塑料光纤+平凹镜太阳自然光照明系统设计(2)
3.3 聚光器的种类 9
3.3.1 菲涅尔透镜 9
3.3.2 抛物面反射镜 11
3.3.3 复合抛物面（CPC）聚光器 14
3.3.4 三种聚光器的比较 15
4 光传输系统的设计 17
4.1 传光方式的选择 18
4.1.1 导光管 18
4.1.2 光纤和光缆 19
4.2 选定塑料光纤的性能 21
5 照明系统的设计 23
5.1 散射装置的选择 23
5.2 照明装置的计算 24
6 实测环节 25
7 改进与展望 28
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 311 绪论
1.1 课题研究的背景
目前人类所利用的能源主要来自于煤炭、石油、天然气等化石能源，随着这些不可再生资源的消耗，人类的可持续发展问题面临着重大的考验。据世界有关权威机构的统计，已探明的世界石油储量约为1180．1510亿吨，以目前世界年石油的消费量约为33．2亿吨计算，世界石油储量约在2050年告罄；已探明的天然气储量约为131800-152900兆立方米，以现在的天然气的年消费量2300兆立方米计算，世界天然气储量将在2070年耗尽；以探明的世界煤炭储量约为5600亿吨，以现在的煤炭消费量33亿吨计算，世界煤炭储量将在2150年枯竭。[1]
所以这些资源的大量开采造成此类资源的日益枯竭，是人类面临着十分严重的能源危机。不仅如此，燃烧煤炭等化石能源将会不仅会释放例如SO2等有毒气体，会严重污染大气环境，形成酸雨，而且会产生大量的CO2，形成“温室效应”，极大地破坏地球的人类赖以生存的自然生态环境，严重威胁到人类的生存问题。[2]所以人们把更多的目光投注到了清洁的、可再生的新能源的开发上，目前可供选择的新能源有核能、水能、太阳能等。
从几种新型能源来看，发展水电虽然好处很多，但其拦河筑坝的行为确实对地质水文环境的极大破坏，并且一旦遭受地震等自然灾害或是战争等人为灾害，会造成巨大的人员伤亡和财产损失。发展核电，也是当今解决能源危机的一种形式，但是切尔诺贝利核电站事故和最近的福岛核电站事故让人们意识到安全是制约核电发展的极大因素，且核垃圾的难以处理也是制约核电发展的重要因素。如果不能尽快的找到能大规模替代的可用能源的话，人类终将会面临资源枯竭的问题。
而太阳能却有以下诸多优点：
（1）、太阳能具有无限性的特点。众所周知，太阳能是一种取之不尽用之不竭的能源，是目前开发价值最大的一种新型能源。据测算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤约为1.9*1019吨，是世界主要能源储量的一万倍。[3]发展太阳能能源的前景十分的广阔。
（2）、太阳能具有普遍性的特点。虽然各个地区由于纬度不同的问题，一年所能接收的太阳能总量不同，但不同地区还是普遍存在着大量的这种能源。其分布广泛的特点，也为世界各个不同地区的人对其的利用提供了便利。
（3）、太阳能具有清洁性的特点。太阳能在开发和利用时，不会产生任何的污染，其大规模的应用也是对自然的一种保护。