[发明专利]可调光太阳能集热玻璃幕墙及其调光方法

说明书

本发明公开了一种可调光太阳能集热玻璃幕墙及其调光方法，涉及玻璃幕墙技术领域，该可调光太阳能集热玻璃幕墙包括框架和设置在框架上的向阳玻璃、背阳玻璃，向阳玻璃和背阳玻璃之间设置有太阳能集热器，有太阳能集热器的集热管上均转动连接有复合抛物聚光器，复合抛物聚光器的渐开线部的终止点为复合抛物聚光器的抛物线部的顶点；复合抛物聚光器连接有控制所述复合抛物聚光器以集热管为旋转轴进行旋转的角度控制装置。本发明将复合抛物聚光器引入玻璃幕墙中，即起到了遮阳作用和又起到了聚光作用，通过调节复合抛物聚光器的旋转角度，实现玻璃幕墙采光和集热的均衡调节，提高了太阳能利用率和集热效率。

技术领域

本发明涉及玻璃幕墙技术领域，具体涉及一种可调光太阳能集热玻璃幕墙及其调光方法。

背景技术

近年来，随着我国经济社会的不断发展，人民生活水平不断提高，太阳能热水器已逐步成为人们日常生活中普遍使用的家居卫浴用品。传统太阳能热水器是放置在屋顶或壁挂的方式收集太阳辐射热能，而随着城市人口增长高层建筑的数量随之增长，传统太阳能热水器的安装空间受到限制，给人们生活带来不便。

玻璃幕墙是建筑物的外墙护围，又称为悬挂墙，不承重，是大型或高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。大量玻璃幕墙的采用，在使建筑物整体外观更漂亮的同时，也加重了室内空调热负荷。为解决此问题，不得不在玻璃幕墙建筑外表面加装遮阳装置，与此同时，也影响了建筑的美观度。

为了解决传统太阳能热水器安装空间减小的问题，出现了将太阳能集热器与玻璃幕墙一体化安装的设计，例如CN204728538U、CN201885443U、CN103938772A提出在玻璃幕墙内部加装集热管，从而解决了太阳能热水器安装空间不足的问题，但是，在玻璃幕墙内部加装吸热管后，会影响玻璃幕墙的采光面积，从而影响室内采光。CN202416648U提出在玻璃幕墙内部涂抹选择性吸收涂层，即能收集热量又可为室内遮阳，虽然满足室内采光要求，但是无法根据室内采光与太阳能集热效率的实时调节和动态平衡。当室外光照不足时，由于加装太阳能集热装置，会使室内光线不足，必须利用照明装置，造成能源的浪费，而且由于室外光照不足，太阳能集热效率和集热温度都很低，无法满足利用，造成了能量的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即能集热又能遮阳，并能对室内采光进行实时调节，实现集热与采光动态平衡，提高了太阳能利用率和集热效率的可调光太阳能集热玻璃幕墙，以解决上述背景技术中所述的现有一体化太阳能玻璃幕墙不能实现室内采光的实时调节及采光和集热动态平衡的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种可调光太阳能集热玻璃幕墙，包括框架和设置在所述框架上的向阳玻璃、背阳玻璃，所述向阳玻璃和所述背阳玻璃之间设置有太阳能集热器，所述太阳能集热器包括竖直设置的出液管和进液管，所述出液管和所述进液管之间连通有若干水平设置的集热管，每根所述集热管上均转动连接有复合抛物聚光器，所述复合抛物聚光器的渐开线部的终止点为所述复合抛物聚光器的抛物线部的顶点；所述复合抛物聚光器连接有控制所述复合抛物聚光器以所述集热管为旋转轴进行旋转的角度控制装置；

所述角度控制装置包括室内光强传感器、PLC控制器、伺服电机、角度传感器、室外光强传感器，所述角度传感器设置在所述复合抛物聚光器上，所述室内光强传感器、所述室外光强传感器和所述角度传感器均连接所述PLC控制器的输入端，所述PLC控制器的输出端连接所述伺服电机，所述伺服电机传动连接所述复合抛物聚光器。

进一步的，所述复合抛物聚光器包括由塑料或金属材料一体制成的基板，所述基板的两面均设有反射层；所述渐开线部的展角为180°；所述抛物线部的顶点、终止点分别与所述集热管的中心所形成的直线之间的夹角为100°；所述抛物线部的终止点到所述集热管的中心的距离与所述集热管的半径之比为15。