Солнечные трубы для освещения

Световые фонари – строительные элементы здания, который предназначенный для освещения помещений солнечными лучами и снижения зависимости от искусственного освещения.

Особенно световые фонари применяют в тех помещениях, где естественное освещение через окна минимальное (или отсутствует), и есть возможность прокладки через нежилой чердак светового туннеля. С помощью светового фонаря туннельного типа можно обеспечить естественное освещение комнат и помещений внутри дома, которые не имеют окон (например, ванна, туалет, гардеробная, кладовка, коридор, фото 1).

Световой фонарь: где применяют, принцип работы, из чего состоит, маркировка

Световые фонари называют по разному – «световоды», «световые колодцы», «световые туннели», система SDS (Solatube Daylighting System).

Световоды в последнее время набирают популярность, так как обладают не сложной конструкцией и достаточно высокой эффективностью. Так, световой туннель VELUX (Lovegrove) в пасмурную погоду пропускает через себя до 440 люмен (430 люмен – 40Вт лампа накаливания), а в солнечную погоду – 2800 люмен, фото 2. Один световой фонарь туннельного типа может освещать помещение площадью 9 м 2 .

В наше время световоды представляются такими производителями: ALLUX, VELUX, Fakro, Solarspot и пр.

Световоды могут устанавливаться как в вертикальном, наклоном положениях (кровля с углом от 15° до 60°), так и в горизонтальном положении (стены).

На фото 3 представлены варианты установки световых туннельных фонарей.

Туннельные световые фонари разных производителей могут отличаться в некоторых элементах конструкции, но в целом состоят из:

• внешний элемент – располагается на поверхности крыши (обычно наклонной) и собирает лучи дневного света. Внешний элемент представляет собой полусферу или сферический купол, собирающий лучи света с помощью установленных линз Фринеля. Габариты верхнего элемента круглой формы диаметром 0,25 м, 0,35 м и 0,53 м (бывают и другие размеры), вся внешняя часть обычно имеет размер 0,47×0,47 м и больше. Выше приведенные круглые внешние элементы способны осветить площадь помещения в 14, 24 и 40 м 2 соответственно (при высоте помещения 2,4 м);
• внутренний элемент – рассеивает и равномерно распределяет солнечные лучи в помещении.

Внешние и внутренние элементы соединяются туннельными трубами, которые бывают жесткими или эластичными (обычно диаметр 0,35 м, длиной до 2 м, при использовании дополнительных соединительных элементов можно удлинить до 6 м).

Принцип работы светового туннеля

Принцип работы светового фонаря туннельного типа очень простой: внешний элемент собирает солнечные лучи и по отражающим внутренним поверхностям туннельной трубы передает их на внутренний элемент, который и рассеивает в комнате лучи света. Внутренняя поверхность труб покрыта слоем алюминия и дополнительно состоит из 400 слоев специальной отражающей пленки (отражающая способность – 99,7%). Такая поверхность способна собирать огромное количество лучей не только в пасмурную погоду, но и даже ночью от излучения Луны и городского освещения.

При прокладке фонаря следует помнить, что чем длиннее туннельная труба и чем больше изгибов, тем больше светопотерь:

• на каждом изгибе потери составляют 10…40%;
• на каждом метре трубы потери составляют 20…40%.

Для получения максимального эффекта освещения с помощью туннельного фонаря необходимо устанавливать туннельную трубу следующей длины:

• жёсткая труба в пределах 0,9…6,0 м;
• гофрированная труба 0,4…2,0 м (гофрированную трубу невозможно удлинить).

Из чего состоят световые фонари?

Более подробную структуру световодов рассмотрим на примере системы световодов ALLUX и VELUX. Световод системы ALLUX состоит из (фото 4 и 5):

• купола (приемника светового излучения);
• кровельного блока;
• зеркальной трубы или световода (светопроводящий канал, который передает световые лучи за счет их отражения от поверхности трубы;
• рассеивателя (светораспределяющее устройство).
• дополнительных компонентов (фото 6).

Купол выполнен из поликарбоната или закаленного стекла, которые обладает неизменными светопроводящими свойствами и высокой ударной прочностью, фото 4б.

• особая форма и материал купола позволяет не проводить дополнительной очистки поверхности. Для очистки поверхности достаточно дождя.
• максимальный сбор солнечных лучей происходит утром и вечером, а также в пасмурную погоду.
• купол является защитой от УФ-лучей.

Кровельный блок – это алюминиевая деталь световода, предназначенный для соединения купола до кровли и обеспечения надежной гидроизоляции, фото 5а.

Рассеиватель, еще называют световой диффузор – предназначенный для равномерного распределения и мягкого рассеивания солнечных лучей по всему помещению. Рассеиватель изготовленный из двойного поликарбоната, фото 5б.

Световод ALLUX (зеркальная труба) предназначен перенаправлять попадающие лучи на купол к рассеивателю, а затем и в помещение, фото 5, в, г. Такая рассеивающая способность световода обеспечивается за счет зеркальной внутренней поверхности. Производителем ALLUX выпускается в двух вариантах:

• световод ALLUX Plus (материал алюминиевый, жесткий, внутри серебренное напыление), фото 5в;
• световод ALLUX Flexi (в виде гофры, мягкий), фото 5г.

Преимущества применения разного типа световода:

ALLUX Plus

ALLUX Flexi

Максимальная светоотдача (отражение) – до 98,2 %

Относительно дешевые по стоимости

Гибкие, помогают с легкостью огибать препятствия при монтаже

Длина световода до 20 м

Рекомендуется монтировать световоды длиною не более 3 м

Маркировка светового туннеля

Световой туннель VELUX имеет несколько разновидностей, которые маркируются так, фото 7:

• TWF – световой туннель с гофрированной трубой, имеет также встроенный гидроизоляционный оклад для монтажа в профилированное кровельное покрытие (металлочерепица, композитная черепица);
• TLF – световой туннель с гофрированной трубой, имеет также встроенный гидроизоляционный оклад для монтажа в плоское кровельное покрытие (битумная черепица, фальцевая кровля);
• TWR – световой туннель с жесткой туннельной трубой, для профилированных кровельных покрытий (металлочерепица, композитная черепица);
• TLR – световой туннель с жесткой туннельной трубой, для плоских кровельных покрытий (битумная черепица, фальцевая кровля).

Преимущества применения световых туннельных фонарей

1. Простота установки и небольшой объем работ по монтажу.
2. Экономия электроэнергии, которая расходуется на дополнительное освещение помещения (до 60% на освещение помещений дома).
3. Возможность обеспечения дневным освещением помещения без окон.
4. Высокая долговечность (гарантия производителя 5 лет).
5. Световые окна фонаря не пропускают тепло в помещение летом и холод зимой.
6. Не потребляет электроэнергии в ходе эксплуатации (при прямом назначении, без дополнительных функций),
7. Простота в обслуживании.
8. Возможность регуляции освещения.
9. С помощью фирменных аксессуаров доукомплектации световой туннель может иметь функцию проветривания, а также использоваться в качестве светильника в ночное время.

Недостатки применения световых туннелей

1. Не очень высокая эффективность в районах с коротким световым днем.
2. В зимних условия возможна вероятность покрытия снежным покровом, что на время приводит к прекращению подачи световых лучей в помещение.

На фото 8 представлены примеры световых туннелей, которые успешно эксплуатируются.

Для владельцев собственных домов относительно недавно появилось новое приспособление светопроводящие трубы, которое можно использовать как замену мансардных окон, что дешевле и требует меньше трудозатрат.

Если вы подумываете о добавлении солнечного света на кухне или в тёмном коридоре, то такое решение как солнечная труба вполне может подойти. Обойдётся всего в часть затрат от установки мансандрого окна и принесёт приятный дневной свет в нужное помещение.

Как это работает
Известная под разными названиями: солнечная труба, светопроводящая труба, свето-тоннель это металлическая труба диаметром обычно от 25 см до 35 см с отполированной внутренней поверхностью. Внутренняя поверхность действует как продолжительное зеркало, пропуская свет по всей длине и сохраняя его интенсивность. Приём лучей света происходит на крыше и затем они направляются в внутрь дома.

На крыше над трубой устанавливается пластиковая сфера для защиты от непогоды. Заканчивается труба диффузором на потолке комнаты, куда она проведена. Сфера собирает свет снаружи, диффузор распределяет его ровным белым свечением. Результат удивительный, при недавно сделанной установке, владельцы часто тянутся к выключателю, покидая комнату.

Цена
У нас такие системы только появляются и стоимость их пока достаточно большая, но снижение стоимости дело времени. В Австралии и США такие системы уже закрепились на рынке и началась конкуренция, ведущая к уменьшению стоимости. В США стоимость с установкой составляет в среднем $500, тут стоит отметить, что у них стоимость установки мансардного окна в среднем равна $2000. В результате чего светопроводящие трубы становятся всё популярнее. Для тех же кто сам вылазит на крышу для установки самостоятельно, комплект системы обходится всего от $150 до $250. И здесь всё легче по сравнению с мансардными окнами, не нужно новых вставок гипсокартона, покраски, изменений элементов каркаса.

Как много света?
Свет из трубы диаметром 25 см, самый маленький вариант, примерно равен освещению от трёх 100 ваттным ламп, что будет достаточно для освещения помещения площадью 20 кв. м. При диаметре в 35 см света будет достаточно для площади около 28 кв. м.

Подходящие помещения
Можно выделить самые подходящие помещения для такой системы:
— прихожие
— лестницы
— гардеробные шкафы
— кухни
— ванные
— прачечные

Места где не очень подойдёт проводка солнечного света это там где стоит экран телевизора или компьютера, на котором может быть некомфортное отсвечивание.

Проводка светового тоннеля сквозь этажи
Прокладка трубы на первый этаж в двухэтажном доме отлично может быть устроена если на втором этаже есть чулан или можно зарезервировать немного места у стены. Если же нет такой возможности, то прокладка может быть существенно затруднена. Важно не помешать устройству существующих проводок: электричество, сантехника, вентиляция.

Подходит ли ваш дом?
Так как установка не требует кардинальных изменений каркаса здания, то совсем не много ограничений существует при встраивании такой системы. Проверьте чердачное помещение, достаточно ли там свободно прямой установки трубы. Если есть препятствия, то углы и сгибаемые трубы могут решить эту проблему. Удобна установка в сводчатый потолок.

Сделайте оценки заранее:

Уклон крыши: большинство комплектов могут быть установлены на крышах с наклоном от 15° до 60°.

Кровельный материал: комплекты устанавливаются на композитную и другие виды черепицы, на дерево, есть специальные адаптеры для установки на кровле из металла и других материалов.

Место на крыше: для диаметров 25 — 35 см, вполне будет достаточно пространства в 40 см между стропилами. При расстоянии в 60 см, можно заказать систему с диаметром 50 см, которая осветит помещение площадью 55 кв. м.

Расположение: сферу лучше устанавливать на юго-западе крыши, это даст наилучшие результаты. Выберите точку, из которой труба будет идти к месту назначения, 4 метра или меньше – длинна по которой будет отлично проходить свет. Сфера расположенная непосредственно над вашей целевой комнатой будет передавать около 98% от внешнего света. Трубка с поворотами немного уменьшает процент передачи.

Погода: если вы живете в климате с высокой влажностью, образование конденсата на внутренней части трубки может оказаться проблемой. Изоляция труб значительно сокращает конденсации. Некоторые производители предлагают участки труб с небольшими встроенными вентиляторами для удаления влажного воздуха. Если вы живете в местности с сильными ветрами, имеет смысл сделать выбор в пользу купола из очень крепкого поликарбоната.

Для владельцев собственных домов относительно недавно появилось новое приспособление светопроводящие трубы, которое можно использовать как замену мансардных окон, что дешевле и требует меньше трудозатрат.

Если вы подумываете о добавлении солнечного света на кухне или в тёмном коридоре, то такое решение как солнечная труба вполне может подойти. Обойдётся всего в часть затрат от установки мансандрого окна и принесёт приятный дневной свет в нужное помещение.

Как это работает

Известная под разными названиями: солнечная труба, светопроводящая труба, свето-тоннель это металлическая труба диаметром обычно от 25 см до 35 см с отполированной внутренней поверхностью. Внутренняя поверхность действует как продолжительное зеркало, пропуская свет по всей длине и сохраняя его интенсивность. Приём лучей света происходит на крыше и затем они направляются в внутрь дома.

На крыше над трубой устанавливается пластиковая сфера для защиты от непогоды. Заканчивается труба диффузором на потолке комнаты, куда она проведена. Сфера собирает свет снаружи, диффузор распределяет его ровным белым свечением. Результат удивительный, при недавно сделанной установке, владельцы часто тянутся к выключателю, покидая комнату.

У нас такие системы только появляются и стоимость их пока достаточно большая, но снижение стоимости дело времени. В Австралии и США такие системы уже закрепились на рынке и началась конкуренция, ведущая к уменьшению стоимости. В США стоимость с установкой составляет в среднем $500, тут стоит отметить, что у них стоимость установки мансардного окна в среднем равна $2000. В результате чего светопроводящие трубы становятся всё популярнее. Для тех же кто сам вылазит на крышу для установки самостоятельно, комплект системы обходится всего от $150 до $250. И здесь всё легче по сравнению с мансардными окнами, не нужно новых вставок гипсокартона, покраски, изменений элементов каркаса.

Как много света?

Свет из трубы диаметром 25 см, самый маленький вариант, примерно равен освещению от трёх 100 ваттным ламп, что будет достаточно для освещения помещения площадью 20 кв. м. При диаметре в 35 см света будет достаточно для площади около 28 кв. м.