TW201533302A - 具多功能的節能住宅 - Google Patents

Abstract

本發明係一種具多功能的節能住宅，包括：太陽能發電裝置的太陽能板係設置於節能住宅的南面側以及屋頂；玻璃採光裝置係至少包含：一片以上的落地窗，落地窗係設置於節能住宅的東面側，且落地窗係包含一具有隔熱結構的玻璃；屋簷遮陽裝置係至少包含：室外溫度感測器以及可伸縮遮陽棚，係設置於節能住宅的西面側，進一步設置於東面側；通風裝置係至少包含：室內溫度感測器、旋轉窗、以及通風扇，係設置於節能住宅的北面側，旋轉窗係設置於節能住宅的西面側；進出口係設置於節能住宅的北面側，以供人員進出；控制單元係用以控制屋簷遮陽裝置以及通風裝置。

Description

具多功能的節能住宅

本發明係關於一種建築物結構，特別係關於一種節能住宅結構。

台灣新型專利案申請案號第10221880號「應用於建築物之太陽能及熱電轉換之電力供應裝置」，已揭露一種應用於建築物之太陽能及熱電轉換之電力供應裝置，其包括一自動追日型太陽能板、一熱交換器、一溫差發電機及冷、熱源循環單元，其中該熱交換器係包括一組高溫導板、一低溫導板及一設於中央之隔熱板，進而於隔熱板兩側各形成一冷循環室及熱循環室，並於前述冷循環室及熱循環室分別穿過一超導熱管，該兩超導熱管之其中一端係連接於一溫差發電機，另一端則連接於一儲熱桶，於白天藉由所設自動追日型之太陽能板收集太陽光能，並藉其轉換電路轉換成電能而對高溫導板加熱，使熱循環室之溫度升高，同時藉由冷水補充管將冷水導入冷循環室，進而使該兩超導熱管分別接受一冷、一熱之不同溫度，並將此溫差傳導至溫差發電機進行發電，以提供電力使用，於夜晚無陽光時，熱交換器中之熱循環室之熱源則使用另一連接至地下之超導熱管將地熱傳導入熱循環室，以於夜間繼續提供熱循環室之熱源，而使溫差發電機持續發電，以提供建築物內所需電力使用，並達減碳及無污染之供電環境。然而，所述第10221880號專利前案僅僅考量太陽能的光電轉換能源利用，以及太陽能的熱能利用，對於如何營造舒適室內居住環境則是付之闕如。

本發明的發明人有鑑於上述習知技藝仍有改良空間，因此亟 思發明改良，而發明出一種具多功能的節能住宅，能夠充份利用太陽能，以節能方式來達到營造舒適室內居住環境的需求。

本發明的目的係提供一種具多功能的節能住宅，主要係結合太陽能、自動通風裝置、自動屋簷遮陽裝置，並且在玻璃上加裝隔熱結構，以具體實現節能住宅。

為達成本發明上述的目的，本發明提供一種具多功能的節能住宅，包括：一太陽能發電裝置，係至少包含：一片以上的太陽能板，其中該太陽能板係設置於該具多功能的節能住宅的南面側以及屋頂；一玻璃採光裝置，係至少包含：一片以上的落地窗，其中該落地窗係設置於該具多功能的節能住宅的東面側，以及該落地窗係包含一具有隔熱結構的玻璃；一屋簷遮陽裝置，係至少包含：一室外溫度感測器以及一可伸縮遮陽棚，其中該屋簷遮陽裝置係設置於該具多功能的節能住宅的西面側；一通風裝置，係至少包含：一室內溫度感測器、旋轉窗、以及一通風扇，其中該通風扇係設置於該具多功能的節能住宅的北面側，其中該旋轉窗係設置於該具多功能的節能住宅的該西面側；一進出口，係設置於該具多功能的節能住宅的該北面側，以供人員進出；一控制單元，係用以控制該屋簷遮陽裝置以及該通風裝置；其中該太陽能發電裝置、該屋簷遮陽裝置、該通風裝置、以及該控制單元係電氣性連接一起；其中該太陽能發電裝置所產生的電力，係供應給該屋簷遮陽裝置、該通風裝置、以及該控制單元。

茲為使 貴審查委員對本發明之技術特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖並配合詳細之說明，說明如後：

1‧‧‧節能住宅

10‧‧‧太陽能發電裝置

12‧‧‧玻璃採光裝置

14‧‧‧屋簷遮陽裝置

16‧‧‧通風裝置

18‧‧‧進出口

19‧‧‧控制單元

101‧‧‧太陽能板

103‧‧‧蓄電池

105‧‧‧充放電控制器

141‧‧‧室外溫度感測器

143‧‧‧可伸縮遮陽棚

161‧‧‧室內溫度感測器

163‧‧‧旋轉窗

165‧‧‧通風扇

191‧‧‧單晶片控制器

第1圖顯示本發明的具多功能的節能住宅的方塊圖。

第2a圖顯示本發明的具多功能的節能住宅的立體示意圖。

第2b圖顯示本發明的具多功能的節能住宅的另一視角的立體示意圖。

第3圖顯示本發明的具多功能的節能住宅的太陽能發電裝置的方塊圖。

第4圖顯示本發明的具多功能的節能住宅的屋簷遮陽裝置的方塊圖。

第5圖顯示本發明的具多功能的節能住宅的通風裝置的方塊圖。

第6圖顯示本發明的具多功能的節能住宅的控制單元的方塊圖。

請參見第1、2a、2b、3圖，本發明的具多功能的節能住宅1主要係結合太陽能、自動通風裝置、自動屋簷遮陽裝置，並且在玻璃上加裝隔熱結構，以具體實現節能住宅。在本發明中，太陽能板乃作為發電的來源，所產生的電力乃供應給自動通風裝置與自動屋簷遮陽裝置使用。自動通風裝置與自動屋簷遮陽裝置兩者搭配起來，能增加室內空氣的對流及效降低室內的溫度。自動屋簷遮陽裝置是以室外溫度的高低去降低陽光直射的輻射強度，而建築物的玻璃例如可運用奈米隔熱塗料，更能夠阻隔紫外線和反射紅外線，減少建築物吸收的熱負荷。

本發明的具多功能的節能住宅1是具有太陽能板發電的功能，並控制風扇與自動窗相互結合作高效率對流，再加上屋簷遮陽和玻璃塗層降低太陽的日射量及減少輻射熱，達到熱負荷在室內的最佳環境。

本發明的具多功能的節能住宅1，乃主要包括：太陽能發電裝置10、玻璃採光裝置12、屋簷遮陽裝置14、通風裝置16、進出口18、以及控制單元19，茲分別說明如下內文。

請配合參見第3圖，太陽能發電裝置10係至少包含：一片 以上的太陽能板101，而該些太陽能板101乃設置於節能住宅1的南面側以及屋頂。通過太陽能供電，即可減少依賴市電，達成節能的效果。太陽能發電裝置10所產生的電力乃供應給屋簷遮陽裝置14、通風裝置16、以及控制單元19。

由於台灣位於北迴歸線上，北迴歸線及北緯23.5度。太陽由東方升起後，行進的軌跡會在台灣的南方，所以架設太陽能板101時，將板面朝南可以得到最大發電效益。而因為位於北緯23.5度，故將板面仰角設定為23.5度可獲得最大日照效益。架設太陽能板101之場地周圍，應避免被高樓、樹林或其他物體所遮蔽，光線能完全照射至太陽能板101上，才能達到最大之發電量。

除了太陽能板101以外，太陽能發電裝置10尚進一步包括：蓄電池103、以及充放電控制器105。蓄電池103的功能係用來儲存太陽能板101所產生的電力。充放電控制器105的功能係用來控制太陽能板101的電流與電壓，以使得蓄電池103達到最佳的充放電運作的狀態。充放電控制器105的另一項功能是穩定直流電力的輸出，以便能夠供電給直流負載。太陽能板101、蓄電池103、以及充放電控制器105乃可直接採行習知相關技藝手段或裝置。

玻璃採光裝置12乃至少包含：一片以上的落地窗121，而落地窗121係設置於節能住宅1的東面側。特別的是，落地窗121係包含具有隔熱結構的玻璃。所述玻璃具體的範例係採行具有塗覆隔熱塗料的玻璃，或係採行貼覆隔熱紙的玻璃。

將所述玻璃表面塗上隔熱塗料，可阻擋陽光中不可見之紫外 線和絕大部分紅外線，過多之紫外線，會對人體皮膚造成危害，嚴重時可能導致皮膚病變、皮膚癌等，對室內傢俱、各種器具物品將會產生劣化，減少使用壽命。但紫外線仍有殺菌之效果，對居住者來說還是有好處的，所以取用適量紫外線才是最佳選擇，既然要讓適量之紫外線從室外通過窗戶進入屋內，就需要選擇適合適之塗料，達到篩選光線效果。紅外線即是外來熱源，若外來熱源侵入室內，則會造成空調上熱負荷之增加，將延長空調運行時間，增加能耗，室內溫度提升，也會造成居住環境舒適度下降，故紅外線需以玻璃塗料加以隔絕，攔截熱負荷進入室內，達到冬暖夏涼之效果。另外，室內採光部分也需考慮在內，要求玻璃透光度佳，增加室內明亮度，燈具之使用量亦會減少，耗能也隨之降低，故所選用之玻璃塗料對人體健康、室內器具壽命、屋內環境舒適度、能耗多寡，皆有相當大之影響。所述塗料本身也需注意有效之使用壽命，如：防水、防腐、抗酸鹼、抗老化，以及高耐磨、抗刮傷性、高耐候性，顧慮到多種層面，使用年限才會長久，在環保方面，更是不用說的，必須無毒、無環境汙染、無反射光害、符合國際標準，使用適當之玻璃隔熱塗料，才能達到經濟、環保之目的。

請配合參見第4圖，屋簷遮陽裝置14係至少包含：室外溫度感測器141以及可伸縮遮陽棚143，而屋簷遮陽裝置143係設置於節能住宅1的西面側。節能住宅1屋內之熱負荷，有部分來自於外界侵入，而陽光的直接照射佔有相當影響力，故加裝可伸縮之屋簷，調整日照量，依據室外溫度的高低，控制屋簷之伸縮面積，室外溫度高，屋簷伸長，增加遮陽面積，以減少外部熱負荷侵入室內，若室外溫度低，則收起屋簷，增加 日照面積，以提高屋內之溫度，以達到室內之舒適度。當在中午以後，控制單元19依據室外溫度感測器141所感測的溫度高低，控制西面側的可伸縮遮陽棚143向外伸出的長度。屋簷遮陽裝置14的溫控是由室外溫度變化來控制，室外溫度升高至一個設定值時，屋簷伸長至合適之遮陽長度，控制太陽光照射的輻射強度，避免過多熱量以輻射形式傳進屋內。室外溫度感測器141以及可伸縮遮陽棚143可直接採行習知相關技藝手段或裝置。

再者，另一個可伸縮遮陽棚143係進一步設置於節能住宅1的東面側。當東面側於中午以前，若環境溫度達到需啟動自動遮陽功能時，此時，控制單元19依據室內溫度感測器161及/或室外溫度感測器141所感測的溫度高低，控制東面側的可伸縮遮陽棚143向外伸出的長度，遮擋由東邊入射室內的陽光。

請配合參見第5圖，通風裝置16係至少包含：室內溫度感測器161、旋轉窗163、以及通風扇165。通風扇165係設置於節能住宅1的北面側，而旋轉窗163係設置於節能住宅1的西面側。室內溫度感測器161置於室內，隨時偵測屋內溫度，當溫度高於設定值時，利用通風扇165抽取室內空氣而排出室外，藉由對流原理，通風扇165的馬達轉速配合旋轉窗163的開合度，引進所需之外部空氣，藉由風量多寡調整屋內之溫度。控制單元19依據室內溫度感測器161，當室內溫度升高至一個設定值時，控制單元19控制旋轉窗163的步進馬達，將旋轉窗163開啟室內空氣流通量所需角度，並且控制通風扇165啟動適當風量，帶走室內過多的高溫熱量，如此調整室內溫度的舒適度。室內溫度感測器161、旋轉窗163、以及通風扇165可直接採行習知相關技藝手段或裝置。

進出口18係設置於節能住宅1的北面側，以供人員進出。進出口18可用來設置大門。通風扇165可選擇設置於鄰近於所述大門。

請配合參見第6圖，控制單元19係用以控制屋簷遮陽裝置14以及通風裝置16。控制單元19係至少包含單晶片控制器191。太陽能發電裝置10、屋簷遮陽裝置14、通風裝置16、以及控制單元19係電氣性連接一起。

本發明的具多功能的節能住宅，利用太陽能板作為發電的來源給自動通風裝置與自動屋簷遮陽裝置使用，兩者搭配起來能增加室內空氣的對流及效降低室內的溫度，並且太陽能板、自動通風裝置與自動屋簷遮陽裝置皆考量最佳的設置位置。同時，節能住宅的玻璃能夠選擇運用隔熱塗料，來阻隔紫外線和反射紅外線，減少建築物吸收的熱負荷。此即為本發明顯著功效增進所在之處。

故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧節能住宅

10‧‧‧太陽能發電裝置

12‧‧‧玻璃採光裝置

14‧‧‧屋簷遮陽裝置

16‧‧‧通風裝置

18‧‧‧進出口

19‧‧‧控制單元

Claims (6)

1. 一種具多功能的節能住宅，包括：一太陽能發電裝置，係至少包含：一片以上的太陽能板，其中該太陽能板係設置於該具多功能的節能住宅的南面側以及屋頂；一玻璃採光裝置，係至少包含：一片以上的落地窗，其中該落地窗係設置於該具多功能的節能住宅的東面側，以及該落地窗係包含一具有隔熱結構的玻璃；一屋簷遮陽裝置，係至少包含：一室外溫度感測器以及一可伸縮遮陽棚，其中該屋簷遮陽裝置係設置於該具多功能的節能住宅的西面側；一通風裝置，係至少包含：一室內溫度感測器、旋轉窗、以及一通風扇，其中該通風扇係設置於該具多功能的節能住宅的北面側，其中該旋轉窗係設置於該具多功能的節能住宅的該西面側；一進出口，係設置於該具多功能的節能住宅的該北面側，以供人員進出；一控制單元，係用以控制該屋簷遮陽裝置以及該通風裝置；其中該太陽能發電裝置、該屋簷遮陽裝置、該通風裝置、以及該控制單元係電氣性連接一起；其中該太陽能發電裝置所產生的電力，係供應給該屋簷遮陽裝置、該通風裝置、以及該控制單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具多功能的節能住宅，其中該具有隔熱結構的玻璃，係一具有塗覆隔熱塗料的玻璃，或係一貼覆隔熱紙的玻璃。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具多功能的節能住宅，其中該控制單元，係至少包含一單晶片控制器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具多功能的節能住宅，進一步包括：另一該可伸縮遮陽棚，係設置於該具多功能的節能住宅的該東面側
5. 如申請專利範圍第1項所述之具多功能的節能住宅，其中在該控制單元，當在中午以前係用於依據該室內溫度感測器及/或該室外溫度感測器所感測的溫度高低，控制該東面側的可伸縮遮陽棚向外伸出；以及其中在該控制單元，當在中午以後係用於依據該室外溫度感測器所感測的溫度高低，控制該西面側的可伸縮遮陽棚向外伸出。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具多功能的節能住宅，其中在該控制單元，係用於依據室內溫度感測器的所感測的溫度高低，控制該通風扇是否啟動以及控制該旋轉窗的旋轉角度。