一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)及控溫方法
【專利摘要】一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)及控溫方法，屬于幕墻領(lǐng)域，解決空調(diào)系統(tǒng)能耗高的問題，其通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與恒溫幕墻相結(jié)合，以具有多種工作模式，并根據(jù)室內(nèi)、中空隔層、室外的溫度以及室外空氣質(zhì)量，智能選擇與切換工作模式，實(shí)現(xiàn)智能控溫，使得空調(diào)系統(tǒng)在制熱和制冷過程中的能耗降低，具有良好的節(jié)能效果以及應(yīng)對環(huán)境變化的能力。
【專利說明】
一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)及控溫方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及幕墻領(lǐng)域，特別涉及一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)及控 溫方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 幕墻是建筑的"外衣"，現(xiàn)代化建筑大多采用幕墻裝飾，其中大型商場、辦公樓等建 筑對其內(nèi)部環(huán)境的舒適性具有較高要求，一般都配備有空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制冷或制熱，使室內(nèi) 保持恒溫，但是這也帶來了極大的空調(diào)能耗問題，幕墻作為室內(nèi)和室外熱交換的中間體，在 建筑內(nèi)恒溫環(huán)境的保持中起到重要作用。
[0003] 順應(yīng)上述趨勢，恒溫幕墻逐漸進(jìn)入人們的視野，圖4示意了現(xiàn)有技術(shù)中的一種恒溫 幕墻，它包括內(nèi)層玻璃1、外層玻璃2以及兩者之間形成的中間隔層3,中間隔層3構(gòu)成空氣緩 沖層，減少室內(nèi)外之間的熱交換，使室內(nèi)溫度相對穩(wěn)定，外層玻璃2的下部設(shè)置進(jìn)風(fēng)口 21，上 部設(shè)置排風(fēng)口 22,該恒溫幕墻能依靠自然通風(fēng)將中間隔層3中太陽輻射的熱量向排風(fēng)口22 排出，夏季開啟進(jìn)風(fēng)口21、排風(fēng)口22,進(jìn)行自然排風(fēng)降溫，冬季關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口21、排風(fēng)口22,利 用太陽輻射的熱量經(jīng)開啟的門或窗進(jìn)入室內(nèi)，減少室內(nèi)熱能的損失，從而節(jié)約能源和空調(diào) 運(yùn)行維修費(fèi)用。
[0004] 但是這種恒溫幕墻的恒溫和節(jié)能性并不顯著，主要由于其被動(dòng)性，體現(xiàn)為，例如夏 季，商場內(nèi)氣溫平均在24度，而室外溫度可達(dá)到37度，溫差在10度以上，此時(shí)即使開啟上述 的恒溫幕墻的進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng)，根據(jù)煙囪效應(yīng)，雖然中間隔層中流通的氣流能帶走 部分熱量，但該氣流仍為溫度較高的熱氣流，難以使中間隔層內(nèi)溫度得到較大的降低，由此 內(nèi)層玻璃兩側(cè)的溫差較大，根據(jù)熱傳遞速率計(jì)算公式:q = -AA(dt/dx)，入為導(dǎo)熱系數(shù)，A為 傳熱面積，t為溫度，X為在導(dǎo)熱面上的坐標(biāo)，q是沿X方向傳遞的熱流密度，dt/dx是物體沿X 方向的溫度變化率，-表示熱量傳遞方向與溫度變化率方向相反，可以看出，熱傳遞的速率 與溫度差成正比，此時(shí)室內(nèi)外的熱交換量較大，空調(diào)能耗問題依然顯著，被動(dòng)性地依靠自然 熱效應(yīng)換熱難以取得較好的節(jié)能效果。
[0005] 公布號為CN104453039A的發(fā)明專利公開了一種三層玻璃結(jié)構(gòu)的復(fù)合式溫控幕墻， 具有三層玻璃幕墻，通過半導(dǎo)體熱電溫控模塊對內(nèi)側(cè)夾層風(fēng)道中的空氣進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱， 使幕墻整體主動(dòng)式換熱實(shí)現(xiàn)隔熱或保溫功能，外側(cè)夾層風(fēng)道保留自然通風(fēng)技術(shù)被動(dòng)式換 熱，使室內(nèi)、內(nèi)側(cè)夾層、外側(cè)夾層以及室外順次形成多個(gè)溫度梯度，降低了熱交換速率，起到 更好的節(jié)能效果，但是仍存在缺陷，一方面，它只有三種工作模式，并單純依據(jù)環(huán)境溫度<5 度(冬季）、>28度(夏季），以及>5度但<28度(過渡季節(jié)，即春、秋季)三個(gè)區(qū)間范圍去確定 采用哪種工作模式，工作模式單一，且無論采用哪種工作模式，外側(cè)夾層和內(nèi)側(cè)夾層均由中 間隔斷玻璃隔斷，室外、外側(cè)夾層兩者與內(nèi)側(cè)夾層、室內(nèi)兩者，只能通過熱傳遞的方式熱交 換，幕墻整體無法"呼吸"，綜合前述兩點(diǎn)，內(nèi)側(cè)夾層以及室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)只能依靠半導(dǎo)體熱 電溫控模塊和空調(diào)主動(dòng)制冷或制熱，負(fù)荷較大，對空調(diào)節(jié)能是一種損失，節(jié)能性有待提升， 另一方面，單一的工作模式使幕墻對室外環(huán)境變化缺少應(yīng)變能力，如空氣污染嚴(yán)重時(shí)，開啟 上下端風(fēng)門將使外側(cè)夾層內(nèi)灌入大量污染空氣，可能灌入室內(nèi)對人的健康造成危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，具 有更智能的工作模式，提高節(jié)能效果及對環(huán)境變化應(yīng)變能力。
[0007] 本發(fā)明的上述第一目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的： 一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，包括一體化的單元式模塊，單元式 模塊在幕墻安裝結(jié)構(gòu)上一體式安裝，單元式模塊包括內(nèi)層玻璃和外層玻璃，內(nèi)層玻璃和外 層玻璃之間為中空隔層，外層玻璃的上部設(shè)有排風(fēng)口，下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口， 內(nèi)層玻璃設(shè)有通風(fēng)口，所述排風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、通風(fēng)口均設(shè)有用于啟閉的啟閉機(jī)構(gòu)； 所述一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機(jī)，所述單片機(jī)耦接有 室內(nèi)溫度傳感器，設(shè)置在室內(nèi)，用于檢測室內(nèi)溫度并向單片機(jī)反饋室內(nèi)溫度信號Ti; 隔層溫度傳感器，設(shè)置在中空隔層，用于檢測中空隔層溫度并向單片機(jī)反饋隔層溫度 信號Tm; 室外溫度傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外溫度并向單片機(jī)反饋室外溫度信號To; PM2.5傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號Va; 溫控裝置，設(shè)置在中空隔層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上，受控于單片機(jī)以制冷或制熱； 驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置在啟閉機(jī)構(gòu)上，受控于單片機(jī)以驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)啟閉； 通訊裝置，用于與空調(diào)系統(tǒng)的控制面板通訊； 所述單片機(jī)內(nèi)部具有： 狀態(tài)讀取單元，用于通過通訊裝置獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為制冷或制熱； 空氣質(zhì)量比較單元，用于將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較得到空 氣質(zhì)量比較結(jié)果； 制冷控制單元，用于在狀態(tài)讀取單元讀取到空調(diào)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)，向溫控裝 置發(fā)送制冷信號，并將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外 溫度信號To比較，得到溫度比較結(jié)果，并結(jié)合空氣質(zhì)量比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定進(jìn)風(fēng) 口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案
生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 制熱控制單元，用于在狀態(tài)讀取單元讀取到空調(diào)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)，向溫控裝 置發(fā)送制熱信號，并將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外 溫度信號To比較，得到溫度比較結(jié)果，并結(jié)合空氣質(zhì)量比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定進(jìn)風(fēng) 口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案
生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 所述驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)于制冷控制單元或制熱控制單元發(fā)出的控制信號驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)啟 閉以執(zhí)行對應(yīng)的啟閉方案； 所述溫控裝置響應(yīng)于制冷信號制冷，響應(yīng)于制熱信號制熱。
[0008]采用上述技術(shù)方案，通過溫度傳感器檢測室內(nèi)、隔層、室外的溫度，并結(jié)合PM2.5傳 感器檢測到的空氣質(zhì)量作為判斷采取何種工作模式的依據(jù)，而要達(dá)到更好的節(jié)能效果，關(guān) 鍵在于在達(dá)到需要的室內(nèi)環(huán)境溫度的過程(制冷或制熱）中對非電能驅(qū)動(dòng)的自然熱交換的 應(yīng)用，降低空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷以及在達(dá)到所需室內(nèi)環(huán)境溫度時(shí)，維持穩(wěn)定的溫度環(huán)境，使空調(diào)系 統(tǒng)不要頻繁啟停，由此，因?yàn)樘鞖?、建筑?nèi)環(huán)境多變，使得室內(nèi)、中間隔層、室外具有多種組 合情況，而針對每種組合情況，均有相應(yīng)的節(jié)能方案應(yīng)對，處于制冷模式時(shí)，當(dāng)Ti >Tm>To， 該情形通常在室內(nèi)通風(fēng)效果不好，且在中間隔層受到長時(shí)間太陽熱輻射時(shí)發(fā)生，此時(shí)室外 環(huán)境溫度相對室內(nèi)、中間隔層較低，同時(shí)開啟通風(fēng)口以及進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口，中間隔層內(nèi)形成 煙囪效應(yīng)，熱氣流上升，相對較冷的氣流補(bǔ)充入中間隔層內(nèi)，溫控裝置啟動(dòng)制冷，能進(jìn)一步 促進(jìn)煙囪效應(yīng)，加快降低中間隔層溫度，同時(shí)冷氣流也通過通風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)，與室內(nèi)熱空氣 直接形成冷熱流交匯，能迅速降低室內(nèi)溫度，使得室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)在制冷過程中的負(fù)荷降 低，做功減少，起到節(jié)能的效果，而后，室內(nèi)和中間隔層溫度在空調(diào)系統(tǒng)、溫控裝置以及煙囪 效應(yīng)作用下降低，Ti、Tm、To的關(guān)系將變換到新的狀態(tài)，此時(shí)相應(yīng)的啟閉方案也會(huì)改變;當(dāng)Ti >Tm = To時(shí)，中間隔層溫度與室內(nèi)相等，此時(shí)煙囪效應(yīng)難以使中間隔層降溫，但是室內(nèi)溫度 較高，開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口能使室外的冷氣流流入室內(nèi)，與室內(nèi)熱空氣直接形成冷 熱流交匯，能迅速降低室內(nèi)溫度；當(dāng)Ti>Tm<To時(shí)，此時(shí)在太陽輻射較弱或沒有的情況下， 而室內(nèi)和室外環(huán)境變化較快，如室內(nèi)設(shè)備、人流量劇增，活動(dòng)增大溫度升高，在陰天，室外城 市熱流、人流車流造成的局部性高溫，此時(shí)關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口，防止室外熱氣流流入中間 隔層，開啟通風(fēng)口，使中間隔層的冷氣流和室內(nèi)的熱氣流交匯，降低室內(nèi)溫度，降低空調(diào)系 統(tǒng)能耗；當(dāng)Ti = Tm>To時(shí)，此時(shí)室內(nèi)和中間隔層的溫度較高，與Ti>Tm>To時(shí)同理，開啟通 風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口；當(dāng)Ti = Tm=To時(shí)，室內(nèi)、中間隔層、室外氣流溫度接近，氣流交匯難以 起到節(jié)能效果，并且在空調(diào)系統(tǒng)和溫控裝置制冷作用下，溫度將會(huì)較快地降低，建立新的穩(wěn) 態(tài)，因此關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口，幫助新穩(wěn)態(tài)的建立；當(dāng)Ti = Tm<To時(shí)，室外溫度較高， 關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口阻熱，關(guān)閉通氣口，幫助快速建立新穩(wěn)態(tài)；當(dāng)Ti < Tm> To時(shí)，中間隔層由 于太陽熱輻射呈現(xiàn)高于室內(nèi)以及室外的溫度，此時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口，避免熱氣流進(jìn)入室內(nèi)造成 室內(nèi)人員不適，開啟進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，通過煙囪效應(yīng)使中間隔層降溫；當(dāng)Ti<Tm = To,關(guān)閉 通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口，避免熱氣流進(jìn)入室內(nèi)；當(dāng)Ti<Tm<To,關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng) 口，避免熱氣流進(jìn)入中間隔層與室內(nèi)，維持穩(wěn)態(tài)；以上包括了Ti、Tm、TO的所有組合方式，而 對于制冷模式，Ti<Tm<To，關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口為制冷模式時(shí)的終態(tài)以及穩(wěn)態(tài)，而 其他情況均為暫態(tài)，也是各種初始條件不一樣的制冷過程中的必經(jīng)過程，由此，在單片機(jī)控 制下，溫控裝置制冷，和空調(diào)系統(tǒng)共同作用下，始終將Ti、Tm、TO往Ti<Tm<To的穩(wěn)態(tài)去建 立，并且在每當(dāng)Ti、Tm、To的組合方式改變時(shí)，單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行對應(yīng)的啟閉方案，整 個(gè)制冷以及達(dá)到目標(biāo)溫度維持穩(wěn)態(tài)的過程，多工作模式根據(jù)檢測結(jié)果，自動(dòng)切換，在制冷初 階段，利用自然熱交換快速降溫，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗以節(jié)能，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，室內(nèi)、中間隔層、 室外溫度呈現(xiàn)梯度，兩兩間溫差較小，熱傳遞速率得以降低，節(jié)約能耗，并且兩兩間只能通 過玻璃熱傳遞而沒有直接的冷熱交匯，溫度環(huán)境可以維持相對穩(wěn)定，減少空調(diào)系統(tǒng)的頻繁 啟停，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，同時(shí)在工作模式切換過程中，室外的空氣質(zhì)量作為考慮因素，空氣質(zhì)量作 為第一優(yōu)先級，空氣污染超標(biāo)，進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口關(guān)閉，保障安全，對外界環(huán)境的變化具有應(yīng) 變能力，整個(gè)系統(tǒng)智能、節(jié)能；同理，制熱為制冷的逆過程，也能推導(dǎo)得到等同的有益效果。
[0009]進(jìn)一步，所述一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括上位機(jī)，所述單 片機(jī)通過總線連接上位機(jī)。
[0010] 采用上述技術(shù)方案，單片機(jī)通過總線與上位機(jī)信息交互，可以由上位機(jī)集中監(jiān)控。
[0011] 進(jìn)一步，所述啟閉機(jī)構(gòu)為百葉窗。
[0012] 采用上述技術(shù)方案，百葉窗具有較好的隱蔽性和觀賞性，安裝較為便捷。
[0013] 進(jìn)一步，驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)，所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸與百葉窗的轉(zhuǎn)軸連接， 所述驅(qū)動(dòng)模塊耦接并受控于單片機(jī)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。
[0014] 采用上述技術(shù)方案，電機(jī)由驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)正反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)百葉窗的轉(zhuǎn)軸正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn) 通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的啟閉。
[0015] 進(jìn)一步，通訊裝置為無線通訊模塊。
[0016] 采用上述技術(shù)方案，空調(diào)控制系統(tǒng)自帶無線通訊功能，通過無線通訊方式獲取工 作狀態(tài)信息，減少布線成本。
[0017] 進(jìn)一步，所述室內(nèi)溫度傳感器、隔層溫度傳感器、室外溫度傳感器的型號均為 DS18B20。
[0018]采用上述技術(shù)方案，DS18B20體積小，適于各種環(huán)境安裝，對惡劣環(huán)境抵抗力強(qiáng)，且 為數(shù)字輸出，節(jié)約了模數(shù)轉(zhuǎn)換，硬件開銷低，采用三線制連接單片機(jī)，簡化方案，以及還具有 抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)。
[0019] 進(jìn)一步，所述狀態(tài)讀取單元還能夠讀取空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為待機(jī)； 所述單片機(jī)還包括待機(jī)控制單元，用于在狀態(tài)讀取單元讀取到空調(diào)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài) 時(shí)啟動(dòng)，向溫控裝置發(fā)送待機(jī)信號;并在 當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Va<Vs時(shí)，輸出同時(shí)開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號； 當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Va彡Vs時(shí)，輸出同時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號。
[0020] 采用上述技術(shù)方案，當(dāng)空調(diào)待機(jī)時(shí)，室外環(huán)境允許下，即空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Va< Vs，開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口以使室內(nèi)外通風(fēng)，有益于室內(nèi)空氣流通，有助于健康。
[0021] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種控溫方法，具有更智能的工作模式，提高節(jié)能效 果及對環(huán)境變化應(yīng)變能力。
[0022] 本發(fā)明的上述第二目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的： 一種控溫方法，基于上述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，包括 步驟一:通過設(shè)置在室內(nèi)的室內(nèi)溫度傳感器檢測室內(nèi)溫度并向單片機(jī)反饋室內(nèi)溫度信 號Ti; 通過設(shè)置在中空隔層的隔層溫度傳感器檢測中空隔層溫度并向單片機(jī)反饋隔層溫度 信號Tm; 通過設(shè)置在室外的室外溫度傳感器檢測室外溫度并向單片機(jī)反饋室外溫度信號To; 通過設(shè)置在室外的PM2.5傳感器檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號Va; 通過通訊裝置與空調(diào)系統(tǒng)的控制面板通訊以使單片機(jī)獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài) 為制冷或制熱； 步驟二：當(dāng)單片機(jī)獲知空調(diào)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時(shí)，發(fā)出制冷信號； 將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外溫度信號To比 較，得到溫度比較結(jié)果； 將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較得到空氣質(zhì)量比較結(jié)果； 結(jié)合空氣質(zhì)莖比$父結(jié)果和溫度比$父結(jié)果確定進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案
生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 當(dāng)單片機(jī)獲知空調(diào)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)時(shí)，發(fā)出制熱信號； 將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外溫度信號To比 較，得到溫度比較結(jié)果； 將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較得到空氣質(zhì)量比較結(jié)果； 結(jié)合空氣質(zhì)莖比$父結(jié)果和溫度比$父結(jié)果確定進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案
生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 步驟三:通過在中空隔層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上設(shè)置溫控裝置，由溫控裝置響應(yīng)于制冷 信號制冷，響應(yīng)于制熱信號制熱； 通過驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)于控制信號驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)開啟或關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口以執(zhí) 行對應(yīng)的啟閉方案。
[0023]進(jìn)一步，步驟一中，還包括通過通訊裝置與空調(diào)系統(tǒng)的控制面板通訊以使單片機(jī) 獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為待機(jī)； 步驟二中，還包括當(dāng)單片機(jī)獲知空調(diào)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，向溫控裝置發(fā)送待機(jī)信號； 并在當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Va<Vs時(shí)，輸出同時(shí)開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號； 當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Va彡Vs時(shí)，輸出同時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號。
[0024]本發(fā)明的第三目的在于提供一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，具 有更智能的工作模式，提高節(jié)能效果及對環(huán)境變化應(yīng)變能力。
[0025]本發(fā)明的上述第三目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的： 一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，包括一體化的單元式模塊，單元式 模塊在幕墻安裝結(jié)構(gòu)上一體式安裝，單元式模塊包括內(nèi)層玻璃和外層玻璃，內(nèi)層玻璃和外 層玻璃之間為中空隔層，外層玻璃的上部設(shè)有排風(fēng)口，下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，其特征是： 所述排風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口均設(shè)有用于啟閉的啟閉機(jī)構(gòu)； 所述一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機(jī)，所述單片機(jī)耦接有 隔層溫度傳感器，設(shè)置在中空隔層，用于檢測中空隔層溫度并向單片機(jī)反饋隔層溫度 信號Tm; 室外溫度傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外溫度并向單片機(jī)反饋室外溫度信號To; PM2.5傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號Va; 驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置在啟閉機(jī)構(gòu)上，受控于單片機(jī)以驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)啟閉； 所述單片機(jī)內(nèi)部具有： 空氣質(zhì)量比較單元，將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較； 溫控單元，設(shè)置于中空層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上，受單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)制冷模式或制熱 模式并結(jié)合風(fēng)口啟閉方案以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)中空層的溫度使中空層溫度維持在預(yù)設(shè)溫度信號Tx， 所述的方案包括 當(dāng)Va大于等于Vs時(shí)，單片機(jī)控制啟閉機(jī)構(gòu)關(guān)閉； 當(dāng)Va小于Vs時(shí)，單片機(jī)具有以下三種運(yùn)行策略： 運(yùn)行策略一、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To>25攝氏度且T〇>Tm>Tx時(shí)，單片 機(jī)控制啟閉機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使得進(jìn)風(fēng)口以及排風(fēng)口開啟，在煙囪效應(yīng)的作用下帶走一部分熱量 以降低中空層的溫度直至Tm趨于一穩(wěn)定值，若Tm>Tx，則單片機(jī)控制進(jìn)風(fēng)口以及排風(fēng)口關(guān) 閉并強(qiáng)制啟動(dòng)溫控單元進(jìn)行制冷模式，使得Tm = Tx; 運(yùn)行策略二、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To為22-25攝氏度時(shí)，單片機(jī)控制進(jìn)風(fēng) 口以及排風(fēng)口開啟，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)通風(fēng)，使得Tm = Tx; 運(yùn)行策略三、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To<22攝氏度時(shí)，單片機(jī)控制啟閉機(jī) 構(gòu)動(dòng)作，使得進(jìn)風(fēng)口以及排風(fēng)口處于關(guān)閉狀態(tài)，并啟動(dòng)溫控單元進(jìn)行制熱模式，使得Tm = Τχ〇
[0026]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:結(jié)合室內(nèi)、中間隔層以及室外溫度，空氣質(zhì) 量檢測結(jié)果，使多種工作模式智能切換，能夠在空調(diào)系統(tǒng)開啟制冷或制熱時(shí)，利用自然熱交 換快速降溫或升溫，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗，在接近穩(wěn)態(tài)時(shí)，室內(nèi)、中間隔層、室外相互隔離，兩 兩間保持較小的溫差，降低通過玻璃熱傳遞的速率，達(dá)到較好的恒溫效果，減少空調(diào)系統(tǒng)的 頻繁啟停，節(jié)約能耗，同時(shí)對外界環(huán)境變化具有較好的應(yīng)變能力。
【附圖說明】
[0027]圖1是實(shí)施例的剖視示意圖； 圖2是單片機(jī)及外圍的電路部分的原理圖； 圖3是實(shí)施例的系統(tǒng)簡圖； 圖4是現(xiàn)有技術(shù)剖視圖。
[0028] 圖中，1、內(nèi)層玻璃；11、通風(fēng)口； 2、外層玻璃；21、進(jìn)風(fēng)口； 22、排風(fēng)口； 3、中空隔層； 4、百葉窗;5、小型空調(diào);61、室內(nèi)溫度傳感器;62、隔層溫度傳感器;63、室外溫度傳感器;64、 ΡΜ2.5傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 實(shí)施例一 參見圖1，一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，包括機(jī)械部分和電路部 分，機(jī)械部分包括安裝在建筑側(cè)面的一體化的單元式模塊，單元式模塊包括內(nèi)層玻璃1和外 層玻璃2,由橫向龍骨和縱向龍骨組成幕墻安裝結(jié)構(gòu)，單元式模塊在幕墻安裝結(jié)構(gòu)上一體式 安裝，內(nèi)層玻璃1位于內(nèi)側(cè)，外層玻璃2位于外側(cè)，兩者之間形成中空隔層3,在中空隔層3內(nèi) 的橫向龍骨或縱向龍骨上安裝有小型空調(diào)5用以制冷或制熱，外層玻璃2的上部設(shè)有排風(fēng)口 22,下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口21，內(nèi)層玻璃1設(shè)有通風(fēng)口 11，排風(fēng)口22、進(jìn)風(fēng)口21、通風(fēng)口 11上均設(shè)有 百葉窗4，百葉窗4的轉(zhuǎn)軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)正反轉(zhuǎn)以啟閉。
[0030] 結(jié)合圖1及圖2,電路部分包括單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有安裝在室內(nèi)墻體上的室 內(nèi)溫度傳感器61，用于檢測室內(nèi)溫度并向單片機(jī)反饋室內(nèi)溫度信號Ti;安裝在中空隔層3內(nèi) 的幕墻連接結(jié)構(gòu)上的隔層溫度傳感器62,用于檢測中空隔層3溫度并向單片機(jī)反饋隔層溫 度信號Tm;安裝在室外的上部幕墻連接結(jié)構(gòu)上的室外溫度傳感器63,用于檢測室外溫度并 向單片機(jī)反饋室外溫度信號To;安裝在室外的下部幕墻連接結(jié)構(gòu)上的PM2.5傳感器64，用于 檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號Va;無線通訊模塊，用于與空調(diào)系統(tǒng)的控 制面板通訊，以使單片機(jī)獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為制冷或制熱或待機(jī)，并由單片機(jī) 控制小型空調(diào)5相應(yīng)地也執(zhí)行制冷或制熱或待機(jī)。
[0031] 本實(shí)施例中均采用型號為DS18B20的溫度傳感器，單片機(jī)的型號為AT89C51。
[0032] 單片機(jī)將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較得到空氣質(zhì)量比較 結(jié)果;將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外溫度信號To比 較，得到溫度比較結(jié)果;并結(jié)合空氣質(zhì)量比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22 和通風(fēng)口 11的啟閉方案；
待機(jī)模式： Va<Vs時(shí)，同時(shí)開啟通風(fēng)口 11、進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22; Va彡Vs時(shí)，同時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口 11、進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22; 并由單片機(jī)生成控制信號分別發(fā)送給設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22、通風(fēng)口 11的三個(gè)驅(qū) 動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊為電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路，以執(zhí)行啟閉方案。
[0033] 單片機(jī)還通過RS232總線連接上位機(jī)，參見圖3,當(dāng)室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，控制面板 發(fā)出控制信號給空調(diào)，同時(shí)單片機(jī)也與控制面板無線通訊獲知空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并結(jié) 合溫度檢測和空氣質(zhì)量檢測控制機(jī)械部分執(zhí)行啟閉方案，溫度檢測和空氣質(zhì)量檢測是實(shí)時(shí) 的，這里的實(shí)時(shí)實(shí)質(zhì)上具有一定時(shí)間間隔，依照單片機(jī)設(shè)定的檢測間隔而定，在Ti、Tm、To的 相互關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，也實(shí)時(shí)改變啟閉方案，在整個(gè)室內(nèi)制冷過程或制熱過程或待機(jī)過程 中，一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)也是動(dòng)態(tài)的過程，同時(shí)單片機(jī)通過總線與 上位機(jī)建立聯(lián)系，多個(gè)單片機(jī)可以由上位機(jī)集中監(jiān)控，使得更大范圍的恒溫節(jié)能控制更便 捷的實(shí)現(xiàn)。
[0034]節(jié)能原理:通過檢測室內(nèi)、隔層、室外的溫度，并結(jié)合空氣質(zhì)量作為判斷采取何種 工作模式的依據(jù)，而要達(dá)到更好的節(jié)能效果，關(guān)鍵在于在達(dá)到需要的室內(nèi)環(huán)境溫度的過程 (制冷或制熱）中對非電能驅(qū)動(dòng)的自然熱交換的應(yīng)用，降低空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷以及在達(dá)到所需室 內(nèi)環(huán)境溫度時(shí)，維持穩(wěn)定的溫度環(huán)境，使空調(diào)系統(tǒng)不要頻繁啟停，由此，因?yàn)樘鞖狻⒔ㄖ?nèi)環(huán) 境多變，使得室內(nèi)、中間隔層、室外具有多種組合情況，而針對每種組合情況，均有相應(yīng)的節(jié) 能方案應(yīng)對，處于制冷模式時(shí)，當(dāng)Ti>Tm>To,該情形通常在室內(nèi)通風(fēng)效果不好，且在中間 隔層受到長時(shí)間太陽熱輻射時(shí)發(fā)生，此時(shí)室外環(huán)境溫度相對室內(nèi)、中間隔層較低，同時(shí)開啟 通風(fēng)口 11以及進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22，中間隔層內(nèi)形成煙囪效應(yīng)，熱氣流上升，相對較冷的氣 流補(bǔ)充入中間隔層內(nèi)，溫控裝置啟動(dòng)制冷，能進(jìn)一步促進(jìn)煙囪效應(yīng)，加快降低中間隔層溫 度，同時(shí)冷氣流也通過通風(fēng)口 11進(jìn)入室內(nèi)，與室內(nèi)熱空氣直接形成冷熱流交匯，能迅速降低 室內(nèi)溫度，使得室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)在制冷過程中的負(fù)荷降低，做功減少，起到節(jié)能的效果，而 后，室內(nèi)和中間隔層溫度在空調(diào)系統(tǒng)、溫控裝置以及煙囪效應(yīng)作用下降低，Ti、Tm、To的關(guān)系 將變換到新的狀態(tài)，此時(shí)相應(yīng)的啟閉方案也會(huì)改變;當(dāng)Ti>Tm = To時(shí)，中間隔層溫度與室內(nèi) 相等，此時(shí)煙囪效應(yīng)難以使中間隔層降溫，但是室內(nèi)溫度較高，開啟通風(fēng)口 11、進(jìn)風(fēng)口 21、排 風(fēng)口 22能使室外的冷氣流流入室內(nèi)，與室內(nèi)熱空氣直接形成冷熱流交匯，能迅速降低室內(nèi) 溫度；當(dāng)Ti>Tm<To時(shí)，此時(shí)在太陽輻射較弱或沒有的情況下，而室內(nèi)和室外環(huán)境變化較 快，如室內(nèi)設(shè)備、人流量劇增，活動(dòng)增大溫度升高，在陰天，室外城市熱流、人流車流造成的 局部性高溫，此時(shí)關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22,防止室外熱氣流流入中間隔層，開啟通風(fēng)口 11， 使中間隔層的冷氣流和室內(nèi)的熱氣流交匯，降低室內(nèi)溫度，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗；當(dāng)Ti = Tm> To時(shí)，此時(shí)室內(nèi)和中間隔層的溫度較高，與Ti>Tm>To時(shí)同理，開啟通風(fēng)口 11、進(jìn)風(fēng)口 21、排 風(fēng)口 22;當(dāng)Ti = Tm = To時(shí)，室內(nèi)、中間隔層、室外氣流溫度接近，氣流交匯難以起到節(jié)能效 果，并且在空調(diào)系統(tǒng)和溫控裝置制冷作用下，溫度將會(huì)較快地降低，建立新的穩(wěn)態(tài)，因此關(guān) 閉通風(fēng)□ 11、進(jìn)風(fēng)□ 21、排風(fēng)□ 22，幫助新穩(wěn)態(tài)的建立；當(dāng)Ti = Tm<To時(shí)，室外溫度較高，關(guān) 閉進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22阻熱，關(guān)閉通氣口，幫助快速建立新穩(wěn)態(tài)；當(dāng)Ti <Tm>To時(shí)，中間隔層 由于太陽熱輻射呈現(xiàn)高于室內(nèi)以及室外的溫度，此時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口 11，避免熱氣流進(jìn)入室內(nèi) 造成室內(nèi)人員不適，開啟進(jìn)風(fēng)口 21和排風(fēng)口 22,通過煙囪效應(yīng)使中間隔層降溫；當(dāng)Ti<Tm = To,關(guān)閉通風(fēng)口 11、進(jìn)風(fēng)口21、排風(fēng)口22,避免熱氣流進(jìn)入室內(nèi)；當(dāng)Ti<Tm<To,關(guān)閉通風(fēng)口 11、進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22，避免熱氣流進(jìn)入中間隔層與室內(nèi)，維持穩(wěn)態(tài)；以上包括了Ti、Tm、To 的所有組合方式，而對于制冷模式，Ti <Tm<To，關(guān)閉通風(fēng)口 11、進(jìn)風(fēng)口 21、排風(fēng)口 22為制冷 模式時(shí)的終態(tài)以及穩(wěn)態(tài)，而其他情況均為暫態(tài)，也是各種初始條件不一樣的制冷過程中的 必經(jīng)過程，由此，在單片機(jī)控制下，溫控裝置制冷，并且在每當(dāng)Ti、Tm、To的組合方式改變時(shí)， 單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行對應(yīng)的啟閉方案，整個(gè)制冷以及達(dá)到目標(biāo)溫度維持的過程，多工 作模式自動(dòng)切換，在制冷初階段，利用自然熱交換快速降溫，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗以節(jié)能，達(dá) 到穩(wěn)態(tài)時(shí)，室內(nèi)、中間隔層、室外溫度呈現(xiàn)梯度，兩兩間溫差較小，熱傳遞速率得以降低，節(jié) 約能耗，并且兩兩間只能通過玻璃熱傳遞而沒有直接的冷熱交匯，溫度環(huán)境可以維持相對 穩(wěn)定，減少空調(diào)系統(tǒng)的頻繁啟停，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，而在工作模式切換過程中，室外的空氣質(zhì)量作 為考慮因素，空氣質(zhì)量作為第一優(yōu)先級，空氣污染超標(biāo)，進(jìn)風(fēng)口 21和排風(fēng)口 22關(guān)閉，保障安 全，對外界環(huán)境的變化具有應(yīng)變能力，整個(gè)系統(tǒng)智能、節(jié)能；同理，制熱為制冷的逆過程，同 理也能推導(dǎo)得到相同的技術(shù)效果。
[0035] 實(shí)施例二 一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，包括一體化的單元式模塊，單元式 模塊在幕墻安裝結(jié)構(gòu)上一體式安裝，單元式模塊包括內(nèi)層玻璃1和外層玻璃2,內(nèi)層玻璃1和 外層玻璃2之間為中空隔層3，外層玻璃2的上部設(shè)有排風(fēng)口 22，下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 21，其特征 是： 所述排風(fēng)口 22、進(jìn)風(fēng)口 21均設(shè)有用于啟閉的啟閉機(jī)構(gòu)； 所述一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機(jī)，所述單片機(jī)耦接有 隔層溫度傳感器62,設(shè)置在中空隔層3,用于檢測中空隔層3溫度并向單片機(jī)反饋隔層 溫度信號Tm; 室外溫度傳感器63，設(shè)置在室外，用于檢測室外溫度并向單片機(jī)反饋室外溫度信號To; PM2.5傳感器64，設(shè)置在室外，用于檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號 Va； 驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置在啟閉機(jī)構(gòu)上，受控于單片機(jī)以驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)啟閉； 所述單片機(jī)內(nèi)部具有： 空氣質(zhì)量比較單元，將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較； 溫控單元，設(shè)置于中空層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上，受單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)制冷模式或制熱 模式并結(jié)合風(fēng)口啟閉方案以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)中空層的溫度使中空層溫度維持在預(yù)設(shè)溫度信號Tx， 所述的方案包括 當(dāng)Va大于等于Vs時(shí)，單片機(jī)控制啟閉機(jī)構(gòu)關(guān)閉； 當(dāng)Va小于Vs時(shí)，單片機(jī)具有以下三種運(yùn)行策略： 運(yùn)行策略一、在室外溫度傳感器63檢測到環(huán)境溫度To>25攝氏度且T〇>Tm>Tx時(shí)，單 片機(jī)控制啟閉機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使得進(jìn)風(fēng)口 21以及排風(fēng)口 22開啟，在煙囪效應(yīng)的作用下帶走一部 分熱量以降低中空層的溫度直至Tm趨于一穩(wěn)定值，若Tm>Tx，則單片機(jī)控制進(jìn)風(fēng)口 21以及 排風(fēng)口 22關(guān)閉并強(qiáng)制啟動(dòng)溫控單元進(jìn)行制冷模式，使得Tm = Tx; 運(yùn)行策略二、在室外溫度傳感器63檢測到環(huán)境溫度To為22-25攝氏度時(shí)，單片機(jī)控制進(jìn) 風(fēng)口 21以及排風(fēng)口 22開啟，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)通風(fēng)，使得Tm = Tx; 運(yùn)行策略三、在室外溫度傳感器63檢測到環(huán)境溫度To<22攝氏度時(shí)，單片機(jī)控制啟閉 機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使得進(jìn)風(fēng)口 21以及排風(fēng)口 22處于關(guān)閉狀態(tài)，并啟動(dòng)溫控單元進(jìn)行制熱模式，使得 Tm = Tx〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，包括一體化的單元式模塊，單元 式模塊在幕墻安裝結(jié)構(gòu)上一體式安裝，單元式模塊包括內(nèi)層玻璃和外層玻璃，內(nèi)層玻璃和 外層玻璃之間為中空隔層，外層玻璃的上部設(shè)有排風(fēng)口，下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，其特征是： 內(nèi)層玻璃設(shè)有通風(fēng)口，所述排風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、通風(fēng)口均設(shè)有用于啟閉的啟閉機(jī)構(gòu)； 所述一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機(jī)，所述單片機(jī)禪接有 室內(nèi)溫度傳感器，設(shè)置在室內(nèi)，用于檢測室內(nèi)溫度并向單片機(jī)反饋室內(nèi)溫度信號Ti; 隔層溫度傳感器，設(shè)置在中空隔層，用于檢測中空隔層溫度并向單片機(jī)反饋隔層溫度 信號Tm; 室外溫度傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外溫度并向單片機(jī)反饋室外溫度信號To; PM2.5傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號Va; 溫控裝置，設(shè)置在中空隔層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上，受控于單片機(jī)W制冷或制熱； 驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置在啟閉機(jī)構(gòu)上，受控于單片機(jī)W驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)啟閉； 通訊裝置，用于與空調(diào)系統(tǒng)的控制面板通訊； 所述單片機(jī)內(nèi)部具有： 狀態(tài)讀取單元，用于通過通訊裝置獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為制冷或制熱； 空氣質(zhì)量比較單元，用于將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較得到空 氣質(zhì)量比較結(jié)果； 制冷控制單元，用于在狀態(tài)讀取單元讀取到空調(diào)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)，向溫控裝 置發(fā)送制冷信號，并將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外 溫度信號To比較，得到溫度比較結(jié)果，并結(jié)合空氣質(zhì)量比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定進(jìn)風(fēng) 口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 制熱控制單元，用于在狀態(tài)讀取單元讀取到空調(diào)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)，向溫控裝 置發(fā)送制熱信號，并將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外 溫度信號To比較，得到溫度比較結(jié)果，并結(jié)合空氣質(zhì)量比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定進(jìn)風(fēng) 口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 所述驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)于制冷控制單元或制熱控制單元發(fā)出的控制信號驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)啟 閉W執(zhí)行對應(yīng)的啟閉方案； 所述溫控裝置響應(yīng)于制冷信號制冷，響應(yīng)于制熱信號制熱。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，其特征是:所述 一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括上位機(jī)，所述單片機(jī)通過總線連接上位 機(jī)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，其特征是:所述 啟閉機(jī)構(gòu)為百葉窗。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，其特征是:驅(qū)動(dòng) 裝置包括驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)，所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸與百葉窗的轉(zhuǎn)軸連接，所述驅(qū)動(dòng)模塊禪接并 受控于單片機(jī)W驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，其特征是:通訊 裝置為無線通訊模塊。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，其特征是:所述 室內(nèi)溫度傳感器、隔層溫度傳感器、室外溫度傳感器的型號均為DS18B20。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，其特征是:所述 狀態(tài)讀取單元還能夠讀取空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為待機(jī)； 所述單片機(jī)還包括待機(jī)控制單元，用于在狀態(tài)讀取單元讀取到空調(diào)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài) 時(shí)啟動(dòng)，向溫控裝置發(fā)送待機(jī)信號;并在 當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Va<Vs時(shí)，輸出同時(shí)開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號； 當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Vs時(shí)，輸出同時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號。8. -種控溫方法，基于權(quán)利要求1所述的一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)，其特征是:包括 步驟一:通過設(shè)置在室內(nèi)的室內(nèi)溫度傳感器檢測室內(nèi)溫度并向單片機(jī)反饋室內(nèi)溫度信 號Ti; 通過設(shè)置在中空隔層的隔層溫度傳感器檢測中空隔層溫度并向單片機(jī)反饋隔層溫度 信號Tm; 通過設(shè)置在室外的室外溫度傳感器檢測室外溫度并向單片機(jī)反饋室外溫度信號To; 通過設(shè)置在室外的PM2.5傳感器檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號Va; 通過通訊裝置與空調(diào)系統(tǒng)的控制面板通訊w使單片機(jī)獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài) 為制冷或制熱； 步驟二：當(dāng)單片機(jī)獲知空調(diào)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時(shí)，發(fā)出制冷信號； 將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外溫度信號To比 較，得到溫度比較結(jié)果； 將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較得到空氣質(zhì)量比較結(jié)果； 結(jié)合空氣質(zhì)量比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 當(dāng)單片機(jī)獲知空調(diào)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)時(shí)，發(fā)出制熱信號； 將室內(nèi)溫度信號Ti與隔層溫度信號Tm比較，將隔層溫度信號Tm與室外溫度信號To比 較，得到溫度比較結(jié)果； 將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較得到空氣質(zhì)量比較結(jié)果； 結(jié)合空氣質(zhì)量比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口和通風(fēng)口的啟閉方案生成并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號； 步驟Ξ:通過在中空隔層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上設(shè)置溫控裝置，由溫控裝置響應(yīng)于制冷 信號制冷，響應(yīng)于制熱信號制熱； 通過驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)于控制信號驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)開啟或關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口 W執(zhí) 行對應(yīng)的啟閉方案。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控溫方法，其特征是：步驟一中，還包括通過通訊裝置與空調(diào) 系統(tǒng)的控制面板通訊W使單片機(jī)獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為待機(jī)； 步驟二中，還包括當(dāng)單片機(jī)獲知空調(diào)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，向溫控裝置發(fā)送待機(jī)信號； 并在 當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Va<Vs時(shí)，輸出同時(shí)開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號； 當(dāng)空氣質(zhì)量比較結(jié)果為Vs時(shí)，輸出同時(shí)關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號。10.-種一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，包括一體化的單元式模塊，單元 式模塊在幕墻安裝結(jié)構(gòu)上一體式安裝，單元式模塊包括內(nèi)層玻璃和外層玻璃，內(nèi)層玻璃和 外層玻璃之間為中空隔層，外層玻璃的上部設(shè)有排風(fēng)口，下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，其特征是： 所述排風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口均設(shè)有用于啟閉的啟閉機(jī)構(gòu)； 所述一體化空氣質(zhì)量感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機(jī)，所述單片機(jī)禪接有 隔層溫度傳感器，設(shè)置在中空隔層，用于檢測中空隔層溫度并向單片機(jī)反饋隔層溫度 信號Tm; 室外溫度傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外溫度并向單片機(jī)反饋室外溫度信號To; PM2.5傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外空氣質(zhì)量并向單片機(jī)反饋空氣質(zhì)量信號Va; 驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置在啟閉機(jī)構(gòu)上，受控于單片機(jī)W驅(qū)動(dòng)啟閉機(jī)構(gòu)啟閉； 所述單片機(jī)內(nèi)部具有： 空氣質(zhì)量比較單元，將空氣質(zhì)量信號Va與預(yù)設(shè)的安全空氣質(zhì)量信號Vs比較； 溫控單元，設(shè)置于中空層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上，受單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)制冷模式或制熱 模式并結(jié)合風(fēng)口啟閉方案W實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)中空層的溫度使中空層溫度維持在預(yù)設(shè)溫度信號Τχ， 所述的方案包括 當(dāng)Va大于等于Vs時(shí)，單片機(jī)控制啟閉機(jī)構(gòu)關(guān)閉； 當(dāng)Va小于Vs時(shí)，單片機(jī)具有W下Ξ種運(yùn)行策略： 運(yùn)行策略一、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度Το>25攝氏度且To>Tm>Tx時(shí)，單片 機(jī)控制啟閉機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使得進(jìn)風(fēng)口 W及排風(fēng)口開啟，在煙畫效應(yīng)的作用下帶走一部分熱量 W降低中空層的溫度直至Tm趨于一穩(wěn)定值，若Tm>Tx，則單片機(jī)控制進(jìn)風(fēng)口 W及排風(fēng)口關(guān) 閉并強(qiáng)制啟動(dòng)溫控單元進(jìn)行制冷模式，使得化=Τχ; 運(yùn)行策略二、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To為22-25攝氏度時(shí)，單片機(jī)控制進(jìn)風(fēng) 口 W及排風(fēng)口開啟，W實(shí)現(xiàn)循環(huán)通風(fēng)，使得化=Τχ; 運(yùn)行策略Ξ、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度Το<22攝氏度時(shí)，單片機(jī)控制啟閉機(jī) 構(gòu)動(dòng)作，使得進(jìn)風(fēng)口 W及排風(fēng)口處于關(guān)閉狀態(tài)，并啟動(dòng)溫控單元進(jìn)行制熱模式，使得Tm = Τχο
【文檔編號】F24F11/00GK106088426SQ201610649349
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月9日 公開號201610649349.7, CN 106088426 A, CN 106088426A, CN 201610649349, CN-A-106088426, CN106088426 A, CN106088426A, CN201610649349, CN201610649349.7
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