فعالیت های انسانی به خصوص مصرف سوخت های فسیلی باعث آزاد شدن آلودگی در جو اتمسفر شده. در نتیجه این امر گرم شدن کره زمین و سوراخ شدن لایه ازن را به همراه خواهد داشت. برای حل این مشکل نیاز به کاهش مصرف انرژی و سوخت فسیلی می باشد. در نتیجه، امروزه استفاده از انرژی های تجدید پذیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بنابرین، استفاده از نور طبیعی در ساختمان ها جهت روشنایی یک جایگزین بسیار مناسب در راستای کاهش مصرف انرژی می باشد.

از آنجایی که نور طبیعی در معماری مزایای مختلفی از جمله کاهش مصرف انرژی و بینایی بهتر را داشته.  در نتیجه در طراحی معماری نقش اساسی را ایفا می کند. در دنیای امروز با توجه به آپارتمانی شدن ساختمان ها و افزایش طبقه های این ساختمان ها، نور طبیعی خورشید امکان انتقال به طبقه های زیرین را نداشته. در نتیجه این واحد ها از نور طبیعی محروم بوده یا مقدار نور بسیار کمی دریافت می کنند.

سیستم های گوناگونی جهت انتقال نور طبیعی به واحد های دور از دسترس نور طبیعی وجود داشته که تعداد زیادی از این سیستم ها به دلیل انتقال مستقیم نور خورشید سبب گرم شدن محیط نیز می شوند. به عنوان مثال استفاده از پنجره های بزرگتر نور مورد نظر را تامین می کند اما باعث گرم شدن فضای داخلی در تابستان و همچنین اتلاف انرژی در زمسان می شود.

راه حل اول جهت تامین نور طبیعی توسط لوله خورشیدی

یک راه حل برای رفع این مشکل استفاده از لوله های خورشیدی می باشد. این لوله ها روشنایی بیشتری نسبت به روش های معمول دارند. به عنوان مثال استفاده از پنجره به تنهایی  به خصوص در قسمت های عمیق تر و در نتیجه کاهش مصرف برق و در نتیجه فراهم نمودن محیطی سالم تر برای افراد ساختمان. همانطور که در تصویر زیر مشاهده میکنید  یک سیستم لوله خورشیدی معمولا شامل سه بخش اصلی میباشد.

1- جمع کننده نور خورشید

2- انتقال دهنده نور خورشید توسط لوله ها 

3-  پخش کننده نور به صورت یکنواخت در محیط

لوله خورشیدی تامین کننده نور طبیعی

اکثر لوله های خورشیدی تجاری شده شامل لوله های تو خالی بوده. که امکان عبور نور از مسیر مستقیم و زاویه دار را فراهم می کنند. داخل لوله ها توسط مواد منعکس کننده نور پوشش دهی شده اند. که شرکت های مختلف از موادی مثل آلومینیوم آندایز شده یا نقره استفاده می کنند. که رفلکس حدود 95 درصد را ایجاد کند. استفاده از این لوله ها همچنین باعث اتلاف کمتر انرژی حرارتی در زمستان نسبت به پنجره ها ی معمولی می شود.

منعکس کننده نور

تحقیقاتی در رابطه با بهبود لوله های خورشیدی انجام گرفته که در زمینه های زیر می باشند

1- طراحی جدید

2- بهینه سازی طراحی

3- بهبود عملکرد

4- شبیه سازی

5- همگام سازی با سیستم روشنایی الکتریکی و در نهایت آنالیز قیمت و عمر مفید می باشند.

در این مقاله هدف حذف ترکر های خورشیدی و جایگزین آنها با سیتم مکانیکی یوده. که دیگر نیاز به مصرف برق نداشته و به صورت دستی یکبار تنظیم شده.  و در فصل ها ی مختلف و ساعت های مختلف نور را به داخل لوله از طریق مخروط قرار گرفته داخل گنبد هدایت می کند.