PT103618A - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz - Google Patents
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Abstract
A presente invenção destina-se a captar a energia solar, permitindo simultaneamente regular de forma contínua a entrada de luz, e pode ser inserido em aberturas exteriores de edifícios e equipamentos, tais como janelas, portadas e clarabóias.O sistema é composto por dois caixilhos que suportam placas de material transparente entre as quais é possível introduzir uma solução colorida proveniente de um depósito exterior. Os dois caixilhos estão ligados entre si por uma membrana flexível que permite encostar as placas tornando a janela transparente ou separadas por interposição da solução colorida, que torna a janela translúcida ou opaca, de forma gradual.O acesso do líquido proveniente do depósito faz-se através de uma câmara que separa os dois caixilhos, permitindo que a entrada de líquido entre as placas se faça de forma simultânea por toda a superfície, originando um escurecimento homogéneo e regulável. A entrada ou saída do liquido entre as placas é comandada pelo nível de vácuo existente num depósito que contém a solução colorida.Quando a janela se encontra opaca ou parcialmente transparente, a energia solar provoca o aquecimento do líquido, que é então feito circular por uma bomba, atravessando um permutador de calor que permite o aproveitamento da energia.
Description
1
DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO INTELIGENTE PARA APROVEITAMENTO DE ENERGIA SOLAR E REGULAÇÃO DE ENTRADA DE LUZ"
Dominio da invenção A presente invenção diz respeito a um sistema que permite simultaneamente a regulação de forma continua da entrada de luz, substituindo estores ou cortinas, e o aproveitamento da energia solar. 0 sistema pode funcionar na horizontal ou na vertical, e pode estar inserido nas aberturas exteriores de edifícios e equipamentos, tais como janelas, portadas e clarabóias.
Antecedentes da invenção
Na pesquisa de patentes de sistemas com objectivos idênticos verifica-se que o processo de interposição de um filme de líquido colorido entre duas superfícies transparentes aparece em sistemas que permitem o enchimento progressivo a partir da base, e não através do escurecimento homogéneo.
Nestes sistemas, a janela funciona assim como um tanque de pequena espessura, ficando na situação parcialmente cheio com uma zona superior clara e uma zona inferior escura, sendo a distância entre os vidros constante, o que acarreta fenómenos de condensação quando o líquido é removido, o que dificulta a visibilidade. 2
Podem incluir-se neste grupo as patentes com a referência (DE 29809846, DE 4127130, EP 0445314, EP 0402529 e DE 3942677)
Na patente WO 9206266 (FR 2667349) e no documento patente FR 1379026 as placas transparentes são unidas por uma junta elástica deformável, cuja extensão permite o afastamento dos vidros. De forma diversa no sistema aqui reivindicado, a membrana flexível apenas tem de flectir um pequeno ângulo entre as posições extremas de janela transparente e totalmente opaca. A membrana de ligação entre a parte fixa e a parte móvel pode assim ser reforçada com tela de forma a suportar a pressão da coluna de líquido, situação que não seria possível segundo o sistema previsto nas patentes WO 9206266 e FR1379026 que exigem a deformação elástica da junta referida. Apesar desta alteração que garante uma resistência muito superior da junta flexível, o sistema agora reivindicado, ao contrário do descrito nas patentes anteriores funciona sempre com pressão inferior à atmosférica de forma a compensar parcialmente o efeito da coluna de líquido e as enormes forças exercidas na base da janela, que originariam no mínimo um grande encurvamento das placas transparentes, mesmo usando vidros laminados de grande espessura. A presente invenção permite assim resolver o problema da limitação de altura da janela pelo facto de prever a compensação pelo vácuo da pressão da coluna de líquido. Tal não acontece nas patentes anteriormente referidas, como por exemplo se reconhece na patente WO 9206266 que refere a necessidade de vidros de espessura de 10-12 mm para janelas de 2 metros quadrados. 3 A grande força exercida pela coluna de liquido na base das montagens verticais inviabilizaria de facto o uso das montagens elásticas previstas nas patentes WO 9206266 e FR1379026.
Uma outra diferença relevante resulta do facto dos sistemas previstos nas patentes WO 9206266 e FR1379026 se destinarem apenas a funcionar como controladores de luminosidade e não como captadores de energia. O sistema reivindicado no presente pedido destina-se a aproveitar a energia do sol ao contrário da patente WO 9206266 que tenta evitar o aquecimento do liquido utilizando inclusive filmes reflectores aplicados sobre os vidros.
Em relação à patente CA 2077502, de espaçamento fixo entre as placas transparentes, verifica-se nas reivindicações que não se trata de um sistema de aproveitamento da energia solar pois nada se antevê quanto à circulação de refrigeração do liquido. Esta patente prevê um espaçamento fixo da ordem dos 0,5 a 1 mm entre vidros, ou seja, não permite uma variação gradual da luminosidade, como o sistema agora reivindicado.
Tal como nas patentes anteriormente referidas, o sistema proposto na patente CA 2077502 não permitiria construir janelas com altura superior a 50 cm sem utilizar vidros ou placas de grande espessura para compensar a pressão da coluna de liquido. A patente EP 0358807 permite variar o afastamento dos vidros, mas usa para o efeito um processo mecânico utilizando a actuação manual de peças excêntricas que comprimem um dos vidros, tendo portanto um principio de 4 funcionamento muito diferente do sistema agora reivindicado. A patente WO 2000012857 descreve um sistema de placas transparentes de distância fixa cujo espaço de separação pode ser preenchido por um liquido colorido que se pode expandir dentro de depósitos elásticos. A sua concepção, que prevê o uso em janelas de veículos, seria incompatível com o fabrico de janelas de grande dimensão devido à grande pressão que seria nesse caso exercida pela coluna de liquido sobre os depósitos elásticos, que têm de ser suficientemente flexíveis para absorverem as dilatações provocadas pelo aquecimento. A graduação do escurecimento de modo progressivo e contínuo também não é possível.
Dentro das patentes de sistemas de janelas destinadas à captação de energia temos a patente WO 2001063061 que descreve um sistema que usa placas transparentes para cobrir fachadas de edifício, permitindo o aproveitamento da energia solar que aquece um líquido colorido situado entre as placas. O sistema tem de permitir sempre a passagem da luz, pois não prevê a alteração da espessura do filme (ou mudança da composição do líquido). Trata-se pois de um sistema de espessura constante, que não poderá desempenhar as funções de persiana ou estore para isolamento dos aposentos, nem controlar de forma gradual a luminosidade como os sistemas aqui reivindicado.
Na patente US4380994 descreve-se um sistema de captação de energia formado por duas câmaras nas quais se pode introduzir um líquido. Será usado para encher com o liquido uma câmara do lado exterior do edifício para absorver no Verão a energia do sol dissipando o calor para o exterior. 5
No Inverno o liquido seria colocado na câmara mais interior, radiando então a energia absorvida para dentro do edifício e funcionando como sistema de aquecimento. O sistema é constituído por câmaras de espaçamento fixo, não permite controlar de forma contínua a entrada de luz nem poderá eficazmente funcionar no Verão como captador de energia pois não prevê adequado isolamento para o exterior: pelo contrário pretende garantir a dissipação da energia, evitando o aquecimento do edifico. 0 sistema referido na patente US4561221 é constituído por vidraças de espaçamento fixo, entre as quais circula um líquido destinado a evitar o aquecimento dos aposentos. Trata-se portanto de um sistema essencialmente destinado à dissipação de energia que não permite a regulação de entrada de luz no edifício. -Sistemas eléctricos
Numerosos sistemas de janela inteligente patenteados utilizam efeitos fotocrómicos ou electrocrómicos envolvendo camadas iónicas condutoras de electricidade, com princípios de funcionamento análogos aos da tecnologia dos cristais líquidos, processos electromagnéticos actuando sobre partículas anisotrópicas ou utilizando princípios de funcionamento por absorção da radiação mas sem possibilidade de aproveitamento directo da energia térmica 0 aproveitamento da energia solar para aquecimento é feito geralmente pela colocação de painéis solares sobre os telhados. 0 sistema agora proposto pode funcionar como clarabóia reguladora da intensidade luminosa ou como janela ou porta. Parte da estrutura de caixilharia e vidro é aqui 6 utilizada com a sua função tradicional mas agora com duas funções suplementares: efeito cortina e aproveitamento de energia. 0 sistema agora reivindicado embora mais complexo que as soluções tradicionais de janela permite a regulação contínua da luz, possibilitando escurecer totalmente um aposento. 0 sistema reivindicado poderá ser eventualmente ligado a um sensor e adaptar a sua capacidade de transmissão de luz às variações solares de forma a garantir uma iluminação constante do aposento.
Breve Descrição das Figuras A figura I representa uma vista de frente esquemática do conjunto da janela e dos seus componentes acessórios identificados na legenda. A figura Ia representa um corte pelo plano A-A'. A figura Ib representa o detalhe simplificado em corte A-A' da figura I, representando a janela regulada para impedir a passagem da luz - janela opaca. A fig. Ic representa detalhe simplificado em corte A-A' da fig. I, representando agora a janela regulada para permitir a passagem total da luz - janela transparente.
As figuras lia e Ilb representam em corte A-A' o pormenor da montagem completa, estando representada em lia a janela na posição opaca e em Ilb na posição transparente.
Descrição Detalhada da Invenção 7
Como podemos observar na figura Ib o caixilho exterior fixo 1 serve de suporte ao vidro ou placa transparente (2).
Na figura Ib mostra um corte do caixilho fixo 1 e o caixilho interior móvel (4), solidário com o vidro ou placa transparente (3). 0 caixilho interior 4 encontra-se ligado ao caixilho exterior 1 pela membrana flexível (5). A fixação da membrana pode ser feita por colagem, vulcanização ou por aperto mecânico. A membrana (5) flecte para permitir passar da situação de transparência - fig. Ic - à situação de opacidade - fig. Ib-. A membrana (5) deve ser reforçada com uma tela para resistir à pressão da coluna de líquido.
Entre os dois caixilhos existe uma câmara 6 que rodeia a toda a volta o caixilho interior. Esta câmara encontra-se permanentemente cheia de líquido.
Na figura I e na figura I b pode observar-se que a câmara (6) está ligada a um depósito (12) através de uma tubagem, representada no corte superior Ib, que passa pela válvula de corte (7). Esta válvula está normalmente fechada.
Na posição representada na figura Ib a janela está opaca, porque um filme (6A) de líquido colorido se encontra entre as placas (2) e (3). Em função da distância entre as placas a espessura do líquido pode permitir a passagem parcial da luz ou impedi-la totalmente, regulando a luminosidade do aposento. A regulação do escurecimento é feita pelo controlo da válvula (9) situada numa tubagem que liga o depósito do líquido (12) a um sistema de vácuo (11). A transferência do líquido da câmara (6) para o espaço entre os vidros ou placas transparentes (6A) (fiq. Ib) faz-se simultaneamente ao longo do perímetro do caixilho interno, permitindo um escurecimento uniforme e simultâneo de toda a superfície da janela, sem formação de bolhas de ar.
Aumentando o vácuo o líquido que está entre as placas é transferido para o depósito (12), diminuindo progressivamente a sua espessura entre as placas transparentes.
Na fig. Ic em corte podemos ver a janela totalmente transparente, com as duas placas transparentes (2 e 3) encostadas devido ao efeito da pressão atmosférica exterior quando se liga a válvula (9) a um sistema de vácuo esgotando o líquido entre as placas. Nesta posição a compressão das placas expulsa o líquido assegurando total transparência da janela.
Para provocar o escurecimento permite-se a entrada de ar para o depósito (12) pelo tubo (10), accionando a válvula (9); a abertura da válvula (7) de ligação à janela permite o escoamento laminar do filme líquido (6A) dentro da janela, de forma gradual e uniforme através da câmara 6 que rodeia o caixilho interior (fig. Ib) . Para tornar a janela total ou parcialmente transparente as válvulas (9 e 7) são accionadas simultaneamente de forma a permitir ligar a janela ao sistema de vácuo (11).
Nas janelas verticais funcionando na posição parcial ou totalmente opaca é mantido um nível de vácuo dentro da câmara (6) de forma a compensar a pressão da coluna de 9 liquido dentro da janela. 0 nivel mínimo de vácuo é então assegurado pelo sensor (18), que actua sobre a válvula (9). Este sensor permite também evitar que a pressão aumente dentro da janela devido a aquecimento ou por qualquer outra razão.
Na posição de janela opaca quando exposta ao sol, no caso de falha prolongada de energia e consequente aquecimento do líquido, uma válvula de segurança (19) permite a descarga parcial do líquido evitando o aumento de pressão entre as placas que ocorrerá nas janela visto que a compensação permanente de pressão é essencial para evitar danificar a estrutura. - Aproveitamento da energia
Quando existe líquido entre as placas a energia solar é absorvida. Isto sucede sempre que a janela esteja translúcida ou totalmente opaca. A energia absorvida provocaria uma grande elevação de temperatura se o líquido permanecesse estacionário entre as placas. Nessa situação a bomba de circulação (8) - fig. I -entra em funcionamento, accionada por um sensor, não representado, que actua sempre que os vidros estejam separados devido à presença de líquido. A bomba de circulação assegura o arrefecimento da janela e o aproveitamento da energia térmica fazendo circular o líquido pelo permutador de calor (13) . 0 permutador de calor está instalado dentro de um depósito de aquecimento de água. 10 A bomba de circulação pode ser desligada sempre que necessário, por exemplo durante a noite, em que a janela na posição opaca permite isolar o aposento funcionando com a função de persiana. O liquido colorido depois de arrefecer no permutador (13) regressa ao fundo da janela pelo tubo (8A) colocado no interior da câmara (6).
Para melhorar o rendimento do sistema se este se destinar à captação de energia, é necessário aumentar o seu isolamento térmico. Passaremos agora a descrever o sistema completo que não estava totalmente representado nas figuras Ib e Ic.
Como se pode observar na fig. II, para aproveitamento de energia o conjunto dos caixilhos fixos (1) e móvel (4) está envolvido por um aro fixo (14): este aro contém 2 vidros de isolamento (2A e 3A) que permitem criar as câmaras de isolamento (15 e 15A). Estas câmaras de isolamento permitem melhorar o rendimento de recuperação da energia e melhoram o isolamento térmico e acústico da janela. A câmara (15) mantém a distância fixa entre as placas transparentes (2) e (2A) correspondente à dimensão do espaçador (16). A câmara (15A) poderá variar de dimensão conforme a janela estiver transparente ou opaca. O separador opcional (17), colocado entre o fundo do caixilho móvel (4) e o aro fixo (14) na base da janela permitirá fixar a distancia dos vidros (2) e (3), originando um efeito "degradé" durante o enchimento da janela, que permanecerá quase transparente na 11 base, assumindo o liquido uma forma de cunha mais escura na parte superior. - Execução do sistema A caixilharia utilizada poderá ser feita em metal ou de outro material resistente. Os vidros ou placas (2) e (3) contendo o liquido, deverão ser resistentes à pressão exercida pela coluna de liquido (no caso das placas serem de vidro, este deve ser laminado) . A fixação dos vidros será feita por colaqem ou por um processo que garanta a estanqueidade. A fixação da membrana poderá ser obtida por colagem, vulcanização ou fixação mecânica. 0 liquido colorido pode ser uma solução com um corante que permita que uma pequena espessura - alguns milímetros -garantam a total opacidade da janela. 0 líquido poderá conter anti-fúngicos e anti-algas, agentes tensioactivos e anticongelantes.
No caso do módulo da janela ter uma grande altura a pressão dentro da câmara (6) terá de ser sempre inferior à atmosférica, para que o vácuo existente compense a altura da coluna de líquido que poderia levar à destruição do sistema. Nesse caso, o nível mínimo de vácuo será garantido pela utilização de um sensor (18), colocado na entrada de líquido, que acciona a linha de vácuo. Os volumes de líquido a transferir são muito pequenos, mesmo entre as posições extremas de funcionamento - totalmente opaca ou totalmente transparente - pelo que o sistema de vácuo pode ser gerado por um pequeno compressor. 12
Quando o aquecimento do liquido da janela fizer aumentar a pressão dentro do circuito fechado que atravessa o permutador de calor (13), o sensor (18) accionando o sistema de vácuo (válvulas (9) e (7)), reporá a pressão de forma a evitar danos na montagem.
Para garantir a segurança do sistema no caso de interrupção da energia eléctrica a válvula (7) permanece normalmente fechada excepto durante o processo de enchimento (entrada de ar pelo tubo (10) ou saida pela ligação (11)), determinado pelo accionamento da válvula (9). Evita-se assim o enchimento acidental da janela.
Quando o sistema funciona como janela móvel ou portada os tubos de ligação ao sistema serão flexíveis.
Para evitar que a janela comece a escurecer debaixo para cima pode introduzir-se um separador opcional (17) que limita a abertura dos vidros permitindo um efeito "degradé" de opacidade de cima para baixo. - Aplicações
Sem carácter limitativo apresentam-se algumas hipóteses de utilização do sistema. - Cobertura de espaços
Nas aplicações horizontais ou de pequena inclinação, o sistema não apresenta limitações dimensionais para além das existentes em coberturas transparentes normais. Na situação horizontal a existência de uma coluna de água de apenas 13 alguns milímetros permite utilizar estruturas mais aligeiradas no caixilho móvel.
Nas aplicações horizontais destinadas a locais onde o aproveitamento de energia térmica não seja relevante (recintos desportivos, zonas comerciais...) o sistema pode ser parcial ou totalmente simplificado utilizando apenas dois vidros, ou seja eliminando as câmaras de isolamento (15) e (15A) e os vidros (2A) e (3A). 0 permutador de calor poderá ser ligado a uma unidade de refrigeração do líquido podendo assim complementar ou substituir os sistemas de refrigeração de ar.
Uma outra hipótese consiste uso de um líquido refrigerado numa cobertura transparente, o que permitirá um arrefecimento homogéneo do recinto sem os inconvenientes resultantes das correntes de ar frio associadas aos sistemas de ar condicionado. 0 sistema pode ser usado em espaços públicos como clarabóia permitindo regular a entrada de luz no edifício, fornecendo calor para água doméstica ou para aquecimento de piscinas etc. A utilização de um foto-sensor permitirá manter automaticamente o nível de luminosidade reagindo a variações de insolação. - Utilização como janela
Na forma de janela ou porta o sistema além de recuperar a energia elimina a necessidade de uso de estores, portadas ou cortinados. 0 uso de quatro lâminas de vidro ou de outro material e a existência de duas câmaras de isolamento garantem um elevado isolamento térmico e acústico. 14
Na época de maior insolação o sistema pode ser usado para evitar o aquecimento do edifício enquanto aproveita a energia para aquecimento de água. Durante a noite a possibilidade de escurecimento total dispensa o uso de persianas ou portadas. A ligação a um sensor luminoso permitirá que a transparência da janela seja automaticamente ajustada às variações da luz solar, em salas de trabalho. Por exemplo em hotéis o sistema permitirá evitar dispendiosos sistemas de cortinados e ligado a um relógio possibilita um processo de despertar por iluminação programada do aposento. A utilização de vários módulos independentes permite construir grandes sistemas envidraçados utilizando como sistema de vácuo um único compressor de baixo custo, ligado a vários pequenos depósitos.
Nos sistemas móveis os tubos de ligação a cada módulo são flexíveis. A apresentação do presente dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz é feita como um exemplo não limitativo que pode ser sujeito a modificações e variações levadas a cabo por uma pessoa perita na matéria, as quais, no entanto, estão abrangidas pelo âmbito da invenção, como definido pelas reivindicações que se seguem.
Lisboa, 18 de Dezembro de 2006
Claims (12)
1 REIVINDICAÇÕES 1 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz caracterizado por ser compreendido pelos seguintes elementos: • um caixilho exterior fixo 1 serve de suporte ao vidro ou placa transparente (2); um caixilho interior móvel (4), solidário com um vidro ou placa transparente (3) em que o caixilho interior (4) se encontra ligado ao caixilho exterior (1) por uma membrana flexível (5); uma câmara 6, entre os dois caixilhos, que rodeia a toda a volta o caixilho interior (4) e que se encontra permanentemente cheia de líquido; um depósito (12) ligado à câmara (6) através de uma tubagem, que passa por uma válvula de corte (7), que em vácuo permite compensar a pressão da coluna de líquido sobre a base das placas transparente (2) e(3); uma válvula (9), que permite modificar a espessura do líquido regulando assim a entrada de luz, estando a válvula (9) situada numa tubagem que liga um depósito de líquido (12) a um sistema de vácuo (11); uma bomba de circulação (8), accionada por um sensor, que actua sempre que os vidros estejam separados devido à presença de líquido, e que assegura o arrefecimento da janela e o aproveitamento da energia térmica fazendo circular o líquido por um permutador de calor (13); em que a regulação do escurecimento é feita simultaneamente pelo controlo da válvula (9) que possibilita a entrada de ar para o depósito (12) pelo tubo (10) e pela abertura da válvula (7) que permite o escoamento laminar do filme líquido (6A), 2 e em que a transferência do líquido da câmara (6) para o espaço entre os vidros ou placas transparentes (6A), cujo afastamento é variável e/ou regulável, se faz de um modo simultâneo ao longo do perímetro do caixilho interno (4).
2 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o permutador de calor estar instalado dentro de um depósito de aquecimento de água.
3 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o líquido colorido, depois de arrefecer no permutador (13), regressar ao fundo da janela pelo tubo (8A) colocado no interior da câmara (6) .
4 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o nível de vácuo dentro da câmara (6) ser assegurado pelo sensor (18), que actua sobre a válvula (9), de forma a compensar a pressão da coluna de líquido dentro da janela.
5 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a membrana (5) ser reforçada com uma tela para resistir à pressão da coluna de líquido.
6 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a 3 reivindicação 1, caracterizado por ter uma válvula de segurança (19) que permite, no caso de falha prolongada de energia e consequente aquecimento do liquido, a descarga parcial do liquido e previne o aumento de pressão entre as placas (3) e (4) .
7 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conjunto dos caixilhos fixos (1) e móvel (4) estar envolvido por um aro fixo (14) que contém 2 vidros de isolamento (2A e 3A) , os quais permitem criar 2 câmaras de isolamento (15 e 15A); em que a câmara (15) mantém a distância fixa entre as placas transparentes (2) e (2A) correspondentes à dimensão do espaçador (16); e em que a câmara (15A) pode variar de dimensão conforme a janela estiver transparente ou opaca.
8 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por ter um separador opcional (17), colocado entre o fundo do caixilho móvel (4) e o aro fixo (14) na base da janela que permite fixar a distancia dos vidros (2) e (3).
9 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o liquido colorido que se encontra entre as placas transparentes (3) e (4) conter anti-fúngicos e anti-algas, agentes tensioactivos e anticongelantes. 4
10 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder funcionar na horizontal ou na vertical, estar inserido em aberturas exteriores de edifícios e equipamentos, tais como janelas, portadas e clarabóias, e ser aplicado em veículos.
11 - Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por dispensar a utilização do sensor (18) e em consequência do controlo automático de compensação da pressão exercida pela coluna de liquido, quando o dispositivo trabalhar na posição horizontal ou na vertical com alturas inferiores a 50 cm.
12- Dispositivo inteligente para aproveitamento de energia solar e regulação de entrada de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder passar a ser usado simultaneamente como regulador de luminosidade e como dispositivo de arrefecimento do ambiente substituindo o permutador de calor (13) por um sistema de refrigeração. Lisboa, 18 de Dezembro de 2006 !
Priority Applications (5)
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US9335565B2 (en) | 2009-01-30 | 2016-05-10 | Alphamicron Incorporated | Attachable optical element arrangements and methods |
EP2430662A4 (en) | 2009-04-24 | 2014-10-01 | Alphamicron Inc | SUNBATHING DEVICES FOR VARIABLE LIGHT WEAKENING AND ARRANGEMENTS THEREFOR |
US8205609B2 (en) * | 2009-05-20 | 2012-06-26 | City University Of Hong Kong | Solar heat absorbing window |
WO2012049588A2 (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Converter for solar cells |
AT510629B1 (de) * | 2010-11-11 | 2013-12-15 | Greiner Renewable Energy Gmbh | Solarkollektor |
US20140123578A1 (en) * | 2011-03-01 | 2014-05-08 | President And Fellows Of Harvard College | Thermal management of transparent media |
CN103583348A (zh) * | 2012-08-15 | 2014-02-19 | 崔洋 | 一种低功耗智能型大厦植物工厂 |
US9918508B2 (en) | 2012-11-13 | 2018-03-20 | Alphamicron Incorporated | Attachable optical element arrangements and methods |
CH708158A1 (de) * | 2013-06-13 | 2014-12-15 | Roger Heinz Fehr | Stiller Wärmeabsorber. |
SE537261C2 (sv) * | 2013-07-16 | 2015-03-17 | Peter Hertz | Termiskt isolerande gardin |
CN103388436B (zh) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | 山东理工大学 | 按需调整辐射热流向的采光装置 |
US9567995B2 (en) | 2014-12-18 | 2017-02-14 | International Business Machines Corporation | Window opacity attenuation using microfluidic channels |
CN105625891B (zh) * | 2016-01-25 | 2017-06-23 | 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所 | 中空玻璃、调光窗、调光补光系统、蔬菜大棚 |
CN105863456B (zh) * | 2016-04-14 | 2019-05-24 | 湖北中建鸿友建设有限公司 | 一种环保建筑窗、建筑物、金属门窗 |
DE102017122812A1 (de) | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Gebäudehüllenflächenelement mit steuerbarer Abschattung |
US11194208B2 (en) | 2018-01-10 | 2021-12-07 | Alphamicron Incorporated | Switchable one-way mirror |
JP7063740B2 (ja) * | 2018-06-18 | 2022-05-09 | 日本板硝子株式会社 | 真空ガラスパネル |
US11719037B2 (en) | 2018-08-14 | 2023-08-08 | Marvin Lumber And Cedar Company, Llc | Fenestration assembly and building service control with the same |
CN111591112A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-28 | 郭发有 | 一种防晒防高温的汽车车前窗 |
US20230333365A1 (en) * | 2021-01-05 | 2023-10-19 | Vasyl Sergan | Multi function dynamic window |
US20220364408A1 (en) * | 2021-05-11 | 2022-11-17 | Oren Aharon | Climate adaptive glass envelope for building |
CN113882598B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-08-23 | 南京林业大学 | 屋顶能够实现色散的阳光房及其目标色光筛选方法 |
CN113917740B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-01-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 调光面板 |
CN114370225B (zh) * | 2022-01-07 | 2023-09-22 | 双峰县双辉门业有限公司 | 一种强光窗户防护装置 |
CN114609840A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-06-10 | 北京科技大学 | 一种电致变色智能液流窗 |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2631340A (en) * | 1949-08-06 | 1953-03-17 | Metal Products Corp | Storm window |
FR1379026A (fr) * | 1963-10-08 | 1964-11-20 | élément de construction ou similaire à transparence variable | |
GB1145060A (en) * | 1965-07-31 | 1969-03-12 | Tillo Faulhaber | Multi-glazed unit for buildings, vehicles and the like |
US3424515A (en) * | 1965-08-23 | 1969-01-28 | George Risk Ind Inc | Window construction having continuously variable transverse light transmission |
US4674476A (en) * | 1975-05-27 | 1987-06-23 | Wilson Neill R | Solar heating and cooling apparatus |
US4036209A (en) * | 1975-06-26 | 1977-07-19 | Press Jack J | Atmospheric heat exchange method and apparatus |
US4027821A (en) * | 1975-07-18 | 1977-06-07 | International Telephone And Telegraph Corporation | Solar heating/cooling system |
US4035608A (en) * | 1975-11-17 | 1977-07-12 | Anthony's Manufacturing Company, Inc. | Multi-pane window structure |
US4093352A (en) * | 1977-03-17 | 1978-06-06 | Pisar Robert J | Window adapted to be flooded with liquid |
US4207744A (en) * | 1977-04-20 | 1980-06-17 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Solar refrigeration system |
US4127102A (en) * | 1977-05-16 | 1978-11-28 | Berman Mark H | Heat absorbing window |
FR2401300A1 (fr) * | 1977-08-26 | 1979-03-23 | Parrier Andre | Fenetre a vitrages multiples et a rideau de filtrage liquide |
FR2442329A1 (fr) * | 1978-11-22 | 1980-06-20 | Teplitsky Jean Christophe | Vitrage colore |
US4380994A (en) * | 1979-06-28 | 1983-04-26 | Seemann Robert A | All season window |
US4561221A (en) * | 1981-09-17 | 1985-12-31 | Mckee Frederick B | Windows |
US4532917A (en) * | 1983-12-19 | 1985-08-06 | Taff Douglas C | Modular passive solar energy heating unit employing phase change heat storage material which is clearly transparent when in its high-stored-energy liquid state |
NL8400967A (nl) * | 1984-03-28 | 1985-10-16 | Bernardus Schouten | Venster, meer in het bijzonder voor een woning. |
EP0358807A1 (en) * | 1988-09-15 | 1990-03-21 | John Mecca | Variable blind |
AT389561B (de) * | 1988-06-06 | 1989-12-27 | Frantl Conprojekt | Fenster-, fassaden- und wandkonstruktion |
BR8806883A (pt) * | 1988-12-26 | 1990-08-07 | Albert Nayef Mouallem | Dispositivo de cortina de liquido |
IT1234279B (it) * | 1989-06-12 | 1992-05-14 | Ivan Monticelli | Dispositivo di oscuramento con isolamento termoacustico, per serramenti in genere |
US5167993A (en) * | 1990-03-03 | 1992-12-01 | Youhichiro Aoyagi | Color changing transparent plate device |
FR2667349A1 (fr) * | 1990-09-27 | 1992-04-03 | Impact Design Groupe | Systeme de vitrage a opacite variable et serres mettant en óoeuvre un tel systeme. |
JP3032305B2 (ja) * | 1990-12-28 | 2000-04-17 | 株式会社竹中工務店 | ガラス窓 |
DE4127130C2 (de) * | 1991-08-15 | 1995-07-20 | Home Ges Fuer Kuehltechnik Mbh | Verbundfenster zur Abblendung von Sonnenlicht |
IT1287228B1 (it) * | 1996-04-10 | 1998-08-04 | Finvetro Srl | Dispositivo particolarmente per la compensazione tra le pressioni interna ed esterna in una vetrocamera |
JP3836158B2 (ja) * | 1997-05-09 | 2006-10-18 | グラスエックス アーゲー | 建物内の透明断熱用装置 |
FR2782810B1 (fr) * | 1998-08-31 | 2003-05-30 | Armines Ass Pour La Rech Et Le | Vitrage a pouvoir absorbant variable |
NO20000899A (no) * | 2000-02-23 | 2001-04-09 | Soerveggen As | Bygningskonstruksjon |
GB2374893B (en) * | 2001-04-25 | 2004-08-04 | Framegard Anchoring Systems Lt | An anchoring profile, a frame assembly and a method for securing a pane against impact |
US6832457B2 (en) * | 2001-09-27 | 2004-12-21 | Hehr International, Inc. | Window assembly |
ES2277711B1 (es) * | 2004-10-25 | 2008-06-16 | Daniel Matoses Vercher | Sistema para oscurecer cristales aplicable a ventanas y similares. |
GB0426311D0 (en) * | 2004-12-01 | 2005-01-05 | Mcgilvray Ian W | Solar collector |
DE202005015303U1 (de) * | 2004-12-12 | 2006-09-28 | Kern, Richard | Ökonomisches Fassadenelement mit Lichtdurchflusssteuerung |
US20070251164A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-01 | Zoltan Egeresi | Liquid window shade |
US20090250053A1 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Flaherty B Michael | Active thermal insulation system including evacuated structures and a vacuum sustaining unit |
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