CN209653750U - 一种自动调节方位的太阳能窗 - Google Patents
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Abstract
一种自动调节方位的太阳能窗,包括有窗框,窗框上设有6个窗口;6个窗口分别为左开放式窗口、上固定窗口、右开放式窗口、右智能窗口、下固定窗口、左智能窗口;左开放式窗口和右开放式窗口为双支杆铰链结构,为可开启玻璃窗扇;上固定窗口和下固定窗口为固定窗扇结构,为不可开启玻璃窗;右智能窗口和左智能窗口结构相同,设有光伏板;左智能窗口和右智能窗口上的光伏板通过安装左、右传动结构实现张开、偏转和闭合功能;通过将太阳能光伏板与窗户集成为一体,增加高层建筑的人均太阳能利用量;光伏板与太阳光始终保持近似垂直的姿态,极大提高了光伏板太阳能吸收率和电能转换量。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能应用技术领域,具体涉及一种自动调节方位的太阳能窗。
背景技术
由于煤炭、石油和天然气的广泛应用,造成“温室效应”等等一系列环境问题,各国广发开始关注清洁能源的开发和利用。国外光伏发展比较早,著名的如日本的“太阳电池瓦”和“太阳电池玻璃幕墙”,还有美国的“百万个太阳能屋顶计划”。国内光伏发展主要表现在光伏发电站,如西藏的太阳能光伏发电站,最近几年太阳能屋顶也有一些发展,还有太阳能路灯等。对于城市建筑密集的缘故,由此极大地限制了太阳能光伏板的应用。城市建筑墙壁和窗户为光伏板发展提供了很大可能性,然而到目前为止,国内建筑幕墙和窗户上光伏板的应用还比较少见。
实用新型内容
为克服上述现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种自动调节方位的太阳能窗,通过将太阳能光伏板与窗户集成为一体,增加高层建筑的人均太阳能利用量;在程序的控制下,光伏板与太阳光始终保持近似垂直的姿态,极大提高了光伏板太阳能吸收率和电能转换量。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种自动调节方位的太阳能窗,包括有窗框,窗框上设有6个窗口;6个窗口分别为左开放式窗口、上固定窗口、右开放式窗口、右智能窗口、下固定窗口、左智能窗口;左开放式窗口和右开放式窗口为双支杆铰链结构,为可开启玻璃窗扇;上固定窗口和下固定窗口为固定窗扇结构,为不可开启玻璃窗;右智能窗口和左智能窗口结构相同,设有光伏板;窗框与6个窗口组成太阳能窗。
所述的左智能窗口由窗扇、横梁、左竖杆、右竖杆、左动力区、存储控制区、右动力区、左传动机构和右传动机构组成;所述的横梁位于左竖杆与右竖杆的上端;左竖杆与右竖杆的下端连接由左动力区、存储控制区、右动力区组成的杆体内;左竖杆内设有左丝杆,右竖杆内设有右丝杆;
所述的窗扇左侧上部通过铰链D与左短杆的一端连接,左短杆另一端通过铰链C与左竖杆连接,左短杆中部通过铰链与左短拉杆的一端连接,左短拉杆的另一端与左滑块一铰链连接;左滑块一套装在左丝杆上,左丝杆上的左滑块二与左长拉杆通过铰链连接,左长拉杆的另一端通过铰链与左长杆连接;左长杆的一端通过铰链B与左竖杆连接,左长杆的另一端通过铰链A与窗扇连接;左丝杆的下端焊接有左锥齿轮,左锥齿轮与左齿轮啮合,左齿轮与左马达的动力轴相连;左马达的导线与存储控制区内的控制模块相连;存储于控制区内的蓄电池为左马达提供电能,蓄电池与光伏板相连,电能最终来源于光伏板。
所述的窗扇的右侧上部与右短杆的一端铰链连接;右短杆的另一端与右竖杆的上端铰链连接;右短杆的中部通过铰链与右短拉杆的一端连接;右短拉杆的另一端与右滑块一相连;右滑块一设在右丝杆上;右滑块二套装在右丝杆上,位于右滑块一的下方;右滑块二与右长拉杆的下端铰链连接;右长拉杆的上端与右长杆的中部铰链连接;右长杆的一端与右竖杆铰接连接;右长杆的另一端与窗扇的右边框铰接连接;右丝杆的下端焊接有右锥齿轮;右锥齿轮与右齿轮啮合;右齿轮与右马达的动力轴相连;右马达的导线与蓄电池相连;蓄电池与光伏板相连。
所述的左马达位于左动力区内;所述的右马达位于右动力区内。
所述的窗框设有倒T字形分布的采光窗口和左右分布的光伏窗口,采光窗口具有从左到右依次排布的左开放式窗口、上固定窗口、右开放式窗口和处于下方的下固定窗口;光伏窗口包括左右分布的左智能窗口和右智能窗口。
所述的窗框用于嵌入墙体及固定6个窗口。
本实用新型的有益效果是:
与现有技术相比,左智能窗口和右智能窗口上的光伏板通过安装在左竖杆、右竖杆上的左传动机构、右传动机构实现张开、偏转和闭合功能。随着太阳升起,光伏板张开,随太阳光线偏转,传动机构控制光伏板张开和偏转,确保光伏板实时与太阳光线保持垂直。本实用新型可以极大地提高光电转化率,其次光伏窗处于下方两端布置,有利于提高室内采光率。
附图说明
图1为本实用新型一种自动调节方位的太阳能窗的室内安装简图。
图2为本实用新型一种自动调节方位的太阳能窗的结构示意图。
图3为本实用新型的左智能窗口结构示意图。
图4为本实用新型的左传动机构和右传动结构的示意图。
图5为本实用新型的左动力区的内部示意图。
图6为本实用新型的右动力区的内部示意图。
图7为本实用新型的铰链A、D示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1~7;一种自动调节方位的太阳能窗,包括有窗框8,窗框8上设有6个窗口;6个窗口分别为左开放式窗口1、上固定窗口2、右开放式窗口3、右智能窗口4、下固定窗口5、左智能窗口6;左开放式窗口1和右开放式窗口3为双支杆铰链结构,为可开启玻璃窗扇;上固定窗口2和下固定窗口5为固定窗扇结构,为不可开启玻璃窗;右智能窗口4和左智能窗口6结构相同,设有光伏板600。窗框8与6个窗口组成太阳能窗7。
所述的左智能窗口6由窗扇601、横梁602、左竖杆607、右竖杆603、左动力区606、存储控制区605、右动力区604、左传动机构61和右传动机构62组成;
所述的横梁602位于左竖杆607与右竖杆603的上端;左竖杆607与右竖杆603的下端连接由左动力区606、存储控制区605、右动力区604组成的杆体内;左竖杆607内设有左丝杆609,右竖杆603内设有右丝杆620;
所述的左传动机构61包括左短杆615、左短拉杆614、左滑块一613、左丝杆609、左滑块二610、左长拉杆611、左长杆612、左齿轮627、左锥齿轮608、左马达625;
右传动机构62包括右短杆616、右短拉杆617、右滑块一618、右丝杆620、右滑块二622、右长拉杆621、右长杆619、右齿轮624、右锥齿轮623、右马达626。
所述的窗扇601左侧上部通过铰链D与左短杆615的一端连接,左短杆615另一端通过铰链C与左竖杆607连接,左短杆615中部通过铰链与左短拉杆614的一端连接,左短拉杆614的另一端与左滑块一613铰链连接;左滑块一613套装在左丝杆609上,左丝杆609上的左滑块二610与左长拉杆611铰链连接,左长拉杆611的另一端通过铰链与左长杆612连接;左长杆612的一端通过铰链B与左竖杆607连接,左长杆612的另一端通过铰链A与窗扇601连接;左丝杆609的下端焊接有左锥齿轮608,左锥齿轮608与左齿轮627啮合,左齿轮627与左马达625的动力轴相连;左马达625的导线与存储控制区605内的控制模块相连;存储于控制区605内的蓄电池为左马达625提供电能,蓄电池与光伏板600相连,电能最终来源于光伏板600。
所述的左马达625位于左动力区606内。
所述的铰链A、铰链D结构相同。
参见图3、4、6,所述的窗扇601的右侧上部与右短杆616的一端铰链连接;右短杆616的另一端与右竖杆603的上端铰链连接;右短杆616的中部通过铰链与右短拉杆617的一端连接;右短拉杆617的另一端与右滑块一618相连;右滑块一618设在右丝杆620上;右滑块二622套装在右丝杆620上,位于右滑块一618的下方;右滑块二622与右长拉杆621的下端铰链连接;右长拉杆621的上端与右长杆619的中部铰链连接;右长杆619的一端与右竖杆603铰接连接;右长杆619的另一端与窗扇601的右边框铰接连接;右丝杆620的下端焊接有右锥齿轮623;右锥齿轮623与右齿轮624啮合;右齿轮624与右马达626的动力轴相连;右马达626的导线与蓄电池相连;蓄电池与光伏板600相连。右马达626位于右动力区604内。
本实用新型的工作原理是:
光伏板通过线路与控制区连接,控制区605内蓄电池的外接导线9与住户电网连接,蓄电池充电完毕后,线路自动转换为工作模式,左马达625和右马达626开始启动,控制系统根据程序调节左马达625和右马达626的转速,例如:安装时间为下午,安装在向南的窗户上。控制系统自动调节左马达625转速小于右马达626,左马达625旋转,带动左齿轮627转动,左齿轮627啮合左锥齿轮608,将水平转动转换为左丝杆609竖直转动,左滑块一613和左滑块二610向上滑动,竖直转动转化为竖直移动;左滑块一613和左滑块二610位置的变化,导致左短拉杆614和左长拉杆611向上移动。左短拉杆614推动左短杆615绕铰链C做圆弧运动,左短杆615推动窗扇601上端离开窗框8,左长拉杆611推动左长杆612绕铰链B做圆弧运动,左长杆612推动窗扇601下端离开窗框8。在右传动结构62作用下,窗扇601另一侧离开窗框8,窗扇601与窗框8形成一定的角度,由于左马达625转速小于右马达626,窗扇601左侧距窗框8的距离比窗扇601右侧距离窗框8的距离近因此,窗扇601平面垂直于太阳光线,极大的提高光伏板600吸收的太阳能。根据程序,随着太阳的方位,太阳能窗7的光伏板600不断调整姿势,随时保证太阳光线垂直照射光伏板600,从而获得最大的太阳能,进一步获得更多的电能。光伏板600在保障蓄电池电量的情况下,剩余电量为日光灯10提供电量。假如单元楼整体安装本实用新型太阳窗7,单元楼成为小型发电站,所发电能不仅维持自身用电,多余电量可以汇入国家电网。
Claims (5)
1.一种自动调节方位的太阳能窗,包括有窗框(8),窗框(8)上设有6个窗口;其特征在于,6个窗口分别为左开放式窗口(1)、上固定窗口(2)、右开放式窗口(3)、右智能窗口(4)、下固定窗口(5)、左智能窗口(6);左开放式窗口(1)和右开放式窗口(3)为双支杆铰链结构,为可开启玻璃窗扇;上固定窗口(2)和下固定窗口5为固定窗扇结构,为不可开启玻璃窗;右智能窗口(4)和左智能窗口(6)结构相同,设有光伏板(600);窗框(8)与6个窗口组成太阳能窗(7)。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节方位的太阳能窗,其特征在于,所述的左智能窗口(6)包括窗扇(601)、横梁(602)、左竖杆(607)、右竖杆(603)、左动力区(606)、存储控制区(605)、右动力区(604)、左传动机构(61)和右传动机构(62);所述的横梁(602)位于左竖杆(607)与右竖杆(603)的上端;左竖杆(607)与右竖杆(603)的下端连接由左动力区(606)、存储控制区(605)、右动力区(604)组成的杆体内;左竖杆(607)内设有左丝杆(609),右竖杆(603)内设有右丝杆(620);
所述的窗扇(601)左侧上部通过铰链D与左短杆(615)的一端连接,左短杆(615)另一端通过铰链C与左竖杆(607)连接,左短杆(615)中部通过铰链与左短拉杆(614)的一端连接,左短拉杆(614)的另一端与左滑块一(613)铰链连接;左滑块一(613)套装在左丝杆(609)上,左丝杆(609)上的左滑块二(610)与左长拉杆(611)通过铰链连接,左长拉杆(611)的另一端通过铰链与左长杆(612)连接;左长杆(612)的一端通过铰链B与左竖杆(607)连接,左长杆(612)的另一端通过铰链A与窗扇(601)连接;左丝杆(609)的下端焊接有左锥齿轮(608),左锥齿轮(608)与左齿轮(627)啮合,左齿轮(627)与左马达(625)的动力轴相连;左马达(625)的导线与存储控制区(605)内的控制模块相连;存储于控制区(605)内的蓄电池为左马达(625)提供电能,蓄电池与光伏板(600)相连;
所述的窗扇(601)的右侧上部与右短杆(616)的一端铰链连接;右短杆(616)的另一端与右竖杆(603)的上端铰链连接;右短杆(616)的中部通过铰链与右短拉杆(617)的一端连接;右短拉杆(617)的另一端与右滑块一(618)相连;右滑块一(618)设在右丝杆(620)上;右滑块二(622)套装在右丝杆(620)上,位于右滑块一(618)的下方;右滑块二(622)与右长拉杆(621)的下端铰链连接;右长拉杆(621)的上端与右长杆(619)的中部铰链连接;右长杆(619)的一端与右竖杆(603)铰接连接;右长杆(619)的另一端与窗扇(601)的右边框铰接连接;右丝杆(620)的下端焊接有右锥齿轮(623);右锥齿轮(623)与右齿轮(624)啮合;右齿轮(624)与右马达(626)的动力轴相连;右马达(626)的导线与蓄电池相连;蓄电池与光伏板(600)相连。
3.根据权利要求2所述的一种自动调节方位的太阳能窗,其特征在于,所述的左马达(625)位于左动力区(606)内;所述的右马达(626)位于右动力区(604)内。
4.根据权利要求1所述的一种自动调节方位的太阳能窗,其特征在于,所述的窗框设有倒T字形分布的采光窗口和左右分布的光伏窗口,采光窗口具有从左到右依次排布的左开放式窗口、上固定窗口、右开放式窗口和处于下方的下固定窗口;光伏窗口包括左右分布的左智能窗口和右智能窗口。
5.根据权利要求1所述的一种自动调节方位的太阳能窗,其特征在于,所述的左智能窗口和右智能窗口独立于窗框,可拆卸。
Priority Applications (1)
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CN201821541887.5U CN209653750U (zh) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | 一种自动调节方位的太阳能窗 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108868440A (zh) * | 2018-09-20 | 2018-11-23 | 西安石油大学 | 一种自动调节方位的太阳能窗 |
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2018
- 2018-09-20 CN CN201821541887.5U patent/CN209653750U/zh not_active Expired - Fee Related
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CN108868440A (zh) * | 2018-09-20 | 2018-11-23 | 西安石油大学 | 一种自动调节方位的太阳能窗 |
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