CN116938125A - 真空低碳发电遮光玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空低碳发电遮光玻璃，涉及玻璃幕墙技术领域；该真空低碳发电遮光玻璃，包括：由外至内依次层叠设置的透明太阳能电池层、钢化真空玻璃层、隔音层、调光层和第一钢化玻璃基板；其中，隔音层与所述调光层通过胶膜夹持在钢化真空玻璃层与第一钢化玻璃基板之间。本申请利用透明的太阳能电池板、钢化真空玻璃、隔音膜、调光膜和钢化玻璃基板作为层结构，构成真空低碳发电遮光玻璃，保证真空低碳发电遮光玻璃对于透明度的需求，提升真空玻璃整体美观性、实现光伏产能、保温、隔音、节能、防窃听、遮光/透光的控制。其次，本申请中的玻璃完全采用钢化玻璃板，避免了碎裂的风险，保证真空低碳发电遮光玻璃在生产制备、运输施工等过程中的可靠性。

Description

真空低碳发电遮光玻璃
技术领域
本发明属于玻璃幕墙技术领域，尤其涉及一种真空低碳发电遮光玻璃。
背景技术
在公共建筑设计中，玻璃幕墙的大量使用，通常会对建筑整体的保温、节能产生影响，致使建筑后期的运营成本大幅提高。常规的建筑幕墙体系通常无法兼顾产能、保温、隔音、节能、美观、透光等复合化功能要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种真空低碳发电遮光玻璃，以解决现有技术中常规的建筑幕墙体系无法兼顾复合化功能要求的问题。
在一些说明性实施例中，所述真空低碳发电遮光玻璃，包括：由外至内依次层叠设置的透明太阳能电池层、钢化真空玻璃层、隔音层、调光层和第一钢化玻璃基板；其中，所述隔音层与所述调光层通过胶膜夹持在所述钢化真空玻璃层与所述第一钢化玻璃基板之间。
在一些可选地实施例中，所述透明太阳能电池层与所述钢化真空玻璃层之间通过中空结构或夹胶结构结合。
在一些可选地实施例中，所述透明太阳能电池层与所述钢化真空玻璃层之间通过中空结构结合，具体包括：透明太阳能电池层与所述钢化真空玻璃层之间通过四周环绕的间隔条密封结合；其中，所述间隔条上固定有与所述中空结构中的空气接触的分子筛。
在一些可选地实施例中，所述透明太阳能电池层选用薄膜太阳能电池板或晶硅太阳能电池板。
在一些可选地实施例中，所述真空低碳发电遮光玻璃，还包括：介于所述钢化真空玻璃层与所述隔音层之间的第二钢化玻璃基板，与所述钢化真空玻璃层之间形成容纳有透明冷却介质的散热层；所述隔音层与所述调光层通过胶膜夹持在所述第二钢化玻璃基板与所述第一钢化玻璃基板之间。
在一些可选地实施例中，所述散热层包含有允许所述透明冷却介质循环流动的散热通道。
在一些可选地实施例中，所述钢化真空玻璃层为单层结构或双层结构。
在一些可选地实施例中，所述钢化真空玻璃层之中设置有吸气剂。
在一些可选地实施例中，所述真空低碳发电遮光玻璃，还包括：太阳能电池控制器，与所述透明太阳能电池层电连接；太阳能蓄电池，与所述太阳能电池控制器电连接；太阳能逆变器，与所述太阳能蓄电池电连接，用以将直流电转换为交流电，并电连接交流母线；所述太阳能逆变器和调光层电连接；其中，所述调光层选用电致变色膜。
在一些可选地实施例中，所述透明太阳能电池层远离所述钢化真空玻璃层的一侧设置有纳米光触媒层。
与现有技术相比，本申请具有如下优势：
本申请利用透明的太阳能电池板、钢化真空玻璃、隔音膜、调光膜和钢化玻璃基板作为层结构，构成真空低碳发电遮光玻璃，保证真空低碳发电遮光玻璃对于透明度的需求，提升真空玻璃整体美观性；利用太阳能电池板实现真空玻璃的光伏产能；利用钢化真空玻璃层实现真空玻璃的保温、隔音和节能；利用隔音层进一步提升真空玻璃的隔音效果，达到防窃听的效果；利用调光膜实现真空玻璃的遮光/透光的控制。其次，本申请中的玻璃完全采用钢化玻璃板，提升了真空低碳发电遮光玻璃的整体结构强度，避免了碎裂的风险，保证真空低碳发电遮光玻璃在生产制备、运输施工等过程中的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的结构示例一；
图2是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的结构示例二；
图3是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的结构示例三；
图4是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的结构示例四；
图5是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的控制系统的结构示例一；
图6是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的控制系统的结构示例二。
具体实施方式
现将详细地参照本公开的各种实施例，在附图中示出了所述实施例的示例。当结合这些实施例进行描述时，应当理解的是，所述实施例并不旨将本公开限制于这些实施例。相反，本公开旨在覆盖可以包括在所附权利要求书所定义的本公开的精神和范围内的替代形式、修改形式和等效物。此外，在本公开的以下具体实施方式中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，应当理解的是，在没有这些特定细节的情况下也可以实践本公开。在其他实例中，没有对已知的方法、程序、部件和电路进行详细描述以免不必要模糊本公开的方面。
需要说明的是，在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。
本发明实施例中公开了一种真空低碳发电遮光玻璃，具体地，如图1-4所示，图1为本发明实施例中的真空低碳发电遮光玻璃的结构示例一；图2为本发明实施例中的真空低碳发电遮光玻璃的结构示例二；图3是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的结构示例三；图4是本发明实施例中真空低碳发电遮光玻璃的结构示例四；该真空低碳发电遮光玻璃100，包括：由外至内依次层叠设置的透明太阳能电池层1、钢化真空玻璃层2、隔音层3、调光层4和第一钢化玻璃基板5；其中，所述隔音层3与所述调光层4通过胶膜6夹持在所述钢化真空玻璃层与所述第一钢化玻璃基板之间。
其中，本发明实施例中的“内外”是指本申请中的真空玻璃在安装施工时位于建筑内侧或外侧，又或者说是否直面照射太阳光，即本申请中的太阳能电池层直接照射太阳光，位于真空玻璃外侧，内侧则是远离太阳光的另一侧。
本发明实施例中的所述隔音层3与所述调光层4通过胶膜夹持在所述钢化真空玻璃层与所述第一钢化玻璃基板之间，例如利用三层胶片或液态胶膜(即第一胶膜601、第二胶膜602和第三胶膜603)实现复合。
优选地，本发明实施例中的真空低碳发电遮光玻璃还可包括：第三钢化玻璃基板7，其位于所述隔音层3和调光层4之间，例如隔音层3通过第四胶膜601和第五胶膜605夹特在钢化真空玻璃层2与第三钢化玻璃基板7之间，调光层4通过第五胶膜606和第七胶膜607夹持在第三钢化玻璃基板7与第一钢化玻璃基板5之间。
该实施例中的真空低碳发电遮光玻璃通过钢化真空玻璃层、第三钢化玻璃基板和第一钢化玻璃基板复合隔音层和调光层，避免隔音层与调光层直接复合，两者之间结合强度低，易撕裂破损的问题。
本申请利用透明的太阳能电池板、钢化真空玻璃、隔音膜、调光膜和钢化玻璃基板作为层结构，构成真空低碳发电遮光玻璃，保证真空低碳发电遮光玻璃对于透明度的需求，提升真空玻璃整体美观性；利用太阳能电池板实现真空玻璃的光伏产能；利用钢化真空玻璃层实现真空玻璃的保温、隔音和节能；利用隔音层进一步提升真空玻璃的隔音效果，达到防窃听的效果；利用调光膜实现真空玻璃的遮光/透光的控制。其次，本申请中的玻璃完全采用钢化玻璃板，提升了真空低碳发电遮光玻璃的整体结构强度，避免了碎裂的风险，保证真空低碳发电遮光玻璃在生产制备、运输施工等过程中的可靠性。
示例性的，本发明实施例中的透明太阳能电池层可以选用薄膜太阳能电池板或晶硅太阳能电池板。其中，薄膜太阳能电池板的成本低、厚度小、易于贴装；而晶硅太阳能电池板虽然厚度大，但光电转换率比薄膜太阳能电池板更高。其中，图1示出了晶硅太阳能电池板的结合结构，图3示出了薄膜太阳能电池板的结合结构。
目前，市面上的透明太阳能电池层的透光度可达到70％以上，但其价格高昂，因此本申请实施例中的透明太阳能电池层可选用透光度为10％～50％的透明太阳能电池板，价格较低，适于大范围的铺设。
另外，透明太阳能电池层主要依靠于透光基板、透明线路/电极(氧化铟锡、金属网格等透明材料或结构)实现其透光度的性能，鉴于该部分在本领域属于众所周知，在此不再赘述。
示例性的，本发明实施例中的钢化真空玻璃层2选用钢化真空玻璃，其是指利用2个或2个以上的钢化玻璃板构成的真空玻璃结构，其结构强度远高于普通真空玻璃，易于装配且装配可靠性高，在与透明太阳能电池层1、其它钢化玻璃板(如第一钢化玻璃板5)叠结合的过程中，不易损坏。另一方面，同样由于钢化玻璃板的结构强度远高于普通玻璃，因此在以钢化玻璃板制作真空玻璃结构时，可以减少玻璃板之间支撑物的数量，进而提升真空玻璃的透明度与美观感。
优选地，本发明实施例中的钢化真空玻璃层2中设置有直接接触真空环境的吸气剂203，以此保持钢化真空玻璃层中的真空状态；具体地，钢化真空玻璃层中至少有一钢化玻璃板上开设有置物窗口204，吸气剂203固定于置物窗口204内。
示例性的，对于单层结构的钢化真空玻璃层2而言，其是由2个钢化玻璃板(即第三钢化玻璃板201和第四钢化玻璃层202)通过四周密封获得，2个钢化玻璃板中的任意一个钢化玻璃板上开设有贯穿的置物窗口204，吸气剂203固定于置物窗口204内，该钢化玻璃板远离另一钢化玻璃板的一侧设置有气密盖板205封堵该置物窗口204，该气密盖板205外设置有气密保护罩206，吸气剂203直接接触其内部的真空环境。
在一些实施例中，该钢化玻璃板远离另一钢化玻璃板的一侧设置有透气保护罩210封堵该置物窗口204，避免吸气剂203从置物窗口204中脱落，影响真空玻璃的美感。
示例性的，对于双层结构的钢化真空玻璃层2而言，其是由3个钢化玻璃板(即第五钢化玻璃层207、第六钢化玻璃层208、第七钢化玻璃层209依次层叠)通过四周密封获得，位于中间的钢化玻璃层上有贯穿的置物窗口204，吸气剂203固定于置物窗口204内，该钢化玻璃板两侧分别设置有透气保护罩(未示出)封堵该置物窗口204，保证吸气剂203直接接触其两侧的真空环境。
优选地，吸气剂被包封于透气薄膜内，而该透气薄膜直接胶粘在置物窗口内壁上，从而实现对于透气薄膜的固定，可省略透气保护罩，并且其结构简单、易于实施且美观感提升。
透明太阳能电池板与钢化真空玻璃是跨领域的两个产品，一般由集成商对透明太阳能电池板与钢化真空玻璃进行分别采购与集成，在集成过程中，为了进一步提升真空玻璃的保温、节能、隔音性能，一般会在真空炉中对两个产品进行真空结合，以此在两个部件之间形成又一个新的真空层，提升真空玻璃的性能，但是虽然钢化真空玻璃采用具有较高强度的钢化玻璃板，但是目前的透明太阳能电池板的结构强度较弱，在真空结合的过程中容易出现断裂或变形，可靠性较低；另一方面，真空结合工艺需要为此配备真空操作炉，成本高、难度大，不易实施。
为此，本发明实施例中的透明太阳能电池层1与钢化真空玻璃层2之间可通过中空结构或夹胶结构结合。
其中，夹胶结构是指在透明太阳能电池层1与钢化真空玻璃层2之间的相对的至少一面上形成胶膜(如第三胶粘层8)，通过粘接的方式实现两者的结合；优选地，夹胶结构结合形式尤其适用于选用薄膜太阳能电池板，薄膜太阳能电池板的结构强度较弱，容易变形，不利于使用中空结构或真空结构进行结合。本领域技术人员应理解的是晶硅太阳能电池板亦可选用夹胶方式与钢化真空玻璃层进行结合。优选地，该实施例中的胶膜可以选用胶膜片，通过覆膜的方式贴附在钢化真空玻璃层的表面，使其与透明太阳能电池层1结合。
其中，中空结构是指在非真空环境下，使透明太阳能电池层1与所述钢化真空玻璃层2之间通过四周环绕的间隔条901及密封剂902密封结合。该实施例中在透明太阳能电池层1与钢化真空玻璃层2之间形成的是空气层而非真空层，空气层虽然不及真空层，但对于保温、节能也具有一定的效果，也可满足真空玻璃的使用需求。另一方面，利用间隔条901配合密封剂902实现透明太阳能电池层1与钢化真空玻璃层2之间的中空结构，由于对于透明太阳能电池层1不存在较大的负压作用，不易对透明太阳能电池层1损坏，使该中空层的厚度可以根据用户所需进行调整，根据调整间隔条901的厚度的方式，调节整个真空玻璃的整体厚度，从而满足不同建筑装配的实际需求，提高真空玻璃的适应灵活性。
优选地，所述间隔条901上固定有与所述中空结构中的空气接触的分子筛903，该分子筛903朝向内部的空气层并直接与空气接触，从而吸收空气中的水分子物质，避免产生水汽，影响真空玻璃的透明度和美观感。
示例性的，本发明实施例中的隔音层3用以阻隔或扰乱其两侧声音的传递，从而起到隔音、防窃听的效果；虽然真空层具有一定的隔音效果，但真空层中依然会存在一些支撑物起到支撑的作用，因此隔音效果也会由于支撑物的存在产生一定的折扣，而本发明实施例中的隔音层3可以进一步提升真空低碳发电遮光玻璃的隔音效果，乃至是防窃听的效果，保证真空低碳发电遮光玻璃的隔音需求。
具体地，本发明实施例中的隔音层3可选用PVB夹层膜，其不仅具有良好的隔音效果，还具有一定的保温、隔离紫外线的性能，以此强化或补充真空低碳发电遮光玻璃的性能。
优选地，本发明实施例中的隔音层3还可以选用多层结构的隔音层，具体可包括：透明隔音棉材料层，透明隔音棉材料层的外侧粘合连接有透明丁基橡胶材料层，透明丁基橡胶材料层302的外侧粘合连接有透明隔音板材料层，透明隔音板材料层的外侧粘合连接有透明纤维吸音板材料层，透明纤维吸音板材料层的外侧粘合连接有透明隔音毡材料层。
该实施例中的多层结构的隔音层相较于普通的PVB夹层膜在隔音、抗紫外线等方面性能更优异。
本发明实施例中的调光层4可选用电致变色膜，相比于其它调光膜而言，其具有价格低、性能稳定、使用寿命高等优势。
本发明实施例中的透明太阳能电池层1远高所述钢化真空玻璃层2的一侧可设置有纳米光触媒层10；其中，纳米光触媒层10可选用二氧化钛材料，提高太阳能电池层的工作效率。
可选地，本发明实施例中的真空低碳发电遮光玻璃还可包括：容纳有透明冷却介质的散热层11，用以降低真空低碳发电遮光玻璃的温度，避免用户触碰过热或烫伤问题；除此之外，散热层11的存在亦可避免调光层受到高温影响。
示例性的，本发明实施例中的散热层11可设置在钢化真空玻璃层2靠近太阳能电池层1的一侧(未示出，其结构设计只需要满足2个钢化玻璃板的夹层即可)，又或者散热层11可设置在钢化真空玻璃层2远离太阳能电池层1的一侧。
具体地，散热层11通过2个钢化玻璃板通过四周密封条实现其层结构。
优选地，真空低碳发电遮光玻璃，还可包括：介于所述钢化真空玻璃层2与所述隔音层3之间的第二钢化玻璃基板12，与所述钢化真空玻璃层2之间形成容纳有透明冷却介质的散热层11；所述隔音层3与所述调光层4通过胶膜夹持在所述第二钢化玻璃基板12与所述第一钢化玻璃基板5之间。
众所周知，太阳能电池板在工作的过程中会吸收并产生大量的热量，该热量即使通过钢化真空玻璃的阻隔，也会对内侧的玻璃产生较大影响，导致用户触摸时产生过热，甚至烫伤等问题。通过散热层11可以有效地降低上述问题，但保护用户的角度而言，将散热层11设置在钢化真空玻璃层2靠近太阳能电池层1的一侧时，对于散热层的散热效率要求较高，不利于节能减排，因此申请人发现将散热层11设计在钢化真空玻璃层2远离太阳能电池层1的一侧，由于钢化真空玻璃层2的隔热作用，散热层11在避免高温降低用户体验或造成用户伤害的前提下，可降低散热层11的散热效率。
优选地，本发明实施例中的散热层11包含有允许所述透明冷却介质循环流动的散热通道。即在散热层11外围的密封条上留有管口1101(即至少包含有循环进口和循环出口)，并与冷却介质的循环系统(未示出)连通，由循环系统对散热层11内的冷却介质进行循环冷却使用。该实施例中的循环系统的结构简单，从驱动力而言仅需要一泵机，成本低，易于实施。
进一步的，散热层11上的循环进口、循环出口位于真空玻璃100的侧面上部，以保证冷却介质在散热层11内的充分循环。
优选地，本发明实施例中的散热层11上的循环进口、循环出口为配套结构，以此满足多个本发明实施例中的真空玻璃100进行组装时，散热通道可组合一体工作。
如图5-6所示，本发明实施例中的真空低碳发电遮光玻璃100，还可包括：电路控制系统和建筑用交流母线300；其中，电路控制系统可包括：太阳能电池控制器21，与所述透明太阳能电池层1电连接；太阳能蓄电池22，与所述太阳能电池控制器21电连接；太阳能逆变器23，与所述太阳能蓄电池22电连接，用以将直流电转换为交流电，并电连接建筑用交流母线300。其中，调光层4可以通过建筑用交流母线300提供工作电源。
可选地，在本发明实施例中的散热层11配套冷却介质循环系统24的情况下，冷却介质循环系统24亦可通过建筑用交流母线300提供工作电源。
该实施例中利用透明太阳能电池层1直接为建筑电源使用，调光层4和/或冷却介质循环系统24利用建筑布设的电源接口进行供电，可以尽可能的降低真空玻璃100在建筑施工时对于建筑自身电力线路系统的影响，无需对原本的电力线路系统进行大规模的改造。
在一些实施例中，本发明实施例中的真空低碳发电遮光玻璃100中的太阳能逆变器23可选用具有多路转换功能的太阳能逆变器，其具有第一输出端，与建筑用交流母线300；其还具有第二输出端，与调光层4电连接。
可选地，在本发明实施例中的散热层11配套冷却介质循环系统24的情况下，太阳能逆变器也还可包括：第三输出端，与冷却介质循环系统24电连接。
可选地，本发明实施例中的多路转换功能的太阳能逆变器亦可选用多个单路转换功能的太阳能逆变器(例如第一太阳能逆变器23和第二太阳能逆变器25)实现其多路变压调节的功能。其中，在一些实施例中，太阳能逆变器可配套相应的调压转换器(例如第一调压转换器26和第二调压转换器27)，以此达到不同工作电压需求的器件使用。
本发明实施例中的太阳能电池控制器21又称为太阳能充放电控制器或太阳能控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给逆变器负载供电的自动控制设备。优选地，本发明实施例中的太阳能电池控制器21可选用市售的MPPT型号的太阳能控制器。
该实施例中利用透明太阳能电池层不仅可以实现产能，还可以提供真空玻璃的电能，以及实施该真空玻璃的建筑的供电，进一步将节能环保与建筑美光相结合。
本发明实施例中的真空低碳发电遮光玻璃可适用于任何相关场景，尤其适用于建筑用的玻璃幕墙使用。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，包括：
由外至内依次层叠设置的透明太阳能电池层、钢化真空玻璃层、隔音层、调光层和第一钢化玻璃基板；其中，所述隔音层与所述调光层通过胶膜夹持在所述钢化真空玻璃层与所述第一钢化玻璃基板之间。
2.根据权利要求1所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，所述透明太阳能电池层与所述钢化真空玻璃层之间通过中空结构或夹胶结构结合。
3.根据权利要求2所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，所述透明太阳能电池层与所述钢化真空玻璃层之间通过中空结构结合，具体包括：
透明太阳能电池层与所述钢化真空玻璃层之间通过四周环绕的间隔条密封结合；其中，所述间隔条上固定有与所述中空结构中的空气接触的分子筛。
4.根据权利要求1所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，所述透明太阳能电池层选用薄膜太阳能电池板或晶硅太阳能电池板。
5.根据权利要求1所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，还包括：介于所述钢化真空玻璃层与所述隔音层之间的第二钢化玻璃基板，与所述钢化真空玻璃层之间形成容纳有透明冷却介质的散热层；所述隔音层与所述调光层通过胶膜夹持在所述第二钢化玻璃基板与所述第一钢化玻璃基板之间。
6.根据权利要求5所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，所述散热层包含有允许所述透明冷却介质循环流动的散热通道。
7.根据权利要求1所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，所述钢化真空玻璃层为单层结构或双层结构。
8.根据权利要求1所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，所述钢化真空玻璃层之中设置有吸气剂。
9.根据权利要求1所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，还包括：太阳能电池控制器，与所述透明太阳能电池层电连接；太阳能蓄电池，与所述太阳能电池控制器电连接；太阳能逆变器，与所述太阳能蓄电池电连接，用以将直流电转换为交流电，并电连接交流母线；所述太阳能逆变器和调光层电连接；其中，所述调光层选用电致变色膜。
10.根据权利要求1所述的真空低碳发电遮光玻璃，其特征在于，所述透明太阳能电池层远离所述钢化真空玻璃层的一侧设置有纳米光触媒层。
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