利用太阳能发电储能的叶片自调节百叶窗的制作方法

本实用新型涉及一种百叶窗，具体涉及一种利用太阳能发电储能的叶片自调节百叶窗。
背景技术：
：我国大部分地区都是季风性气候，在春夏季节会有十分充足的日照。特别是在夏季，太阳辐射强度在一年四季中属最强。建筑外围护结构包括外墙、屋顶、门、窗等。公共建筑由于其较高的采光要求，通常外窗的面积较大，这就给室内空间带来极大的日照得热，再加上窗户的隔热性能相较于外墙较差，通过外窗所消耗的冷量也较大。外遮阳和内遮阳都能起到遮阳效果，从而降低室内温度，但相比较于外遮阳技术，内遮阳仅仅延缓了日射得热峰值的到来，并没有彻底消除进入室内的日射得热，反而在窗帘与玻璃之间形成热岛效应，窗帘在室内并没有密封的效果，热量很容易在室内扩散；采用百叶窗这种外遮阳技术，从室外遮挡住太阳辐射热，较少玻璃窗的日射得热量。然而在采光与遮阳之间不能很好转变功能；再者，百叶窗的叶片之间连接不紧密，存在某个角度遮挡功能不足的情况，照射到窗户表面的太阳能也无法得到有效利用。中国专利2011201070713公开了一种太阳能百叶窗帘片及其组成的窗帘、百叶窗和百叶窗系统，可以通过太阳能发电并且设计了电动的帘片升降机构和叶片调节机构，以充分的利用光资源，并没有考虑人们居住的舒适度需求。技术实现要素：本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种利用太阳能发电储能的叶片自调节百叶窗。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种利用太阳能发电储能的叶片自调节百叶窗，包括百叶窗机构、太阳发电系统和智能控制系统；所述百叶窗机构包括若干太阳能电池板叶片和用于调节各所述太阳能电池板叶片角度的叶片调节装置；所述太阳能电池板叶片连接所述太阳发电系统；所述智能控制系统包括控制器，所述控制器分别连接用于测量室外光照强度的光敏元件、用于测量室内温度的温度传感器、用测量室内人体温度的红外热成像仪、所述叶片调节装置；所述控制器根据所述光敏元件、所述温度传感器、所述红外热成像仪的测定数据控制所述叶片调节装置调节所述太阳能电池板叶片与太阳照射光线的夹角；所述太阳发电系统为所述智能控制系统和所述叶片调节装置供电。基于上述，所述光敏元件测得的室外光照强度i≥室外临界照度E，所述控制器根据所述温度传感器测定室内温度T、红外热成像仪测定的室内人体温度T0得到人体热负荷TL和人体代谢率M，通过舒适度函数s＝PMV＝[0.303exp(-0.036M)+0.0275]TL，计算得到舒适度值s，将舒适度分为冷感觉、舒适感觉和热感觉，三者之间存在两个阈值：冷阈值l和热阈值r，当冷阈值l＜舒适度值s＜热阈值r，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片正常角度；当舒适度值s≥热阈值r，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片与太阳照射光线的夹角为θ，cosθ＝sinφsinδ+sinφcosδcost；当舒适度值s≤冷阈值l，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片与太阳照射光线的夹角为θ，sinθ＝sinφsinδ+sinφcosδcost；所述光敏元件测得的室外光照强度i＜室外临界照度E，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片与太阳照射光线的夹角为θ，sinθ＝sinφsinδ+sinφcosδcost，其中，φ为地理纬度；δ为太阳赤纬；t为地方时。基于上述，所述叶片调节装置包括驱动电机、主动轮、连动杆、从动轮和位于所述太阳能电池板叶片中部的转轴，所述转轴、所述从动轮、所述连动杆、所述主动轮顺次连接，所述驱动电机驱动所述主动轮转动，所述转轴、所述从动轮进行同步转动。基于上述，所述太阳发电系统包括蓄电池、太阳能控制器，各所述太阳能电池板叶片串联形成光伏电池组，所述太阳能控制器分别与所述光伏电池组、所述智能控制系统、所述驱动电机和所述蓄电池连接，以便所述光伏电池组通过所述太阳能控制器为所述智能控制系统、所述驱动电机供电，和/或通过所述太阳能控制器储存于所述蓄电池，所述蓄电池还与所述智能控制系统、所述驱动电机连接，以便为所述智能控制系统、所述驱动电机供电。基于上述，所述太阳能电池板叶片是由太阳能电池板构成的叶片。本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：本实用新型可以有效减少玻璃窗的日照得热量，对于公共建筑或高层建筑高空区域的外窗非常适用。具体的，利用太阳能电池板代替传统木质叶片，既能遮阳，又能充分利用太阳能；利用智能控制系统，可以根据室内温度、人体温度变化和室外光照强度，对叶片角度进行调节，不但达到遮阳与进行光利用的最佳效果，还充分考虑到室内居住舒适度的需求；利用太阳能发电系统为智能控制系统和叶片调节装置供电，自产自销，节约能源，同时可以将平时的余能储存起来，在阴雨天等阳光不足的情况下使用。附图说明图1是实施例中利用太阳能发电储能的叶片自调节百叶窗的结构示意图。图2是实施例中所述太阳发电系统的框图。图3是实施例中所述智能控制系统的框图。图4是实施例中太阳照射光线与太阳能电池板叶片的某一角度示意图。图中：1.控制器；2.驱动电机；3.主动轮；4.连动杆；5.从动轮；6.输配电线；7.窗框；8.太阳能电池板叶片；9.光敏元件；10.太阳照射光线；11.水平面。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。如图1-4所示，一种利用太阳能发电储能的叶片自调节百叶窗，包括百叶窗机构、太阳发电系统和智能控制系统；所述百叶窗机构包括若干太阳能电池板叶片8和用于调节各所述太阳能电池板叶片角度8的叶片调节装置；所述太阳能电池板叶片8连接所述太阳发电系统；所述智能控制系统包括控制器1，所述控制器1分别连接用于测量室外光照强度的光敏元件9、用于测量室内温度的温度传感器、用测量室内人体温度的红外热成像仪、所述叶片调节装置；所述控制器1根据所述光敏元件、所述温度传感器、所述红外热成像仪的测定数据控制所述叶片调节装置调节所述太阳能电池板叶片8与太阳照射光线的夹角；所述太阳发电系统为所述智能控制系统和所述叶片调节装置供电。具体的，所述光敏元件测得的室外光照强度i≥室外临界照度E，所述控制器1根据所述温度传感器测定室内温度T、红外热成像仪测定的室内人体温度T0得到人体热负荷TL和人体代谢率M，通过舒适度函数s＝PMV＝[0.303exp(-0.036M)+0.0275]TL，计算得到舒适度值s，将舒适度分为冷感觉、舒适感觉和热感觉，三者之间存在两个阈值：冷阈值l和热阈值r，当冷阈值l＜舒适度值s＜热阈值r，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片正常角度；当舒适度值s≥热阈值r，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片与太阳照射光线的夹角为θ，cosθ＝sinφsinδ+sinφcosδcost；当舒适度值s≤冷阈值l，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片与太阳照射光线的夹角为θ，sinθ＝sinφsinδ+sinφcosδcost；所述光敏元件测得的室外光照强度i＜室外临界照度E，所述控制器调节各所述太阳能电池板叶片与太阳照射光线的夹角为θ，sinθ＝sinφsinδ+sinφcosδcost，其中，φ为地理纬度；δ为太阳赤纬；t为地方时。所述正常角度是指所述太阳能电池板叶片与水平方向垂直。人体对室内环境的舒适度s采用预测平均评价PMV指标。PMV指标就是引入反映人体热平衡偏离程度的人体热负荷TL而得出的，其理论依据是当人体处于稳态的热环境下，人体的热负荷越大，人体偏离热舒适的状态越远。即人体热负荷正值越大，人就觉得越热，负值越大，人就觉得越冷。具体的，人体热负荷TL就是蓄热率S即造成人体不舒适的热负荷，其计算方法如下：根据M-W-C-R-E-S＝0，得到S＝M-W-C-R-E，其中，M为人体能量代谢率，取决于人体活动量的大小，W为人体所做机械功，C为人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量，R为人体外表面向周围环境通过辐射形式散发的热量，E为汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量。人体温度变化与人体能量代谢率M有直接相关性，通过人体温度进行计算，人体所做机械功W选择默认值，即成年男子轻度劳动的散热量。具体见下表1；人体对流换热C根据Q＝K(T0-T)计算，K为总传热系数；人体辐射换热R根据斯忒藩-玻尔兹曼定律计算；汗液蒸发和呼出水蒸气带走的热量：E＝Cres+Eres+Edif+Ersw其中：Cres为呼吸时的显热损失Cres＝0.0014M(34-T)；Eres为呼吸时的潜热损失Eres＝0.0173M(5.867-Pa)；Edif皮肤扩散蒸发损失Edif＝3.05(0.254tsk-3.335-pa)；Ersw人体在接近舒适条件下的皮肤表面出汗造成的潜热损失Ersw＝0.42(M-W-58.2)；T0为室内人体温度、T为室内温度、pa为人体周围水蒸气分压力、tsk为人体接近舒适条件下的平均皮肤温度、tsk＝35.7-0.0275(M-W)。表1成年男子在环境温度下的散热量本实施例中PMV热感觉标尺参见表2，采用的冷阈值l＝-1和热阈值r＝+1。表2PMV热感觉标尺热感觉热暖微暖适中微凉凉冷PMV值+3+2+10-1-2-3本实施例中所述红外热成像仪为医用红外热成像仪，是一种记录人体热场的影像装置，红外热像仪通过光学电子系统将人体辐射的远红外光波经滤波聚集,调制及光电转换,变为电信号，实现人体温度热监视；人体温度变化会引起代谢率的变化，由红外热成像仪测得的人体温度变化进行计算；所述温度传感器为一种IC型感温元件，其把感温元件与变送电路共同集成在一颗芯片中，从而直接完成测温工作。进一步，所述叶片调节装置包括驱动电机2、主动轮3、连动杆4、从动轮5和位于所述太阳能电池板叶片8中部的转轴，所述转轴、所述从动轮5、所述连动杆4、所述主动轮3顺次连接，所述驱动电机驱动所述主动轮转动，带动所述转轴、所述从动轮进行同步转动，从而调节所述太阳能电池板叶片8。进一步，所述太阳发电系统包括蓄电池、太阳能控制器，各所述太阳能电池板叶片8串联形成光伏电池组，所述太阳能控制器与所述光伏电池组、所述智能控制系统、所述驱动电机和所述蓄电池连接，以便所述光伏电池组通过所述太阳能控制器为所述智能控制系统、所述驱动电机供电，和/或通过所述太阳能控制器储存于所述蓄电池，所述蓄电池还与所述智能控制系统、所述驱动电机连接，以便为所述智能控制系统、所述驱动电机供电。太阳能发电可直接为所述智能控制系统、所述驱动电机供电，余能存入蓄电池，以作于备用能源。具体的，所述太阳能电池板叶片8是由太阳能电池板构成的叶片，叶片采用太阳能电池板，不仅可以遮阳隔热，还可以发电为系统供电。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。当前第1页1 2 3