一种智能调光屋顶采光带的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种智能调光屋顶采光带，包括设于屋面的通电玻璃，PLC控制箱连接通电玻璃、室外照度感应器和室内温度感应器。本实用新型提供的装置利用通电玻璃的技术原理克服了现有透明采光带的不足，能根据现场的实际温度及照度情况，自动调节屋顶采光带玻璃的透光度，调节阳光直射、半直射、全漫反射三种状态，减少因阳光直射入厂房而产生的大量热辐射，满足室内采光、热量积累、节能降耗以及人员舒适感等多方面需要。
【专利说明】一种智能调光屋顶采光带
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能调光屋顶采光带，适用于化工、造纸、食品饮料、机械加工等工业厂房以及建筑工程的屋面采光带设计与改造，属于传统建筑行业材料及自动控制领域。
【背景技术】
[0002]传统的屋顶采光带均采用透明玻璃作为其主要材料，材料多为透明材料，其能利用自然光线实现对照明的良好补充。它作为一项节能产品，现已在许多工厂屋顶中广泛应用。但是由于采光带是透明的，阳光可通过采光带直射到厂房内，阳光辐射将使厂房室内产生大量的热量，若为冬季则可作为室内热负荷的补充；但若在夏季厂房内热量的积聚则会使室内温度提高，使得室内的环境温度高于室外温度，此时，为了将采光带阳光辐射产生的热量排出室外，就需要增设机械通风或空调方式进行室内降温，这样不仅影响人员舒适感，同时也不利于节能降耗。
[0003]关于屋顶采光带的材料选择可考虑以下方面:
[0004]通电玻璃的工作原理是将新型液晶材料附着于玻璃、薄膜等基础材料上，运用电路和控制技术制成智能玻璃产品。该产品可通过控制电流变化来控制玻璃颜色深浅程度及调节阳光照入室内的强度，使室内光线柔和，舒适怡人，又不失透光的作用。玻璃断电时模糊，通电时清晰，由模糊到彻底清晰的响应速度根据需要可以达到千分之一秒级。
[0005]图1和图2所示为通电玻璃的原理图，当通电玻璃处于图1所示的通电状态时，在电场作用下，玻璃中间的高分子液晶材料有序排列，使光线能透过玻璃，这时看到的效果便是透明无色的玻璃状态。当通电玻璃处于图2所示的断电状态时，玻璃中间的高分子液晶材料无序排列，使光线无法穿透玻璃，这时看到的效果便是乳白色的不透明状态。考虑光的反射与透射性质，光入射在通电状态和断电状态的通电玻璃时，将分别发生如图3所示的直射与如图4所示的漫反射两种情况。可见，通电玻璃的技术原理适合对透光率和热辐射的控制。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可根据环境的实际情况，自动调节采光带的透光率，从而实现室内采光、热量积累、节能降耗以及人员舒适感多方面需要的智能调光屋顶采光带。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:包括设于屋面的通电玻璃，PLC控制箱连接通电玻璃、室外照度感应器和室内温度感应器。
[0008]优选地，所述通电玻璃由两层液晶膜组成，上层为全液晶膜，下层为间隔液晶膜。
[0009]优选地，所述间隔液晶膜内部设有直径为10厘米的均匀排列的透明孔。
[0010]优选地，所述PLC控制箱内设有PLC，PLC与所述室外照度感应器、室内温度感应器、全液晶膜以及间隔液晶膜连接。
[0011]优选地，所述室外照度感应器的感应范围为0.1lux?3000001UX。
[0012]优选地，所述室内温度感应器的温度探测范围为-30°C?100°C。
[0013]优选地，所述PLC控制箱与室外照度感应器、室内温度感应器、通电玻璃的连接线均为RVSP4x2.5电缆，RVSP4x2.5电缆外侧设有金属管。
[0014]本实用新型提供的一种智能调光屋顶采光带用通电玻璃替代传统采光带透明玻璃，PLC控制箱可根据输入的室外照度感应器和室内温度感应器信号进行逻辑判断，输出通电或断电信号至采光带的通电玻璃，实现通电玻璃是否能直射入光线的控制。
[0015]本实用新型的有益效果是:可根据环境的实际情况，自动调节采光带的透光率，实现室内温度和光照强度的时时平衡；与采用透明玻璃采光带单一追求充分利用自然光而造成的室内温度升高，甚至增设机械通风或空调方式以降低室内温度的传统技术相比，本实用新型提供的智能调光屋顶采光带在保证一定的透光度的基础上，使室内光线柔和、人员更具舒适感，同时还具有节能降耗的优势。
[0016]本实用新型提供的装置利用通电玻璃的技术原理克服了现有透明采光带的不足，能根据现场的实际温度及照度情况，自动调节屋顶采光带玻璃的透光度，调节阳光直射、半直射、全漫反射三种状态，减少因阳光直射入厂房而产生的大量热辐射，满足室内采光、热量积累、节能降耗以及人员舒适感等多方面需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为通电玻璃处于通电状态时示意图；
[0018]图2为通电玻璃处于断电状态时示意图；
[0019]图3为光入射在通电状态的通电玻璃时，发生直射示意图；
[0020]图4为光入射在断电状态的通电玻璃时，发生漫反射示意图；
[0021]图5为本实用新型提供的智能调光屋顶采光带示意图；
[0022]图6为通电玻璃结构示意图；
[0023]图7为上层全液晶膜通电状态示意图；
[0024]图8为上层全液晶膜断电状态示意图；
[0025]图9为下层全液晶膜通电状态示意图；
[0026]图10为下层全液晶膜断电状态示意图；
[0027]图11为采光带的玻璃完全模糊状态示意图；
[0028]图12为采光带以圆孔半透光状态示意图；
[0029]图13为采光带的玻璃清晰状态示意图。
【具体实施方式】
[0030]为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0031]以一用于工业厂房智能调光屋顶采光带的设计为例，结合图5，本实用新型提供的智能调光屋顶采光带由通电玻璃4、室外照度感应器1、室内温度感应器2、PLC控制箱3组成。
[0032]结合图6，通电玻璃4由两层液晶膜组成，上层为全液晶膜4-1、下层为间隔液晶膜4-2，上层全液晶膜4-1通电状态时如图7所示为全透明，断电状态时如图8所示为乳白色的不透明状态；下层间隔液晶膜4-2内部设直径为10厘米的透明孔，均匀排列布置，当通电状态时如图9所示为全透明，当断电状态时如图10所示为圆孔半透光状态。
[0033]通电玻璃4安装在屋面上，用于替代传统采光带透明玻璃，在采光带的室外侧如室外女儿墙上安装室外照度感应器I 一个，其感应范围为0.1lux?3000001ux，能应用于室外环境。在室内设置室内温度感应器2—个，温度探测范围为-30°C?100°C。采光带下方柱上安装PLC控制箱3，PLC控制箱3的内部设置PLC，并分别与室外照度感应器1、室内温度感应器2以及通电玻璃的全液晶膜4-1以及间隔液晶膜4-2连接，以实现对通电玻璃4的控制，各元器件之间连线采用RVSP4x2.5穿金属管敷设。
[0034]PLC控制箱3可根据设定的室外照度感应器I和室内温度感应器2的信号进行逻辑判断，输出通电或断电信号至采光带通电玻璃4的上层全液晶膜4-1以及下层间隔液晶膜4-2，实现通电玻璃4是否能直射入光线的控制。如图11所示为智能调光屋顶采光带逻辑判断结果:
[0035]I)当室内温度感应器2探测温度大于条件温度30°C且室外照度感应器I探测照度大于条件照度300001UX时，采光带通电玻璃4上层全液晶膜4-1以及下层间隔液晶膜4-2两层液晶膜均断电，采光带的玻璃变为完全模糊，如图11所示，使阳台由直射变为漫反射，阳光无法直射室内，减少阳光所产生的热辐射量。
[0036]2)当室内温度感应器2探测温度大于条件温度25°C并小于条件温度30°C或室外照度感应器I探测大于条件照度200001uX并小于条件照度300001uX时，采光带通电玻璃4的上层全液晶膜4-1通电，呈全透明状态，下层间隔液晶膜4-2断电，呈圆孔半透光状态。采光带以圆孔半透光状态，如图12所示，部分阳光射入室内，适当调节阳光所产生的热辐
身寸量。
[0037]3)当室内温度感应器2探测温度小于条件温度25°C或室外照度感应器I探测照度小于条件照度200001UX时，采光带通电玻璃4上层全液晶膜4-1以及下层间隔液晶膜4-2均通电，采光带的玻璃变为清晰状态，如图13所示，使阳光为直射入室内。
[0038]具体应用时，条件温度与条件照度可根据现场实际情况进行调节。
[0039]本实用新型可根据环境的实际情况，自动调节采光带的透光率，实现冬季直射、春秋季半直射、夏季全漫反射的自动三档调节功能。
【权利要求】
1.一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:包括设于屋面的通电玻璃(4)，PLC控制箱(3)连接通电玻璃(4)、室外照度感应器(I)和室内温度感应器(2)。
2.如权利要求1所述的一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:所述通电玻璃(4)由两层液晶膜组成，上层为全液晶膜(4-1)，下层为间隔液晶膜(4-2)。
3.如权利要求2所述的一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:所述间隔液晶膜(4-2)内部设有直径为10厘米的均匀排列的透明孔。
4.如权利要求2所述的一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:所述PLC控制箱(3)内设有PLC，PLC与所述室外照度感应器(I)、室内温度感应器(2)、全液晶膜(4-1)以及间隔液晶膜(4-2)连接。
5.如权利要求1或4所述的一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:所述室外照度感应器(I)的感应范围为0.1lux?3000001ux。
6.如权利要求1或4所述的一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:所述室内温度感应器⑵的温度探测范围为_30°C?100°C。
7.如权利要求1所述的一种智能调光屋顶采光带，其特征在于:所述PLC控制箱(3)与室外照度感应器⑴、室内温度感应器⑵、通电玻璃⑷的连接线均为RVSP4x2.5电缆，RVSP4x2.5电缆外侧设有金属管。
【文档编号】F21S11/00GK203517613SQ201320624106
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】陈佳琳, 倪正清 申请人:中国海诚工程科技股份有限公司