本發明涉及建筑節能技術領域,具體涉及含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗。
背景技術:
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窗戶是建筑必不可少的組成部分,在建筑圍護結構中,窗戶是建筑圍護結構保溫性能最薄弱的部位,作為建筑節能的突破口,窗戶在建筑節能設計中的重要地位是不言而喻的。由于近年來人們對含相變材料玻璃(石蠟)優良性能的重視,卻未能在此基礎上考慮冬季室外溫度較低時,石蠟凝固成固體透明度降低而影響采光通透等問題。
技術實現要素:
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本發明的目的是提供一種含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗,彌補了現有技術的不足,在冬季室外溫度較低時,提高太陽能利用、采光通透性好的含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗。
本發明采用的技術方案為:包括窗框、玻璃框架、玻璃夾層、啟動系統和控制系統,玻璃框架包括第一玻璃、第二玻璃、第三玻璃、第一鋁條、第二鋁條、邊框、橡膠墊和密封膠;玻璃夾層包括石蠟、金屬骨架、熱電偶溫度傳感器測點和金屬材質固定點;啟動系統包括電源、智能開關和第一導線;控制系統包括熱電偶溫度傳感器、數據處理器、溫度調節控制器和第二導線,玻璃框架中的第二玻璃與第三玻璃構成的含金屬骨架和石蠟的玻璃夾層位于室內,第一玻璃與第二玻璃構成的真空夾層位于室外,第一玻璃、第二玻璃和第三玻璃分別與邊框之間隔有橡膠墊,第二玻璃和第三玻璃之間用第一鋁條做支撐定型,第一玻璃和第二玻璃之間用第二鋁條作支撐定型,第二鋁條表面有微小孔隙,第二鋁條內置有干燥劑,第一鋁條和第二鋁條與玻璃的接觸面上均打有密封膠,第二玻璃與第三玻璃之間充滿石蠟,第一玻璃與第二玻璃之間則抽成真空狀態,第三玻璃四個邊的中點均勻布置金屬材質固定點,每個金屬材質固定點上均鑲嵌一個金屬骨架的邊,金屬骨架的上下兩邊與外接智能開關的電源通過第一導線相連形成閉合電路,第一導線的一端與金屬骨架的上端中點焊接,第一導線的另一端與金屬骨架的下端中點焊接,下端的導線沿著第一鋁條的邊緣順時針導出,下端導線與上端導線在距玻璃窗左邊或右邊的1/4處引出;熱電偶溫度傳感器測點布置在第二玻璃與第三玻璃所構成的含金屬骨架和石蠟的玻璃夾層內,熱電偶溫度傳感器測點個數為兩個,一個測點置于距玻璃窗上邊框的1/4中點處,另一測點置于距玻璃窗下邊框的1/4中點處,兩根第二導線引出的方式與第一導線引出的方式相同,引出的兩根第一導線和兩根第二導線在內側夾層的出口做密封處理,兩根第二導線均與控制系統中的熱電偶溫度傳感器、數據處理器和溫度調節控制器連接。
所述的高溫恒溫箱箱體材料為不銹鋼,電爐絲材料為鎳鉻合金,左窗口和右窗口材料為硒化鋅。
所述的第一玻璃是厚度為6mm的Low-e玻璃,第二玻璃與第三玻璃均是厚度為4mm的普通玻璃。
所述的窗框由高熱阻材料擠壓成型。
所述的玻璃夾層內填充石蠟,并在第一玻璃的四個邊的中點由金屬材質固定點固定目數為68的菱形金屬網格。
所述的金屬骨架的左右兩邊做電絕緣處理,金屬骨架的上下兩邊不做任何處理。
本發明的有益效果是:
1)通過在相變材料層(石蠟)添加金屬網格作為骨架以此來強化石蠟的傳熱性能,提高石蠟的融化或凝固效果,進而吸收或釋放潛熱維持室內舒適溫度,達到建筑節能目的;
2)該含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗具有智能控制的優點,通過開啟或關閉開關對石蠟進行加熱融化或斷電,實現玻璃窗的實時智能控制,達到節能的目的;
3)窗框的材質選擇具有多樣性,可以采用鋁合金型材、復合型材、PVC型材、聚氨酯型材或其他材質的型材,無論采用何種型材,對其保溫性能的影響均可忽略不加以考慮。
本含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗,適用范圍廣泛,可在夏熱冬冷地區廣泛推廣普及,既可滿足對普通單層玻璃窗采光通透的要求,又彌補了傳統含相變材料玻璃窗的不足,而且與市場現有的玻璃窗相比,幾乎不增加額外的經濟成本,極具未來市場發展前景。
附圖說明:
圖1是本發明結構示意圖。
圖2是本發明局部結構示意圖。
圖3是本發明打開狀態示意圖。
具體實施方式:
參照各圖,一種含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗,包括窗框15、玻璃框架、玻璃夾層、啟動系統和控制系統,玻璃框架包括第一玻璃3、第二玻璃5、第三玻璃9、第一鋁條11、第二鋁條12、邊框1、橡膠墊2和密封膠14;玻璃夾層包括石蠟7、金屬骨架8、熱電偶溫度傳感器測點6和金屬材質固定點10;啟動系統包括電源、智能開關和第一導線16;控制系統包括熱電偶溫度傳感器、數據處理器、溫度調節控制器和第二導線17,玻璃框架中的第二玻璃5與第三玻璃9構成的含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層位于室內,第一玻璃3與第二玻璃5構成的真空夾層4位于室外,第一玻璃3、第二玻璃5和第三玻璃9分別與邊框1之間隔有橡膠墊2,第二玻璃5和第三玻璃9之間用第一鋁條11做支撐定型,第一玻璃3和第二玻璃5之間用第二鋁條12作支撐定型,第二鋁條12表面有微小孔隙,第二鋁條12內置有干燥劑13,第一鋁條11和第二鋁條12與玻璃的接觸面上均打有密封膠14,第二玻璃5與第三玻璃9之間充滿石蠟7,第一玻璃3與第二玻璃5之間則抽成真空狀態,第三玻璃8四個邊的中點均勻布置金屬材質固定點10,每個金屬材質固定點10上均鑲嵌一個金屬骨架8的邊,金屬骨架8的上下兩邊與外接智能開關的電源通過第一導線16相連形成閉合電路,第一導線16的一端與金屬骨架8的上端中點焊接,第一導線16的另一端與金屬骨架8的下端中點焊接,下端的導線沿著第一鋁條11的邊緣順時針導出,下端導線與上端導線在距玻璃窗左邊或右邊的1/4處引出;熱電偶溫度傳感器測點6布置在第二玻璃5與第三玻璃9所構成的含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層內,熱電偶溫度傳感器測點6個數為兩個,一個測點置于距玻璃窗上邊框的1/4中點處,另一測點置于距玻璃窗下邊框的1/4中點處,兩根第二導線17引出的方式與第一導線16引出的方式相同,引出的兩根第一導線16和兩根第二導17線在內側夾層的出口做密封處理,兩根第二導線17均與控制系統中的熱電偶溫度傳感器、數據處理器和溫度調節控制器連接。所述的第一玻璃是厚度為6mm的Low-e玻璃,第二玻璃與第三玻璃均是厚度為4mm的普通玻璃。所述的窗框15由高熱阻材料擠壓成型。所述的玻璃夾層內填充石蠟7,并在第一玻璃3的四個邊的中點由金屬材質固定點10固定目數為68的菱形金屬網格。所述的金屬骨架8的左右兩邊做電絕緣處理,金屬骨架8的上下兩邊不做任何處理。
窗框15由高熱阻材料擠壓成型,增加了窗的保溫性能;第二鋁條12表面有微小孔隙,且第二鋁條12內置有干燥劑13,用于真空玻璃夾層氣體中水分和氣體的吸附,避免玻璃結霧,使真空玻璃即使在很低溫度下仍然保持光潔透明,提高玻璃窗的保溫隔音性能,充分延長玻璃窗的使用壽命;第一鋁條11、第二鋁條12與玻璃的接觸面上均打上密封膠14,同時應保證粘結處密實均勻,外表平整,確保牢固。
本含有金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗在使用時,含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層位于室內,真空夾層4位于室外,以上懸方式將玻璃窗固定在窗框15上,啟閉方式為向內關閉或向外打開,當含金屬骨架8和石蠟7的雙夾層玻璃節能窗與窗框15連接后,應對含金屬骨架8和石蠟7的雙夾層玻璃節能窗進行檢查和糾偏,然后應將連接件與主體結構(包括用膨脹螺栓錨固)的預埋件焊牢,含金屬骨架8和石蠟7的雙夾層玻璃節能窗與窗框15之間的間隙,應按設計要求的規范進行安裝,保持均勻一致,密封要好,達到良好的隔音密封效果。
夏季,陽光照射強烈的天氣下,太陽輻射中部分可見光將被相變材料層的石蠟7吸收并以潛熱的形式儲存起來,阻止了部分熱量直接進入室內,減少了玻璃窗的太陽輻射的熱量,并在夜間將這部分熱量釋放到室外,從而降低了夏季空調系統的能耗。冬季,由于第三玻璃9即Low-e玻璃的低傳熱系數、高透過性能可以獲得更多的太陽輻射熱量,減少室內熱量的散失,同時由于相變玻璃窗中的石蠟7呈固態,會遮擋太陽輻射進入室內,通過數據接收器對熱電偶傳感器測點6測得溫度通過數據采集器進行采集,然后將信號傳給熱電偶溫度傳感器,通過數據處理器將信號傳給與智能開關相連的電源,通過閉合智能開關接通電路通電,達到對石蠟7進行加熱的目的,由于金屬骨架8的存在,強化了石蠟7的傳熱性能,使石蠟7快速受熱融化變成液體,提高石蠟7的透光性,進而提高房間的采光通透性。
本含有金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗的核心是在相變材料石蠟7所在的玻璃夾層中放置一張目數為68的金屬網格,含金屬骨架8和石的玻璃夾層的間隔厚度為30mm,金屬骨架8距第三玻璃9的距離為5mm,真空夾層4的間隔厚度為30mm,由于金屬骨架8的存在,強化了石蠟7的傳熱性能,而且金屬網格的目數不是很多,所以也不會影響室內的自然采光,含金屬骨架8和石蠟7的玻璃夾層中布置的兩個熱電偶溫度傳感器測點6可對石蠟7的溫度進行實時的測定,溫度調節控制器默認的溫度范圍是比石蠟7的相變溫度高2℃~5℃,當熱電偶溫度傳感器測點6測得石蠟7溫度低于比相變溫度高2℃時的溫度時,溫度控制與數據采集器系統會對數據進行處理,首先熱電偶溫度傳感器會對熱電偶溫度傳感器測點6測得的石蠟7溫度進行整合,然后通過數據處理器將信號傳給溫度調節控制器,溫度調節控制器對測得的溫度進行判斷分析,將電信號傳給智能開關,通過閉合智能開關接通電路通電,達到對石蠟7進行加熱的目的,當熱電偶傳感器測點6測得石蠟7溫度高于比相變溫度高5℃時的溫度時,溫度控制與數據采集器系統會對數據進行處理,首先熱電偶溫度傳感器會對熱電偶溫度傳感器測點6測得的石蠟7溫度進行整合,然后通過數據處理器將信號傳給溫度調節控制器,溫度調節控制器對測得的溫度進行判斷分析,將電信號傳給智能開關,通過開啟智能開關斷開電路,不再對石蠟7進行加熱。
綜上所述,本含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗,通過在相變材料層(石蠟)添加金屬網格作為骨架以此來強化石蠟的傳熱性能,提高石蠟的融化或凝固效果,進而吸收或釋放潛熱維持室內舒適溫度,達到建筑節能目的;該含金屬骨架和石蠟的雙夾層玻璃節能窗具有智能控制的優點,通過開啟或關閉開關對石蠟進行加熱融化或斷電,實現玻璃窗的實時智能控制,達到節能的目的;窗框的材質選擇具有多樣性,可以采用鋁合金型材、復合型材、PVC型材、聚氨酯型材或其他材質的型材,無論采用何種型材,對其保溫性能的影響均可忽略不加以考慮。