[發明專利]可調光太陽能集熱玻璃幕墻及其調光方法

有效

• 申請號: 201710695399.3
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN108302811B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 徐榮吉;吳青平;張超;陳昊;陳靜妍;王瑞祥;許淑惠
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: F24S23/71
• 分類號: F24S23/71;F24S10/70;F24S50/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發明公開了一種可調光太陽能集熱玻璃幕墻及其調光方法，涉及玻璃幕墻技術領域，該可調光太陽能集熱玻璃幕墻包括框架和設置在框架上的向陽玻璃、背陽玻璃，向陽玻璃和背陽玻璃之間設置有太陽能集熱器，有太陽能集熱器的集熱管上均轉動連接有復合拋物聚光器，復合拋物聚光器的漸開線部的終止點為復合拋物聚光器的拋物線部的頂點；復合拋物聚光器連接有控制所述復合拋物聚光器以集熱管為旋轉軸進行旋轉的角度控制裝置。本發明將復合拋物聚光器引入玻璃幕墻中，即起到了遮陽作用和又起到了聚光作用，通過調節復合拋物聚光器的旋轉角度，實現玻璃幕墻采光和集熱的均衡調節，提高了太陽能利用率和集熱效率。

技術領域

本發明涉及玻璃幕墻技術領域，具體涉及一種可調光太陽能集熱玻璃幕墻及其調光方法。

背景技術

近年來，隨著我國經濟社會的不斷發展，人民生活水平不斷提高，太陽能熱水器已逐步成為人們日常生活中普遍使用的家居衛浴用品。傳統太陽能熱水器是放置在屋頂或壁掛的方式收集太陽輻射熱能，而隨著城市人口增長高層建筑的數量隨之增長，傳統太陽能熱水器的安裝空間受到限制，給人們生活帶來不便。

玻璃幕墻是建筑物的外墻護圍，又稱為懸掛墻，不承重，是大型或高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質墻體。大量玻璃幕墻的采用，在使建筑物整體外觀更漂亮的同時，也加重了室內空調熱負荷。為解決此問題，不得不在玻璃幕墻建筑外表面加裝遮陽裝置，與此同時，也影響了建筑的美觀度。

為了解決傳統太陽能熱水器安裝空間減小的問題，出現了將太陽能集熱器與玻璃幕墻一體化安裝的設計，例如CN204728538U、CN201885443U、CN103938772A提出在玻璃幕墻內部加裝集熱管，從而解決了太陽能熱水器安裝空間不足的問題，但是，在玻璃幕墻內部加裝吸熱管后，會影響玻璃幕墻的采光面積，從而影響室內采光。CN202416648U提出在玻璃幕墻內部涂抹選擇性吸收涂層，即能收集熱量又可為室內遮陽，雖然滿足室內采光要求，但是無法根據室內采光與太陽能集熱效率的實時調節和動態平衡。當室外光照不足時，由于加裝太陽能集熱裝置，會使室內光線不足，必須利用照明裝置，造成能源的浪費，而且由于室外光照不足，太陽能集熱效率和集熱溫度都很低，無法滿足利用，造成了能量的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種即能集熱又能遮陽，并能對室內采光進行實時調節，實現集熱與采光動態平衡，提高了太陽能利用率和集熱效率的可調光太陽能集熱玻璃幕墻，以解決上述背景技術中所述的現有一體化太陽能玻璃幕墻不能實現室內采光的實時調節及采光和集熱動態平衡的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

一種可調光太陽能集熱玻璃幕墻，包括框架和設置在所述框架上的向陽玻璃、背陽玻璃，所述向陽玻璃和所述背陽玻璃之間設置有太陽能集熱器，所述太陽能集熱器包括豎直設置的出液管和進液管，所述出液管和所述進液管之間連通有若干水平設置的集熱管，每根所述集熱管上均轉動連接有復合拋物聚光器，所述復合拋物聚光器的漸開線部的終止點為所述復合拋物聚光器的拋物線部的頂點；所述復合拋物聚光器連接有控制所述復合拋物聚光器以所述集熱管為旋轉軸進行旋轉的角度控制裝置；

所述角度控制裝置包括室內光強傳感器、PLC控制器、伺服電機、角度傳感器、室外光強傳感器，所述角度傳感器設置在所述復合拋物聚光器上，所述室內光強傳感器、所述室外光強傳感器和所述角度傳感器均連接所述PLC控制器的輸入端，所述PLC控制器的輸出端連接所述伺服電機，所述伺服電機傳動連接所述復合拋物聚光器。

進一步的，所述復合拋物聚光器包括由塑料或金屬材料一體制成的基板，所述基板的兩面均設有反射層；所述漸開線部的展角為180°；所述拋物線部的頂點、終止點分別與所述集熱管的中心所形成的直線之間的夾角為100°；所述拋物線部的終止點到所述集熱管的中心的距離與所述集熱管的半徑之比為15。