自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，包括窗體組件、玻璃組件和光伏百葉組件，窗體組件包括窗體框架、百葉升降裝置、百葉傾角調(diào)節(jié)裝置、空冷開關(guān)，玻璃組件包括兩塊玻璃板，玻璃板內(nèi)側(cè)面涂有節(jié)能涂層，兩塊玻璃板之間形成空冷調(diào)節(jié)流道，光伏百葉組件包括采用串聯(lián)陣列模式的若干光伏百葉片，最中間一葉光伏百葉片的表面安裝有光敏元件，光敏元件線路連接有智能處理器。本實(shí)用新型的有益效果是：利用光敏元件實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)，光伏表面獲得最大化的太陽(yáng)直射輻射，大大提高光伏光電轉(zhuǎn)換效率；通過空冷開關(guān)的控制，可以改變夏季和冬季空氣的內(nèi)外循環(huán)模式，有助調(diào)節(jié)室內(nèi)的冷暖負(fù)荷，大大降低了建筑室內(nèi)能耗。
【專利說明】
自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用屬于環(huán)保節(jié)能型太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，涉及一種自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來光伏系統(tǒng)憑借其日益成熟的技術(shù)擴(kuò)大了它在建筑領(lǐng)域的發(fā)展，形成了很多太陽(yáng)能建筑一體化技術(shù)，同時(shí)節(jié)能涂層與光敏元件，也已經(jīng)投入市場(chǎng)應(yīng)用于建筑節(jié)能領(lǐng)域。
[0003]窗戶作為建筑物重要的組成部分，則被賦予了更多的功能，人們考慮將光伏與窗戶結(jié)合，即光伏窗，然而已有的光伏窗在夏季因表面溫度過高，致使光電轉(zhuǎn)換效率較低，從而影響發(fā)電效率。其次，光伏百葉組件固定在框架上，一天中不能時(shí)刻保持陽(yáng)光直射到光伏百葉組件上，光伏百葉組件接收陽(yáng)光直射輻射低，無(wú)跟蹤精度，且不能很好地解決光線不足時(shí)的采光問題，也存在著造價(jià)較高、不易安裝等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:基于上述問題，提供一種自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，通過采用雙層半密封窗體結(jié)構(gòu)并自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光，在光伏發(fā)電的同時(shí)加以擾流散熱，解決因溫度過高光伏光電轉(zhuǎn)換效率較低，太陽(yáng)直射輻射弱導(dǎo)致的光電轉(zhuǎn)換效率低，光線不足時(shí)采光受限以及光線過強(qiáng)導(dǎo)致的建筑能耗等問題。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，包括窗體組件、玻璃組件和光伏百葉組件，窗體組件包括窗體框架、安裝于窗體框架腔內(nèi)的百葉升降裝置和百葉傾角調(diào)節(jié)裝置、固定于窗體框架上的空冷開關(guān)，玻璃組件包括相對(duì)設(shè)置的將窗體框架密封的兩塊玻璃板，玻璃板朝向窗體框架內(nèi)腔的內(nèi)側(cè)面涂有油節(jié)能涂層，兩塊玻璃板之間形成空冷調(diào)節(jié)流道，光伏百葉組件包括采用串聯(lián)陣列模式的若干光伏百葉片，若干光伏百葉片并排安裝于窗體框架內(nèi)腔并與百葉傾角調(diào)節(jié)裝置連接，若干光伏百葉片的最中間一葉光伏百葉片的表面安裝有光敏元件，光敏元件線路連接有智能處理器。
[0006]進(jìn)一步地，百葉升降裝置包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、升降傳動(dòng)軸、提拉線和金屬薄板，提拉線的兩端分別連接升降傳動(dòng)軸和金屬薄板，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬薄板比光伏百葉片略長(zhǎng)，水平置于若干光伏百葉片的最下面一葉光伏百葉片的下方，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)線路連接有控制其運(yùn)行的百葉升降按鈕。
[0007]進(jìn)一步地，百葉傾角調(diào)節(jié)裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸和調(diào)節(jié)線，調(diào)節(jié)線的一端連接傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸，另一端依次穿過并固定連接每葉光伏百葉片，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)線路連接有控制其運(yùn)行的百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕。
[0008]進(jìn)一步地，空冷開關(guān)包括安裝于窗體框架上下表面的上空冷開關(guān)和下空冷開關(guān)，上空冷開關(guān)和下空冷開關(guān)的內(nèi)外移動(dòng)控制窗體框架內(nèi)腔與外界的空氣流通。
[0009 ]進(jìn)一步地，節(jié)能涂層的材質(zhì)為二氧化銀。節(jié)能涂層利用其溫控相變節(jié)能的同時(shí)在夏季可以將光反射到光伏組件上形成二次發(fā)電。
[0010]進(jìn)一步地，光伏百葉片連接有集電器或逆變器，光伏百葉組件產(chǎn)生的電能由集電器通過輸電導(dǎo)線收集進(jìn)入蓄電池供給建筑室內(nèi)用電，或者通過逆變器并網(wǎng)進(jìn)入公用電網(wǎng)。
[0011]進(jìn)一步地，光伏百葉片上安裝有若干采用串聯(lián)模式連接的電池片，每片電池片上并聯(lián)一個(gè)二極管以保護(hù)電路，當(dāng)單個(gè)或局部電池片出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)光伏百葉組件仍然可以正常工作。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:(I)利用光敏元件通過一維跟蹤方式，使光伏百葉組件能夠?qū)崟r(shí)跟蹤太陽(yáng)，光伏表面獲得最大化的太陽(yáng)直射輻射，大大提高光伏光電轉(zhuǎn)換效率，此外在光伏百葉跟蹤的同時(shí)將會(huì)在中空流道內(nèi)產(chǎn)生擾流，加速了光伏電池片的散熱，使得光電轉(zhuǎn)換效率得到進(jìn)一步提升，從而大大提高了整體發(fā)電效率，解決了傳統(tǒng)光伏窗發(fā)電效率過低的問題；(2)采用光伏百葉片串聯(lián)陣列的模式，結(jié)構(gòu)緊湊，可以進(jìn)行升降及傾角調(diào)節(jié)，從而控制采光程度，滿足室內(nèi)用戶的各項(xiàng)生活需求；(3)通過四個(gè)空冷開關(guān)的控制，可以改變夏季和冬季空氣的內(nèi)外循環(huán)模式，有助調(diào)節(jié)室內(nèi)的冷暖負(fù)荷，大大降低了建筑室內(nèi)能耗；
(4)節(jié)能涂層通過溫控相變感應(yīng)，在冬季增加透射，在夏季能將光反射到光伏百葉組件上形成二次發(fā)電。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]圖1為本實(shí)用新型的主視圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的剖面圖；
[0016]圖3為圖2中A處的局部放大圖；
[0017]圖4為含光敏元件的光伏百葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為百葉升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，a為上升過程，b為下降過程；
[0019]圖6為百葉傾角調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，a、b為兩種相反的傾角偏轉(zhuǎn)方式；
[0020]圖7為冬季內(nèi)循環(huán)采暖模式示意圖和夏季外循環(huán)散熱模式示意圖，a為冬季內(nèi)循環(huán)采暖模式，13為夏季外循環(huán)散熱模式；
[0021]圖8為全采光模式示意圖和全封閉模式示意圖，a為全采光模式，b為全封閉模式。
[0022]其中:1-1.上空冷開關(guān)，1-2.下空冷開關(guān)，2.百葉升降按鈕，3.百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕，4.光伏百葉片，5.光敏元件，6.金屬薄板，7.節(jié)能涂層，8-1.第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，8-2.第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，9.玻璃板，10.空冷調(diào)節(jié)流道，11.調(diào)節(jié)線，12.提拉線，13.升降傳動(dòng)軸，14.傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸，15.窗體框架，16.智能處理器，17.集電器，18.輸電導(dǎo)線，19.電池片，20.二極管。
【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0024]如圖1所示的I?4所示的一種自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，包括窗體組件、玻璃組件和光伏百葉組件，窗體組件包括窗體框架15、安裝于窗體框架15腔內(nèi)的百葉升降裝置和百葉傾角調(diào)節(jié)裝置、固定于窗體框架15上的空冷開關(guān)，玻璃組件包括相對(duì)設(shè)置的將窗體框架15密封的兩塊玻璃板9，玻璃板9朝向窗體框架15內(nèi)腔的內(nèi)側(cè)面涂有節(jié)能涂層7，兩塊玻璃板9之間形成空冷調(diào)節(jié)流道10，光伏百葉組件包括采用串聯(lián)陣列模式的若干光伏百葉片4，若干光伏百葉片4并排安裝于窗體框架15內(nèi)腔并與百葉傾角調(diào)節(jié)裝置連接，若干光伏百葉片4的最中間一葉光伏百葉片4的表面安裝有光敏元件5，光敏元件5線路連接有智能處理器16。
[0025]百葉升降裝置包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-1、升降傳動(dòng)軸13、提拉線12和金屬薄板6，提拉線12的兩端分別連接升降傳動(dòng)軸13和金屬薄板6，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-1驅(qū)動(dòng)升降傳動(dòng)軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬薄板6比光伏百葉片4略長(zhǎng)，水平置于若干光伏百葉片4的最下面一葉光伏百葉片4的下方，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-1線路連接有控制其運(yùn)行的百葉升降按鈕2。
[0026]百葉傾角調(diào)節(jié)裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-2、傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸14和調(diào)節(jié)線11，調(diào)節(jié)線11的一端連接傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸14，另一端依次穿過并固定連接每葉光伏百葉片4，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-2驅(qū)動(dòng)傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-2線路連接有控制其運(yùn)行的百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕3。
[0027]空冷開關(guān)包括安裝于窗體框架15上下表面的上空冷開關(guān)1-1和下空冷開關(guān)1-2，上空冷開關(guān)1-1和下空冷開關(guān)1-2的內(nèi)外移動(dòng)控制窗體框架15內(nèi)腔與外界的空氣流通。
[0028]節(jié)能涂層7的材質(zhì)為二氧化釩類涂層。
[0029]光伏百葉片4連接有集電器17或逆變器，光伏百葉組件產(chǎn)生的電能由集電器17通過輸電導(dǎo)線18收集進(jìn)入蓄電池供給建筑室內(nèi)用電，或者通過逆變器并網(wǎng)進(jìn)入公用電網(wǎng)。
[0030]光伏百葉片4上安裝有若干采用串聯(lián)模式連接的電池片19，每片電池片19上并聯(lián)一個(gè)二極管20。
[0031]如圖5所示，啟動(dòng)百葉升降按鈕2，由第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-1運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)升降傳動(dòng)軸13的傳動(dòng)，提拉線12帶動(dòng)金屬薄板6向上提升，金屬薄板6從下而上不斷收緊光伏百葉組件，實(shí)現(xiàn)光伏百葉組件的整體抬升，關(guān)閉百葉升降按鈕2。下降時(shí)再次啟動(dòng)百葉升降按鈕2，下降過程與上升過程相反。
[0032]如圖6所示，啟動(dòng)百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕3，由第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-2運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸14的傳動(dòng)，調(diào)節(jié)線11帶動(dòng)與其固定連接的光伏百葉片4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)光伏百葉片4傾角的改變，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到合適角度時(shí)，關(guān)閉百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕3。再次啟動(dòng)百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕3，光伏百葉片4傾角的再次偏轉(zhuǎn)。
[0033]當(dāng)光敏元件5工作時(shí)，智能處理器16將根據(jù)光敏元件5傳來的信號(hào)，實(shí)時(shí)控制第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)8-2，實(shí)現(xiàn)光伏百葉片4傾角的自動(dòng)改變，從而使得光伏百葉組件獲得最大化的太陽(yáng)直射輻射。
[0034]如圖7和圖8所示，下面將結(jié)合本發(fā)明的工作模式示意圖做進(jìn)一步說明，
[0035](I)冬季內(nèi)循環(huán)采暖模式
[0036]空冷開關(guān)的開關(guān)如圖7中a圖所示，使得窗體框架15內(nèi)腔與室內(nèi)環(huán)境連通，空氣通過在空冷調(diào)節(jié)流道10流動(dòng)與室內(nèi)構(gòu)成內(nèi)循環(huán)，空氣的循環(huán)流動(dòng)降低了光伏百葉組件表面的溫度，使得光電轉(zhuǎn)化效率提高，從而提高發(fā)電效率，并將熱量帶入室內(nèi)以供采暖，降低了室內(nèi)建筑熱負(fù)荷。由光敏元件5自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光從而控制光伏百葉片4的傾斜角度，充分接收太陽(yáng)直射輻射以提高發(fā)電效率，此外，光伏百葉片4傾角的改變將在空冷調(diào)節(jié)流道1內(nèi)形成擾流，加速了空冷調(diào)節(jié)，進(jìn)一步降低光伏百葉片4表面的溫度的同時(shí)加快與建筑室內(nèi)的換熱，熱量能夠更快得被帶入室內(nèi)進(jìn)行采暖。
[0037](2)夏季外循環(huán)散熱模式
[0038]空冷開關(guān)I的開關(guān)如圖7中b圖所示，使得窗體框架15內(nèi)腔與室外環(huán)境連通，空氣通過在空冷調(diào)節(jié)流道流動(dòng)10與室外構(gòu)成外循環(huán)，空氣的循環(huán)流動(dòng)將熱量帶到室外以進(jìn)行散熱，從而降低了光伏百葉組件表面的溫度，使得光電轉(zhuǎn)化效率得以提高。同樣由光敏元件5自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光，充分接收太陽(yáng)直射輻射以提高發(fā)電效率，在空冷調(diào)節(jié)流道10內(nèi)形成擾流，進(jìn)一步降低了光伏百葉片4表面的溫度的同時(shí)加快了與室外的換熱，熱量能夠更快得被帶出室外。另外由于節(jié)能涂層7的溫控相變感應(yīng)，將有效地減少通過窗戶形成的熱傳導(dǎo)，同時(shí)將光反射到光伏百葉組件上形成二次發(fā)電。
[0039](3)全米光模式
[0040]空冷開關(guān)I的開關(guān)如圖8中a圖所示，使得窗體框架15內(nèi)腔密封。當(dāng)室內(nèi)光線較弱時(shí)，室內(nèi)米光不足，如陰天或多云天氣，太陽(yáng)直射福射非常少，以散射太陽(yáng)光為主，按下百葉升降按鈕2，啟動(dòng)升降轉(zhuǎn)動(dòng)軸13，金屬薄板6向上移動(dòng)的同時(shí)收起光伏百葉組件，讓散射光線直接進(jìn)入室內(nèi)，以滿足用戶采光需求。
[0041 ] (4)全封閉模式
[0042]空冷開關(guān)I的開關(guān)如圖8中b圖所示，使得窗體框架15內(nèi)腔密封。當(dāng)出現(xiàn)特殊天氣或者保護(hù)家居的私密性時(shí)，按下百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕3，啟動(dòng)傾角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)軸14，光伏百葉片4不斷改變傾角，當(dāng)光伏百葉片4傾斜至最大程度，再次按下百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕3，關(guān)閉傾角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)軸14，光伏百葉組件呈豎直封閉狀態(tài)，以滿足用戶的特別需求。
[0043]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，其特征是:包括窗體組件、玻璃組件和光伏百葉組件，窗體組件包括窗體框架、安裝于窗體框架腔內(nèi)的百葉升降裝置和百葉傾角調(diào)節(jié)裝置、固定于窗體框架上的空冷開關(guān)，玻璃組件包括相對(duì)設(shè)置的將窗體框架密封的兩塊玻璃板，玻璃板朝向窗體框架內(nèi)腔的內(nèi)側(cè)面涂有節(jié)能涂層，兩塊玻璃板之間形成空冷調(diào)節(jié)流道，光伏百葉組件包括采用串聯(lián)陣列模式的若干光伏百葉片，若干光伏百葉片并排安裝于窗體框架內(nèi)腔并與百葉傾角調(diào)節(jié)裝置連接，若干光伏百葉片的最中間一葉光伏百葉片的表面安裝有光敏元件，光敏元件線路連接有智能處理器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，其特征是:所述的百葉升降裝置包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、升降傳動(dòng)軸、提拉線和金屬薄板，提拉線的兩端分別連接升降傳動(dòng)軸和金屬薄板，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬薄板比光伏百葉片略長(zhǎng)，水平置于若干光伏百葉片的最下面一葉光伏百葉片的下方，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)線路連接有控制其運(yùn)行的百葉升降按鈕。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，其特征是:所述的百葉傾角調(diào)節(jié)裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸和調(diào)節(jié)線，調(diào)節(jié)線的一端連接傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸，另一端依次穿過并固定連接每葉光伏百葉片，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傾角調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)線路連接有控制其運(yùn)行的百葉傾角調(diào)節(jié)按鈕。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，其特征是:所述的空冷開關(guān)包括安裝于窗體框架上、下側(cè)的上空冷開關(guān)和下空冷開關(guān)，上空冷開關(guān)和下空冷開關(guān)的內(nèi)外移動(dòng)控制窗體框架內(nèi)腔與外界的空氣流通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，其特征是:所述的節(jié)能涂層的材質(zhì)為二氧化釩。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，其特征是:所述的光伏百葉片連接有集電器或逆變器，光伏百葉組件產(chǎn)生的電能由集電器通過輸電導(dǎo)線收集進(jìn)入蓄電池供給建筑室內(nèi)用電，或者通過逆變器并網(wǎng)進(jìn)入公用電網(wǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追光百葉簾式光伏窗，其特征是:所述的光伏百葉片上安裝有若干采用串聯(lián)模式連接的電池片，每片電池片上并聯(lián)一個(gè)二極管。
【文檔編號(hào)】E06B9/262GK205477269SQ201620026504
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日
【發(fā)明人】陳海飛, 蔡寶瑞, 王超偉, 郭晶晶
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)