CN102650188A - 隔热型遮阳节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃窗遮阳装置，具体公开了一种隔热型遮阳节能装置。其包括一中空玻璃体、多片平行设置的百叶、以及驱动所述百叶翻转的驱动装置；所述中空玻璃体的内部中空部分构成一密闭腔体；所述百叶安装在所述密闭腔体内；在所述百叶正反面分别设置有高反射率涂层和低反射率涂层；在所述密闭腔体面向室内一侧的腔体壁上设置有低发射率镀膜。本发明不仅仅解决了积灰问题，而且在遮阳时还解决了二次传热的问题，使得本发明的隔热效果更好。

Description

隔热型遮阳节能装置

技术领域

本发明涉及一种玻璃窗遮阳装置，具体涉及一种隔热型遮阳节能装置。

背景技术

建筑物一年四季暴露在不同的室外气象条件下，通常是夏热冬冷。然而，人们都希望室内的温度能够冬暖夏凉，如果完全依靠空调系统或者暖气系统，那将十分的耗能。于是，构建节能建筑就十分必要，在现有的节能建筑物中遮阳系统就起着至关重要的作用。

现在主流的遮阳系统主要分为外遮阳系统、内遮阳系统和呼吸幕墙遮阳系统，这三种遮阳系统各有其优缺点：

其中，外遮阳系统单从热工角度看是个比较好的解决方案，将太阳辐射热完全屏蔽在室外，但是外遮阳还有如积灰、可靠性差、不易检修、影响美观、冬天无法有效利用太阳等缺点；

其中，内遮阳系统解决了外遮阳系统的缺点，但是从热工角度来看，没有起到应有的效果，太阳辐射加热遮阳板，热量还是保留在室内，此外内遮阳还有诸如积灰、易损、无人调节等缺点；

其中，呼吸幕墙系统保留了外遮阳的优点，还提高了外遮阳的可靠性，但是还有如积灰、无法排热、造价昂贵等显著缺点。

因此，遮阳系统中积灰、热量控制、成本高等问题亟待解决。

现有三种遮阳系统还有一个技术难点就是二次传热的问题，因为遮阳虽然挡住了太阳光，但是遮阳部件本身会被加热，如果这部分热量不被控制好，就会传入室内。

随着现有技术的进一步发展，如今遮阳系统中又有了中间遮阳的改良，如中国公开号为CN 201196008Y的实用新型专利涉及一种冬暖夏凉中空百叶窗，主要是采用中间遮阳的方式，设置双层中空玻璃窗，中间加装两面涂有反射材料的百叶窗帘，根据季节、天气的改变随意选择叶片的翻转角度以调节室内温度，成本比呼吸幕墙要低廉得多；同时也可以通过中空玻璃窗内的百叶窗来调节温度，从效果和社会发展的角度来讲也是稍有不足。

首先，该专利主要通过双面反射控制热量，但是百叶被加热后，一部分热量依旧传递到室内，隔热效果无法达到预期；

其次，随着社会的进步，建筑智能化的要求也越来越高，应用智能建筑一体化系统不但可以合理地控制装置，避免能源的浪费，同时也可以给人们的工作和生活带来许多便捷。

同时，中国公告号为CN 2775270Y的实用新型专利公开了一种中空玻璃百叶窗，主要由中空玻璃窗体及百叶窗帘组合构成，在中空玻璃夹层内安置百叶窗帘，百叶窗帘同样会吸收热量，这样部分热量依旧会传递到室内影响隔热效果。

又如中国公告号为CN 201196009Y的实用新型专利公开了一种高效节能窗，主要包括窗框、窗玻璃、百叶卷帘及其调节装置、外遮阳及其伸缩装置，其关于热量的传输主要是通过窗框的材料变化来控制，窗框内的两层普通玻璃之间装设有百叶卷帘，百叶卷帘吸收阳光后仍产生热量，部分热量会向室内扩散影响隔热效果。

再如中国公开号为CN 101358505A的发明专利公开了一种夏天自身具有遮阳功能，冬天又能将阳光反射进室内的玻璃窗和幕墙，设定建筑的每一层围护结构的玻璃窗或幕墙外层设有移动窗体，移动后窗体可与窗户或幕墙主体形成一定角度，本发明结构简单，易于生产和使用，然而很明显地仍然摆脱不了遮阳系统普遍的积灰的特点，同时夏天太阳光线穿过窗户，窗户自身就会吸收光线产生热量，热量向室内扩散时必然也会影响窗户本身的隔热效果。

综上，现有遮阳装置主要用于遮阳，仍然存在遮阳装置本身二次传热、以及积灰影响隔热效果的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种隔热效果更好、且不积灰的隔热型遮阳节能装置。

为实现上述发明目的，本发明所采用技术方案如下：

一种隔热型遮阳节能装置，包括一中空玻璃体、多片平行设置的百叶、以及驱动所述百叶翻转的驱动装置；所述中空玻璃体的内部中空部分构成一密闭腔体；所述百叶安装在所述密闭腔体内；在所述百叶正反面分别设置有高反射率涂层和低反射率涂层；在所述密闭腔体面向室内一侧的腔体壁上设置有低发射率镀膜。

所述隔热型遮阳节能装置，为了降低本装置的导热率，在所述密闭腔体内封装有惰性气体。

所述隔热型遮阳节能装置，为了能够使得本装置能够自动跟踪太阳，在所述驱动装置的控制端连接有一中央处理器，所述中央处理器根据当前日期与时间信号、以及本装置实际所在位置的经纬度信号计算得出太阳高度角，并根据所述太阳高度角信号控制所述驱动装置动作以使所述百叶按照预设的角度翻转。采用日期信号、时间信号、以及装置实际所在位置的经纬度信号来计算得到太阳高度角，比现有技术中根据光照传感器来计算太阳高度角更加准确可靠。

所述隔热型遮阳节能装置，为了使得本发明更加实用，在所述中央处理器的信号输入端还连接有温度传感器和光照传感器，所述中央处理器根据所述温度传感器的温度信号、以及所述光照传感器的光照信号控制所述驱动装置动作以使所述百叶按照预设的角度翻转。如有了环境温度与光照信号，可将本发明设置为多种自动控制模式，比如：夏季白天，夏季阴天，夏季夜晚，冬季白天，冬季阴天，冬季夜晚，在各个模式下控制百叶翻转不同的角度，进而实现对传导进入室内的热量多少进行控制。

所述隔热型遮阳节能装置，为了满足人们对于室内温度与光线的不同需求，在所述中央处理器的信号输入端还连接有一手动调节开关，所述中央处理器根据所述手动调节开关传送的调节信号调节所述百叶的翻转角度。因为，预设程序控制的百叶翻转角度可满足绝大多数人对于温度与光线的需求，但是不同人的对于温度与光线的感官是不相同的，为了满足各种人群的需要，故设计了手动调节开关。

本发明遮阳时，其百叶的高反射率涂层面朝向太阳(最好与太阳光线垂直)，可将98％的太阳光反射回去，阻挡大部分阳光在室外，降低室内的热量。本发明在密闭腔体面向室内一侧的腔体壁上设置有低发射率镀膜，其镀膜层具有对可见光高透过、以及对中远红外线高反射的特性，从而保证被加热的遮阳装置辐射热量被阻隔在室外，解决现有遮阳装置的二次传热的问题，同时，百叶本身也会阻隔对流传热，因此本发明隔热效果更好。

本发明采用密封腔体设计，反射太阳光线的百叶安装在密闭腔体中，从根本上解决了积灰问题。

附图说明

此附图说明所提供的图片用来辅助对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明中空玻璃部分的剖视结构示意图；

图2为本发明的电原理结构示意图。

图示：

1、中空玻璃体                         2、百叶

3、高反射率涂层                       4、低反射率涂层

5、低发射率镀膜                       6、驱动装置

7、中央处理器                         8、温度传感器

9、光照传感器                         10、手动调节开关

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本发明，在本发明的示意性实施及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与2所示，本实施例公开了一种较佳的实施方式，本发明包括中空玻璃体1、多片平行设置的百叶2、以及驱动所述百叶翻转的驱动装置6；为了使得本发明更加耐用以及方便镀膜，中空玻璃体1为钢化玻璃，百叶2为合金百叶；在中空玻璃体1的内部中空部分构成一密闭腔体，百叶2就安装在该密闭腔体内，在百叶2正反面分别设置有高反射率涂层3和低反射率涂层4，在密闭腔体面向室内一侧的腔体壁上设置有低发射率镀膜5，低发射率镀膜5用于将被加热的遮阳装置辐射热量被阻隔在室外以解决现有遮阳装置的二次传热的问题；为了降低本装置的导热率，在所述密闭腔体内封装有惰性气体。

如图2所示，本发明还包括中央处理器7、温度传感器8、光照传感器9、以及手动调节开关10，中央处理器7连接在驱动装置5的控制端，温度传感器8、光照传感器9、以及手动调节开关10连接在中央处理器7的信号输入端；所述中央处理器7根据当前日期与时间信号、以及本装置实际所在位置的经纬度信号计算得出太阳高度角，并根据所述太阳高度角信号控制所述驱动装置动作以使所述百叶按照预设的角度翻转；所述中央处理器7根据所述温度传感器8的温度信号、以及所述光照传感器9的光照信号控制所述驱动装置6动作以使所述百叶2按照预设的角度翻转；手动调节开关10连接在所述中央处理器7的信号输入端，中央处理器7根据所述手动调节开关10传送的调节信号调节所述百叶2的翻转角度，以满足人们对于室内温度与光线的不同需求。

其中，太阳高度角的计算公式如下：

Sinhs＝sinδsinφ+cosδcosφcosω

公式中：

hs：太阳高度角(夏季百叶角度＝太阳高度角，冬季百叶角度＝180-太阳高度角)

δ：太阳赤纬

{(90±23.5)-纬度-y*0.25(y值则表示与下至，冬至相隔的天数)}

φ：当地的纬度

ω为太阳时角，以当地正午为0°，上午为负，每小时-15°，下午为正，每小时+15°，ω在赤道面上每小时变化为＝15°。

本发明在使用时，可工作在手动与自动两个模式。手动时通过手动调节开关10给一个控制信号给中央处理器7，从而按照使用者的需求来调节。在自动控制的模式下面，百叶的角度和高度完全由中央处理器预设的程序计算的最佳结果控制。

其中自动模式可根据温度传感器8和光照传感器9采集的温度与光照信号来定义，本实施例将自动模式分为：夏季白天，夏季阴天，夏季夜晚，冬季白天，冬季阴天，冬季夜晚。

根据温度，可判断冬季，夏季，大于20摄氏度为夏季，小于等于20度则为冬季；

白天分为晴天，阴天，当光照值＞＝500lux则为晴天，光照值＜500lux且＞100Lux时则为阴天；

夜晚：当光照值＜＝100lux，则为夜晚。

模式运作：夏季晴天，冬季晴天：百叶跟踪太阳角度翻转(即如图1所示，让百叶的高反射率涂层面向太阳，与太阳光线垂直)；夏季，百叶角度在高反射率涂层面与水平面呈0°到90°夹角内翻转，可以遮挡光照。

冬季，百叶角度在高反射率涂层面与水平面呈90°-180°夹角内翻转，可以将光照折射入室内；

夏季阴天，冬季阴天：百叶处于水平状态，与水平面的夹角为0°。

图1为本发明应用于南方夏季的示意图，合金百叶通过安装于室外的温度传感器与光照传感器自动跟踪太阳直射的角度，高反射涂层朝外，反射98％的太阳光，阻挡大部分阳光在室外，降低室内的热量，从而降低空调的负荷，以起到节能减排的效果。本发明通过温度传感器，可以判断处于冬季模式，还是夏季模式，再根据光照传感器，可以判断出晴天，阴天，还是夜晚，处于晴天时，则根据太阳角度调节百叶角度，处于阴天时则为90°，夜晚处于闭合状态。

南方天气炎热，以散热为主，低发射率镀膜层可阻隔绝大多数的长波辐射率，将室外热量与百叶本身产生的长波辐射阻隔在室外，起到隔热的作用。

下面以上海为例，上海市夏季基本上从5月15日到10月15日，则在此段时间内通过东、南、西、北、以及天棚朝向的三种窗户(普通单层玻璃构造的遮阳装置、一般中空玻璃构造的遮阳装置、本发明装置)，白天晴天单位面积进入室内的热量对比如下表所示，单位为(kWh/m2)：

将使用本发明与现有两种遮阳装置单位面积进入室内的热量相减，得本发明相对于其它两种遮阳装置多阻挡的热量情况如下表，单位为(kWh/m2)：

将本发明多阻挡的热量与采用现有两种遮阳装置进入室内的热量相比，得相对节能率见下表：

综上所述，本发明全年与其他两类窗户相比节能情况见下表，单位(kWh/m2)：

根据实际检测与计算分析，主要热工性能参数见下表：

注：

1.K值代表窗户的保温性能。越低越好。

2.SHGC代表窗户的阳光得热能力。

冬季越高越好，夏季越低越好。

本发明隔热型遮阳节能装置解决了长期以来遮阳系统隔热效果无法达到预期的问题，夏季阳光热获取系数比普通中空双层玻璃窗降低60％，比普通低发射率镀膜双层玻璃窗降低45％左右，同时还能达到比较显著的节能减排效果，以本遮阳装置夏季南向为例，相比单层玻璃本发明耗能降低75％左右，相比双层中空玻璃本发明耗能降低71％左右。因此，主要运用于南方遮阳。

本发明在冬季时，低反射率涂层面向太阳，其百叶角度在高反射率涂层面与水平面呈90°-180°夹角内翻转，可以将光照折射入室内，起到一个保暖而不是散热的作用。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种隔热型遮阳节能装置，包括一中空玻璃体、多片平行设置的百叶、以及驱动所述百叶翻转的驱动装置，其特征在于：

所述中空玻璃体的内部中空部分构成一密闭腔体；

所述百叶安装在所述密闭腔体内；

在所述百叶正反面分别设置有高反射率涂层和低反射率涂层；

在所述密闭腔体面向室内一侧的腔体壁上设置有低发射率镀膜。

2.根据权利要求1所述的隔热型遮阳节能装置，其特征在于：

在所述密闭腔体内封装有惰性气体。

3.根据权利要求1所述的隔热型遮阳节能装置，其特征在于：

在所述驱动装置的控制端连接有一中央处理器；

所述中央处理器根据当前日期与时间信号、以及本装置实际所在位置的经纬度信号计算得出太阳高度角，并根据所述太阳高度角信号控制所述驱动装置动作以使所述百叶按照预设的角度翻转。

4.根据权利要求3所述的隔热型遮阳节能装置，其特征在于：

在所述中央处理器的信号输入端还连接有温度传感器和光照传感器；

所述中央处理器根据所述温度传感器的温度信号、以及所述光照传感器的光照信号控制所述驱动装置动作以使所述百叶按照预设的角度翻转。

5.根据权利要求3所述的隔热型遮阳节能装置，其特征在于：

在所述中央处理器的信号输入端还连接有一手动调节开关；

所述中央处理器根据所述手动调节开关传送的调节信号调节所述百叶的翻转角度。

6.根据权利要求1所述的隔热型遮阳节能装置，其特征在于：

所述中空玻璃体为钢化玻璃。

7.根据权利要求1所述的隔热型遮阳节能装置，其特征在于：

所述百叶为合金百叶。

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