活性建筑窗制造技术

一种活性窗，其包括由相互平行的N个百叶板制成的软百叶帘，其中百叶板包含能够改变其光通过量的活性材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于改善生活和工作住所的照明质量的方案，涉及通过活性建筑窗控制进入的环境光。如每个人已知且经历过的，在白天，来自环境的进入的光通常存在很大变化，所述变化与季节、时间、天气条件相关。对于这些变化，存在改变/控制外部光进入住所，以保持舒适的照明类型和水平的需求，既要避免眩光效果又要避免与过度使用人工照明相关的能源浪费。用于控制住所中的环境光的量的最著名且广泛使用的方案之一为借助相邻/耦接到建筑窗的软百叶帘(Venetianblind)。该方案提供下列优势：·阻挡直接进入的太阳辐射，·当适当取向时，通过防止太阳圆面(solardisk)在住所占用部分中的直射(directprojection)来避免眩光，·使光线改变方向为朝向天花板或住所的其他部分，使其为住所照明做出贡献，·在阴天的情况下或当没有太阳圆面的直射时，允许入射光的进入。该方案的主要缺点之一涉及百叶帘的固定结构特征，即其不能改变和控制如透射率、反射率和颜色的特性。相反，在遮光
中存在已知的用电致变色材料制成的窗，在本领域中有时被缩写为ECW(电致变色窗)，其为已实现的或包含(例如，涂覆有)如下材料的窗：当供给电流时，该材料改变其光透射特性(颜色、透射率、反射率)。关于这些装置及其控制的更多信息可参见美国专利申请2013/264948。该ECW的主要优势在于：·就预定目标而言，进入的光线最大化，·通过降低透光率而减少眩光，·通过使透光率达到最大而使进入的光线最大化。基于ECW的方案的主要缺点为其仅部分减少眩光效果，特别是在入射光非均匀的情况下，ECW的调整仅减轻了不适，此外所做的调节是以牺牲进入的光线为代价的。软百叶帘控制眩光并通过反射提供入射光的可用部分，但以牺牲外部可见性为代价。一般而言ECW在夏季减少建筑物的制冷能源消耗方面更有效，而软百叶帘在减少眩光上更有效。其已由发表在EnergyProcedia30(2012)，404-413页的文章“Comparativeenergyandeconomicperformanceanalysisofanelectrochromicwindowandautomatedexternalvenetianblind”的表4和表6中的实例证实。如该文中报道的，通过使用自动垂直百叶帘，用于遮光的能量消耗低于电致变色窗且眩光指数被限制在低于不适的临界值以下的方案。本专利技术的目的为提供能够以协同方式利用软百叶帘和ECW的特性和有利方面的用于控制进入的环境光的方案，其第一方面在于包含间隔开距离d的两个窗格玻璃的活性窗，该窗格玻璃中的每一个的面积A均为0.09m2至2m2，以及用于密封活性窗的框，其中在该窗中设置有由相互平行的N个百叶板制成的软百叶帘，百叶板的宽度为所述距离d的10％至95％，其特征在于百叶板包括能够改变其光通过量的电致变色活性材料。光通过量的改变通过控制百叶板的透射率和/或反射率实现，控制百叶板的透射率和/或反射率将改变和影响允许进入住所的光的量以及进入光的照明机制(从全部或部分直射光到部分散射光)，或者对于既半透明又半反射的百叶板而言为二者的组合。百叶板包含透射率可变的材料，尤其是百叶板的本体本身可利用透射率(和/或反射率)可变的材料制成，或活性材料可涂覆于至少百叶板的上表面上。下文将涉及透射率可变的材料，但也可对具有反射率可变且可控的活性材料以及同时控制透射率和反射率的混合方案进行相同的考虑。最适合于实施本专利技术的透光率可变的系统为电致变色或光伏变色系统。应当指出本专利技术的目的和目标不是关于新型的透射率可变的材料或系统，而是关于使用并整合该材料以获得具有增强的特性和性能的活性建筑窗的新方法。光伏变色系统可通过将电致变色系统与光伏系统垂直整合(耦合)获得，所述光伏系统是指由太阳辐射发电的装置的更广泛的含义，因此还涵盖例如太阳能电池的系统，所述太阳能电池最受关注的系统之一为DSSC(染料敏化太阳能电池)。其他可被认为如此的整合系统为发表于Energy&EnvironmentalScience，2011，第4号2567-2574页的“Highlyefficientsmartphotovoltachromicdeviceswithtailoredelectrolytecomposition”的文献中所述的系统。电致变色系统通常包含下列元件：–第一和第二透明或部分透明基底，通常用同一材料制成，优选由玻璃或聚合物，PET，制成；其还可为部分透明的，且具有散射光的相关散射部分；–第一和第二透明电极(最通常用ITO制成)–第一电致变色层(即活性材料)–电解质如聚合物粘合剂(PEO，聚氧化乙烯)，其中溶解有盐MX(NaCl、LiClO4)或聚2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙烷(PAMPS)，其提供自身的H+离子；–第二电致变色层(即活性材料)，其中第二电致变色层可被非着色氧化还原材料替代。用于这些系统的合适的活性材料实例为：–电致变色氧化物选自：WO3、Nb2O5、NiO、MoO3、Ir2O3、混合氧化物如锑-锡氧化物(ATO)、多金属氧酸盐、紫罗碱、普鲁士蓝、酞菁典型的所谓全固态电致变色系统。–电活性聚合物(全导电性聚合物)，如聚吡咯(PPys)、聚苯胺、聚噻吩、薄膜形式的C60、碱取代的聚噻吩、PEDOT(聚3,4-亚乙基二氧噻吩)、PEDOP(聚3,4-亚乙基二氧吡咯)，–紫罗碱和四甲基-对亚苯基-二胺(TMPD)为典型的所谓全液态电致变色系统，且其中电致变色剂分散于电解质中，–氰基苯基对草快(cyanophenylparaquat)类，典型的所谓固-液电解质，–电驱动系统如液晶和悬浮颗粒显示器，在此情况下电解质和第二电致变色层为任选的。–调光镜(switchablemirror)基于：a.下列的氢致相变(可电化学地或通过暴露于氢气和氧气而实现转换)1.稀土和稀土混合物，2.含镁的过渡金属，例如Mg4Ni/Pd/Al/Ta2O5/HxWO3/铟-锡氧化物(ITO)b.铜/氧化铜，通过在碱性电解质中在块体铜电极上阳极(氧化)形成氧化铜膜，例如通过电化学循环，所述电化学循环可使用Pt对电极和HgO/Hg参比电极在0.1M的NaOH溶液中进行。c.在无水电解质(优选锑或铋)中通过锂化和去锂化的金属相和半导体相的相互转换；电化学循环可利用碳酸亚丙酯中1M的LiClO4进行，使用锂箔对电极和参比电极。耦合的光伏变色堆叠体由垂直层叠和电连接的太阳能电池堆叠体和电致变色堆叠体制成。整合的光伏变色封装堆叠体用透明基底、透明阴极、电子半导体、染料、电解质、电致变色层(活性材料)和对电极以及透明或部分透明基底上的又一透明或部分透明电极制成。如前所述，在透射率或反射率方面，阴极和基底可为部分透明的且具有散射光的相关部分。关于本专利技术，提供下列材料和结构的使用。对于基底和封装体：玻璃(2.2mm)或基于用SiO2或氮化钛的层(50微米至100微米)官能化的聚酰亚胺的柔性且薄的方案。对于透明阴极：通常仅设置在玻璃上或塑料基底(PET)上的氟掺杂的氧化锡(SnO2:F)。其他合适的替代方案可为In2O3、SnO2、ZnO及其组合以及ITO。对于电子半导体：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性窗，其包括间隔开距离d的两个窗格玻璃，所述窗格玻璃中的每一个的面积A均为0.09m2至2m2，以及用于密封所述活性窗的框，其中在所述窗中设置有由相互平行的N个百叶板制成的软百叶帘，所述百叶板的宽度为所述距离d的10％至95％，所述活性窗的特征在于所述百叶板包括能够通过控制所述百叶板的透射率和/或反射率而改变其光通过量的电致变色活性材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.20 IT MI2014A0002451.一种活性窗，其包括间隔开距离d的两个窗格玻璃，所述窗格玻璃中的每一个的面积A均为0.09m2至2m2，以及用于密封所述活性窗的框，其中在所述窗中设置有由相互平行的N个百叶板制成的软百叶帘，所述百叶板的宽度为所述距离d的10％至95％，所述活性窗的特征在于所述百叶板包括能够通过控制所述百叶板的透射率和/或反射率而改变其光通过量的电致变色活性材料。2.根据权利要求1所述的活性窗，其中所述百叶板用所述活性材料制成。3.根据权利要求1所述的活性窗，其中所述活性材料层叠于所述百叶板的上表面上。4.根据上述权利要求中的任一项所述的活性窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼奥·博努奇，
申请(专利权)人：工程吸气公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT