一体化智能恒温生态采光天棚及控温方法技术

一种一体化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，特别涉及一种一体化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4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；其次，该采光天棚是分体设置需要分多次安装玻璃以及横梁，安装麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的一是提供一种一体化智能恒温生态采光天棚，其具有更为节能、安装方便的优点。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：一种智能恒温生态采光天棚，其特征是：包括一体化的单元式模块，单元式模块在建筑物顶部，所述的单元式模块包括内侧玻璃以及外侧玻璃，所述的内侧玻璃以及外侧玻璃之间形成独立的中空层，所述的中空层内形成设有通风格栅，上下两个相邻的单元式模块之间通过通风格栅连通，所述的内侧玻璃为单层玻璃，所述的外侧玻璃为双层玻璃，所述的智能恒温采光天棚还包括单片机，所述的单片机耦接有中空层温度传感器；中空层温度传感器设置于中空层内，用于检测中空层温度并向单片机反馈中空层内温度信号Tm;温控单元，设置于中空层内部，通过单片机接收该温度信号Tm与预设温度Tx进行比较从而控制温控单元制冷或制热使中空层温度维持在预设温度Tx，当中空层温度传感器检测到中空层的温度，并输出中空层温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层温度Tm低于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制热直至中空层温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；当中空层温度传感器检测到中空层的温度，并输出中空层温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层温度Tm高于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制冷直至中空层温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；反复循环以使中空层的温度在预设温度Tx。通过采用上述技术方案，将单元式模块安装于建筑物顶部，相比于分体式的方式，可以通过一次框的安装以及一次玻璃的安装就可以完成，摒弃了现有技术中需要先把内侧的横梁以及立柱以及玻璃安装结束后再安装外侧的横梁、立柱以及外侧玻璃的安装方式，使得该天棚的安装更加方便，另外就相当于给建筑物增加了一层恒温的保温层，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;另外这种一体化的单元式模块。作为优选的，所述的中空层温度传感器为多个且分别设置于内侧玻璃以及外侧玻璃上。通过采用上述技术方案，可以使得中空层温度传感器检测的数据更为准确。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第一横梁以及第二横梁、用于夹持玻璃的压条以及连接在压条外部的外框，第一衡梁与第二衡梁通过型材以及立柱连接，所述的第一横梁与第二横梁之间的型材上设有通风格栅。通过采用上述技术方案，先将第一横梁、第二横梁以及立柱全部安装在建筑物顶部，然后将玻璃安装在第一横梁上以及第二横梁上，不需要像现有的安装方式一样，先把内侧玻璃的结构全部安装完成之后，再安装外侧玻璃幕墙，因此更为简单、方便，相邻之间的单元式模块之间通过通风格栅相互连通。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，所述的温控单元为半导体制冷制热元件。通过采用上述技术方案，将半导体制冷制热元件设置在内侧玻璃上可以使得热量散失更少，提高节能效果。作为优选的，所述的预设温度为22摄氏度。通过采用上述技术方案，预设温度为22摄氏度左右为人体最舒适的温度，而且该温度的设置可使得室内与室外的温度差较小，更为节能。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，其运用了上述的一体化智能恒温生态采光天棚；包括，步骤一、通过设置于内侧玻璃上的温度传感器，检测中空层的温度并向单片机反馈中空层内温度信号Tm;步骤二、通过单片机接收该温度信号Tm与预设温度Tx进行比较从而控制温控单元制冷或制热使中空层温度维持在预设温度Tx，其中，当中空层温度传感器检测到中空层的温度，并输出中空层温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层温度Tm低于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制热直至中空层温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；当中空层温度传感器检测到中空层的温度，并输出中空层温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层温度Tm高于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制冷直至中空层温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；反复循环以确保中空层的温度在预设温度Tx。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：该一体化智能恒温生态采光天棚，覆盖在建筑物的顶部，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维持在某一温度，而不需要经常性的启动室内空调；在夏季的时候有保温层的存在可以阻隔室外高温对室内低温的影响，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；当通过单片机控制温控单元，可以使得中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能恒温生态采光天棚，其特征是：包括一体化的单元式模块，单元式模块在建筑物顶部，所述的单元式模块包括内侧玻璃（1）以及外侧玻璃（2），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），所述的中空层(3)内形成设有通风格栅（108），所述的内侧玻璃（1）为单层玻璃，所述的外侧玻璃（2）为双层玻璃，所述的智能恒温采光天棚还包括单片机，所述的单片机耦接有中空层温度传感器（52）；中空层温度传感器（52）设置于中空层（3）内，用于检测中空层（3）温度并向单片机反馈中空层（3）内温度信号Tm;温控单元，设置于中空层（3）内部，通过单片机接收该温度信号Tm与预设温度Tx进行比较从而控制温控单元制冷或制热使中空层（3）温度维持在预设温度Tx，当中空层温度传感器（52）检测到中空层（3）的温度，并输出中空层（3）温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层（3）温度Tm低于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制热直至中空层（3）温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；当中空层温度传感器（52）检测到中空层（3）的温度，并输出中空层（3）温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层（3）温度Tm高于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制冷直至中空层（3）温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；反复循环以使中空层（3）的温度在预设温度Tx。...

【技术特征摘要】
1.一种智能恒温生态采光天棚，其特征是：包括一体化的单元式模块，单元式模块在建筑物顶部，所述的单元式模块包括内侧玻璃（1）以及外侧玻璃（2），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），所述的中空层(3)内形成设有通风格栅（108），所述的内侧玻璃（1）为单层玻璃，所述的外侧玻璃（2）为双层玻璃，所述的智能恒温采光天棚还包括单片机，所述的单片机耦接有中空层温度传感器（52）；中空层温度传感器（52）设置于中空层（3）内，用于检测中空层（3）温度并向单片机反馈中空层（3）内温度信号Tm;温控单元，设置于中空层（3）内部，通过单片机接收该温度信号Tm与预设温度Tx进行比较从而控制温控单元制冷或制热使中空层（3）温度维持在预设温度Tx，当中空层温度传感器（52）检测到中空层（3）的温度，并输出中空层（3）温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层（3）温度Tm低于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制热直至中空层（3）温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；当中空层温度传感器（52）检测到中空层（3）的温度，并输出中空层（3）温度信号Tm，与单片机内预设温度Tx比较，当中空层（3）温度Tm高于预设温度Tx时，单片机控制温控单元进行制冷直至中空层（3）温度Tm等于预设温度Tx，停止制热工作，只进行气流交换；反复循环以使中空层（3）的温度在预设温度Tx。2.根据权利要求1所述的一体化智能恒温生态采光天棚，其特征是：所述的中空层温度传感器（52）为多个且分别设置于内侧玻璃（1）以及外侧玻璃(2)上。3.根据权利要求1所述的一体化智能恒温生态采光天棚，其特征是：还包括用于将采光天棚安装到建筑物上顶部的安装结构，所述的安装结构包括固定于建筑物上的固定座（71）、连接相邻内侧玻璃（1）之间的安装框以及连接安装框与固定座（71）之间的第一角码（73）。4.根据权利要求3所述的一体化智能恒温生态采光天棚，其特征是：所述的安装框包括用于与建筑物连接的第一横梁（721a）以及第二横梁(721b)、用于夹持玻璃的压条（722）以及...

【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