本發明涉及玻璃幕墻技術領域，特指一種光熱互補發電的智能玻璃幕墻及其工作方法。

背景技術：

隨著現代建筑的發展，玻璃幕墻在全世界得到普及，但使用玻璃幕墻不恰當會帶來許多問題：能源消耗大、嚴重光污染、視線干擾等，隨著世界范圍內環境、能源問題突顯，人們對于玻璃幕墻由于保溫性差而造成的能源過度消耗等種種弊端更加重視起來，有些地方已開始限制使用高能耗、光污染嚴重的玻璃幕墻。

目前發達國家建筑能耗占國家總能源的20～30％，建筑節能已成為人們最關注的問題之一。參照國外玻璃幕墻建筑的歷程與經驗，我國的玻璃幕墻建筑設計只能也必須向環保、節能與智能化發展。近年來我國雙層玻璃幕墻的應用就是我國建筑逐步走向節能化、智能化的一個體現。

技術實現要素：

針對以上問題，本發明提供了一種光熱互補發電的智能玻璃幕墻及其工作方法，有效解決目前玻璃幕墻能耗大、光污染嚴重的現象，從而實現在特定入射光下，智能調節入射光強，并且同時可以達到發電的效果，在建筑的不同朝向用不同的安裝方法從而使發電效率達到最高。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種光熱互補發電的智能玻璃幕墻，包括由外層玻璃與內層玻璃組成的腔體，腔體內設有集熱裝置、發電裝置、控制裝置與儲電裝置，集熱裝置電連接于控制裝置，發電裝置電連接于控制裝置與儲電裝置，外層玻璃上設有光強傳感器，光強傳感器通過信號線電連接于控制裝置。

進一步而言，所述集熱裝置包括太陽能電池板與集熱板，太陽能電池板與集熱板貼緊設置，集熱裝置通過信號線連接于控制裝置。

進一步而言，所述集熱裝置采用百葉窗結構設置，集熱裝置上對應設置有旋轉主軸，旋轉主軸通過步進電機驅動，步進電機電連接于控制裝置。

進一步而言，所述發電裝置包括太陽能發電模塊與溫差發電模塊，發電裝置通過供電線連接于控制裝置與儲電裝置。

進一步而言，所述控制裝置包括單片機，單片機采用以stm32f103zet6處理器為核心。

進一步而言，所述儲電裝置包括蓄電池。

進一步而言，所述外層玻璃采用鋼化玻璃，內層玻璃采用普通透光玻璃。

一種光熱互補發電的智能玻璃幕墻的工作方法，包括以下步驟：

步驟一，照射到外層玻璃的光強通過光強傳感器進行感應，并將數據通過信號線傳輸至單片機；

步驟二，單片機通過計算得到在適宜透光條件下能產生的最大發電量，并由此通過控制步進電機對旋轉主軸進行旋轉的方向與角度；

步驟三，通過太陽能電池板與集熱板進行熱量收集；

步驟四，通過太陽能發電模塊與溫差發電模塊進行發電，并通過供電線將電量一部分傳送至單片機，另一部分傳送至蓄電池。

本發明有益效果：

1.通過太陽能發電模塊與溫差發電模塊進行發電，一部分電量提供給單片機，使單片機在使用過程中不需要額外的電能輸入，另一部分電量通過蓄電池進行儲存，可供夜間室內照明或者其它用電設備使用；

2.集熱裝置采用百葉窗結構設置，能夠最大限度保證入射光照的同時，一定程度上還可調節幕墻內的氣溫，使得室內的制冷或者制熱效果更好，達到節能效果；

3.有效解決目前玻璃幕墻能耗大、光污染嚴重的現象，在建筑的不同朝向用不同的安裝方法從而使發電效率達到最高。

附圖說明

圖1是本發明整體結構圖；

圖2是本發明控制系統圖。

11.外層玻璃；12.光強傳感器；13.旋轉主軸；14.太陽能電池板；15.內層玻璃；16.集熱板；17.信號線；18.供電線；19.單片機；20.蓄電池。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明的技術方案進行說明。

如圖1和圖2所示，本發明一種光熱互補發電的智能玻璃幕墻，包括由外層玻璃11與內層玻璃15組成的腔體，腔體內設有集熱裝置、發電裝置、控制裝置與儲電裝置，集熱裝置電連接于控制裝置，發電裝置電連接于控制裝置與儲電裝置，外層玻璃11上設有光強傳感器12，光強傳感器12通過信號線17電連接于控制裝置。以上所述構成本發明基本結構。

本發明采用這樣的結構設置，其工作原理：通過光強傳感器12感應照射到外層玻璃11上的光強度，并將其數據反饋至控制裝置，通過控制裝置控制集熱裝置進行熱量收集，并通過發電裝置進行發電，一部分電量提供給控制裝置，使控制裝置在使用過程中不需要額外的電能輸入，另一部分電量通過儲電裝置進行儲存，可供夜間室內照明或者其它用電設備使用，達到節能效果，有效解決目前玻璃幕墻能耗大、光污染嚴重的現象。

更具體而言，所述集熱裝置包括太陽能電池板14與集熱板16，太陽能電池板14與集熱板16貼緊設置，集熱裝置通過信號線17連接于控制裝置，集熱裝置采用百葉窗結構設置，集熱裝置上對應設置有旋轉主軸13，旋轉主軸13通過步進電機驅動，步進電機電連接于控制裝置。采用這樣的結構設置，通過太陽能電池板14與集熱板16對照射到外層玻璃11上的光強度進行收集，并通過信號線17反饋至控制裝置，控制裝置通過計算得到在適宜透光條件下能產生的最大發電量，并由此通過控制步進電機對旋轉主軸13進行旋轉的方向與角度，優選的，不同朝向的墻體太陽能百葉窗設計不同，墻體南北朝向時集熱裝置上的旋轉主軸13水平設置，東西朝向時集熱裝置上的旋轉主軸13豎直設置。

更具體而言，所述發電裝置包括太陽能發電模塊與溫差發電模塊，發電裝置通過供電線18連接于控制裝置與儲電裝置。采用這樣的結構設置，陽光直射太陽能電池板14時，溫度升高，通過集熱板16收集熱量，并利用集熱板16和空氣的溫差進行發電，將發出的電傳輸至控制裝置與儲電裝置。

更具體而言，所述控制裝置包括單片機19，單片機19采用以stm32f103zet6處理器為核心。本發明以stm32f103zet6微控制器作為處理器，通過光強傳感器12反饋光強信息，處理器通過步進電機控制百葉窗結構的集熱裝置上的旋轉主軸13調節百葉窗的開合程度和角度，保證室內光強滿足要求的前提下使得太陽能發電模塊和溫差發電模塊效益達到最大，使玻璃幕墻更為節能。

更具體而言，所述儲電裝置包括蓄電池20。通過蓄電池20進行電量的儲存，可供夜間室內照明或者其它用電設備使用，達到節能效果。

更具體而言，所述外層玻璃11采用鋼化玻璃，有足夠的強度抵御日曬雨淋，內層玻璃15采用普通透光玻璃，具有一定的隔熱效果。

一種光熱互補發電的智能玻璃幕墻的工作方法，包括以下步驟：

步驟一，照射到外層玻璃11的光強通過光強傳感器12進行感應，并將數據通過信號線17傳輸至單片機19；

步驟二，單片機19通過計算得到在適宜透光條件下能產生的最大發電量，并由此通過控制步進電機對旋轉主軸13進行旋轉的方向與角度；

步驟三，通過太陽能電池板14與集熱板16進行熱量收集；

步驟四，通過太陽能發電模塊與溫差發電模塊進行發電，并通過供電線18將電量一部分傳送至單片機19，另一部分傳送至蓄電池20。

以上結合附圖對本用新型的實施例進行了描述，但本發明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。