本發(fā)明涉及采光天棚，特別涉及一種溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚及控溫方法。

背景技術(shù)：

采光天棚，又稱采光頂，是建筑屋頂?shù)囊环N形式，現(xiàn)代化建筑很多都采用了采光天棚，如大型商場、辦公樓等建筑，這類建筑對其內(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，采光天棚作為室內(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。

順應(yīng)上述趨勢，雙層采光天棚逐漸進(jìn)入人們的視野，圖7示意了現(xiàn)有技術(shù)中的一種雙層采光天棚，它包括內(nèi)層玻璃1、外層玻璃2以及兩者之間形成的中空層3，中空層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，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，但是這種雙層采光天棚，空調(diào)系統(tǒng)在開啟制冷或制熱時能耗依舊較大，節(jié)能性能不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的一是提供一種溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，其具有更為節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，包括分體式設(shè)置的內(nèi)側(cè)玻璃、外側(cè)玻璃，所述的內(nèi)側(cè)玻璃與外側(cè)玻璃分別獨(dú)立的安裝在天棚安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外側(cè)，所述的內(nèi)側(cè)玻璃以及外側(cè)玻璃之間形成獨(dú)立的中空層，所述的中空層的兩側(cè)設(shè)有循環(huán)風(fēng)口，所述的溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚還包括單片機(jī)，所述的單片機(jī)耦接有：

第一啟閉機(jī)構(gòu)， 用于控制循環(huán)風(fēng)口的啟閉；

室外溫度傳感器，設(shè)置于室外，用于檢測室外的溫度并輸出溫度信號To；

中空層溫度傳感器，設(shè)置于中空層，用于檢測中空層溫度并輸出溫度信號Tm；

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)口啟閉的方案以實(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：

運(yùn)行策略一、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To＞25攝氏度時，當(dāng)To＞Tm＞Tx時，單片機(jī)控制第一啟閉機(jī)構(gòu)動作，使得循環(huán)風(fēng)口開啟，在循環(huán)風(fēng)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)控制循環(huán)風(fēng)口關(guān)閉并強(qiáng)制啟動溫控單元進(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，單片機(jī)控制循環(huán)風(fēng)口處于常開狀態(tài)，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，單片機(jī)控制第一啟閉機(jī)構(gòu)動作，使得循環(huán)風(fēng)口處于關(guān)閉狀態(tài)，并強(qiáng)制啟動溫控單元進(jìn)行制熱模式，使得Tm＝Tx。

通過采用上述技術(shù)方案，將該采光天棚裝飾在建筑物的頂部，通過溫度傳感器檢測室外溫度以及中空層溫度以及結(jié)合循環(huán)風(fēng)口的啟閉情況選擇使中空層溫度保持在預(yù)設(shè)溫度信號Tx的控制方式，當(dāng)處于制冷模式時，打開循環(huán)風(fēng)口使得中空層內(nèi)的空氣進(jìn)行循環(huán)，降低一部分的熱量后再通過空調(diào)強(qiáng)制制冷使得中空層的溫度通過空調(diào)維持在預(yù)設(shè)溫度Tx，就相當(dāng)于給建筑物增加了一層恒溫保溫層，可以有效防止室內(nèi)熱量的散失，由于外側(cè)玻璃為雙層玻璃，在夏天的時候可以有效減小太陽的輻射，有效阻隔室外熱量進(jìn)入到中空層內(nèi)，進(jìn)而降低中空層的制冷功耗，同時內(nèi)側(cè)玻璃為單層玻璃的設(shè)置也使得中空層內(nèi)的熱量的往室內(nèi)傳遞，而不會往室外傳遞進(jìn)一步降低制冷功耗；在冬天室外溫度較低的時候，由于雙層玻璃的作用也可以有效具有更好的保溫效果，中空層內(nèi)形成溫室效應(yīng)，可以降低制熱的功耗；有恒溫保溫層的存在可以阻隔室外溫度對室內(nèi)溫度的影響，使得室內(nèi)溫度能長期保持在某一溫度，不需要頻繁的啟動室內(nèi)空調(diào)，以達(dá)到節(jié)能的效果。

作為優(yōu)選的，所述的內(nèi)側(cè)玻璃設(shè)有通風(fēng)口，所述的通風(fēng)口上設(shè)有用于開啟或者關(guān)閉的第二啟閉機(jī)構(gòu)。

通過采用上述技術(shù)方案，單片機(jī)控制通風(fēng)口的啟閉更為簡單方便。

作為優(yōu)選的，所述的第一啟閉機(jī)構(gòu)以及第二啟閉機(jī)構(gòu)為電動百葉窗。

通過采用上述技術(shù)方案，電動百葉窗的控制方式更為方便簡單。

作為優(yōu)選的，所述的中空層溫度傳感器為多個且分別設(shè)置于內(nèi)側(cè)玻璃以及外側(cè)玻璃上。

通過采用上述技術(shù)方案，可以使得中空層溫度傳感器檢測的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。

作為優(yōu)選的，還包括用于將采光天棚安裝到建筑物上的安裝結(jié)構(gòu)，所述的安裝結(jié)構(gòu)包括固定于建筑物上的固定座、連接相鄰內(nèi)側(cè)玻璃之間的安裝框以及連接安裝框與固定座之間的第一角碼。

通過采用上述技術(shù)方案，可以更為方便的將該采光天棚安裝在建筑物上。

作為優(yōu)選的，所述的安裝框包括用于與建筑物連接的橫梁、用于夾持玻璃的壓條以及連接在壓條外部的外框。

通過采用上述技術(shù)方案，這種方式可以使得幕墻安裝更加簡單方便。

作為優(yōu)選的，所述的壓條中部通過螺栓與橫梁連接，所述壓條兩側(cè)的端面向內(nèi)凹陷形成卡槽，所述外框兩側(cè)的內(nèi)端面向內(nèi)凸出形成與卡槽配合的卡塊。

通過采用上述技術(shù)方案，壓條通過螺栓擰緊的過程中，可能會使中部過度受力而導(dǎo)致兩端翹起降低中空層的密封性能，增加中空層熱量的散失提高耗能；而當(dāng)壓條兩端卡在外框可以在壓條中部過度受力時有效防止壓條兩端翹起以提高密封性能，從而減小中空層熱量的散失。

作為優(yōu)選的，所述的中空層溫度傳感器型號為DS18B20。

通過采用上述技術(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)。

作為優(yōu)選的，所述的壓條中部與橫梁之間連接有密封條。

通過采用上述技術(shù)方案，可以提高兩者之間連接的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的二是提供一種控溫方法，其具有更為節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的二是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種控溫方法，其運(yùn)用了上述的溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚；包括，

按季節(jié)不同，采光天棚主動執(zhí)行三種運(yùn)行策略，并對應(yīng)三種系統(tǒng)運(yùn)行模式；單片機(jī)可選擇執(zhí)行環(huán)境實(shí)時監(jiān)測驅(qū)動和手動輸入驅(qū)動的兩種工作模式，實(shí)現(xiàn)對采購天棚的自主溫控操作或單獨(dú)溫控操作 ；

所述的三種運(yùn)行策略依據(jù)三種季節(jié)工況對應(yīng)執(zhí)行三種運(yùn)行模式，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)口啟閉的以實(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；其中預(yù)設(shè)溫度信號Tx為22-25攝氏度的某一溫度值；

運(yùn)行策略一、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To＞25攝氏度時，當(dāng)To＞Tm＞Tx時，單片機(jī)控制第一啟閉機(jī)構(gòu)動作，使得循環(huán)風(fēng)口開啟，在循環(huán)風(fēng)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)控制循環(huán)風(fēng)口關(guān)閉并強(qiáng)制啟動溫控單元進(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，單片機(jī)控制循環(huán)風(fēng)口處于常開狀態(tài)，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，單片機(jī)控制第一啟閉機(jī)構(gòu)動作，使得循環(huán)風(fēng)口處于關(guān)閉狀態(tài)，并強(qiáng)制啟動溫控單元進(jìn)行制熱模式，使得Tm＝Tx。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：該采光天棚安裝在建筑物的頂部，就相當(dāng)于給建筑物裹上了一層保溫層，可以減小外界環(huán)境對室內(nèi)溫度的影響，在冬季時可以有效防止室內(nèi)溫度的散失，使得即使室內(nèi)溫度能長時間維持在某一溫度，而不需要經(jīng)常性的啟動室內(nèi)空調(diào)；在夏季的時候有保溫層的存在可以阻隔室外高溫對室內(nèi)低溫的影響，使得室內(nèi)溫度能長期保持在某一溫度，不需要頻繁的啟動室內(nèi)空調(diào)，以達(dá)到節(jié)能的效果；當(dāng)通過溫控單元以循環(huán)風(fēng)口啟閉結(jié)合的方式，可以使得中空層達(dá)到恒溫更為節(jié)能。

附圖說明

圖1為實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的A部放大圖;

圖3是圖1中的B部放大圖；

圖4是電路控制圖；

圖5為實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、內(nèi)側(cè)玻璃； 2、外側(cè)玻璃； 3、中空層；4、空調(diào)； 52、中空層溫度傳感器；52a、中空層溫度傳感器；52b、中空層溫度傳感器；52c、中空層溫度傳感器；6、密封條；71、固定座； 721、橫梁；7211、主體；722、壓條；7221、卡槽；723、外框；7231、卡塊；7232、第二凸塊；73、第一角碼；74、立柱；107、墻體。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：參見圖1，一種溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚系統(tǒng)，包括機(jī)械部分以及電路部分，該智能恒溫采光天棚系統(tǒng)所采用的內(nèi)側(cè)玻璃1為單層玻璃，外側(cè)玻璃2為中空雙層玻璃，單層玻璃以及雙層玻璃安裝在建筑物頂部，單層玻璃、雙層玻璃以及建筑物之間形成一個中空層 3，中空層3兩側(cè)設(shè)有循環(huán)風(fēng)口21；循環(huán)風(fēng)口21上設(shè)有第一啟閉機(jī)構(gòu)，在內(nèi)側(cè)玻璃1上設(shè)置通風(fēng)口11，在通風(fēng)口11上述設(shè)置第二啟閉機(jī)構(gòu)，并在中空層內(nèi)設(shè)置一個溫控單元，如此設(shè)置就使得中空層 3內(nèi)空氣形成循環(huán)而不會與外界的空氣進(jìn)行氣流交換，更為節(jié)能。

參見圖4所示，該采光天棚的電路部分，單片機(jī)型號為AT89C51其中輸入端耦接中空層溫度傳感器52以及室外溫度傳感器51，輸出端耦接第一啟閉機(jī)構(gòu)以及溫控單元其中中空層溫度傳感器52以及室外溫度傳感器的型號為DS18B20，溫控單元為變頻空調(diào)4。

此外，當(dāng)然可以將變頻空調(diào)4設(shè)置在中空層3外側(cè)，然后將變頻空調(diào)4的進(jìn)風(fēng)口以及出風(fēng)口均連接在中空層3內(nèi)，如此設(shè)置就使得中空層 3內(nèi)空氣形成循環(huán)而不會與外界的空氣進(jìn)行氣流交換，更為節(jié)能。

中空層溫度傳感器52設(shè)置于內(nèi)側(cè)玻璃1上，用于檢測中空層3溫度并向單片機(jī)反饋輸出中空層3內(nèi)溫度信號Tm。

室外溫度傳感器51設(shè)置于外側(cè)玻璃 2上，用于檢測室外的溫度并向單片機(jī)反饋輸出室外溫度信號To。

溫控單元根據(jù)單片機(jī)接收該溫度信號Tm與預(yù)設(shè)溫度信號Tx進(jìn)行比較從而控制空調(diào)4制冷或制熱使中空層3溫度維持在預(yù)設(shè)溫度信號Tx。

通過單片機(jī)接收溫度信號To以及溫度信號Tm與單片機(jī)設(shè)定的預(yù)設(shè)溫度信號Tx比較以選擇控制中空層3恒溫溫度等于預(yù)設(shè)溫度信號Tx的最優(yōu)控溫方式，以起到更為節(jié)能的效果。

在節(jié)能原理：從兩個方面體現(xiàn)節(jié)能，其一在建筑物裝修的時候，將該溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚裝飾在建筑物的頂部，相當(dāng)于給建筑物裹上保溫層以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，其二是對中空層3達(dá)到恒溫的方式進(jìn)行節(jié)能。

其一、該溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)天棚，包裹在建筑物的頂部，就相當(dāng)于給建筑物裹上了一層保溫層，可以減小外界環(huán)境對室內(nèi)溫度的影響，在冬季時可以有效防止室內(nèi)溫度的散失，使得即使室內(nèi)溫度能長時間維持在某一溫度，而不需要經(jīng)常性的啟動室內(nèi)空調(diào)；在夏季的時候有保溫層的存在可以阻隔室外高溫對室內(nèi)低溫的影響，使得室內(nèi)溫度能長期保持在某一溫度，不需要頻繁的啟動室內(nèi)空調(diào)，以達(dá)到節(jié)能的效果；此外該方式還可以代替室內(nèi)空調(diào)。

其二、對中空層3恒溫方式的選擇。

具體如下：具體說明，按季節(jié)不同，采光天棚主動執(zhí)行三種運(yùn)行策略，并對應(yīng)三種系統(tǒng)運(yùn)行模式；單片機(jī)可選擇執(zhí)行環(huán)境實(shí)時監(jiān)測驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)對采光天棚的自主溫控操作或單獨(dú)溫控操作 ；

三種運(yùn)行策略依據(jù)三種季節(jié)工況對應(yīng)執(zhí)行三種運(yùn)行模式，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)口啟閉的以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)中空層3的溫度使中空層3溫度維持在預(yù)設(shè)溫度信號Tx；其中預(yù)設(shè)溫度信號Tx為22-25攝氏度的某一溫度值；本實(shí)施例中預(yù)設(shè)溫度信號Tx取22攝氏度。

運(yùn)行策略一、在室外溫度傳感器51檢測到環(huán)境溫度To＞25攝氏度時，當(dāng)To＞Tm＞Tx時，單片機(jī)控制第一啟閉機(jī)構(gòu)動作，使得循環(huán)風(fēng)口21開啟，在循環(huán)風(fēng)的作用下帶走一部分熱量以降低中空層3的溫度直至Tm趨于一穩(wěn)定值,若Tm＞Tx，則單片機(jī)控制循環(huán)風(fēng)口21關(guān)閉并強(qiáng)制啟動溫控單元進(jìn)行制冷模式，使得Tm＝Tx；

運(yùn)行策略二、在室外溫度傳感器51檢測到環(huán)境溫度To為22-25攝氏度時，單片機(jī)控制循環(huán)風(fēng)口21處于常開狀態(tài)，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51檢測到環(huán)境溫度To＜22攝氏度時，單片機(jī)控制第一啟閉機(jī)構(gòu)動作，使得循環(huán)風(fēng)口21處于關(guān)閉狀態(tài)，并強(qiáng)制啟動溫控單元進(jìn)行制熱模式，使得Tm＝Tx。

若當(dāng)檢測到室外溫度To＝預(yù)設(shè)溫度Tx時，單片機(jī)控制第二啟閉機(jī)構(gòu)打開以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。

該實(shí)施例中第一啟閉機(jī)構(gòu)以及第二啟閉機(jī)構(gòu)為電動百葉窗6結(jié)構(gòu)。

更為重要的是由于外側(cè)玻璃 2為雙層玻璃，在夏天的時候可以有效減小太陽的輻射，有效阻隔室外熱量進(jìn)入到中空層3內(nèi)，進(jìn)而降低中空層3的制冷功耗，同時內(nèi)側(cè)玻璃1為單層玻璃的設(shè)置也使得中空層3內(nèi)的熱量的往室內(nèi)傳遞，而不會往室外傳遞進(jìn)一步降低制冷功耗。

此外，為了更一步的提高節(jié)能效果可以將外側(cè)玻璃的雙層玻璃替換成雙層真空玻璃，可以更有效的防止中空層 3的熱量散失到室外。

結(jié)合圖1至圖3對安裝結(jié)構(gòu)做以下說明，固定座71嵌在建筑物墻體107內(nèi)，將橫梁721通過第一角碼73安裝在固定座71上。

左右相鄰內(nèi)側(cè)玻璃1以及外側(cè)玻璃2之間通過橫梁 721以及壓條722的作用實(shí)現(xiàn)固定。

對橫梁721的具體結(jié)構(gòu)作如下說明，主體7211的中部凸出形成連接塊，壓條722通過螺栓與連接塊固定，其中壓條722兩側(cè)的端面向內(nèi)凹陷形成卡槽7221，并在壓條722上設(shè)有一個外框723，外框723兩側(cè)的內(nèi)端面向內(nèi)凸出形成與卡槽7221配合的卡塊7231。

當(dāng)壓條722通過螺栓擰緊的過程中，會使壓條722的中部過度受力而導(dǎo)致兩端翹起而當(dāng)壓條722兩端卡在外框723可以在壓條722中部過度受力時有效防止壓條722兩端翹起以提高密封性能，從而減小中空層3熱量的散失。此外為了進(jìn)一步防止壓條722兩端翹起可以在外框723上設(shè)有第二凸塊7232，當(dāng)外框723蓋合在壓條722上時，第二凸塊7232與壓條722端部抵接。

為了增強(qiáng)中空層3的密封性能，壓條722中部與主體7211之間連接有密封條6。

實(shí)施例二、參見圖5所示，一種溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，與實(shí)施例一的區(qū)別在于，該實(shí)施例中內(nèi)側(cè)玻璃1上并沒有設(shè)置通風(fēng)口11。

實(shí)施例三、一種溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，與實(shí)施例一的區(qū)別在于：可以將空調(diào)4替換成半導(dǎo)體制冷制熱元件以實(shí)現(xiàn)對中空層3溫度的調(diào)節(jié)。

實(shí)施例四、參見圖6所示，一種溫度感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，與實(shí)施例一的區(qū)別在于：將中空層溫度傳感器52設(shè)置為3個，其中中空層溫度傳感器52a設(shè)置在外側(cè)玻璃1左部，中空層溫度傳感器52b設(shè)置在內(nèi)側(cè)玻璃1中部，中空層溫度傳感器52c設(shè)置在外側(cè)玻璃2右側(cè)以進(jìn)一步提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而提高節(jié)能效果。

本具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。