一种光伏与隔热一体化节能窗制造技术

本发明专利技术涉及一种光伏与隔热一体化节能窗，包括窗框、内窗和外窗，内窗为推拉式玻璃窗，外窗为平开式，由上通风口，下通风口，节能冷光源，保温层，光伏板组成。光伏板安装于保温层外侧且与保温层紧密接触，节能冷光源安装于保温层内侧且与保温层紧密接触，上通风口位于外窗上部，下通风口位于外窗下部。外窗外侧的光伏板可将太阳辐射转换为电能供给外窗内侧的节能冷光源，为室内提供可见光，在炎热季节既遮挡了太阳辐射，又充分利用太阳能对室内照明。内窗与外窗之间有空气层，可利用外窗的上通风口和下通风口在空气层中形成对流，带走空气层的热量，或是形成保温层。本发明专利技术结构简单，制作安装方便，使用灵活，节能效果优异。

An Integrated Energy-saving Window for Photovoltaic and Thermal Insulation

【技术实现步骤摘要】
一种光伏与隔热一体化节能窗
本专利技术涉及窗户遮阳及太阳能应用
，具体是指一种节能、环保、功能多样化的光伏与隔热一体化节能窗，属于窗户遮阳、太阳能利用的

技术介绍
建筑空调系统耗电高达建筑总耗电的60%。在炎热的夏季，室内得热有相当大一部分来源于采光口的太阳直接辐射得热，由此可见，有效地解决采光口的遮阳问题，可大大降低建筑空调系统的能耗。窗户遮阳可分为内遮阳和外遮阳。内遮阳形式主要为窗帘遮阳，控制灵活，持久耐用，但内遮阳并没有从根本上解决遮阳问题，因太阳辐射热量依旧进入了室内，只是存在时间上的延迟。外遮阳可有效地阻挡太阳辐射热进入室内，其效果优于内遮阳。其形式多样，可根据窗户的朝向采用垂直遮阳、水平遮阳等。由于窗户的太阳辐射得热较高而形成较大的冷负荷，因此我们需要减少窗户的太阳辐射而采用遮阳装置，但同时太阳能也是一种清洁能源，在有限的化石资源日渐耗竭、空气污染日益严重的今天，太阳能利用技术越来越受到人们的欢迎。因此，将窗户遮阳跟太阳能利用相结合的技术，将是炎热地区窗户实现遮阳节能的理想技术手段之一。窗户遮阳跟太阳能利用相结合，仍存在一些技术问题需解决，如：首先，若光伏遮阳采用遮阳篷等固定的形式，遮阳效果有限，用户也无法根据实际需求调节遮阳效果；二是若采用光伏窗形式，则其升温后将对室内引起较大的热量传递，增加室内冷负荷，且使用功能有限；三是要解决窗户遮阳与太阳能利用投资少、系统简单、功能多样、节能效果优良等问题。针对以上技术问题，设计制造简单、制造成本低、节能效率高的节能窗是遮阳兼顾太阳能利用所面临解决的重要问题之一。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供一种结构简单、制造安装方便、使用灵活、节能效果良好的光伏与隔热一体化节能窗。本专利技术为解决上述技术问题，所采取的方案是：一种光伏与隔热一体化节能窗，包括窗框、内窗和外窗，所述的内窗为推拉式玻璃窗，安装于窗框内，所述的外窗安装于窗框内，为平开式，由上通风口，下通风口，节能冷光源，保温层，光伏板组成，所述的光伏板安装于保温层外侧且与保温层紧密接触，节能冷光源安装于保温层内侧且与保温层紧密接触，保温层可减少较高温度的光伏板向室内传热或是减少寒冷季节时室内向室外的散热，上通风口位于外窗上部，下通风口位于外窗下部，外窗开启时，内窗可以满足普通窗户的采光、通风等使用功能；外窗关闭时可将太阳辐射全部遮挡，太阳辐射不能直接进入室内，同时外窗外侧的光伏板将太阳辐射转换为电能，利用导线将电能输送至外窗内侧的节能冷光源，节能冷光源将电能转换为可见光，用于室内照明，在炎热季节既遮挡了太阳辐射，又充分利用太阳能对室内照明，所述的内窗与外窗之间有空气层，内窗和外窗均关闭且内窗与外窗之间的空气层温度较高需散热时，即可打开外窗的上通风口和下通风口，以便在空气层中形成对流，室外空气从下通风口进入，升温后从上通风口流出，带走空气层的热量，所述的内窗和外窗均关闭且内窗与外窗之间的空气层温度较低需保温时，即可关闭外窗的上通风口和下通风口，此时空气层具有良好的保温效果，同时外窗的保温层与空气层可形成窗户的双层保温效果。本专利技术具有的优点和积极效果是：1）外遮阳跟窗户的一体化设计，既满足遮阳的需求，又实现了安装方便、使用灵活的目的，外窗为平开窗，用户可根据需求调整其开启程度，满足各个朝向窗户的遮阳需求，当其完全关闭时，遮阳率为100%；2）外窗完全关闭时，光伏板将太阳能转为电能驱动外窗内表面的节能冷光源发光，为室内补充可见光照明，充分利用太阳能，同时减少室内照明能耗；3）外窗保温层可有效降低升温后的光伏板向室内传递的热量，外窗的上通风口和下通风口可促进外窗与内窗之间的空气流动，形成热压通风，带走空气层热量，进一步降低光伏板向室内的热量传递；4）当不需遮阳时，外窗可打开，内窗将满足普通窗户的采光、通风功能；寒冷季节时，也可将外窗关闭，并关闭外窗的上通风口和下通风口，充分利用其保温效果，减少室内向室外的散热，降低室内供热负荷。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图；图2是本专利技术内外窗同时关闭时的截面图。图1、图2中：1.窗框，2.内窗，3.外窗，4.上通风口，5.下通风口，6.节能冷光源，7.保温层，8.光伏板。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及效果，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下。如图1、图2所示：窗框1，内窗2，外窗3，所述的内窗2为推拉式玻璃窗，安装于窗框1内，所述的外窗3安装于窗框1内，外窗3为平开式，由上通风口4，下通风口5，节能冷光源6，保温层7，光伏板8组成，光伏板8安装于保温层7外侧且与保温层7紧密接触，节能冷光源6安装于保温层7内侧且与保温层7紧密接触，保温层7可减少较高温度的光伏板8向室内传热或是减少寒冷季节时室内向室外的散热，上通风口4位于外窗3上部，下通风口5位于外窗3下部，所述的外窗3开启时，内窗2可以满足普通窗户的采光、通风等使用功能，外窗3关闭时可将太阳辐射全部遮挡，太阳辐射不能直接进入室内，同时外窗3外侧的光伏板8将太阳辐射转换为电能，利用导线将电能输送至外窗内侧的节能冷光6，节能冷光源6将电能转换为可见光，用于室内照明，在炎热季节既遮挡了太阳辐射，又充分利用太阳能对室内照明，所述的内窗2与外窗3之间有空气层，内窗2和外窗3均关闭且内窗2与外窗3之间的空气层温度较高需散热时，即可打开上通风口4和下通风口5，以便在空气层中形成对流，室外空气从所述的下通风口5进入，升温后从上通风口4流出，带走空气层的热量，所述的内窗2和外窗3均关闭且内窗2与外窗3之间的空气层温度较低需保温时，即可关闭上通风口4和下通风口5，此时空气层具有良好的保温效果，同时外窗3的保温层7与空气层可形成窗户的双层保温效果。本专利技术的光伏与隔热一体化节能窗的使用可以分为遮阳工况、平时工况和保温工况，三种工况的选择可以根据实时的天气情况确定，当太阳辐射强烈、气候炎热时为遮阳工况，当气候温和、有通风需求或需获得太阳辐射热时为平时工况，当气候寒冷且无太阳辐射热可利用时为保温工况，各工况运行如下。遮阳工况：晴朗高温天气，关闭外窗3，打开上通风口4和下通风口5，关闭内窗2。外窗3即可作为外遮阳，具有非常优良的遮阳效果，可将室内的直接太阳辐射得热几乎降为0。此时光伏板8接收太阳辐射并转化为电能通过导线传输至冷光源6，为室内补充可见光照明，降低室内照明能耗，在遮挡太阳辐射的同时充分利用太阳能。光伏板8吸收太阳能升温后，紧邻光伏板8的保温层7可阻挡光伏板8的热量传入室内，有效降低室内冷负荷。借助热压作用，外窗与内窗之间的空腔将形成空气对流，空气从外窗下通风口5流入，从外窗上通风口4流出，带走空腔热量，进一步减少通过窗户传入室内的热量，有效降低室内空调能耗。平时工况：气候温和、有通风需求或需获得太阳辐射热时，开启外窗3，内窗2可开启或关闭，此时可满足采光需求；内窗2打开时即可同时满足自然采光和通风需求。保温工况：当气候寒冷且无太阳辐射热可利用时，关闭外窗3，关闭上通风口4和下通风口5，关闭内窗2。外窗3的保温层7及内窗2和外窗3之间的空气层，即可成为窗户的外保温，有效减少室内向室外的散热，从而降低室内供热负荷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏与隔热一体化节能窗，其特征在于：所述的一体化节能窗包括窗框(1)，内窗(2)，外窗(3)，所述的内窗(2)为推拉式玻璃窗，安装于窗框(1)内，所述的外窗(3)安装于窗框(1)内，外窗(3)为平开式，由上通风口(4)，下通风口(5)，节能冷光源(6)，保温层(7)，光伏板(8)组成，光伏板(8)安装于保温层(7)外侧且与保温层(7)紧密接触，节能冷光源(6)安装于保温层(7)内侧且与保温层(7)紧密接触，保温层(7)可减少较高温度的光伏板(8)向室内传热或是减少寒冷季节时室内向室外的散热，上通风口(4)位于外窗(3)上部，下通风口(5)位于外窗(3)下部，所述的外窗(3)开启时，内窗(2)可以满足普通窗户的采光、通风等使用功能，外窗(3)关闭时可将太阳辐射全部遮挡，太阳辐射不能直接进入室内，同时外窗(3)外侧的光伏板(8)将太阳辐射转换为电能，利用导线将电能输送至外窗内侧的节能冷光源(6)，节能冷光源(6)将电能转换为可见光，用于室内照明，在炎热季节既遮挡了太阳辐射，又充分利用太阳能对室内照明，所述的内窗(2)与外窗(3)之间有空气层，内窗(2)和外窗(3)均关闭且内窗(2)与外窗(3)之间的空气层温度较高需散热时，即可打开上通风口(4)和下通风口(5)，以便在空气层中形成对流，室外空气从所述的下通风口(5)进入，升温后从上通风口(4)流出，带走空气层的热量，所述的内窗(2)和外窗(3)均关闭且内窗(2)与外窗(3)之间的空气层温度较低需保温时，即可关闭上通风口(4)和下通风口(5)，此时空气层具有良好的保温效果，同时外窗(3)的保温层(7)与空气层可形成窗户的双层保温效果。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏与隔热一体化节能窗，其特征在于：所述的一体化节能窗包括窗框(1)，内窗(2)，外窗(3)，所述的内窗(2)为推拉式玻璃窗，安装于窗框(1)内，所述的外窗(3)安装于窗框(1)内，外窗(3)为平开式，由上通风口(4)，下通风口(5)，节能冷光源(6)，保温层(7)，光伏板(8)组成，光伏板(8)安装于保温层(7)外侧且与保温层(7)紧密接触，节能冷光源(6)安装于保温层(7)内侧且与保温层(7)紧密接触，保温层(7)可减少较高温度的光伏板(8)向室内传热或是减少寒冷季节时室内向室外的散热，上通风口(4)位于外窗(3)上部，下通风口(5)位于外窗(3)下部，所述的外窗(3)开启时，内窗(2)可以满足普通窗户的采光、通风等使用功能，外窗(3)关闭时可将太阳辐射全部遮挡，太阳辐射不能直接进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，张强志，张齐，刘静，龙激波，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43