一种光伏变色窗论文和设计-陶海全

全文摘要

本实用新型公开了一种光伏变色窗，其包括依次设置的前板玻璃、中层玻璃、可调变色玻璃，三者两两之间通过固定边框相连。前板玻璃和中层玻璃之间的空间内填充有量子点层，中层玻璃和可调变色玻璃之间的空间为空气腔。控制器和储能装置二者电性连接且均与所述可调变色玻璃电性连接，光伏发电装置与所述控制器电性连接。本实用新型所提供的光伏变色窗，其合理设计光伏发电单元结构，选用透明红外量子点荧光分子安装在光照面，收集太阳光，经过量子点吸收后发射给窗体边缘的光伏组件，利用光伏组件发电带动可调变色玻璃变色。

主设计要求

1.一种光伏变色窗，其特征在于，包括：依次设置的前板玻璃、中层玻璃、可调变色玻璃；所述前板玻璃和中层玻璃之间的边缘处通过第一固定边框相连，该第一固定边框内设置有光伏组件，所述第一固定边框内位于所述前板玻璃和中层玻璃之间的空间内填充有量子点层；所述中层玻璃和可调变色玻璃之间的边缘处通过第二固定边框相连，该第二固定边框内位于所述中层玻璃和可调变色玻璃之间的空间为空气腔；控制器和储能装置，二者电性连接且均与所述可调变色玻璃电性连接；光伏发电装置，其与所述控制器电性连接。

设计方案

1.一种光伏变色窗，其特征在于，包括：

依次设置的前板玻璃、中层玻璃、可调变色玻璃；所述前板玻璃和中层玻璃之间的边缘处通过第一固定边框相连，该第一固定边框内设置有光伏组件，所述第一固定边框内位于所述前板玻璃和中层玻璃之间的空间内填充有量子点层；所述中层玻璃和可调变色玻璃之间的边缘处通过第二固定边框相连，该第二固定边框内位于所述中层玻璃和可调变色玻璃之间的空间为空气腔；

控制器和储能装置，二者电性连接且均与所述可调变色玻璃电性连接；

光伏发电装置，其与所述控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的光伏变色窗，其特征在于，所述第二固定边框内设置有填充物。

3.根据权利要求2所述的光伏变色窗，其特征在于，所述填充物为分子筛。

4.根据权利要求1所述的光伏变色窗，其特征在于，所述第一固定边框分别与所述前板玻璃和中层玻璃通过结构密封胶粘连。

5.根据权利要求1所述的光伏变色窗，其特征在于，所述第二固定边框分别与所述中层玻璃和可调变色玻璃通过结构密封胶粘连。

6.根据权利要求4或5所述的光伏变色窗，其特征在于，所述结构密封胶为硅酮结构胶。

7.根据权利要求1所述的光伏变色窗，其特征在于，所述前板玻璃为硬质玻璃、柔性钢化玻璃、超白钢化玻璃中的任一种。

8.根据权利要求1所述的光伏变色窗，其特征在于，所述光伏组件为薄膜电池组件。

9.根据权利要求1所述的光伏变色窗，其特征在于，所述中层玻璃为钢化玻璃。

10.根据权利要求1所述的光伏变色窗，其特征在于，所述储能装置为锂电池。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种窗子，具体涉及一种光伏变色窗。

背景技术

电致变色玻璃窗在电场作用下具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热的扩散，起到改善自然光照程度、防窥的目的。

现有的光伏变色窗，主要存在下述两个缺点：

1)光伏发电单元和可调变色结构整合为一体，因光伏电池整体不透光或透光度较低，并且不可调控，安装在一起会影响变色窗整体变色效果，影响窗体外物体的颜色和清晰度。

2)可调变色结构和光伏发电单元分开安装，占用空间较大，需要在幕墙或其他位置搭配光伏发电单元。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏变色窗，其合理设计光伏发电单元结构，选用透明红外量子点荧光分子安装在光照面，收集太阳光，经过量子点吸收后发射给窗体边缘的光伏组件，利用光伏组件发电带动可调变色玻璃变色。

由于将光伏组件埋设在窗体边缘，可有效降低利用面积，透明量子点荧光分子只会吸收红外波长，降低传入室内的热量，在变色玻璃透明时，量子点层不会影响窗户外看到的物体颜色。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种光伏变色窗，其包括：

控制器和储能装置，二者电性连接且均与所述可调变色玻璃电性连接；

光伏发电装置，其与所述控制器电性连接。

作为优选，所述第二固定边框内设置有填充物。

作为优选，所述填充物为分子筛。

作为优选，所述第一固定边框分别与所述前板玻璃和中层玻璃通过结构密封胶粘连。

作为优选，所述第二固定边框分别与所述中层玻璃和可调变色玻璃通过结构密封胶粘连。

作为优选，所述结构密封胶为硅酮结构胶。

作为优选，所述前板玻璃为硬质玻璃、柔性钢化玻璃、超白钢化玻璃中的任一种。

作为优选，所述光伏组件为薄膜电池组件。

作为优选，所述中层玻璃为钢化玻璃。

作为优选，所述储能装置为锂电池。

本实用新型所提供的光伏变色窗，其具有下述有益效果：

1.与可调变色结构和光伏发电单元分开安装相比，减少光伏和可调变色窗结合后占用的空间，可直接作为建筑节能窗使用，无需在幕墙等其他位置搭配发电单元。

2.与现有光伏发电单元和可调变色结构整合为一体相比，颜色和透光度更加可调控，不会因为光伏板的透明度降低整个光伏变色窗的透光度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的光伏变色窗中光伏窗部分的横切面剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的光伏变色窗中发电单元的横切面剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的光伏变色窗的横切面剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的光伏变色窗的系统简图。

附图标记说明：

1、光伏发电装置；2、结构密封胶；3、第二固定边框；4、填充物；5、空气腔；6、可调变色玻璃；7、控制器；8、储能装置；11、前板玻璃；12、结构密封胶；13、第一固定边框；14、量子点层；15、光伏组件；16、中层玻璃。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1至图4所示，一种光伏变色窗，其包括：

依次设置的前板玻璃11、中层玻璃16、可调变色玻璃6；所述前板玻璃11和中层玻璃16之间的边缘处通过第一固定边框13相连，该第一固定边框13内设置有光伏组件15，所述第一固定边框13内位于所述前板玻璃11和中层玻璃16之间的空间内填充有量子点层14；所述中层玻璃16和可调变色玻璃6之间的边缘处通过第二固定边框3相连，该第二固定边框3内位于所述中层玻璃16和可调变色玻璃6之间的空间为空气腔5；

控制器7和储能装置8，二者电性连接且均与所述可调变色玻璃6电性连接；

光伏发电装置1，其与所述控制器7电性连接。

具体的，如图1至图3所示，光伏变色窗包括依次设置的前板玻璃11、中层玻璃16、可调变色玻璃6。所述前板玻璃11、中层玻璃16、可调变色玻璃6相互平行设置。所述前板玻璃11和中层玻璃16之间的边缘处通过第一固定边框13相连。优选地，所述第一固定边框13分别与所述前板玻璃11和中层玻璃16通过结构密封胶12粘连。该第一固定边框13内设置有光伏组件15，所述第一固定边框13内位于所述前板玻璃11和中层玻璃16之间的空间内填充有量子点层14。

所述中层玻璃16和可调变色玻璃6之间的边缘处通过第二固定边框3相连，优选地，所述第二固定边框3分别与所述中层玻璃16和可调变色玻璃6通过结构密封胶2粘连。该第二固定边框3内位于所述中层玻璃16和可调变色玻璃6之间的空间为空气腔5。改进地，所述第二固定边框3内设置有填充物4。

控制器7和储能装置8，二者电性连接且均与所述可调变色玻璃6电性连接。光伏发电装置1与所述控制器7电性连接。

所述前板玻璃11具有一定的透光性、耐候性、绝缘性、阻水性性能、机械强度，可以对电池片起保护作用，延长光伏组件和量子点层的使用寿命，对光伏变色窗起到支承作用，延长光伏变色窗的使用寿命。该前板玻璃11为硬质玻璃、柔性钢化玻璃、超白钢化玻璃中的任一种，在本实施例中优选采用超白钢化玻璃作为前板玻璃11。

所述的结构密封胶2和结构密封胶12具有优良的粘结性能，耐候性能与防水性能，优先采用硅酮结构胶。

所述的第一固定边框13和第二固定边框3要求对光伏组件具有一定的支承作用，保护光伏组件，在本实施例中优先采用铝框作为上述固定边框。

所述的量子点层14，要求其具有较高的透光度，不会影响视物，而且其还要可以吸收太阳能能量，将其能量传输给边缘的光伏组件15，进一步优选的由红外量子点荧光分子作为量子点层14，可有效阻挡进入室内的热量。

所述的光伏组件15可选用薄膜电池组件，其具有弱光发电，尺寸加工可定制等优点。

所述中层玻璃16要求可以对量子点层14起到保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性，优选采用钢化玻璃。

所述的填充物4要求可以对空气腔5具有一定的除水能力，本实施例中优选采用用分子筛。

所述的空气腔5要求具有一定的保温隔热作用，本实施例中国无需进行特殊处理，未进行惰性气体填充或真空处理。

所述的可调变色玻璃6，要求其未接通电源时，玻璃呈现不透明的外观状态；当给可调变色玻璃6通电后，可调变色玻璃6外的光线可以自由穿透，此时可调变色玻璃6瞬间出现透明状态。而且在不同的电源电压等级下，可调变色玻璃6会呈现出不同的透明度。

所述的控制器7内包含有遥控开关，传感器电路，单片机，冲放电路，逆变器电路等。控制器7控制整个光伏变色窗工作情况，将光伏端发来的直流电导入储能单元或转变为交流后输送至可调变色玻璃6，控制可调变色玻璃6的透明度，控制储能装置8内电量的储存与释放。

所述的储能装置8为系统的储能单元，当光伏组件15发电大于系统耗电时，控制器7控制将多余的光伏发电储存在其中；当系统光伏组件15发电小于系统耗电时，控制由光伏组件15发电和储能装置8一起为可调变色玻璃6供电，进一步优选的锂电池作为储能装置8。

如图4所示，光伏变色窗系统包括光伏发电装置1、控制器7、储能装置8和可调变色玻璃6组成，通过结构件将各部件组装为窗户形式。

上述光伏变色窗，其具有下述有益效果：

2.与现有光伏发电单元和可调变色结构整合为一体相比，颜色和透光度更加可调控，不会因为光伏板的透明度降低整个光伏变色窗的透光度。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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