CN105971477B - 一种太阳能百叶窗 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能百叶窗，可有效解决现有光能利用率低，占用空间大，室内自然采光不足，成本高的问题，其解决的技术方案是，包括窗体、太阳能百叶式叶片和检测控制装置，太阳能百叶式叶片与高透光隔板依次交替纵向安装在窗体上，太阳能百叶式叶片横向一端装在设置在窗体上端的从动转轴上，检测控制装置安装在窗体的一侧上方，动力装置、储能装置分别安装于窗体另一侧的上方和下方，动力装置与从动转轴相连，动力装置经检测控制装置与储能装置相连接，本发明结构新颖独特，操作简单，安装使用方便，光能利用率高，增加室内自然进光量，节能环保，实用性强，节省空间，是太阳能窗户上的创新。

Description

一种太阳能百叶窗
技术领域
本发明涉及太阳能窗户，特别是一种太阳能百叶窗。
背景技术
现有的太阳能窗户包括窗体、光伏板，光伏板安装在窗体外侧上方，成“雨搭”形式，能够利用太阳能，并且具有遮雨、遮阳的功能；但该窗户创新不足，仅是将传统雨搭替换为光伏板，光伏板角度不可调节，光能利用率低，占用空间大，影响建筑物美观；还有一种百叶式窗户需要手动调节百叶式叶片的开启与闭合，百叶式叶片在阳光下的阴影会遮挡沿阳光方向相邻光伏板，降低其发电效率并且受限于传统窗体竖直安装的方式，在叶片闭合时光伏板与太阳光线的角度不利于光能的利用，这都造成了光能利用率低、室内自然采光不足、成本升高的问题；其使用并不尽人意，因此太阳能窗户上的改进和创新势在必行。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种太阳能百叶窗，可有效解决现有光能利用率低，占用空间大，室内自然采光不足，成本高的问题。
本发明解决的技术方案是，包括窗体、太阳能百叶式叶片和检测控制装置，太阳能百叶式叶片与高透光隔板依次交替纵向安装在窗体上，太阳能百叶式叶片横向一端装在设置在窗体上端的从动转轴上，检测控制装置安装在窗体的一侧上方，动力装置、储能装置分别安装于窗体另一侧的上方和下方，动力装置与从动转轴相连，动力装置经检测控制装置与储能装置相连接，太阳能百叶式叶片的开合及追踪受检测控制装置控制，动力装置为太阳能百叶式叶片转动提供动力，储能装置为动力装置提供电能。
本发明结构新颖独特，操作简单，安装使用方便，光能利用率高，增加室内自然进光量，节能环保，实用性强，节省空间，并能够解决现有太阳能百叶窗百叶式叶片在阳光下的阴影遮挡，沿阳光方向相邻光伏板及窗体竖直安装不能很好适应太阳高度角，降低太阳能电池发电效率的问题，同时高透光隔板也增加了室内的自然进光量并增强窗体的机械强度，室内自然采光充足，是太阳能窗户上的创新。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的动力装置局部放大图。
图3为本发明储能装置局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-3给出，本发明包括窗体、太阳能百叶式叶片和检测控制装置，太阳能百叶式叶片2与高透光隔板1依次交替纵向安装在窗体3上，太阳能百叶式叶片2横向一端装在设置在窗体3上端的从动转轴4上，检测控制装置5安装在窗体3的一侧上方，动力装置6、储能装置7分别安装于窗体另一侧的上方和下方，动力装置6与从动转轴4相连，动力装置6经检测控制装置5与储能装置7相连接，太阳能百叶式叶片2的开合及追踪受检测控制装置5控制，动力装置6为太阳能百叶式叶片2转动提供动力，储能装置7为动力装置6提供电能。
为了保证使用效果，所述的窗体3与水平面呈可调节的夹角，夹角角度为0-180°，此夹角可根据安装地不同地理纬度和不同使用方式设置不同角度，以便获得最佳太阳能利用率和最佳用户体验。
所述的动力装置6由步进电机6a、传动杆6c和连接节点6d构成，步进电机6a的主动转轴6b上装有传动杆6c，传动杆6c两端装有连接节点6d，连接节点6d与从动转轴4相连接，步进电机6a与检测控制装置5的控制器5d相连接。
所述的储能装置7由PWM充放电控制器7a、逆变器7b和蓄电池7c构成，蓄电池7c的输入端经PWM充放电控制器7a与太阳能百叶式叶片2的输出端相连，蓄电池7c的输出端经逆变器7b与动力装置6及检测控制装置5相连。
所述的储能装置7上装有手动控制旋钮8，手动控制旋钮8与PWM充放电控制器7a相连，太阳百叶式叶片2可根据天气情况实时自动追踪太阳方位，也可由手动控制旋钮8终止智能追踪切换为手动调节。
所述的检测控制装置5由光照强度传感器5a、温度传感器5b、湿度传感器5c和控制器5d构成，光照强度传感器5a、温度传感器5b、湿度传感器5c均与控制器5d相连接。
所述的控制器5d为单片机控制器（如8051单片机控制器）或可编程控制器。
本发明的使用情况是，窗体3正南方向放置并与水平面成一定可调节的夹角，太阳能百叶式叶片2通过从动转轴4面向正南方向纵向安装于窗体3上，百叶式叶片2的开合及追踪受检测控制装置控制，动力装置6为其提供转动所需动力，太阳百叶式叶片2可根据天气情况实时追踪太阳方位，也可由手动控制旋钮8终止智能追踪切换为手动调节，动力装置6经检测控制装置5与储能装置7连接，检测控制装置5为其提供控制信号，储能装置7为其提供电能。
高透光隔板1采用光线透过率极高的材质，与太阳能百叶式叶片2交替安装在窗体3上。在太阳百叶式叶片2一天中追踪太阳方位过程中会产生阴影遮挡沿阳光方向相邻的百叶式叶片，降低其发电效率；高透光隔板1的设计可增加相邻百叶式叶片的间距，使前面所述的阴影始终不再落到相邻百叶式叶片上，从而提高整体太阳能电池的利用率，同时高透光隔板1还兼具有增加室内自然进光量和增加窗体3机械强度的作用。
步进电机6a受控制器5d控制，其产生的动力经主动转轴6b、传动杆6c、连接节点6d、从动转轴4传递给太阳能百叶式叶片2并带动其转动，切换为手动控制后手动控制旋钮8也可调节动力装置控制太阳能百叶式叶片2转动。
太阳能百叶式叶片2吸收太阳能将其转化为电能储存在蓄电池7c中，经PWM充放电控制器7a为动力装置6及检测控制装置5提供电能，检测控制装置5所配置控制器5d采用单片机控制器或可编程控制器，控制器5d能收集光照强度传感器5a、温度传感器5b、湿度传感器5c采集的天气信息，经处理后发出控制信号调控动力装置6所配置的步进电机6a，在主动转轴6b、传动杆6c、传动节点6d、从动转轴4的辅助下动力经步进电机6a、主动转轴6b、传动杆6c、传动节点6d传递到太阳能百叶式叶片2使其绕从动转轴4转动，实现一天中太阳能百叶式叶片2对太阳方位角的实时追踪；临近夜晚光照传感器5a检测到光照强度低于设定阈值时控制器5d则终止追踪程序并给步进电机6a发出信号使太阳能百叶式叶片2恢复到初始位置，关闭百叶窗，第二天黎明随着光照强度增加到设定阈值时追踪重新启动，以此往复运行。温度传感器5b监测室外环境温度，当监测值低于设定的低温阈值或者湿度传感器5c监测到室外湿度超过设定最大湿度阈值时，则判断为低温、雨雪等恶劣天气并主动终止追踪关闭百叶窗。使用者也可根据需求通过手动控制旋钮8手动调节百叶式的开合。
申请人要指出的是，上述给出的结构仅是作为实施例用于说明本发明的具体实施方式，而不是用以限制限制本发明，凡在本发明给出的精神和原则之内，所作的任何等同等效的替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明结构新颖独特，操作简单，安装使用方便，光能利用率高，增加室内自然进光量，节能环保，实用性强，节省空间，并能够解决现有太阳能百叶窗百叶式叶片在阳光下的阴影遮挡，沿阳光方向相邻光伏板及窗体竖直安装不能很好适应太阳高度角，降低太阳能电池发电效率的问题，同时高透光隔板也增加了室内的自然进光量并增强窗体的机械强度，室内自然采光充足，是一种节能环保的太阳能百叶式窗户，具有良好的经济和社会效益。

Claims (6)

1.一种太阳能百叶窗，包括窗体、太阳能百叶式叶片和检测控制装置，其特征在于，太阳能百叶式叶片(2)与高透光隔板(1)依次交替纵向安装在窗体(3)上，太阳能百叶式叶片(2)横向一端装在设置在窗体(3)上端的从动转轴(4)上，检测控制装置(5)安装在窗体(3)的一侧上方，动力装置(6)、储能装置(7)分别安装于窗体另一侧的上方和下方，所述的动力装置(6)由步进电机(6a)、传动杆(6c)和连接节点(6d)构成，步进电机(6a)的主动转轴(6b)上装有传动杆(6c)，传动杆(6c)两端装有连接节点(6d)，连接节点(6d)与从动转轴(4)相连接，步进电机(6a)与检测控制装置(5)的控制器(5d)相连接，动力装置(6)经检测控制装置(5)与储能装置(7)相连接，太阳能百叶式叶片(2)的开合及追踪受检测控制装置(5)控制，动力装置(6)为太阳能百叶式叶片(2)转动提供动力，储能装置(7)为动力装置(6)提供电能。
2.根据权利要求1所述的太阳能百叶窗，其特征在于，所述的窗体(3)与水平面呈可调节的夹角，夹角角度为0-180°，此夹角可根据安装地不同地理纬度和不同使用方式设置不同角度，以便获得最佳太阳能利用率和最佳用户体验。
3.根据权利要求1所述的太阳能百叶窗，其特征在于，所述的储能装置(7)由PWM充放电控制器(7a)、逆变器(7b)和蓄电池(7c)构成，蓄电池(7c)的输入端经PWM充放电控制器(7a)与太阳能百叶式叶片(2)的输出端相连，蓄电池(7c)的输出端经逆变器(7b)与动力装置(6)及检测控制装置(5)相连。
4.根据权利要求3所述的太阳能百叶窗，其特征在于，所述的储能装置(7)上装有手动控制旋钮(8)，手动控制旋钮(8)与PWM充放电控制器(7a)相连，太阳百叶式叶片(2)可根据天气情况实时自动追踪太阳方位，也可由手动控制旋钮(8)终止智能追踪切换为手动调节。
5.根据权利要求1所述的太阳能百叶窗，其特征在于，所述的检测控制装置(5)由光照强度传感器(5a)、温度传感器(5b)、湿度传感器(5c)和控制器(5d)构成，光照强度传感器(5a)、温度传感器(5b)、湿度传感器(5c)均与控制器(5d)相连接。
6.根据权利要求5所述的太阳能百叶窗，其特征在于，所述的控制器(5d)为单片机控制器或可编程控制器。
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