CN216950164U - 一种多功能光伏百叶节能窗 - Google Patents

一种多功能光伏百叶节能窗 Download PDF

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张泠
苏晓颂
杨慧贤
王旭超
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Abstract

本实用新型公开了一种多功能光伏百叶节能窗，包括外玻璃、空气腔、多功能百叶组件、内玻璃、窗框和调节装置；所述外玻璃与内玻璃平行固定在窗框上；所述空气腔位于外玻璃与内玻璃之间；所述多功能百叶组件内置于空气腔中；所述多功能百叶组件，包括百叶和转轴；所述百叶固定在转轴上并可绕转轴旋转；所述百叶由依次成90°夹角设置的叶片A、叶片B、叶片C、叶片D以及连接装置组成。本实用新型利用多功能百叶组件增大空气腔内空气流动阻力，有效削弱空气腔内自然对流传热，提高窗户保温隔热性能；同时通过调节多功能百叶组件的旋转角度实现夏季遮阳、冬季得热、防眩光和发电等功能，有利于建筑冷热负荷及照明负荷的协同减少，促进建筑节能。

Description

一种多功能光伏百叶节能窗
技术领域
本实用新型属于建筑门窗技术领域，尤其涉及一种集夏季遮阳、冬季得热、防眩光和发电等功能于一体的多功能光伏百叶节能窗。
背景技术
窗户在建筑中承担着为室内提供自然采光满足人们视觉需要的重要功能，但同时也是建筑围护结构保温隔热的薄弱环节，制约着建筑节能水平的提高。现有窗户技术多采用双层或者多层玻璃的结构设计，通过增加空气层的方法增加窗户的传热热阻，在一定程度上提高了窗户的保温隔热性能。此外，为了减少夏季通过窗户的太阳辐射得热和降低眩光发生的概率，常采用窗户遮阳或低辐射玻璃等技术，但是这在冬天又会减少建筑得热并引起热负荷的增加，因此建筑窗户存在着夏季遮阳与冬季得热难以兼顾的问题。
现有窗户技术虽然已可根据需要对太阳辐射进行反射或吸收，但并未兼顾窗户的采光性能，无法解决夏季窗户采光引起的太阳辐射得热明显增加的问题。此外，窗户的保温隔热性能仍有待进一步提高。如果能研发一种具有更好的保温隔热性能，并且集夏季遮阳、冬季得热、防眩光和发电等功能于一体的多功能节能窗，将对促进建筑节能减排具有重要意义。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是克服传统建筑窗户夏季遮阳与冬季得热相互制约的矛盾，提供一种集夏季遮阳、冬季得热、防眩光和发电等功能于一体的多功能光伏百叶节能窗。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种多功能光伏百叶节能窗，其特征在于，包括外玻璃、空气腔、多功能百叶组件、内玻璃、窗框和调节装置；所述外玻璃与内玻璃平行固定在窗框上，所述空气腔位于外玻璃与内玻璃之间；所述多功能百叶组件内置于空气腔中。
所述多功能百叶组件，包括百叶和转轴；所述百叶固定在转轴上并可绕转轴旋转。所述百叶由依次成90°夹角设置的叶片A、叶片B、叶片C、叶片D以及连接装置组成；所述叶片A由透可见光、阻红外辐射的材料制成，如高透型低辐射玻璃；所述叶片C由对全波段太阳辐射均高透过的材料组成，如普通玻璃；所述叶片B和叶片D由光伏板组成；所述叶片B与叶片A相邻的表面以及叶片D与叶片A相邻的表面为光伏板背面，该表面由对太阳辐射高反射的漫反射材料制成，如纳米高反射涂层；所述叶片B与叶片C相邻的表面以及叶片D与叶片C相邻的表面为对太阳辐射高吸收的光伏板正面。
所述空气腔内填充空气、惰性气体或抽真空；空气腔内放置有高效吸湿剂或吸气剂，以维持空气腔内干燥或保持空气腔内真空度。
所述调节装置可通过手动或电动方式调节多功能百叶组件的旋转角度。
本实用新型的技术思路为：(1)利用内置多功能百叶组件将外玻璃和内玻璃之间的空气腔分割成多个小空间，增大空气腔内的空气流动阻力，有效削弱外玻璃与内玻璃之间的自然对流传热，提高了窗户的保温隔热性能；(2)在夏季遮阳工况，调节多功能百叶组件使得叶片D处于最上方，此时多功能百叶窗可将太阳辐射以漫反射的形式反射到室外环境，实现了遮阳，减少了建筑冷负荷，并避免对环境造成光污染；(3)在夏季采光工况，调节多功能百叶组件使得叶片A处于最上方，此时多功能百叶窗将红外辐射阻挡，仅允许可见光透过并以漫反射的形式进入室内环境，在实现自然采光的同时减少太阳辐射得热，并降低发生眩光的概率；(4)在冬季采光工况，调节多功能百叶组件使得叶片C处于最上方，此时多功能百叶窗允许全波长太阳辐射透过，满足了自然采光需求；若冬季室内自然采光照度过高，则可调节多功能百叶组件使得叶片B处于最上方避免眩光。在此工况下，百叶B和百叶D吸收的太阳辐射不仅部分转化为电能，剩余部分还以热能的形式储存在空气腔中，减少了建筑热负荷，提高了太阳能的综合利用率。值得指出的是，在实际应用中可对多功能百叶组件的旋转角度进行连续调节，以兼顾不同应用场景的功能需求。
与现有技术相比，本实用新型一种多功能光伏百叶节能窗的有益效果为：(1)具有优异的保温隔热性能；(2)可通过调节多功能百叶组件的旋转角度实现夏季遮阳、冬季得热、防眩光和发电等多种功能。因此，本实用新型一种多功能光伏百叶节能窗有利于建筑冷热负荷及照明负荷的协同减少，对促进建筑节能减排具有重要意义。
附图说明
图1为本实用新型一种多功能光伏百叶节能窗实施例结构示意图。
图2为本实用新型实施例夏季遮阳工况示意图。
图3为本实用新型实施例夏季采光工况示意图。
图4为本实用新型实施例冬季得热与采光工况示意图。
图例说明：
100—外玻璃；
200—空气腔；
300—多功能百叶组件；
310—百叶；
311—叶片A；
312—叶片B；
313—叶片C；
314—叶片D；
315—连接装置；
320—转轴；
400—内玻璃；
500—窗框；
600—调节装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，本实用新型一种多功能光伏百叶节能窗，包括外玻璃(100)、空气腔(200)、多功能百叶组件(300)、内玻璃(400)、窗框(500)和调节装置(600)；所述外玻璃(100)与内玻璃(400)平行固定在窗框(500)上，所述空气腔(200)位于外玻璃(100)与内玻璃(400)之间；所述多功能百叶组件(300)内置于空气腔(200)中。
所述多功能百叶组件(300)，包括百叶(310)和转轴(320)；所述百叶(310)固定在转轴(320)上并可绕转轴(320)旋转。所述百叶(310)由依次成90°夹角设置的叶片A(311)、叶片B(312)、叶片C(313)、叶片D(314)以及连接装置(315)组成；所述叶片A(311)由透可见光、阻红外辐射的材料制成，如高透型低辐射玻璃；所述叶片C(313)由对全波段太阳辐射均高透过的材料组成，如普通玻璃；所述叶片B(312)和叶片D(314)由轻质固体材料光伏板组成；所述叶片B(312)与叶片A(311)相邻的表面以及叶片D(314)与叶片A(311)相邻的表面为光伏板背面，该表面由对太阳辐射高反射的漫反射材料制成，如纳米高反射涂层；所述叶片B(312)与叶片C(313)相邻的表面以及叶片D(314)与叶片C(313)相邻的表面为对太阳辐射高吸收的光伏板正面。
所述空气腔(200)内填充空气、惰性气体或抽真空；空气腔(200)内放置有高效吸湿剂或吸气剂，以维持空气腔(200)内干燥或保持空气腔(200)内真空度。
所述调节装置(600)可以通过手动或电动方式调节多功能百叶组件(300)的旋转角度。
在夏季遮阳工况，参见图2，调节多功能百叶组件使得叶片D(314)处于最上方，此时叶片B(312)和D(314)将太阳辐射以漫反射的形式反射到室外环境，实现了遮阳功能，减少了建筑冷负荷，并避免对室外环境造成光污染。
在夏季采光工况，参见图3，调节多功能百叶组件使得叶片A(311)处于最上方，此时叶片A(311)将红外辐射阻挡，仅允许可见光透过，并通过百叶B(312)和百叶D(314)漫反射进入室内环境，实现了自然采光、避免眩光以及减少太阳辐射得热的目的。
在冬季采光工况，参见图4，调节多功能百叶组件使得叶片C(313)处于最上方，此时全波长太阳辐射可透过叶片C(313)进入室内环境，满足了自然采光需求；若冬季室内自然采光照度过高，则可调节多功能百叶组件使得叶片B处于最上方避免眩光。在此工况下，百叶B(312)和百叶D(314)吸收的太阳辐射不仅部分转化为电能，剩余部分还以热能的形式储存在空气腔中，减少了建筑热负荷，提高了太阳能的综合利用率。

Claims (4)

1.一种多功能光伏百叶节能窗，其特征在于，包括外玻璃(100)、空气腔(200)、多功能百叶组件(300)、内玻璃(400)、窗框(500)和调节装置(600)；所述外玻璃(100)与内玻璃(400)平行固定在窗框(500)上；所述空气腔(200)位于外玻璃(100)与内玻璃(400)之间；所述多功能百叶组件(300)内置于空气腔(200)中；所述多功能百叶组件(300)，包括百叶(310)和转轴(320)；所述百叶(310)由依次成90°夹角设置的叶片A(311)、叶片B(312)、叶片C(313)、叶片D(314)以及连接装置(315)组成；所述百叶(310)固定在转轴(320)上并可绕转轴(320)旋转。
2.根据权利要求1所述的一种多功能光伏百叶节能窗，其特征在于，所述叶片A(311)由高透型低辐射玻璃制成；所述叶片C(313)由普通玻璃制成；所述叶片B(312)和叶片D(314)由光伏板组成；所述叶片B(312)与叶片A(311)相邻的表面以及叶片D(314)与叶片A(311)相邻的表面为光伏板背面，该表面为纳米高反射涂层；所述叶片B(312)与叶片C(313)相邻的表面以及叶片D(314)与叶片C(313)相邻的表面为对太阳辐射高吸收的光伏板正面。
3.根据权利要求1所述的一种多功能光伏百叶节能窗，其特征在于，所述空气腔(200)内填充空气、惰性气体或抽真空。
4.根据权利要求1所述的一种多功能光伏百叶节能窗，其特征在于，所述调节装置(600)可调节多功能百叶组件(300)的旋转角度。
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