一種CPC聚光外遮陽(yáng)復(fù)式光伏窗的制作方法

本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，涉及一種CPC聚光外遮陽(yáng)復(fù)式光伏窗。

背景技術(shù)：

隨著常規(guī)能源日益枯竭，世界上由能源緊張引發(fā)的問(wèn)題越來(lái)越多，因此尋找一種新的替代能源成為解決能源問(wèn)題的開(kāi)門鎖，太陽(yáng)能作為一種干凈、無(wú)污染、取之不盡用之不竭的能源，已經(jīng)在各行各業(yè)當(dāng)中逐步開(kāi)始使用，例如道路照明設(shè)施、太陽(yáng)能發(fā)電。

近年來(lái)光伏系統(tǒng)憑借其日益成熟的技術(shù)擴(kuò)大了它在建筑領(lǐng)域的發(fā)展，形成了很多太陽(yáng)能建筑一體化技術(shù)。

窗戶作為建筑物重要的組成部分，被賦予了更多的功能，人們考慮將光伏與窗戶結(jié)合，即光伏窗，然而已有的光伏窗在夏季因表面溫度過(guò)高，致使光電轉(zhuǎn)換效率較低，從而影響發(fā)電效率。其次，光伏百葉組件固定在框架上，一天中不能時(shí)刻保持陽(yáng)光直射到光伏百葉組件上，光伏百葉組件接收陽(yáng)光直射輻射低，無(wú)聚光，也存在著造價(jià)較高、不易安裝、維修困難等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：基于上述問(wèn)題，提供一種CPC聚光外遮陽(yáng)復(fù)式光伏窗。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種CPC聚光外遮陽(yáng)復(fù)式光伏窗，包括窗戶框架、滑動(dòng)安裝于窗戶框架內(nèi)的玻璃窗、光伏窗框架、滑動(dòng)安裝于光伏窗框架內(nèi)的光伏窗，窗戶框架和光伏窗框架的內(nèi)側(cè)底表面均設(shè)有滑動(dòng)槽，玻璃窗和光伏窗在滑動(dòng)槽內(nèi)滑動(dòng)，光伏窗框架安裝于窗戶框架的外側(cè)，且光伏窗框架比窗戶框架寬；光伏窗包括光伏窗支撐架、CPC聚光器和光伏片，多個(gè)光伏片成陣列狀串聯(lián)連接并固定在光伏窗支撐架外表面，一個(gè)光伏片外側(cè)罩設(shè)有一個(gè)開(kāi)口向外的CPC聚光器，CPC聚光器的底部開(kāi)設(shè)有罩住光伏片的缺口。

進(jìn)一步地，CPC聚光器呈內(nèi)凹的碗狀，CPC聚光器的內(nèi)表面為反光鏡。

進(jìn)一步地，玻璃窗為前后疊放設(shè)置的兩層普通窗戶，光伏窗為兩扇并排設(shè)置的單層光伏窗，窗戶框架的滑動(dòng)槽為平行的兩個(gè)，光伏窗框架的滑動(dòng)槽為一個(gè)，光伏窗框架的寬度為窗戶框架的兩倍。

進(jìn)一步地，光伏窗支撐架為網(wǎng)狀鋼絲，相鄰鋼絲之間的間距為5cm，光伏片呈條狀。

進(jìn)一步地，窗戶框架固定在墻體的窗戶口內(nèi)，光伏窗框架的背面固定在墻體的外表面。

進(jìn)一步地，相鄰光伏片之間串聯(lián)連接有電池片，電池片并聯(lián)連接有二極管。

進(jìn)一步地，光伏片線路連接有集電器和逆變器。

進(jìn)一步地，CPC聚光器通過(guò)傳動(dòng)齒輪連接有電機(jī)，CPC聚光器的底部外側(cè)安裝有齒條，電機(jī)的輸出軸與傳動(dòng)齒輪同軸固定連接，傳動(dòng)齒輪與齒條嚙合。

進(jìn)一步地，電機(jī)為減速電機(jī)。

進(jìn)一步地，光伏片與罩設(shè)于其外側(cè)的CPC聚光器之間用密封條密封。

本實(shí)用新型的有益效果是：(1)復(fù)式窗避免使用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，成本低，安全可靠；(2)既能滿足傳統(tǒng)建筑對(duì)于窗戶的遮陽(yáng)、采光、透氣的功能，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)冬季提供熱量、夏季隔熱；(3)使用CPC聚光器，聚光倍數(shù)達(dá)到2～6倍，能夠提高太陽(yáng)能利用效率，減少光伏片的數(shù)量，降低成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是窗戶框架和光伏窗框架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是CPC聚光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是CPC聚光器光路圖；

其中：1.窗戶框架，2.玻璃窗，3.光伏窗框架，4.光伏窗，4-1.光伏窗支撐架，4-2.CPC聚光器，4-3.光伏片，5.滑動(dòng)槽。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-4所示的一種CPC聚光外遮陽(yáng)復(fù)式光伏窗，包括窗戶框架1、滑動(dòng)安裝于窗戶框架1內(nèi)的玻璃窗2、光伏窗框架3、滑動(dòng)安裝于光伏窗框架3內(nèi)的光伏窗4，窗戶框架1和光伏窗框架3的內(nèi)側(cè)底表面均設(shè)有滑動(dòng)槽5，玻璃窗2和光伏窗4在滑動(dòng)槽5內(nèi)滑動(dòng)，光伏窗框架3安裝于窗戶框架1的外側(cè)，且光伏窗框架3比窗戶框架1寬；光伏窗4包括光伏窗支撐架4-1、CPC聚光器4-2和光伏片4-3，多個(gè)光伏片4-3成陣列狀串聯(lián)連接并固定在光伏窗支撐架4-1外表面，一個(gè)光伏片4-3外側(cè)罩設(shè)有一個(gè)開(kāi)口向外的CPC聚光器4-2，CPC聚光器4-2的底部開(kāi)設(shè)有罩住光伏片4-3的缺口。

玻璃窗2為前后疊放設(shè)置的兩層普通窗戶，光伏窗4為兩扇并排設(shè)置的單層光伏窗，窗戶框架1的滑動(dòng)槽5為平行的兩個(gè)，光伏窗框架3的滑動(dòng)槽5為一個(gè)，光伏窗框架3的滑動(dòng)槽5位于窗戶框架1的外側(cè)，光伏窗框架3的寬度為窗戶框架1的兩倍。

光伏窗支撐架4-1為網(wǎng)狀鋼絲，相鄰鋼絲之間的間距為5cm，光伏片4-3呈條狀。

窗戶框架1固定在墻體的窗戶口內(nèi)，光伏窗框架3的背面固定在墻體的外表面。

相鄰光伏片4-3之間串聯(lián)連接有電池片，電池片并聯(lián)連接有二極管以保護(hù)電路，局部電池片出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)光伏組件仍可以正常工作。

光伏片4-3線路連接有集電器和逆變器，光伏片4-3產(chǎn)生的電能由集電器通過(guò)輸電導(dǎo)線收集進(jìn)入蓄電池供給建筑室內(nèi)用電，或者通過(guò)逆變器并網(wǎng)進(jìn)入公用電網(wǎng)。

CPC聚光器4-2通過(guò)傳動(dòng)齒輪連接有電機(jī)，CPC聚光器4-2的底部外側(cè)安裝有齒條，電機(jī)的輸出軸與傳動(dòng)齒輪同軸固定連接，傳動(dòng)齒輪與齒條嚙合。電機(jī)為減速電機(jī)。電機(jī)由光伏片產(chǎn)生的電量驅(qū)動(dòng)，由電機(jī)帶動(dòng)CPC聚光器4-2偏轉(zhuǎn)角度，對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)光，能夠最大限度的使用太陽(yáng)能，太陽(yáng)能利用效率高。

光伏片4-3與罩設(shè)于其外側(cè)的CPC聚光器4-2之間用密封條密封。

如圖4所示，CPC聚光器4-2呈內(nèi)凹的碗狀，CPC聚光器4-2的內(nèi)表面為反光鏡。當(dāng)光線從不同的角度照射進(jìn)CPC聚光器時(shí)，由反光鏡的拋物面通過(guò)全反射至光伏片上，系統(tǒng)本身無(wú)需跟蹤追光，聚光倍數(shù)達(dá)到2～6倍，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，因此能有效地提高聚光效率。

CPC聚光器以光伏片作為接收器，CPC聚光器能夠提高太陽(yáng)能利用效率，減少光伏片的數(shù)量，降低成本。

下面對(duì)本發(fā)明的工作模式做進(jìn)一步說(shuō)明。

(1)采光模式

當(dāng)室內(nèi)光線較弱時(shí)，室內(nèi)采光不足，如陰天或多云天氣，太陽(yáng)直射輻射非常少，以散射太陽(yáng)光為主，將光伏窗移向光伏窗框架的兩端，讓散射光線直接進(jìn)入室內(nèi)，以滿足用戶采光需求。

(2)冬季取暖模式

目前，光伏發(fā)電效率不足20％，超過(guò)80％的熱量轉(zhuǎn)化為熱能，光伏背面的溫度逐漸升高，將光伏窗移向光伏窗框架的中央，并將內(nèi)部玻璃窗打開(kāi)，熱量逐漸散發(fā)，起到冬季取暖的功能。

(3)夏季隔熱模式

在夏天，為了降低房間冷負(fù)荷，需要避免陽(yáng)光直射，此時(shí)將光伏窗移向光伏窗框架的中央，并將內(nèi)部玻璃窗關(guān)閉，滿足用戶夏季遮光和隔熱需求。

以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。