[發明專利]太陽能窗戶和太陽能墻的結構及方法

無效

• 申請號: 201180074493.8
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103906882A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 納林德·辛格·卡帕寧
• 申請（專利權）人: 索拉帕斯公司
• 主分類號: E04C2/54
• 分類號: E04C2/54
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

相關專利申請的交叉引用

本申請是于2010年3月10日提交的題為“太陽能墻的設備及方法”(發明人：Narinder?Singh?Kapany)的美國專利申請No.12/720,982的部分繼續申請，該申請是于2009年9月18日提交的美國專利申請No.12/563,052、于2011年11月1日被公布的題為“太陽能窗戶的設備及方法”(發明人：Narinder?Singh?Kapany)的美國專利No.8,046,960的部分繼續申請，上述提及的申請的全部公開內容為了所有目的通過引用的方式并入本申請中。

技術領域

本發明總體上涉及太陽能窗戶和太陽能墻的太陽能建筑的設備和方法。更具體地講，本發明涉及被配置為將接收的電磁輻射轉化成電和熱的太陽能窗戶和太陽能墻。

背景技術

建筑物采用的傳統窗戶通常是單窗格的。這些單窗格的窗戶在窗戶內部和窗戶外部之間提供較低水平的絕熱。由于單窗格窗戶的較低水平的絕熱，開發了雙窗格窗戶和三窗格窗戶，這些窗戶比單窗格窗戶提供較高水平的絕熱。Wild的美國專利3,793,961、Kapany的美國專利3,936,157以及美國專利No.4,078,548均描述了具有兩個窗格的玻璃窗戶。

在開發雙窗格窗戶之后，開發了窗格之間形成有光伏電池的各種雙窗格窗戶。這些窗戶中的光伏電池被配置為在不遮擋通過窗戶和光伏電池觀察的情況下發電以供遠離窗戶使用(例如，點亮燈)。Field的美國專利No.4,137,098以及Kapany的美國專利No.4,265,222均討論了其中設有光伏電池以供發電的雙窗格窗戶。

眾所周知，雙窗格窗戶在單個窗格之間具有空氣間隙，受熱的空氣容易陷入空氣間隙中。已經開發了多種雙窗格窗戶，以便例如當窗戶內部比期望的要冷時排出空氣間隙中受熱的空氣到窗戶內部(例如，進入建筑物的室內)。這些雙窗格窗戶通常還被配置為從窗戶的內部(例如，從建筑物的室內)排出受熱的空氣到窗戶的外部(例如，排出到建筑物之外的空間)。例如，當窗戶內部比期望的要熱時，可以從窗戶的內部排出熱量到窗戶的外部。Howe的美國專利No.4,577,619以及Arndt的國際專利公開WO2008/095502均描述了一種雙窗格窗戶，這種雙窗格窗戶被配置為傳遞受熱的空氣到建筑物內或者從建筑物傳遞受熱的空氣到外部。

雖然開發了多種雙窗格窗戶來使用光發電以及使受熱的空氣運動，窗戶設計者和制造者繼續大力開發用于發電、傳熱等的新型窗戶，與公知的窗戶相比，在這些新型窗戶中較高百分比的接收的電磁輻射用于產生能源。

發明內容

本發明總體上涉及一種太陽能窗戶和太陽能墻的結構和方法。更具體地講，本發明涉及被配置為將接收的電磁輻射轉化成電和熱的太陽能窗戶和太陽能墻。

根據本發明的一個實施例，多窗格窗戶包括：彼此相對的第一和第二窗格；以及框架，其連接到所述第一窗格和第二窗格上以在第一窗格、第二窗格與框架之間形成空氣間隙。所述多窗格窗戶進一步包括設置在所述空氣間隙中的發電機，所述發動機被配置為將電磁輻射轉化成電力。所述多窗格窗戶進一步包括排氣系統，所述排氣系統被配置為從所述空氣間隙沿遠離所述第一窗格或所述第二窗格的方向選擇性地排出熱量。所述多窗格窗戶進一步包括分別設置在所述第一和第二窗格的第一表面上的第一和第二反射涂層。所述第一表面面對所述空氣間隙，并且所述反射涂層被配置為反射紅外線輻射到所述空氣間隙中以在所述空氣間隙中產生受熱的空氣。

所述多窗格窗戶進一步包括分別設置在所述第一和第二窗格的第二表面上的防反射涂層。所述第二表面背離所述空氣間隙，并且所述防反射涂層被配置為透射可見光和紅外線輻射到所述空氣間隙中。所述第一反射涂層和所述第二反射涂層可以是光伏涂層，并且所述第一防反射涂層和所述第二防反射涂層可以同樣是光伏涂層。根據一些實施例，多窗格窗戶還包括在面對所述空氣間隙的窗格的第一表面上或在所述反射涂層上的防反射涂層。與傳統的窗戶相比，根據本發明的窗戶實現了將較高百分比(例如，15％至25％)的接收的電磁輻射轉化成有用的能量的，因為接收的電磁輻射被最佳地透射到所述空氣間隙中和發電機中。