CN107816296A - 一种光伏幕墙用智能折叠窗 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏幕墙用智能折叠窗，包括相配装的折叠窗体和窗框，所述窗框固定嵌装在建筑物墙面上，所述折叠窗体由上下并列设置的至少两块光伏组件构成，相邻光伏组件间通过固定合页铰接在一起；所述窗框顶边框的下方通过支架固定设置有用于控制折叠窗体开启或关闭的升降机构、控制升降机构作业的控制装置以及为控制装置和升降机构供电的电源设备；位于顶部的光伏组件通过固定合页与支架相铰接，位于底部的光伏组件底端与升降机构的动作端通过固定合页相连接。本发明实现了光伏与折叠窗的结合，既增大了建筑物幕墙的面积，提高了发电效率，又能够满足开窗通风换气时光线照射的调节需求，避免了阳光直晒，有效保护了室内的家具家电设备。

Description

一种光伏幕墙用智能折叠窗
技术领域
本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，特别是一种光伏幕墙使用的折叠窗。
背景技术
光伏发电与建筑相结合，不仅具有节能环保的功能，而且外形美观时尚。太阳能光伏发电系统的核心部件是光伏组件，系统由若干数量的光伏组件串联或并联构成，而光伏组件又是由若干单体光伏电池片串联或并联构成的，光伏组件的电性能优劣对整个光伏发电系统的功率输出起到最为至关重要的作用。具有发电功能的光伏组件会被安装到建筑物的墙面称作为幕墙。
为提高人们的生活质量，建筑物的阳面墙面上通常设置有窗户，可进行室内外空气交换，窗户的设置减少了光伏幕墙的面积，另外窗户的设置还存在一个较大的问题：窗户打开时，必定导致太阳光线直接照射室内，当阳光直射入屋内时，会造成家具、地板等暴晒损坏的问题，电视电脑屏幕遭日照眩光、纸制品长期经过暴晒都会发生损坏现象。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种光伏幕墙用智能折叠窗，用于实现光伏发电与折叠窗的结合，既能够增大幕墙的面积，提高发电效率，又能够满足通风换气时光线照射的调节需求。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种光伏幕墙用智能折叠窗，包括相配装的折叠窗体和窗框，所述窗框固定嵌装在建筑物墙面上，所述折叠窗体由上下并列设置的至少两块光伏组件构成，相邻光伏组件间通过固定合页铰接在一起；所述窗框顶边框的下方通过支架固定设置有用于控制折叠窗体开启或关闭的升降机构、控制升降机构作业的控制装置以及为控制装置和升降机构供电的电源设备；位于顶部的光伏组件通过固定合页与支架相铰接，位于底部的光伏组件底端与升降机构的动作端通过固定合页相连接。
上述一种光伏幕墙用智能折叠窗，所述升降机构包括位于支架上的电机和上下并列在窗框侧边框内侧的两个链轮，电机的输出端通过联轴器连接顶部链轮的驱动轴，两链轮之间通过主动链条连接；窗框顶边框下方的支架上还设置一与顶部链轮前后并列的滑轮，滑轮上绕制有被动链条，被动链条靠近主动链条的一端通过平衡块与主动链条固定连接，被动链条位于窗框外侧的一端与折叠窗体底部光伏组件的底端固定合页固定连接。
上述一种光伏幕墙用智能折叠窗，设置升降机构的窗框侧边框上还开设有竖直的滑槽，滑槽内滑动配装有滚动件，所述折叠窗体顶部的光伏组件内侧中部通过固定合页铰接一支撑杆，支撑杆的另一端与滚动件相铰接。
根据权利要求2所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：所述电源设备包括光伏发电电源、蓄电池和备用电源，光伏发电电源的电源端通过导线与各光伏组件电连接，光伏电电源的输出端连接蓄电池的输入端，蓄电池和备用电源的输出端经继电器连接控制装置和电机的电源端。
上述一种光伏幕墙用智能折叠窗，所述控制装置包括用于控制电机正反转以及电源设备供电状态的控制器，控制器的输出端连接电机的受控端和继电器的受控端。
上述一种光伏幕墙用智能折叠窗，所述窗框位于室内的边框上设置有用于监测室内温湿度的温湿度传感器，温湿度传感器的输出端连接控制器的输入端；所述控制装置还包括与外部显示终端进行数据传输的无线收发模块。
上述一种光伏幕墙用智能折叠窗，所述控制装置还包括设置在窗框上用于感应是否有人靠近的雷达感应器以及发出报警信号的报警器，雷达感应器的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接报警器的输入端。
上述一种光伏幕墙用智能折叠窗，所述控制装置还包括设置有手动按钮、自动按钮以及密码键盘的控制面板，控制面板的信号线连接控制器的输入端。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明将建筑物立面围护、节能、太阳能转换等多种功能集为一体，实现了光伏与折叠窗的结合，既增大了建筑物幕墙的面积，提高了发电效率，又能够满足开窗通风换气时光线照射的调节需求，避免了阳光直晒，有效保护了室内的家具家电设备。
本发明的折叠窗体采用向上开启方式，可根据实际需求来控制窗体的开启角度，不仅能够起到通风换气的作用，还能够起到遮阳的作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明在关闭状态下的结构示意图；
图3为本发明的在开启状态的结构示意图；
图4为本发明的电气原理框图。
其中：1、窗框，2、光伏组件，3、固定合页，4、滑轮，5、链轮，6、电机及控制器，7、雷达感应器，8、平衡块，9、支撑杆，10、滚动件，11、被动链条，12、温湿度传感器。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种光伏幕墙用智能折叠窗，其结构如图1所示，包括相配装的折叠窗体和窗框，窗框固定嵌装在建筑物墙面上，折叠窗体能够在窗框内开启或闭合，从而改变窗户的状态。
折叠窗体为结合窗户和光伏组件的幕墙结构，由上下并列设置的至少两块光伏组件2构成，相邻光伏组件间通过固定合页3铰接在一起，位于顶部的光伏组件通过固定合页与支架相铰接，位于底部的光伏组件底端与升降机构的动作端通过固定合页相连接。当窗框面积较大时，可采用四块或者六块光伏组件上下并列设置构成。
窗框顶部通过支架设置有升降机构、控制装置和电源设备，升降机构用于在控制装置的指令下控制折叠窗体的开启或关闭，电源设备用于为控制装置和升降机构供电。
电源设备包括光伏发电电源、蓄电池、继电器和备用电源，光伏发电电源的电源端通过导线与各光伏组件电连接，光伏电电源的输出端连接蓄电池的输入端，蓄电池和备用电源的输出端经继电器连接控制装置和电机的电源端。光伏组件所发电量存储到蓄电池中，供用电设备使用；当光伏所发电量不足以供电时，控制装置通过控制继电器动作来启动备电电源进行供电。
升降机构的结构如图1所示，包括位于支架上的电机和上下并列在窗框侧边框内侧的两个链轮5，电机的输出端通过联轴器连接顶部链轮的驱动轴，两链轮之间通过主动链条连接，主动链条采用闭合式结构；窗框顶边框下方的支架上还设置一与顶部链轮前后并列的滑轮4，滑轮4上绕制有被动链条11，被动链条11为非闭合的U型结构，被动链条11靠近主动链条的一端通过平衡块8与主动链条固定连接，被动链条11位于窗框外侧的一端与折叠窗体底部光伏组件的底端固定合页固定连接，通过主动链条的移动带动平衡块移动，进而改变被动链条的状态，进一步改变折叠窗体中各光伏组件的位置状态。
为保证折叠窗体升降过程中的平稳性，在设置升降机构的窗框侧边框上还开设了一条竖直的滑槽，滑槽内滑动配装有滚动件10；折叠窗体顶部的光伏组件内侧中部通过固定合页铰接一支撑杆9，支撑杆9的另一端与滚动件10相铰接。当折叠窗体中的光伏组件位置状态发生变化时，滚动件随之在滑槽内运动，光伏组件在支撑杆9的支撑作用下，可以降低电机启动力，减少供电带载强度。
控制装置包括控制器、温湿度传感器、无线收发模块、雷达感应器、报警器和控制面板，上述各部件之间的电气连接关系如图4所示；具体为：控制器的输入端分别与温湿度传感器、雷达感应器和控制面板输入端连接，控制器的输出端分别与报警器、电机以及继电器受控端连接，控制器经无线收发模块与外部显示终端进行数据传输。
温湿度传感器设置在窗框位于室内的边框上，用于监测室内温湿度，温湿度传感器将测量的信息发送给控制器后，控制器通过无线收发模块将信息发送给外部显示终端，方便用户在显示终端进行监测和控制。当然，温湿度传感器可以设置两个，另外一个设置在位于室外的光伏组件上，用于监测室外温湿度。
外部显示终端可以为智能手机、电脑等设备，经绑定后，与控制装置进行数据通信。
雷达感应器设置在室内的窗框上，感应是否有人靠近，并将信息发送给控制器，控制器根据采集的数据进行判断，来确定是否发出报警信息。当人员进入危险范围时控制器便控制报警器发出报警，防止发生堕落等危险。
控制面板设置在方便操作的窗框上，控制面板上设置有手动按钮、自动按钮以及密码键盘，控制面板的信号线连接控制器的输入端，用于将控制指令发送给控制器。其中手动按钮用于启动后，智能折叠窗处于手动控制状态，此状态下，需要通过密码键盘输入密码才能发出控制指令，防止小孩儿误操作开启折叠窗而发生危险；当按下自动按钮时，智能折叠窗处于自动控制状态，此状态下，控制器可自动根据环境状态控制折叠窗体的启闭，同时还可以接受外部显示终端发来的控制指令。
本发明开启时，电机根据控制器的指令动作，带动主动链条逆时针旋转，平衡块也随之下行，此时被动链条的另一端向上升起，此时折叠窗体开始上行，呈现折叠状态，如图3所示；当关闭时，电机反转，主动链条顺时针旋转，平衡块上行，被动链条的另一端则带动折叠窗体的光伏组件下行，直到全部闭合，如图2所示。

Claims (8)

1.一种光伏幕墙用智能折叠窗，包括相配装的折叠窗体和窗框（1），所述窗框（1）固定嵌装在建筑物墙面上，其特征在于：所述折叠窗体由上下并列设置的至少两块光伏组件（2）构成，相邻光伏组件间通过固定合页（3）铰接在一起；所述窗框顶边框的下方通过支架固定设置有用于控制折叠窗体开启或关闭的升降机构、控制升降机构作业的控制装置以及为控制装置和升降机构供电的电源设备；位于顶部的光伏组件通过固定合页与支架相铰接，位于底部的光伏组件底端与升降机构的动作端通过固定合页相连接。
2.根据权利要求1所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：所述升降机构包括位于支架上的电机和上下并列在窗框侧边框内侧的两个链轮（5），电机的输出端通过联轴器连接顶部链轮的驱动轴，两链轮之间通过主动链条连接；窗框顶边框下方的支架上还设置一与顶部链轮前后并列的滑轮（4），滑轮（4）上绕制有被动链条（11），被动链条（11）靠近主动链条的一端通过平衡块（8）与主动链条固定连接，被动链条（11）位于窗框外侧的一端与折叠窗体底部光伏组件的底端固定合页固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：设置升降机构的窗框侧边框上还开设有竖直的滑槽，滑槽内滑动配装有滚动件（10），所述折叠窗体顶部的光伏组件内侧中部通过固定合页铰接一支撑杆（9），支撑杆（9）的另一端与滚动件（10）相铰接。
4.根据权利要求2所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：所述电源设备包括光伏发电电源、蓄电池和备用电源，光伏发电电源的电源端通过导线与各光伏组件电连接，光伏电电源的输出端连接蓄电池的输入端，蓄电池和备用电源的输出端经继电器连接控制装置和电机的电源端。
5.根据权利要求4所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：所述控制装置包括用于控制电机正反转以及电源设备供电状态的控制器，控制器的输出端连接电机的受控端和继电器的受控端。
6.根据权利要求5所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：所述窗框位于室内的边框上设置有用于监测室内温湿度的温湿度传感器，温湿度传感器的输出端连接控制器的输入端；所述控制装置还包括与外部显示终端进行数据传输的无线收发模块。
7.根据权利要求5所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：所述控制装置还包括设置在窗框上用于感应是否有人靠近的雷达感应器以及发出报警信号的报警器，雷达感应器的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接报警器的输入端。
8.根据权利要求5所述的一种光伏幕墙用智能折叠窗，其特征在于：所述控制装置还包括设置有手动按钮、自动按钮以及密码键盘的控制面板，控制面板的信号线连接控制器的输入端。
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