RU205602U1 - Модуль умного окна - Google Patents
Модуль умного окна Download PDFInfo
- Publication number
- RU205602U1 RU205602U1 RU2020139722U RU2020139722U RU205602U1 RU 205602 U1 RU205602 U1 RU 205602U1 RU 2020139722 U RU2020139722 U RU 2020139722U RU 2020139722 U RU2020139722 U RU 2020139722U RU 205602 U1 RU205602 U1 RU 205602U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- window
- light
- layer
- translucent
- photoelectric converter
- Prior art date
Links
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 102220565735 Acid-sensing ion channel 4_F21S_mutation Human genes 0.000 description 1
- 102220466463 Olfactory receptor 13D1_F21L_mutation Human genes 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
- F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
- F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
- F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к фотоэлектрическим преобразователям и светоизлучающим приборам и может использоваться в качестве полупрозрачных фасадных панелей и окон, а также полупрозрачных энергосберегающих светоизлучающих элементов дизайна. Предлагаемый модуль умного окна содержит раму (1), блок управления и питания (6), слой тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя (3) и полупрозрачный фотолюминесцентный слой (4), возбуждаемый по всей поверхности слоя светодиодами (2) с длиной волны излучения 395-410 нм, встроенными в раму модуля так, что свет от них распространяется параллельно плоскости окна. Слои отделены от окружающей среды и друг друга стеклами (5). Технический результат - имитация излучения окном естественного света. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к фотоэлектрическим преобразователям и светоизлучающим приборам и может быть использована, в частности, в качестве полупрозрачных фасадных панелей и окон, а также полупрозрачных энергосберегающих светоизлучающих элементов дизайна.
Известно устройство «Люминесцирующий солнечный элемент и метод его изготовления» (см. WO №2019144561 А1, МПК H01L 31/02167, дата публикации: 01.08.2019). Данное устройство представляет собой комбинацию светопоглощающего и люминесцирующеого слоев, способного работать как солнечный элемент и как светодиод.
Недостатком технического решения являются непрозрачность устройств и низкие прочностные качества.
Известно устройство «Модуль солнечного элемента с интегрированным устройством для люминесценции в ночное время» (см. KR №100680654 В1, МПК F21L 4/08, дата публикации: 02.02.2007). Данное устройство представляет собой многослойную структуру, состоящую из нескольких слоев, часть из которых отвечает за освещение, а часть за сбор солнечной энергии, являясь комбинацией солнечного элемента и светодиода.
Однако известный модуль непрозрачен, что исключает возможность использования его в качестве окна.
Известно устройство «Светодиодный фотоэлектрический преобразователь солнечной энергии» (см. CN №201000888 Y, МПК Υ02Β 10/14, дата публикации: 02.01.2008). Данное устройство представляет собой кремниевые непрозрачные солнечные модули, закрепленные на прозрачной основе с сохранением технологических промежутков, обеспечивающих пропускание света. В перекрестиях технологических промежутков располагаются точечные светодиоды. Данное устройство может выполнять три функции - пропускать свет, излучать свет и преобразовывать солнечную энергию в электрическую.
Однако использование в известном устройстве стандартных кремниевых модулей делает невозможным полноценную реализацию функций окна для обзора внешнего пространства, не позволяет эффективно использовать его в вертикальном положении за счет особенностей кремниевой технологии, и не обеспечивают конструкционную прочность устройства. Также использование точечных источников не обеспечивает равномерность свечения.
Прототипом предлагаемой полезной модели является устройство «Тонкопленочное окно солнечный элемент - светодиод» (см. WO №2017028290А1, МПК F21S 9/02, дата публикации: 23.02.2017). Настоящее изобретение относится к умным окнам, состоящим из рамы окна, тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя (ФЭП), нанесенного на стекло, линейки светодиодов, закрепленной в верхней части рамы окна, контроллеров светодиодов и заряда от ФЭП и аккумуляторной батареи, закрепленных на раме окна. Данное устройство может работать как солнечный элемент и источник света, с сохранением функциональности окна
Недостатком прототипа является использование точечных источников света (светодиодной ленты), что допускает дискомфортное попадание прямых светодиодных лучей в глаза наблюдателю и не позволяет полноценно имитировать естественное освещение от окна.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение эргономичности устройства модуля умного окна.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в имитации излучения окном естественного света.
Данный технический результат достигается тем, что модуль умного окна, содержащий раму окна с интегрированными в нее светодиодами, нанесенный на стекло слой тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя и блок управления и питания с аккумуляторной батареей, контроллерами светодиодов и ее заряда от фотоэлектрического преобразователя, отличающийся тем, что в состав модуля включен полупрозрачный фотолюминесцентный слой, нанесенный на стекло, покрывающее слой фотоэлектрического преобразователя, и защищенный с другой стороны третьим защитным стеклом, а светодиоды с длиной волны излучения 395-410 нм установлены внутри рамы с возможностью свечения параллельно плоскости окна.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой представлена схема предлагаемого устройства. Оно состоит из рамы окна 1, светодиодов с длиной волны излучения 395 - 410 нм 2, установленных внутри рамы с возможностью свечения параллельно плоскости окна, слоя тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя 3, полупрозрачного фотолюминесцентного слоя 4, трех защитных стекол 5, разделяющих слои 3 и 4 и слой 4 от окружающей среды, а также блока управления и питания 6, включающего в себя аккумуляторную батарею, контроллер заряда батареи от фотоэлектрического преобразователя, контроллер управления светодиодами.
Устройство работает следующим образом. Солнечный свет, попадая на слой тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя 3, частично поглощается и преобразуется в электрическую энергию, частично проходит сквозь полупрозрачный фотолюминесцентный слой 4 и защитные стекла 5, освещая в дневное время помещение. Электроэнергия передается в блок управления и питания 6 и заряжает аккумуляторную батарею. Процесс заряда батареи управляется контроллером, входящим в состав блока.
В вечернее время могут быть включены светодиоды 2, возбуждающие фотолюминесцентный слой 4 по всей плоскости модуля умного окна. Переизлученный слоем свет диффузионно распространяется от модуля в помещение, имитируя естественное освещение. Питание светодиодов обеспечивается аккумуляторной батареей и контроллером светодиодов блока управления и питания 6.
Высокая яркость свечения и прозрачность фотолюминесцентного слоя обеспечивается наличием в его составе квантовых точек (нанокристаллов с размерами 5-25 нм) неорганического свинцового галоидного перовскита с высоким внешним квантовым выходом (>85%), внедренных в полимерную матрицу.
Использование трех стекол в конструкции полезной модели повышает ее прочностные качества по сравнению с прототипом.
Благодаря полупрозрачности модуля умного окна он также играет роль тонировки окна в течение дня, снижая эффект нагрева воздуха внутри помещения солнечными лучами.
Claims (2)
1. Модуль умного окна, содержащий раму окна с интегрированными в нее светодиодами, нанесенный на стекло слой тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя, и блок управления и питания с аккумуляторной батареей, контроллерами светодиодов и ее заряда от фотоэлектрического преобразователя, отличающийся тем, что в состав модуля включен полупрозрачный фотолюминесцентный слой, нанесенный на стекло, покрывающее слой фотоэлектрического преобразователя, и защищенный с другой стороны третьим защитным стеклом, а светодиоды с длинной волны излучения 395 - 410 нм установлены внутри рамы с возможностью свечения параллельно плоскости окна.
2. Модуль умного окна по п. 1, отличающийся тем, что в полупрозрачный фотолюминесцентный слой содержит нанокристаллы неорганического свинцового галоидного перовскита с размерами 5 - 25 нм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020139722U RU205602U1 (ru) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | Модуль умного окна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020139722U RU205602U1 (ru) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | Модуль умного окна |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU205602U1 true RU205602U1 (ru) | 2021-07-22 |
Family
ID=76995463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020139722U RU205602U1 (ru) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | Модуль умного окна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU205602U1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU86973U1 (ru) * | 2009-01-14 | 2009-09-20 | Григорий Петрович Васильев | Энергоактивный оконный блок |
| CN101560864B (zh) * | 2008-04-14 | 2011-11-09 | 福建钧石能源有限公司 | 光伏真空窗户及其制造方法 |
| KR20140004428A (ko) * | 2012-07-02 | 2014-01-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 경관 조명 시스템 |
| JP2015151798A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | 出光興産株式会社 | 発電窓システム |
| CN205320003U (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-15 | 深圳市戴迩太阳能科技有限公司 | 一种推拉窗式太阳能全玻璃发电系统 |
| RU178288U1 (ru) * | 2017-10-05 | 2018-03-28 | Александр Анатольевич Кобцев | Устройство оконного типа |
-
2020
- 2020-12-03 RU RU2020139722U patent/RU205602U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101560864B (zh) * | 2008-04-14 | 2011-11-09 | 福建钧石能源有限公司 | 光伏真空窗户及其制造方法 |
| RU86973U1 (ru) * | 2009-01-14 | 2009-09-20 | Григорий Петрович Васильев | Энергоактивный оконный блок |
| KR20140004428A (ko) * | 2012-07-02 | 2014-01-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 경관 조명 시스템 |
| JP2015151798A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | 出光興産株式会社 | 発電窓システム |
| CN205320003U (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-15 | 深圳市戴迩太阳能科技有限公司 | 一种推拉窗式太阳能全玻璃发电系统 |
| RU178288U1 (ru) * | 2017-10-05 | 2018-03-28 | Александр Анатольевич Кобцев | Устройство оконного типа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI542818B (zh) | 太陽能照明系統 | |
| CN201708731U (zh) | 一种led太阳能电池组件 | |
| CN212129713U (zh) | 一种智能pv-led发光玻璃 | |
| CN201475850U (zh) | 太阳能光电灯箱 | |
| CN110295696A (zh) | 光伏显示一体组件 | |
| CN109373280B (zh) | 一种节能建筑自然采光与装饰控制系统及调节方法 | |
| RU205602U1 (ru) | Модуль умного окна | |
| CN203742043U (zh) | 一种双玻变色太阳能幕墙组件 | |
| CN206989398U (zh) | 一种太阳能复合供电的地下车库通风与照明系统 | |
| CN102221175A (zh) | 光伏发光一体化装置及其应用方法 | |
| CN201751704U (zh) | Pv-led太阳电池照明装置 | |
| CN203190280U (zh) | 一种太阳能大幅面led灯箱 | |
| JP3213002U (ja) | 太陽光源日光ランプ | |
| CN208923165U (zh) | 一种可发光的bipv组件 | |
| CN106449792A (zh) | 一种光伏玻璃 | |
| CN203522608U (zh) | 一种太阳能转换装置 | |
| CN203434175U (zh) | 光伏组件 | |
| CN202469613U (zh) | 光电装置及发光装置 | |
| CN201830500U (zh) | 一种太阳能led灯智能遥控系统 | |
| CN202559782U (zh) | 一种方向可调的太阳能候车亭 | |
| CN205452308U (zh) | 一种荧光光伏组件 | |
| CN103452341A (zh) | 一种方向可调的太阳能候车亭 | |
| CN202361096U (zh) | 一种太阳能提包灯 | |
| CN205208411U (zh) | 一种带有太阳能板的照明灯 | |
| CN202915054U (zh) | 一种太阳能自发电自发光装置 |