Lumora, l'héliostat à fibre optique pour éclairer les espaces sombres avec la lumière du soleil

Lumora, el Heliostato con fibra óptica para iluminar espacios oscuros con luz solar
Table
  1. Comment ça marche
  2. Procédé de design
  3. Différenciation


Lumora, l'héliostat à fibre optique pour éclairer les espaces sombres avec la lumière du soleil

La lumière naturelle est essentielle à la santé et au bien-être des êtres vivants sur Terre. Le soleil régule nos rythmes biologiques individuels, mais actuellement, l'éclairage artificiel, notamment dans les environnements de travail, a des effets négatifs sur notre santé. Dans ce contexte, l’inspiration naît de rechercher des solutions dans la nature, même dans des régions très ensoleillées comme l’Afrique.

Comment ça marche

Le système conçu permet la concentration de la lumière solaire, qui est ensuite transmise via fibre optique au luminaire. Cela utilise la lumière du soleil pour éclairer les pièces ou planter des cultures. Cela affecte non seulement l’aspect économique, mais améliore également considérablement notre santé, tant physique que mentale.

De plus, veillez à la perception naturelle, du moins lorsque vous contemplez un tableau dont l'artiste a créé les couleurs avec la lumière naturelle. La solution est basée sur des calculs effectués pour différents espaces. En supposant qu'à partir de 1 m² le soleil génère 1 000 W, dont 45 % de lumière visible une fois convertie en lumens, nous pouvons supposer que le système génère 33 480 lux/m² par heure en plein soleil. Cela signifie qu'il faut éclairer : 33 postes de travail (avec un besoin de 500 lx/m2), soit 230 cadres (d'une dimension de 50×70) pendant environ 4,5 heures par jour (données de Pologne).

Procédé de design

Le processus de conception s'est concentré sur l'efficacité et la résistance aux conditions météorologiques défavorables. Des panneaux dotés de 16 lentilles de Fresnel indépendantes et de collimateurs en aluminium usiné ont été utilisés pour une précision optimale. La structure est composée de profilés en aluminium et polycarbonate, permettant un calibrage précis et une robustesse. L'héliostat utilise un système de suivi solaire à deux axes, indépendant de l'énergie. Le luminaire permet une manipulation complète de la lumière captée.

Différenciation

Cette solution se différencie par l'utilisation de plusieurs petites lentilles de Fresnel au lieu d'une seule grande, augmentant considérablement l'efficacité et l'adaptabilité dans les espaces restreints. De plus, il permet une direction de la lumière flexible et personnalisable à l’aide de plusieurs sources lumineuses indépendantes. La gestion de la chaleur générée par la lumière du soleil est plus efficace grâce à une méthode de refroidissement technique et à l'utilisation d'un plus grand nombre de faisceaux de fibres optiques. La conception simple, peu coûteuse et sans énergie de l’héliostat le rend accessible dans les pays en développement.

L’objectif futur est de simplifier le système pour le rendre plus accessible économiquement dans les pays les moins développés. Des moyens de réduire les coûts de production sont étudiés, comme la fabrication de lentilles et de fibres optiques à partir de bouteilles PET. De plus, l’utilisation de la chaleur solaire pour distiller l’eau ou chauffer les cultures est envisagée. L’objectif est de promouvoir la durabilité et l’accès aux technologies nécessaires dans les communautés disposant de moins de ressources économiques.

Via www.jamesdysonaward.org

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