太阳能智能恒温生态采光天棚及控温方法技术

一种太阳能智能恒温生态采光天棚及控温方法，其技术要点是，包括内侧玻璃、外侧玻璃，以及温控单元，环境监测系统，内侧玻璃以及外侧玻璃之间形成独立的中空层，温控单元连接在中空层内，智能选择工作模式实现智能控温，在降低耗能的同时尽可能的让中空层温度维持在一恒定值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采光天棚，特别涉及一种太阳能智能恒温生态采光天棚及控温方法。
技术介绍
采光天棚，又称采光顶，是建筑屋顶的一种形式，现代化建筑很多都采用了采光天棚，如大型商场、办公楼等建筑，这类建筑对其内部环境的舒适性具有较高要求，一般都配备有空调系统进行制冷或制热，使室内保持恒温，但是这也带来了极大的空调能耗问题，采光天棚作为室内和室外热交换的中间体，在建筑内恒温环境的保持中起到重要作用。顺应上述趋势，双层采光天棚逐渐进入人们的视野，图7示意了现有技术中的一种双层采光天棚，它包括内层玻璃1、外层玻璃2以及两者之间形成的中空层3，中空层3构成空气缓冲层，减少室内外之间的热交换，使室内温度相对稳定，减少室内热能的损失，从而节约能源和空调运行维修费用，但是这种双层采光天棚，空调系统在开启制冷或制热时能耗依旧较大，节能性能不足；该采光天棚需要外界供电，综上该采光天棚节能效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的一是提供一种太阳能智能恒温生态采光天棚，其具有更为节能的优点。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种太阳能智能恒温生态采光天棚，包括分体式设置的内侧玻璃、外侧玻璃，所述的内侧玻璃与外侧玻璃分别独立的安装在天棚安装结构的内、外侧，所述的内侧玻璃以及外侧玻璃之间形成独立的中空层，所述的中空层的两侧设有循环风口，所述的太阳能智能恒温生态采光天棚还包括单片机，所述的单片机耦接有：第一启闭机构， 用于控制循环风口的启闭；室外温度传感器，设置于室外，用于检测室外的温度并输出温度信号To；中空层温度传感器，设置于中空层，用于检测中空层温度并输出温度信号Tm；温控单元，设置于中空层内，受单片机的控制实现制冷模式或制热模式并结合风口启闭的方案以实现调节中空层的温度使中空层温度维持在预设温度信号Tx，所述的方案包括，所述的三种运行策略依据三种季节工况对应执行三种运行模式，受单片机的控制实现制冷模式或制热模式并结合风口启闭的以实现调节中空层的温度使中空层温度维持在预设温度信号Tx；其中预设温度信号Tx为22-25摄氏度的某一温度值；运行策略一、在室外温度传感器检测到环境温度To＞25摄氏度时，当To＞Tm＞Tx时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口开启，在循环风的作用下带走一部分热量以降低中空层的温度直至Tm趋于一稳定值,若Tm＞Tx，则单片机控制循环风口关闭并强制启动温控单元进行制冷模式，使得Tm＝Tx；运行策略二、在室外温度传感器检测到环境温度To为22-25摄氏度时，单片机控制循环风口处于常开状态，以实现循环通风，使得Tm＝Tx；运行策略三、在室外温度传感器检测到环境温度To＜22摄氏度时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口处于关闭状态，并强制启动温控单元进行制热模式，使得Tm＝Tx。通过采用上述技术方案，将该采光天棚装饰在建筑物的顶部，通过温度传感器检测室外温度以及中空层温度以及结合循环风口的启闭情况选择使中空层温度保持在预设温度信号Tx的控制方式，当处于制冷模式时，打开循环风口使得中空层内的空气进行循环，降低一部分的热量后再通过空调强制制冷使得中空层的温度通过空调维持在预设温度Tx，就相当于给建筑物增加了一层恒温保温层，可以有效防止室内热量的散失，由于外侧玻璃为双层玻璃，在夏天的时候可以有效减小太阳的辐射，有效阻隔室外热量进入到中空层内，进而降低中空层的制冷功耗，同时内侧玻璃为单层玻璃的设置也使得中空层内的热量的往室内传递，而不会往室外传递进一步降低制冷功耗；在冬天室外温度较低的时候，由于双层玻璃的作用也可以有效具有更好的保温效果，中空层内形成温室效应，可以降低制热的功耗；有恒温保温层的存在可以阻隔室外温度对室内温度的影响，使得室内温度能长期保持在某一温度，不需要频繁的启动室内空调，以达到节能的效果。作为优选的，所述的内侧玻璃设有通风口，所述的通风口上设有用于开启或者关闭的第二启闭机构。通过采用上述技术方案，单片机控制通风口的启闭更为简单方便。作为优选的，所述的第一启闭机构以及第二启闭机构为百叶窗。通过采用上述技术方案，百叶窗的控制方式更为方便简单。作为优选的，预设温度信号Tx值为22-25的某个值。通过采用上述技术方案，可以更加贴合人体的舒适温度。作为优选的，还包括用于将采光天棚安装到建筑物上的安装结构，所述的安装结构包括固定于建筑物上的固定座、连接相邻内侧玻璃之间的安装框以及连接安装框与固定座之间的第一角码。通过采用上述技术方案，可以更为方便的将该采光天棚安装在建筑物上。作为优选的，所述的安装框包括用于与建筑物连接的横梁、用于夹持玻璃的压条以及连接在压条外部的外框。通过采用上述技术方案，这种方式可以使得幕墙安装更加简单方便。作为优选的，所述的压条中部通过螺栓与横梁连接，所述压条两侧的端面向内凹陷形成卡槽，所述外框两侧的内端面向内凸出形成与卡槽配合的卡块。通过采用上述技术方案，压条通过螺栓拧紧的过程中，可能会使中部过度受力而导致两端翘起降低中空层的密封性能，增加中空层热量的散失提高耗能；而当压条两端卡在外框可以在压条中部过度受力时有效防止压条两端翘起以提高密封性能，从而减小中空层热量的散失。作为优选的，所述的中空层温度传感器型号为DS18B20。通过采用上述技术方案，DS18B20体积小，适于各种环境安装，对恶劣环境抵抗力强，且为数字输出，节约了模数转换，硬件开销低，采用三线制连接单片机，简化方案，以及还具有抗干扰能力强，精度高的特点。作为优选的，所述的压条中部与横梁之间连接有密封条。通过采用上述技术方案，可以提高两者之间连接的稳定性。本专利技术的目的二是提供一种控温方法，其具有更为节能的优点。本专利技术的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种控温方法，其运用了上述的太阳能智能恒温生态采光天棚；包括，按季节不同，采光天棚主动执行三种运行策略，并对应三种系统运行模式；单片机可选择执行环境实时监测驱动和手动输入驱动的两种工作模式，实现对采购天棚的自主温控操作或单独温控操作 ；所述的三种运行策略依据三种季节工况对应执行三种运行模式，受单片机的控制实现制冷模式或制热模式并结合风口启闭的以实现调节中空层的温度使中空层温度维持在预设温度信号Tx；其中预设温度信号Tx为22-25摄氏度的某一温度值；运行策略一、在室外温度传感器检测到环境温度To＞25摄氏度时，当To＞Tm＞Tx时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口开启，在循环风的作用下带走一部分热量以降低中空层的温度直至Tm趋于一稳定值,若Tm＞Tx，则单片机控制循环风口关闭并强制启动温控单元进行制冷模式，使得Tm＝Tx；运行策略二、在室外温度传感器检测到环境温度To为22-25摄氏度时，单片机控制循环风口处于常开状态，以实现循环通风，使得Tm＝Tx；运行策略三、在室外温度传感器检测到环境温度To＜22摄氏度时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口处于关闭状态，并强制启动温控单元进行制热模式，使得Tm＝Tx。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：综上所述，本专利技术具有以下有益效果：该采光天棚安装在建筑物的顶部，就相当于给建筑物裹上了一层保温层，可以减小外界环境对室内温度的影响，在冬季时可以有效防止室内温度的散失，使得即使室内温度能长时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能智能恒温生态采光天棚，包括分体式设置的内侧玻璃（1）、外侧玻璃（2），所述的内侧玻璃（1）与外侧玻璃（2）分别独立的安装在建筑物顶部，所述的内侧玻璃（1）以及外侧玻璃（ 2）之间形成独立的中空层（3），其特征是：还包括太阳能发电装置，所述的太阳能发电装置包括太阳能电池板、控制器、蓄电池以及逆变器；所述的太阳能电池板为设置在外侧玻璃上的太阳能玻璃，所述的中空层的两侧设有循环风口（21），所述的太阳能智能恒温生态采光天棚还包括单片机，所述的单片机耦接有：第一启闭机构，用于控制循环风口（21）的启闭；室外温度传感器（51），设置于室外，用于检测室外的温度并输出温度信号To；中空层温度传感器（52），设置于中空层（3），用于检测中空层（3）温度并输出温度信号Tm；温控单元，设置于中空层（3）内，受单片机的控制实现制冷模式或制热模式并结合风口启闭的方案以实现调节中空层（3）的温度使中空层（3）温度维持在预设温度信号Tx，所述的方案包括，所述的三种运行策略依据三种季节工况对应执行三种运行模式，受单片机的控制实现制冷模式或制热模式并结合风口启闭的以实现调节中空层（3）的温度使中空层（3）温度维持在预设温度信号Tx；其中预设温度信号Tx为22‑25摄氏度的某一温度值；运行策略一、在室外温度传感器（51）检测到环境温度To＞25摄氏度时，当To＞Tm＞Tx时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口（21）开启，在循环风的作用下带走一部分热量以降低中空层（3）的温度直至Tm趋于一稳定值,若Tm＞Tx，则单片机控制循环风口（21）关闭并强制启动温控单元进行制冷模式，使得Tm＝Tx；运行策略二、在室外温度传感器（51）检测到环境温度To为22‑25摄氏度时，单片机控制循环风口（21）处于常开状态，以实现循环通风，使得Tm＝Tx；运行策略三、在室外温度传感器（51）检测到环境温度To＜22摄氏度时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口（21）处于关闭状态，并强制启动温控单元进行制热模式，使得Tm＝Tx。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能智能恒温生态采光天棚，包括分体式设置的内侧玻璃（1）、外侧玻璃（2），所述的内侧玻璃（1）与外侧玻璃（2）分别独立的安装在建筑物顶部，所述的内侧玻璃（1）以及外侧玻璃（ 2）之间形成独立的中空层（3），其特征是：还包括太阳能发电装置，所述的太阳能发电装置包括太阳能电池板、控制器、蓄电池以及逆变器；所述的太阳能电池板为设置在外侧玻璃上的太阳能玻璃，所述的中空层的两侧设有循环风口（21），所述的太阳能智能恒温生态采光天棚还包括单片机，所述的单片机耦接有：第一启闭机构，用于控制循环风口（21）的启闭；室外温度传感器（51），设置于室外，用于检测室外的温度并输出温度信号To；中空层温度传感器（52），设置于中空层（3），用于检测中空层（3）温度并输出温度信号Tm；温控单元，设置于中空层（3）内，受单片机的控制实现制冷模式或制热模式并结合风口启闭的方案以实现调节中空层（3）的温度使中空层（3）温度维持在预设温度信号Tx，所述的方案包括，所述的三种运行策略依据三种季节工况对应执行三种运行模式，受单片机的控制实现制冷模式或制热模式并结合风口启闭的以实现调节中空层（3）的温度使中空层（3）温度维持在预设温度信号Tx；其中预设温度信号Tx为22-25摄氏度的某一温度值；运行策略一、在室外温度传感器（51）检测到环境温度To＞25摄氏度时，当To＞Tm＞Tx时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口（21）开启，在循环风的作用下带走一部分热量以降低中空层（3）的温度直至Tm趋于一稳定值,若Tm＞Tx，则单片机控制循环风口（21）关闭并强制启动温控单元进行制冷模式，使得Tm＝Tx；运行策略二、在室外温度传感器（51）检测到环境温度To为22-25摄氏度时，单片机控制循环风口（21）处于常开状态，以实现循环通风，使得Tm＝Tx；运行策略三、在室外温度传感器（51）检测到环境温度To＜22摄氏度时，单片机控制第一启闭机构动作，使得循环风口（21）处于关闭状态，并强制启动温控单元进行制热模式，使得Tm＝Tx。2.根据权利要求1所述的太阳能智能恒温生态采光天棚，其特征是：所述的内侧玻璃（1）设有通风口（11），所述的通风口（11）上设有用于开启或者关闭的第二启闭机构。3.根据权利要求2所述的太阳能智能恒温生态采光天棚，其特征是：所述的第一启闭机构以及第二启闭机构为百叶窗（6）。4.根据权利要求3所述的太阳能智能恒温生态采光天棚，其特征是：预设温度信号Tx值为22-25...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯华国，
申请(专利权)人：金粤幕墙装饰工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11