一种新型智能微镜控相变玻璃制造技术

本发明专利技术提供了一种新型智能微镜控相变玻璃，包括玻璃主体，所述玻璃主体包括依次设置的第一玻璃层

【技术实现步骤摘要】
一种新型智能微镜控相变玻璃


[0001]本专利技术涉及建筑节能和可再生能源利用
，特别涉及一种新型智能微镜控相变玻璃
。

技术介绍

[0002]建筑行业是全球最大的能源消耗行业之一，其中，商业建筑的
50
‑
60
％的能源用于供暖
、
通风和空调系统
。
窗户作为建筑围护结构的重要组成部分，对室内的光
、
热舒适性起着决定性作用，同时也是围护结构热损失的主要来源
。
建筑的热负荷
、
冷负荷和照明负荷是三个主要的能源消耗部分
。
这三部分都与窗户息息相关，解决了窗户热工性能的问题对建筑的节能降碳有着重大意义
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种新型智能微镜控相变玻璃，以解决商业建筑中供暖
、
通风和空调系统能耗较高且光
、
热舒适性较差的问题
。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种新型智能微镜控相变玻璃，包括玻璃主体，所述玻璃主体包括依次设置的第一玻璃层
、
相变层
、
第二玻璃层
、
微镜层
、
第三玻璃层，所述相变层能够吸收或者释放热量并达成能耗的峰值转移，所述微镜层用于进行太阳辐射管理，进行室内光照强度
、
方向和转向程度调节控制，将过量的太阳辐射反射至天花板漫反射至室内，或者将太阳辐射反射至室外
。
[0006]进一步的，所述相变层设置在所述玻璃主体上靠近室外的一侧，所述微镜层包括填充惰性气体的
MEMS
微镜阵列，所述
MEMS
微镜阵列为光学
MEMS
微反射镜阵列，用于智能玻璃的光线转向，所述微镜层设置在所述玻璃主体上靠近室内的一侧
。
[0007]进一步的，所述相变层的相变材料为固液相变材料，其相变起始温度的取值范围为
25℃
～
38℃
，相变材料在液体相态下的可见光透过率不低于
65
％，相变材料在固体相态下的可见光透过率不低于
10
％
。
[0008]进一步的，所述相变层的相变材料为石蜡
、
十酸
、
聚乙二醇
‑
800、CaCl2·
6H2O、
十四酸和十六醇低共晶混合相变材料的任意一种
。
[0009]进一步的，所述相变层的相变材料采用微胶囊化方式进行封装
。
[0010]进一步的，所述新型智能微镜控相变玻璃还包括第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置设置在所述玻璃主体的外侧，所述第一检测装置用于光敏传感识别入射光强度和太阳高度角，所述第二检测装置设置在所述玻璃主体的内侧，所述第二检测装置用于热传感识别室内人员位置
。
[0011]进一步的，所述微镜层的微镜阵列与底部电极通过半导体相连，在所述微镜阵列的一端设置电压源和微镜支撑，所述微镜支撑与微镜通过铰链连接，微镜阵列控制系统通过第一检测装置检测得到某时刻太阳光的强度，根据不同的天气条件，调整微镜阵列的方
向，达到所要转动的角度
。
[0012]进一步的，所述新型智能微镜控相变玻璃还包括温度传感器，所述温度传感器用于识别室内和
/
或室外温度，所述温度传感器识别的温度高于人体舒适温度时视为夏季工况，所述温度传感器识别的温度低于人体舒适温度时视为冬季工况，所述第二检测装置进行室内热传感识别人员活动位置，所述第一检测装置的光学传感器识别太阳高度角，太阳光入射光线与微镜平面法线形成入射角度
β
，在不同工况下，使用静电致动和连续的电压增加智能控制微镜阵列的转向角度
。
[0013]进一步的，所述新型智能微镜控相变玻璃包括至少如下四种工况：
[0014]工况
a
，夏季室内无人工况，微镜层中的微镜全部处于关闭状态，此时，微镜全部与玻璃平齐；
[0015]工况
b
，夏季室内有人工况，微镜层上半部分的微镜转动，用于将光线反射至活动人员上方的天花再漫反射至室内，微镜层下半部分微镜保持与玻璃平行，将太阳光反射至室外；
[0016]工况
c
，冬季室内无人工况，微镜层中的微镜全部处于打开状态，用于将光线引入室内；
[0017]工况
d
，冬季室内有人工况，微镜层上半部分的微镜转动，用于将光线反射至活动人员上方的天花再漫反射至室内，微镜层下半部分的微镜与上半部分微镜形成约
90
度的夹角，将光线引导至地面
。
[0018]进一步的，所述玻璃主体中的相变层中的相变材料在进行固液相变转化时，所述微镜层调整微镜的转向角度，将太阳辐射反射向固态相变材料使其快速融化为液态，在相变层完全融化为液态后，微镜层再次调整微镜的转向角度，进行室内光线控制的太阳辐射管理
。
[0019]相对于现有技术，本专利技术所述的新型智能微镜控相变玻璃具有以下优势：
[0020](1)
本专利技术所述的新型智能微镜控相变玻璃，通过微镜阵列结合相变材料的方式，大幅提升室内光舒适度的基础上进一步实现热能储存，相变层实现能耗峰值转移提升室内热环境稳定性，提升热舒适度，降低空调能耗外，在改善室内光环境的同时也大幅降低了室内的照明能耗
。
[0021](2)
本专利技术所述的新型智能微镜控相变玻璃，微镜阵列智能玻璃通过调节光线入射角度形成合适的反射角度，可大幅提升室内光舒适度，结合相变材料可实现热能储存的优势，微镜阵列智能管理太阳辐射，改善室内光环境，相变材料通过相变吸收并储存热能，实现室内空调负荷峰值转移，改善室内热环境，微胶囊封装法可大幅降低相变材料在相变过程中的材料泄漏风险，以环氧树脂为载体封装石蜡较传统相变材料有更高的透光率，为新型高效相变智能玻璃的工程应用提供依据
。
附图说明
[0022]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
在附图中：
[0023]图1为本专利技术实施例所述新型智能微镜控相变玻璃的效果示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例所述新型智能微镜控相变玻璃的剖面结构示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例所述玻璃主体的结构层示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例所述新型智能微镜控相变玻璃夏季工况工作模式结构示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例所述新型智能微镜控相变玻璃冬季工况工作模式结构示意图；
[0028]图6为本专利技术实施例所述新型智能微镜控相变玻璃中微胶囊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新型智能微镜控相变玻璃，其特征在于，包括玻璃主体
(3)
，所述玻璃主体
(3)
包括依次设置的第一玻璃层
(301)、
相变层
(302)、
第二玻璃层
(303)、
微镜层
(304)、
第三玻璃层
(305)
，所述相变层
(302)
能够吸收或者释放热量并达成能耗的峰值转移，所述微镜层
(304)
用于进行太阳辐射管理，进行室内光照强度
、
方向和转向程度调节控制，将过量的太阳辐射反射至天花板漫反射至室内，或者将太阳辐射反射至室外
。2.
根据权利要求1所述的新型智能微镜控相变玻璃，其特征在于，所述相变层
(302)
设置在所述玻璃主体
(3)
上靠近室外的一侧，所述微镜层
(304)
包括填充惰性气体的
MEMS
微镜阵列，所述
MEMS
微镜阵列为光学
MEMS
微反射镜阵列，用于智能玻璃的光线转向，所述微镜层
(304)
设置在所述玻璃主体
(3)
上靠近室内的一侧
。3.
根据权利要求1或2所述的新型智能微镜控相变玻璃，其特征在于，所述相变层
(302)
的相变材料为固液相变材料，其相变起始温度的取值范围为
25℃
～
38℃
，相变材料在液体相态下的可见光透过率不低于
65
％，相变材料在固体相态下的可见光透过率不低于
10
％
。4.
根据权利要求3所述的新型智能微镜控相变玻璃，其特征在于，所述相变层
(302)
的相变材料为石蜡
、
十酸
、
聚乙二醇
‑
800、CaCl2·
6H2O、
十四酸和十六醇低共晶混合相变材料的任意一种
。5.
根据权利要求4所述的新型智能微镜控相变玻璃，其特征在于，所述相变层
(302)
的相变材料采用微胶囊化方式进行封装
。6.
根据权利要求1或2或4或5所述的新型智能微镜控相变玻璃，其特征在于，所述新型智能微镜控相变玻璃还包括第一检测装置
(4)
和第二检测装置
(5)
，所述第一检测装置
(4)
设置在所述玻璃主体
(3)
的外侧，所述第一检测装置
(4)
用于光敏传感识别入射光强度和太阳高度角，所述第二检测装置
(5)
设置在所述玻璃主体
(3)
的内侧，所述第二检测装置
(5)
用于热传感识别室内人员位置
。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：闫晓娜，孙亚龙，齐锋，饶晓晓，张叶田，周琳鹏，毛奕皓，龚康宇，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：