đèn huỳnh quang được trang bị một cảm biến để tăng cường ánh sáng nếu trong trường hợp trời nhiều mây khiến hệ thống chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên không chiếu sáng yếu).

Các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge hy vọng rằng việc sử dụng ánh sáng tự nhiên ban ngày sẽ cho phép tiết kiệm điện, nhất là trong các khu thương mại, khu vực này tiêu thụ tới 10% tổng lượng điện năng tiêu thụ của Mỹ. Theo Nhận định của ông Jeff Muhs, một hệ thống hybride (phối hợp giữa hệ thống chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và hệ thống chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang) loại này lắp đặt đồng thời với một parabol trị giá khoảng 4000 USD đảm bảo cung cấp ánh sáng cho một tòa nhà 2000m ² . Với 40 parabol như vậy khi được lắp đặt sẽ tiết kiệm được khoảng 10.000USD tiến điện mỗi năm. Theo Jeff Muhs, các cửa hàng sẽ là các khách hàng tiềm năng nhất của công nghệ chiếu sáng tự nhiên này, vì ngay cả ban ngày các cửa hàng này vẫn phải dùng ánh sáng từ các bóng đèn sợi đốt hoặc đèn huỳnh quang. Theo tính toán của Jeff Muhs, hệ thống của ông, mặc dù có sự đầu tư ban đầu khá lớn, nhưng chỉ trong 4 năm sẽ tiết kiệm được đủ số tiền đầu tư ban đầu. Ngoài lợi ích về tiền bạc, hệ thống này, theo các nhà nghiên cứu, còn đem lại yếu tố tinh thần tích cực. Bởi vì theo nhiều nghiên cứu, cửa kính và các cửa sổ làm tăng năng suất lao động của nhân công và kích thích bán hàng. Thậm chí theo một số nghiên cứu, ánh sáng tự nhiên ban ngày còn có ảnh hưởng tích cực đến điểm thi trong các kỳ thi của sinh viên, vì các sinh viên có thể đã làm bài tốt hơn dưới ánh sáng tự nhiên ban ngày.

Nguồn: Courrier International, Số 763, 2005; vista 12/1/2006