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CN110565848B - 一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙 - Google Patents

一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，包括外层幕墙、内层幕墙以及支架，支架为网格状，外层幕墙包括构成外层幕墙的第一组成模块以及第二组成模块、若干第一旋转轴、若干第一控制芯片、若干第二旋转轴、若干第二控制芯片、处理装置，第一组成模块以及第二组成模块通过第二旋转轴连接，第一组成模块与第二组成模块构成一个整体，第一旋转轴连接于支架，第一控制芯片连接与第二控制芯片分别连接处理装置，内层幕墙包括感光层以及感光芯片，感光芯片设置于感光层，感光芯片连接处理装置，感光芯片感测阳光照射到内层幕墙的角度，处理装置根据感光芯片感测的阳光照射到内层幕墙的角度驱动第一控制芯片以及第二控制芯片调整外层幕墙的形态。

Description

一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙
技术领域
本发明涉及建筑幕墙领域，尤其涉及一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙。
背景技术
随着太阳能应用的飞速发展，太阳能光伏发电得到大量应用。其中，可以实现将太阳能转换为电能的太阳能幕墙受到广泛关注，太阳能幕墙作为一种不占耕地，同时又能满足建筑用电需求，兼有透光、隔热、隔噪音、节能、美观、大方等优点的新型建筑材料，成为世界各国光伏应用研发的首选。太阳能幕墙是将太阳能电池与各类建筑结合，不仅具有幕墙的功能，同时又能产生电能，供建筑自身使用，形成光伏建筑一体化，这种电能还是一种净能源，发电过程不需要消耗燃料，无噪音污染，在最大程度上体现了目前工业产品环保、节能的发展趋势。
现有的一种建筑幕墙在使用时存在一定的弊端，首先，现有的一种建筑幕墙，由于在空气中要长期暴露在外面，会有大量的灰尘附着在幕板表面，清理过程中，会有一定的危险性，具有一定的不利影响，其次，现有的一种建筑幕墙，由于长期需要进行清理，需要用电，幕板便面面积够大，不进行利用，会造成浪费，现有的一种建筑幕墙，由于每天太阳光对建筑进行照射，会形成强照光，对于太阳光的吸收存在最好角度，但现有的调节板固定在支撑杆上，在一天当中不能进行角度调节。
发明内容
发明目的：
针对每天太阳光对建筑进行照射，会形成强照光，对于太阳光的吸收存在最好角度，但现有的调节板固定在支撑杆上，在一天当中不能进行角度调节的问题，本发明提供一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙。
技术方案：
一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，包括外层幕墙、内层幕墙以及支架，所述支架为网格状，
所述外层幕墙包括构成外层幕墙的第一组成模块以及第二组成模块、若干第一旋转轴、若干第一控制芯片、若干第二旋转轴、若干第二控制芯片、处理装置，所述第一组成模块以及所述第二组成模块通过所述第二旋转轴连接，所述第一组成模块与所述第二组成模块构成一个整体，所述第一旋转轴设置于所述整体上下两侧的中间位置，所述第一旋转轴连接于所述支架，所述第一控制芯片连接与所述第二控制芯片分别连接所述处理装置，
所述内层幕墙包括感光层以及感光芯片，所述感光芯片设置于所述感光层，所述感光芯片连接所述处理装置，所述感光芯片感测阳光照射到所述内层幕墙的角度，所述处理装置根据所述感光芯片感测的阳光照射到所述内层幕墙的角度驱动所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片调整所述外层幕墙的形态。
作为本发明的一种优选方式，所述第一组成模块的长度与所述第二组成模块的长度一致，所述第一组成模块的宽度大于所述第二组成模块的宽度，所述第一旋转轴设置于所述第一组成模块上下两侧。
作为本发明的一种优选方式，对于每个整体，都包括两个第二组成模块以及两个第二旋转轴，所述第二组成模块设置于所述第一组成模块在竖直方向的两侧。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置包括时间芯片，所述时间芯片进行一天之内的计时，所述计时芯片的计时代表太阳照射方向，所述处理装置根据所述时间芯片的计时驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴依据太阳照射方向旋转。
作为本发明的一种优选方式，所述外层幕墙折射阳光，所述感光层通过所述感光芯片感知折射光入射所述内层幕墙的入射方向，所述处理装置根据所述折射光在所述内层幕墙上的入射方向驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴选装调整所述第一组成模块的朝向。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置根据所述第一旋转轴的旋转角度驱动所述第二控制芯片控制所述第二旋转轴旋转，所述第二旋转轴带动对应连接的所述第二组成模块转动。
作为本发明的一种优选方式，所述第一组成模块的朝向代表太阳的照射方向，所述处理装置根据所述第一组成模块的朝向驱动太阳照射方向对应的第二组成模块连接的第二旋转轴旋转，第二旋转轴带动连接的所述第二组成模块转动。
作为本发明的一种优选方式，所述支架的网状结构侧边设置有风向测量装置，所述风向测量装置连接所述处理装置，所述处理装置根据所述风向测量装置测量的风向驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴旋转。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴将所述第一组成模块接近风向的一侧向向内转动，所述处理装置驱动第二控制芯片控制远离风向的一侧的第二旋转轴旋转，所述第二旋转轴控制连接的所述第二组成模块向外侧旋转。
作为本发明的一种优选方式，还包括太阳能板以及通风管道，所述太阳能板用于将阳光转化太阳能；所述通风管道用于通风。
本发明实现以下有益效果：
通过第一旋转轴以及第二旋转轴调整外层幕墙的形态从而调整由第一组成模块折射并进而入射至内层幕墙的折射光的角度，使得折射光直射内层幕墙，从而使得太阳能板吸收的阳光的光强最大；同时，由于通过第一组成模块折射，使得透过外层幕墙以及内层幕墙进入建筑物的光强减弱，使得建筑物内部的温度降低以及不会因为阳光太强造成建筑物内部的人员产生炫目。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明幕墙半截面图；
图2为本发明第一组成模块与第二组成模块示意图；
图3为本发明系统框架图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参考图1-图3。一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，包括外层幕墙1、内层幕墙2以及支架3，所述支架3为网格状。
所述外层幕墙1包括构成外层幕墙1的第一组成模块4以及第二组成模块5、若干第一旋转轴6、若干第一控制芯片7、若干第二旋转轴8、若干第二控制芯片9、处理装置10，所述第一组成模块4以及所述第二组成模块5通过所述第二旋转轴8连接，所述第一组成模块4与所述第二组成模块5构成一个整体，所述第一旋转轴6设置于所述整体上下两侧的中间位置，所述第一旋转轴6连接于所述支架3，所述第一控制芯片7连接与所述第二控制芯片9分别连接所述处理装置10。
所述内层幕墙2包括感光层11以及感光芯片12，所述感光芯片12设置于所述感光层11，所述感光芯片12连接所述处理装置10，所述感光芯片12感测阳光照射到所述内层幕墙2的角度，所述处理装置10根据所述感光芯片12感测的阳光照射到所述内层幕墙2的角度驱动所述第一控制芯片7以及所述第二控制芯片9调整所述外层幕墙1的形态。
作为本发明的一种优选方式，所述第一组成模块4的长度与所述第二组成模块5的长度一致，所述第一组成模块4的宽度大于所述第二组成模块5的宽度，所述第一旋转轴6设置于所述第一组成模块4上下两侧。
作为本发明的一种优选方式，对于每个整体，都包括两个第二组成模块5以及两个第二旋转轴8，所述第二组成模块5设置于所述第一组成模块4在竖直方向的两侧。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置10包括时间芯片13，所述时间芯片13进行一天之内的计时，所述计时芯片的计时代表太阳照射方向，所述处理装置10根据所述时间芯片13的计时驱动所述第一控制芯片7控制所述第一旋转轴6依据太阳照射方向旋转。
作为本发明的一种优选方式，所述外层幕墙1折射阳光，所述感光层11通过所述感光芯片12感知折射光入射所述内层幕墙2的入射方向，所述处理装置10根据所述折射光在所述内层幕墙2上的入射方向驱动所述第一控制芯片7控制所述第一旋转轴6选装调整所述第一组成模块4的朝向。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置10根据所述第一旋转轴6的旋转角度驱动所述第二控制芯片9控制所述第二旋转轴8旋转，所述第二旋转轴8带动对应连接的所述第二组成模块5转动。
作为本发明的一种优选方式，所述第一组成模块4的朝向代表太阳的照射方向，所述处理装置10根据所述第一组成模块4的朝向驱动太阳照射方向对应的第二组成模块5连接的第二旋转轴8旋转，第二旋转轴8带动连接的所述第二组成模块5转动。
作为本发明的一种优选方式，所述支架3的网状结构侧边设置有风向测量装置，所述风向测量装置连接所述处理装置10，所述处理装置10根据所述风向测量装置测量的风向驱动所述第一控制芯片7控制所述第一旋转轴6旋转。
作为本发明的一种优选方式，所述处理装置10驱动所述第一控制芯片7控制所述第一旋转轴6将所述第一组成模块4接近风向的一侧向向内转动，所述处理装置10驱动第二控制芯片9控制远离风向的一侧的第二旋转轴8旋转，所述第二旋转轴8控制连接的所述第二组成模块5向外侧旋转。
作为本发明的一种优选方式，还包括太阳能板14以及通风管道，所述太阳能板14用于将阳光转化太阳能；所述通风管道用于通风。
在具体实施过程中，在每一天中，处理装置10根据计时芯片对每一天的内的时间进行记录，根据记录的时间判断此时在正常状况下太阳的位置，例如太阳初升的时间点等等，处理装置10根据太阳的位置驱动第一控制芯片7控制第一旋转轴6旋转，第一旋转轴6在旋转的过程中，会逐渐将外城幕墙的第一组成模块4转至朝向太阳阳光照射的方向；进一步的，处理装置10可以连接进互联网，可以获取互联网中的天气信息，处理装置10可以根据天气信息状况调整是否打开外层幕墙1，即当出现雨雪等天气时，不进行第一旋转轴6旋转的操作。
当天气为晴天时，处理装置10根据计时芯片的计时驱动第一控制芯片7控制第一旋转轴6旋转一定的角度，该角度为预先设定的角度，可以根据计时芯片累计的时间设定预设的角度，例如在10点的时候，第一旋转轴6旋转带动第一组成模块4沿着光照方向旋转30°、在14点的时候，第一旋转轴6带动第一组成模块4沿着光照方向旋转30°等等。
这里可以说明一下，由于10点和14点的光照方向不同，因此沿着光照方向旋转即绕着不同的方向旋转。当第一旋转轴6带动第一组成模块4旋转至当前时间对应的角度时，由于光的折射，阳光会在照射的第一组成模块4的表面时发生折射，折射光会从第一组成模块4入射到内层幕墙2的表面，内层幕墙2会接收入射的折射光，内层幕墙2上设置有太阳能板14，太阳能板14吸收折射光转变为太阳能。
在吸收太阳能时，正对阳光入射方向时吸收及转化最佳，因此，需控制第一旋转轴6旋转至最佳的位置。此时，内层幕墙2的感光层11中的感光芯片12感测折射光的强度，由定理可知，当光线正对时，照射时接收到的光强最大，因此，当折射光正对感光芯片12时折射光入射到内层幕墙2时光强最大，吸收到的太阳能最大，因此，第一处理装置10驱动第一控制芯片7控制第一旋转轴6旋转，第一旋转轴6在进行旋转时，感光芯片12不断的判断此时入射到内层幕墙2的折射光的光强大小，当感光芯片12判断幕墙折射光的光强随着第一控制芯片7控制第一旋转轴6旋转时越来越小，则判断第一旋转轴6旋转的方向为减弱的方向，则处理装置10驱动第一控制芯片7驱动第一旋转轴6朝与此时旋转的方向相反的方向旋转。
当感光芯片12判断幕墙折射光的光强随着第一控制芯片7控制第一旋转轴6旋转时越来越大，则判断第一旋转轴6旋转的方向为增强的方向，则继续进行第一旋转轴6的旋转，直到感光芯片12瞬时判断接收的光强瞬时出现减小的情况时， 判断此时第一旋转轴6旋转的位置为折射光直射内层幕墙2的位置，则处理装置10驱动第一控制芯片7控制第一旋转轴6停止旋转。此时，根据太阳光照射到第一组成模块4方向，处理装置10驱动远离阳光照射的方向的第二组成模块5上连接的第二旋转轴8对应的第二控制芯片9控制第二旋转轴8旋转，从而带动第二组成模块5转动，第二组成模块5旋转的方向与第一旋转轴6旋转的方向相反，第二旋转轴8旋转角度的数值与第一旋转轴6旋转角度的数值一致。
随着计时芯片计时的推进，太阳入射到第一组成模块4的角度会发生改变，在改变的过程中，有第一组成模块4折射的折射光入射到内层幕墙2的角度就会发生改变，发生改变的过程中，通过上述的步骤控制第一组成模块4以及第二组成模块5的改变；值得一提的是，当时间从上午过度到下午后，阳光的入射角度会变成相反的方向，则被控制的第二旋转轴8以及第二组成模块5是第一组成模块4另一端的。
进而，在风大的时候，处理装置10直接根据风向测量装置测量的风向驱动第一控制芯片7控制第一旋转轴6向着内侧旋转，同时驱动第二控制芯片9控制第二旋转轴8向着外侧旋转，从而形成可以疏导风力的一面。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：包括外层幕墙、内层幕墙以及支架，所述支架为网格状；
所述外层幕墙包括构成外层幕墙的第一组成模块以及第二组成模块、若干第一旋转轴、若干第一控制芯片、若干第二旋转轴、若干第二控制芯片、处理装置，所述第一组成模块以及所述第二组成模块通过所述第二旋转轴连接，所述第一组成模块与所述第二组成模块构成一个整体，所述第一旋转轴设置于所述整体上下两侧的中间位置，所述第一旋转轴连接于所述支架，所述第一控制芯片连接与所述第二控制芯片分别连接所述处理装置；
所述内层幕墙包括感光层以及感光芯片，所述感光芯片设置于所述感光层，所述感光芯片连接所述处理装置，所述感光芯片感测阳光照射到所述内层幕墙的角度，所述处理装置根据所述感光芯片感测的阳光照射到所述内层幕墙的角度驱动所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片调整所述外层幕墙的形态；
所述支架的网状结构侧边设置有风向测量装置，所述风向测量装置连接所述处理装置，所述处理装置根据所述风向测量装置测量的风向驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴旋转，所述处理装置驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴将所述第一组成模块接近风向的一侧向内转动，所述处理装置驱动第二控制芯片控制远离风向的一侧的第二旋转轴旋转，所述第二旋转轴控制连接的所述第二组成模块向外侧旋转。
2.根据权利要求1所述的一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：所述第一组成模块的长度与所述第二组成模块的长度一致，所述第一组成模块的宽度大于所述第二组成模块的宽度，所述第一旋转轴设置于所述第一组成模块上下两侧。
3.根据权利要求2所述的一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：对于每个整体，都包括两个第二组成模块以及两个第二旋转轴，所述第二组成模块设置于所述第一组成模块在竖直方向的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：所述处理装置包括时间芯片，所述时间芯片进行一天之内的计时，所述时间芯片的计时代表太阳照射方向，所述处理装置根据所述时间芯片的计时驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴依据太阳照射方向旋转。
5.根据权利要求4所述的一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：所述外层幕墙折射阳光，所述感光层通过所述感光芯片感知折射光入射所述内层幕墙的入射方向，所述处理装置根据所述折射光在所述内层幕墙上的入射方向驱动所述第一控制芯片控制所述第一旋转轴选装调整所述第一组成模块的朝向。
6.根据权利要求5所述的一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：所述处理装置根据所述第一旋转轴的旋转角度驱动所述第二控制芯片控制所述第二旋转轴旋转，所述第二旋转轴带动对应连接的所述第二组成模块转动。
7.根据权利要求6所述的一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：所述第一组成模块的朝向代表太阳的照射方向，所述处理装置根据所述第一组成模块的朝向驱动太阳照射方向对应的第二组成模块连接的第二旋转轴旋转，第二旋转轴带动连接的所述第二组成模块转动。
8.根据权利要求1所述的一种基于新能源的多功能智能建筑幕墙，其特征在于：还包括太阳能板以及通风管道，所述太阳能板用于将阳光转化太阳能；所述通风管道用于通风。
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