CN104453601B - 被动式集热、遮阳、通风集成窗 - Google Patents

Abstract

一种被动式集热、遮阳、通风集成窗，属于自然能源利用技术领域。其特征是在自然通风的基础上，利用被动式太阳能转换、空气循环集热散热、遮阳等自然调节的采暖降温技术全面解决全年室内环境舒适性问题。所述多功能模块划分为集热模块、遮阳模块与通风模块，主要由内外双层玻璃、太阳能光电板、双色遮阳百叶、室外通风器、室内通风器、通风器外层固定百叶、通风器内层可移动调节百叶等组成。本发明的效果和益处是在调节室内环境过程中，不同模块体系互相配合应用使建筑物完全能够自然调节，收集、转换和储存太阳能、风能等自然能源。本发明的实施在被动式太阳能在建筑上的广泛利用与建筑集成技术领域具有非常重要的意义。

Description

被动式集热、遮阳、通风集成窗

技术领域

本发明属于自然能源利用技术领域，涉及一种被动式集热、遮阳、通风集成窗。

背景技术

在全球自然环境恶化，资源紧缺的大背景下，绿色建筑、生态建筑成为了建筑领域逐渐关注的方向。被动式技术的应用也有了更深层次、多方面的探索和应用。在降低建筑对环境破坏的同时，也更多的要求建筑本身对于环境的互动和相融。对于建筑采取被动式降低能耗，并且本身成为循环生态的系统，是目前技术研究所期待的目标。就被动式技术在窗与幕墙的应用上来讲，仍然存在许多常见的问题，例如不能同时满足不同季节的变化，使室内外的空气流动在季节转换时产生热量损失等。国内外对于窗与幕墙的技术开发，主要关注自然通风方法，通风量的控制以及遮阳形式等。普遍存在人力控制窗户开合的不便，风向与风量控制困难，高层自然通风存在安全隐患等问题。如何通过被动式多功能多角度的设计运用，使窗综合多种技术形式，配合多种通风过程控制方式，来满足不同季节不同位置的需要，并运用自然能源动力实现建筑降低能耗的目标，是目前设计关注的问题。

经检索发现：专利号200910119132.5公开了一种，幕墙自然通风器，其不同与不足之处是，上述专利通过S型风道实现室内外空气交换，不能很好保证冬夏季节的室内热量要求，整体保温构件复杂密闭性高，不易修理替换，配置方式的更换完全由人手动控制，尚未考虑被动式技术的应用。因此易受建筑类型及地域的限制。申请号200720119006.6公开了一种窗用自然通风器。与其不同之处是，利用不同的配置方式实现多种通风方式结合，满足不同季节的通风散热要求，引入了太阳能提供动力的遥控装置，遥控选择各种模式的启闭。另外各个模块易于组装拆卸，便于清洗和替换。

发明内容

本发明提供一种由集热系统、遮阳系统、通风系统组成的被动式集成窗，在自然通风的基础上，利用被动式太阳能转换、空气循环集热散热、遮阳等自然调节的采暖降温技术全面解决全年室内环境舒适性问题。本发明系统引入被动式太阳能提供遥控动力，通过装置转变不同风向，考虑防尘、降噪、遮阳等特点，综合实现建筑在不同季节不同地域的通风、采光、热量交换问题。

本发明技术方案如下：被动式集热、遮阳、通风集成窗由内外双层玻璃、太阳能光电板、室外通风器、室内通风器、双色遮阳百叶等组成。所述模块系统由集热模块、遮阳模块和通风模块组成，所述集热模块由窗框、内外层玻璃以及双色遮阳百叶组成，形成内外腔，所述集热模块充分利用内外层玻璃空腔收集太阳能热量，并通过通风模块将热量散发到室内空间，实现了能量的自然传输和转换，使内部形成可调控的相对稳定的能量存储、转换区，利用空气循环集热、散热等自然调节的采暖降温技术全面解决全年室内环境舒适性问题。以不同的形式来适应不同季节室内热舒适度的要求，实现被动式集热。所述遮阳模块安装在内窗和外窗中间，设置可翻转双色遮阳百叶，在冬季采用深色面遮阳百叶形式，在夏季采用浅色面遮阳百叶形式。动力由太阳能光电板提供。所述通风模块由室外通风器、室内通风器和过滤器组成。内外侧玻璃上端和下端水平方向上设过滤器，过滤器由通风口和过滤层组成，外侧玻璃上下端垂直方向设置过滤层，并且在过滤器两端设通风器调节开关，可以通过通风器双层百叶的开合，形成冬季模式风循环系统、夏季模式风循环系统、通风模式风循环系统。三种模块的模式启用均由太阳能光电板提供动力进行遥控。

本发明的效果和益处是：本发明在全球倡导节能减排、绿色建筑的理念下，提出具有集热、通风、遮阳多功能集成窗，充分体现了被动式技术在建筑领域的应用。在调节室内环境过程中，不同模块体系互相配合应用使建筑物完全能够自然调节，收集、转换和储存太阳能、风能、光能等自然能量。本发明能明显的降低和改善多层和高层建筑的通风和能耗，同时形成良好的建筑小环境及自身的循环系统。本发明能在多层和高层建筑上广泛应用，在被动式太阳能建筑与绿色建筑集成技术领域具有非常重要的意义。

附图说明

图1是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的分解示意图。

图2是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的组合示意图。

图3是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的正面示意图。

图4是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的反面示意图。

图5是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的A-A剖面示意图。

图6是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的B-B剖面示意图。

图7是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的通风口示意图。

图8是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的通风器分解示意图。

图9是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的冬季模式示意图。

图10是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的夏季模式示意图。

图11是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的通风示意图。

图12是本发明的被动式集热、遮阳、通风集成窗的遥控器正面示意图。

图中：1窗框，2外单层玻璃，3双色遮阳百叶，4内双层玻璃，5太阳能光电板，6室外上通风器，7室外下通风器，8室内上通风器，9室内下通风器，10过滤器，10-1通风口，10-2过滤层，11百叶控制按钮，12室外上通风器调节开关，13室外下通风器调节开关，14室内上通风器调节开关，15室内下通风器调节开关，16通风器外层固定百叶，17通风器内层可移动调节百叶，18遥控器程度控制，19遥控器开关，20遥控器显示屏，21遥控器百叶控制，22冬季模式，23夏季模式，24通风模式。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

具体实施方案一：如图1～8所示，模块系统主要由集热模块、遮阳模块和通风模块组成，所述集热模块由窗框1，内双层玻璃4和外单层玻璃2组成，双色遮阳百叶3将内部划分为内腔和外腔，所述集热模块充分利用内外层玻璃空腔收集太阳能热量，并通过通风模块将热量散发到室内空间。所述遮阳模块由双色遮阳百叶3，百叶控制按钮11和太阳能光电板5组成，百叶控制按钮11可以控制双色遮阳百叶升、降及翻转三种状态，并且由太阳能光电板5提供动力。所述通风模块是由室外上通风器6，室外下通风器7，室内上通风器8，室内下通风器9，过滤器10组成，并在外侧玻璃上下端垂直方向设置过滤层10-2，通风器设通风器外层固定百叶16，通风器内层可移动调节百叶17，调节百叶控制风口的启闭，在通风器边缘分别设置室外上通风器调节开关12，室外下通风器调节开关13，室内上通风器调节开关14，室内下通风器调节开关15。所述室外上通风器6由通风器外层固定百叶16和通风器内层可移动调节百叶17组成；所述室外下通风器7由外层调节百叶16和通风器内层可移动调节百叶17组成；所述室内上通风器8由通风器外层固定百叶16和通风器内层可移动调节百叶17、室内上通风器调节开关12和室内下通风器调节开关14组成；所述室内上通风器9由通风器外层固定百叶16和通风器内层可移动调节百叶17、室内上通风器调节开关13和室内下通风器调节开关15组成。

具体实施方案二：如图5～8所示，室外下通风器7、室内下通风器9由通风器外层固定百叶16和通风器内层可移动调节百叶17的百叶咬合分离控制风口的启闭，并且由室外下通风器调节开关13和室内下通风器调节开关15实现控制，并在内外侧玻璃下端水平方向上设过滤器10，所述过滤器10由通风口10-1和过滤层10-2组成。室外上通风器6、室内上通风器8由通风器外层固定百叶16和通风器内层可移动调节百叶17的百叶咬合分离控制风口的启闭，并且由室外上通风器调节开关12和室内上通风器调节开关14实现控制，并在内外侧玻璃上端水平方向上设过滤器10，所述过滤器10由通风口10-1和过滤层10-2组成。

具体实施方案三：如图9所示，冬季模式为开启室外下通风器7和室内上通风器8，闭合室外上通风器6和室内下通风器9，利用内外层玻璃空腔收集太阳能热量，并通过通风模块将热量散发到室内空间，实现被动式空气加温与自然通风换气，调节百叶控制按钮11，使双色遮阳百叶3翻转为深色面，可以有效的吸收太阳光，提高室内温度。

具体实施方案四：如图10所示，夏季模式为关闭室内上通风器8和室内下通风器9，开启室外上通风器6和室外下通风器7，空气由室外下通风器7进入，从室外上通风器6散出，带走建筑内部的热量，对被动降低室内温度具有一定作用，从而减少空调能耗，通过调节百叶控制按钮11，使双色遮阳百叶3翻转为浅色面，有效的反射太阳光，降低太阳辐射，减少热量吸收。

具体实施方案五：如图11所示，通风模式为全部开启室外上通风器6、室外下通风器7、室内上通风器8和室内下通风器9，风由通风器自由进入，经过滤层10-2过滤，实现了自然通风流畅、防尘防噪防雨、降低高层建筑外开窗应用的风险性。

具体实施方案六：如图12所示，所有模式由遥控器控制，遥控器由遥控器程度控制18，遥控器开关19，遥控器显示屏20，遥控器百叶控制21，冬季模式22，夏季模式23，通风模式24组成，遥控动力由太阳能光电板5提供，最大程度上发挥被动式太阳能转换技术的应用。

Claims (4)

1.一种被动式集热、遮阳、通风集成窗，其特征在于：

a)被动式集热、遮阳、通风集成窗由窗框(1)、内双层玻璃(4)、外单层玻璃(2)、双色遮阳百叶(3)、室外上通风器(6)、室外下通风器(7)、室内上通风器(8)、室内下通风器(9)、过滤器(10)、通风器外层固定百叶(16)、通风器内层可移动调节百叶(17)，和太阳能光电板(5)组成；

b)集成窗划分为集热模块、遮阳模块和通风模块；

c)集热模块由窗框(1)，内双层玻璃(4)和外单层玻璃(2)组成，双色遮阳百叶(3)将内部划分为内腔和外腔，所述集热模块充分利用内外层玻璃空腔收集太阳能热量，并通过通风模块将热量散发到室内空间，最外侧上下端部安装太阳能光电板(5)；

d)遮阳模块安装在内窗和外窗中间，设置可翻转双色遮阳百叶(3)；

e)通风模块由室外通风器、室内通风器和过滤器(10)组成；内外侧玻璃上端和下端水平方向上设过滤器(10)，过滤器(10)由通风口(10-1)和过滤层(10-2)组成，外侧玻璃上下端垂直方向设置过滤层(10-2)；

f)所有模式由遥控器控制，遥控器由遥控器程度控制(18)，遥控器开关(19)，遥控器显示屏(20)，遥控器百叶控制(21)，冬季模式(22)，夏季模式(23)，通风模式(24)组成，遥控动力由太阳能光电板(5)提供。

2.根据权利要求1所述的一种被动式集热、遮阳、通风集成窗，其特征在于：内外侧玻璃的通风器边缘部位各设通风器外层固定百叶(16)，通风器内层可移动调节百叶(17)，在通风器边缘分别设置开关控制通风器的启闭，百叶控制按钮(11)控制双色遮阳百叶(3)升降及翻转。

3.根据权利要求1所述的一种被动式集热、遮阳、通风集成窗，其特征在于：室外上通风器(6)、室外下通风器(7)、室内上通风器(8)、室内下通风器(9)由通风器外层固定百叶(16)和通风器内层可移动调节百叶(17)的百叶咬合分离控制风口的启闭，并且由室外上通风器调节开关(12)，室外下通风器调节开关(13)，室内上通风器调节开关(14)，室内下通风器调节开关(15)实现控制。

4.根据权利要求1所述的一种被动式集热、遮阳、通风集成窗，其特征在于：太阳能光电板(5)提供构件移动动力和遥控动力。