一种太阳能薄膜智能百叶窗制造技术

本实用新型专利技术提供一种太阳能薄膜智能百叶窗，包括一个中空的四方体支撑框架，其特征在于：在所述支撑框架支架均匀布置若干个可绕轴旋转的太阳能薄膜叶片和若干个轴；相邻太阳能薄膜叶片间有通风间隙；所述的太阳能薄膜叶片包括一基板和装设在基板上的太阳能薄膜电池。采用上述结构，解决了建筑室内采光质量及舒适度与建筑能耗的矛盾，降低了人工采光、照明及空调建筑能耗成本。利用清洁环保的太阳能发电，有效控制室内光强及舒适度，避免了人视觉与身心疲惫。其简单、灵活、无噪音。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种百叶窗，尤其涉及一种装设有太阳能薄膜电池的智能化百叶窗。
技术介绍
随着人们生活水平提高，人们对生活品质的要求不断提高，已有的木制百叶窗、钢百叶窗、铝合金百叶窗、塑钢百叶窗都只是简单的防止了阳光直照，但光线较弱时造成室内很暗，增加室内的照明成本。解决当前建筑南立面室内采光、光线强度与室内照明、空调等 建筑能耗的矛盾，享受柔和的自然光线、自然空气成为现代人们的迫切愿望。尤其是学校、办公楼等电脑室、投影设备要避免强光干扰，防止炫目。当今世界的能源危机、生态恶化加强可持续发展战略、环保理念、生态理念的普及和实践已刻不容缓。太阳能、风能和氢能等可再生能源的利用技术不断发展，为缓解温室效应、资源紧缺的全球性难题带来希望。太阳能光伏技术已成为新能源利用的重要发展方向，但太阳能利用占地问题成为城市发展太阳能利用技术的瓶颈因素，使得光伏建筑一体化成为城市发展光伏产业的主流。但现有的工程一般将太阳能电池组件置于房顶或墙面；而墙面的光伏组件受太阳的方位角、高度角影响甚大，成本很高。现代建筑不断增加玻璃窗户比例，节约了建筑成本，让室内最大限度接受日照，使室内明亮增强立体效果；同时也带来诸多缺点，由于玻璃、窗户的隔热率不足，造成室内温差大、较大的水平负载，尤其是南立面夏天太阳直照使得中午时段室内气温很高、光线很强使人易疲劳、影响人们的身心健康及工作效率。如何利用多余的太阳光，同时确保室内的光强，避免建筑南立面因阳光的直射造成较大的室内温差；改变传统通过窗帘来控制室内光强，改变室内光线的光色、色温等引起人的视觉疲劳和身心疲惫的缺点。将传统的百叶窗叶片改造成太阳能电池叶片利用多余的太阳光发电是解决以上问题的新途径。但现有的太阳能百叶片较大、较厚，对控制室内光强、降低建筑能耗的作用较小；较大、较厚且固定角度的叶片往往造成室内光线较暗，需要人工采光，反而增加了建筑能耗。但研究开发出可以调节叶片角度的太阳能电池叶片的百叶窗，即一种太阳能薄膜智能百叶窗。它独立于窗户，有可自动调节叶片角度、有效控制光强及合理的室内温度分布效果，又能利用多余的太阳光发电，降低建筑能耗。就能避免上面提到的所有缺点。
技术实现思路
为了克服现有百叶窗不能智能调节室内光线强度、温度分布的不足，本技术解决其技术问题所采取的技术方案是在一个中空的四方体支撑框架，在支撑框架中均匀布置若干个轴和若干个可绕轴旋转的太阳能薄膜叶片，各太阳能薄膜叶片间有通风间隙；所述的太阳能薄膜叶片阵列由一基板和装设于基板上的太阳能电池组成，各基板两端分别与支撑框架轴体结构连接，在基板两端的轴体上分别安装一个轴锁；各基板两侧分别有一条倒“U”形槽，各基板下表面两端分别固定一个表面为弧形磨砂面的轴承，轴承中心有一圆柱形孔与轴的大小相吻合；太阳能薄膜边缘固定于倒“U”形槽中，太阳能薄膜与基板之间垫有一层密封胶，所述的太阳能薄膜电池由柔性非晶硅组件组成，该非晶硅组件由TCO层、PIN结、Al蒸镀层、柔性底层组成；太阳能薄膜叶片一端通过四个均匀弧形分布的紧定螺钉固定一个端盖转柄，所述的端盖转柄通过活动轴连接拉杆，拉杆铰连接于直线电动机的伸缩端，直线电动机的另一端铰连接在支撑框架上；太阳能薄膜电池通过导线将电池产生的电能输送至直流负载及蓄电装置，所述的蓄电装置由控制器、蓄电池组成，所述的控制器还与离网(或并网)逆变器电连接，离网逆变器电连接交流负载，并网逆变器电连接低压电网；另外还包括光敏元件采集室内、室外光线强度及实时分析程序，并将信号传递给单片机查询、处理后，给电机控制器发出指令，通过调整伺服机构控制室内光强，所述伺服机构包括直线电动机、拉杆、端盖转柄、光源。本技术中的单片机作为智能控制系统的核心，该单片机接受光敏元件采集的光强数据及查询实时分析的太阳能高度角、方位角计算处理得到最适当太阳能薄膜叶片角度，电机控制器依据单片机的指令控制直线电动机工作，使叶片转动达到合理的角度，由于各叶片由端盖转柄经活动轴连接拉杆，而拉杆铰连接直线电动机的推杆上，由此带动若干个叶片一起转动，令整个百叶窗开启或关闭。百叶窗上的太阳能薄膜叶片随着太阳光线角度的变化进行分时段或连续的变化，如每半小时对叶片调整一次，以遮挡太阳光直射入室 内，控制室内光强。上午时段，太阳的方位角和高度角逐渐增大，电动机正转，各叶片转动逐渐关闭；中午时段，太阳的方位角和高度角最大，各叶片转至全关闭状态，即各叶片处于竖直状态；下午时段，太阳的方位角和高度角逐渐减少，电动机反转，各叶片转动逐渐打开；夜晚时段，电动机继续反转，各叶片反向关闭，太阳能薄膜电池接受室内光源发电；凌晨时段，电动机正转，各叶片转至全开状态，即各叶片处于水平状态。本技术中的太阳能薄膜智能百叶窗有效解决了建筑室内采光质量及舒适度与建筑能耗的矛盾，降低了人工采光、照明及空调建筑能耗成本。利用清洁环保的太阳能发电，并能再次利用室内光源发电，有效控制室内光强及舒适度，避免了人视觉与身心疲惫。其简单、灵活、无噪音、节能环保。优选地，所述的每个基板的两侧分别有一个倒U形槽，太阳能薄膜电池边部装设在倒U形槽中；基板与太阳能薄膜电池接触面间垫有密封胶；基板端截面两侧对称布置一个螺孔。上述基板结构简单、实用、体积小、美观，考虑到叶片转动的扭矩力、太阳能薄膜电池抗扭矩差、基板电池的热胀冷缩效应及薄膜电池的支撑问题，采用倒U形槽承受转动的扭矩力并起支撑和固定太阳能薄膜电池的作用；基板与太阳能薄膜电池接触面间垫有密封胶，有效避免因热胀冷缩损害太阳能薄膜电池及造成电池短路等问题。在基板端截面两侧对称布置一个螺孔，增长力臂减少推力，降低直线电动机功率，降低能耗，避免产生噪音。优选地，所述的太阳能薄膜电池由上至下依次为TCO层、PIN结、Al蒸镀层、柔性底层；太阳能薄膜电池导线连接直流负载及蓄电装置。上述太阳能薄膜电池质轻、厚度小并有一定的透光性；最大的优点是该太阳能薄膜电池抗扭矩能力远大于其它晶体硅太阳能电池组件，应其不需要封装在玻璃板中，使其耐用、维护费用低；另外该太阳能薄膜电池能在弱光、室内光源下发电，从而夜间可利用室内光源发电，实现室内照明自给，大大降低建筑能耗。优选地，所述的轴承上表面固定连接基板，下表面为弧形磨砂面；轴承的一侧面对称布置两个螺孔；两个轴承对称分布中心在同一轴线上。基于上述形状的轴承能有效节约空间、减轻重量、节约生产成本及符合人的审美观；表面为弧形磨砂面可以增强光线的反射和散射作用，使较强的太阳光线经反射、散射后进入室内，防止室内温室效应、避免炫目，有利于人们的身心健康。优选地,所述的端盖转柄包括端盖手柄和活动轴；端盖手柄呈手枪状,端盖部分与太阳能薄膜叶片及轴承平行吻合，端盖部分上均匀弧形分布四个螺孔；手柄端部有一个轴孔，大小与活动轴吻合；所述的活动轴包括连接螺钉和固定在拉杆上的螺帽，连接螺钉穿过端盖手柄上的轴孔连接到拉杆，使太阳能薄膜叶片在拉杆作用下转动。手枪状的端盖手柄可在有限的空间中增长拉杆推力的力臂，因在叶片的活动空间中手柄两端与轴之间形成直角三角形，其三角形的斜边最长，因此拉杆作用在斜边上最省力；另外拉杆推力经手柄传递使力的作用线与叶片相交，避免造成叶片死叶，系统工作不正常。因叶片转动，采用活动轴减少摩擦，其结构简单、成本低；端盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能薄膜智能百叶窗，包括一个中空的四方体支撑框架，其特征在于：在所述支撑框架支架均匀布置若干个可绕轴旋转的太阳能薄膜叶片和若干个轴；相邻太阳能薄膜叶片间有通风间隙；所述的太阳能薄膜叶片包括一基板和装设在基板上的太阳能薄膜电池；所述的基板下底面两端分别固定一轴承，轴承中心有一圆柱形孔，大小与轴吻合；在所述太阳能薄膜叶片的一端通过四个均匀弧形分布的紧定螺钉固定一端盖转柄；所述的轴两端固定在支撑框架上，在基板两端的轴上分别安装一个轴锁；所述的端盖转柄通过活动轴连接拉杆，拉杆铰连接于直线电动机的伸缩端，直线电动机的另一端铰连接在支撑框架上；太阳能薄膜电池通过导线将电池产生的电能输送至直流负载及蓄电装置，所述的蓄电装置由控制器、蓄电池组成；所述的控制器还与离网或并网逆变器电连接，离网逆变器电连接交流负载，并网逆变器电连接低压电网；另外还包括光敏元件及实时分析程序，光敏元件采集室内、室外光线强度，并将信号传递给单片机查询、处理后，给电机控制器发出指令，通过调整伺服机构控制室内光强，所述伺服机构包括直线电动机、拉杆、端盖转柄、光源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向荣，胡中明，
申请(专利权)人：广州中明太阳能科技有限公司，刘向荣，
类型：实用新型
国别省市：