本發(fā)明涉及幕墻領(lǐng)域，特別涉及一體化風(fēng)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)：

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。

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)運行維修費用。

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)熱傳遞速率計算公式：q＝-λA(dt/dx)，λ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，此時室內(nèi)外的熱交換量較大，空調(diào)能耗問題依然顯著，被動性地依靠自然熱效應(yīng)換熱難以取得較好的節(jié)能效果。

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，使幕墻整體主動式換熱實現(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，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，如強風(fēng)來襲，開啟上下端風(fēng)門將使外側(cè)夾層內(nèi)產(chǎn)生強烈的對流，沖擊幕墻結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種一體化風(fēng)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。

本發(fā)明的上述第一目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種一體化風(fēng)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構(gòu)；

所述一體化風(fēng)感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機，所述單片機耦接有室內(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反饋室外溫度信號To；

風(fēng)速傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外風(fēng)速并向單片機反饋風(fēng)速信號Vw；

溫控裝置，設(shè)置在中空隔層內(nèi)的幕墻安裝結(jié)構(gòu)上，受控于單片機以制冷或制熱；

驅(qū)動裝置，設(shè)置在啟閉機構(gòu)上，受控于單片機以驅(qū)動啟閉機構(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；

風(fēng)速比較單元，用于將風(fēng)速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風(fēng)速信號Vs比較得到風(fēng)速比較結(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)時啟動，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)合風(fēng)速比較結(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)時啟動，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)合風(fēng)速比較結(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)動裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號；

所述驅(qū)動裝置響應(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)動啟閉機構(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。

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)合風(fēng)速傳感器檢測到的風(fēng)速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，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，因為天氣、建筑內(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，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間太陽熱輻射時發(fā)生，此時室外環(huán)境溫度相對室內(nèi)、中間隔層較低，同時開啟通風(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，相對較冷的氣流補充入中間隔層內(nèi)，溫控裝置啟動制冷，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)，此時相應(yīng)的啟閉方案也會改變；當(dāng)Ti＞Tm＝To時，中間隔層溫度與室內(nèi)相等，此時煙囪效應(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，此時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，此時室內(nèi)和中間隔層的溫度較高，與Ti＞Tm＞To時同理，開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口；當(dāng)Ti＝Tm＝To時，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，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，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，單片機控制驅(qū)動裝置執(zhí)行對應(yīng)的啟閉方案，整個制冷以及達(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，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，實現(xiàn)節(jié)能，同時在工作模式切換過程中，室外的大風(fēng)環(huán)境作為考慮因素，風(fēng)速作為第一優(yōu)先級，風(fēng)速超標(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。

進(jìn)一步，所述一體化風(fēng)感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括上位機，所述單片機通過總線連接上位機。

采用上述技術(shù)方案，單片機通過總線與上位機信息交互，可以由上位機集中監(jiān)控。

進(jìn)一步，所述啟閉機構(gòu)為百葉窗。

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。

進(jìn)一步，驅(qū)動裝置包括驅(qū)動模塊和電機，所述電機的驅(qū)動軸與百葉窗的轉(zhuǎn)軸連接，所述驅(qū)動模塊耦接并受控于單片機以驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)。

采用上述技術(shù)方案，電機由驅(qū)動模塊驅(qū)動正反轉(zhuǎn)，帶動百葉窗的轉(zhuǎn)軸正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的啟閉。

進(jìn)一步，通訊裝置為無線通訊模塊。

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。

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。

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，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，簡化方案，以及還具有抗干擾能力強，精度高的特點。

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；

所述單片機還包括待機控制單元，用于在狀態(tài)讀取單元讀取到空調(diào)系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時啟動，向溫控裝置發(fā)送待機信號；并在

當(dāng)風(fēng)速比較結(jié)果為Vw＜Vs時，輸出同時開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號；

當(dāng)風(fēng)速比較結(jié)果為Vw≥Vs時，輸出同時關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號。

采用上述技術(shù)方案，當(dāng)空調(diào)待機時，室外環(huán)境允許下，即風(fēng)速比較結(jié)果為Vw＜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。

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。

本發(fā)明的上述第二目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種控溫方法，基于上述的一體化風(fēng)感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)實現(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反饋室外溫度信號To；

通過設(shè)置在室外的風(fēng)速傳感器檢測室外風(fēng)速并向單片機反饋風(fēng)速信號Vw；

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)單片機獲知空調(diào)系統(tǒng)處于制冷狀態(tài)時，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；

將風(fēng)速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風(fēng)速信號Vs比較得到風(fēng)速比較結(jié)果；

結(jié)合風(fēng)速比較結(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)動裝置發(fā)送相應(yīng)的控制信號；

當(dāng)單片機獲知空調(diào)系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)時，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；

將風(fēng)速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風(fēng)速信號Vs比較得到風(fēng)速比較結(jié)果；

結(jié)合風(fēng)速比較結(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)動裝置響應(yīng)于控制信號驅(qū)動啟閉機構(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。

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獲知室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)為待機；

步驟二中，還包括當(dāng)單片機獲知空調(diào)系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，向溫控裝置發(fā)送待機信號；并在當(dāng)風(fēng)速比較結(jié)果為Vw＜Vs時，輸出同時開啟通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號；

當(dāng)風(fēng)速比較結(jié)果為Vw≥Vs時，輸出同時關(guān)閉通風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口的控制信號。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種一體化風(fēng)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。

本發(fā)明的上述第三目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種一體化風(fēng)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構(gòu)；

所述一體化風(fēng)感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機，所述單片機耦接有

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反饋室外溫度信號To；

風(fēng)速傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外風(fēng)速并向單片機反饋風(fēng)速信號Vw；

驅(qū)動裝置，設(shè)置在啟閉機構(gòu)上，受控于單片機以驅(qū)動啟閉機構(gòu)啟閉；

所述單片機內(nèi)部具有：

風(fēng)速比較單元，用于將風(fēng)速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風(fēng)速信號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，受單片機的控制實現(xiàn)制冷模式或制熱模式并結(jié)合風(fēng)口啟閉方案以實現(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)Vw大于等于Vs時，單片機控制啟閉機構(gòu)關(guān)閉；

當(dāng)Vw小于Vs時，單片機具有以下三種運行策略：

運行策略一、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To＞25攝氏度且To＞Tm＞Tx時，單片機控制啟閉機構(gòu)動作，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，則單片機控制進(jìn)風(fēng)口以及排風(fēng)口關(guān)閉并啟動溫控單元進(jìn)行制冷模式，使得Tm＝Tx；

運行策略二、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To為22-25攝氏度時，單片機控制進(jìn)風(fēng)口以及排風(fēng)口開啟，以實現(xiàn)循環(huán)通風(fēng)，使得Tm＝Tx；

運行策略三、在室外溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度To＜22攝氏度時，單片機控制啟閉機構(gòu)動作，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：結(jié)合室內(nèi)、中間隔層以及室外溫度，風(fēng)速檢測結(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，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，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，同時對外界環(huán)境變化具有較好的應(yīng)變能力。

附圖說明

圖1是實施例的剖視示意圖；

圖2是單片機及外圍的電路部分的原理圖；

圖3是實施例的系統(tǒng)簡圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)剖視圖。

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、風(fēng)速傳感器。

具體實施方式

實施例一

參見圖1，一種一體化風(fēng)感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)，包括機械部分和電路部分，機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)軸由電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動正反轉(zhuǎn)以啟閉。

結(jié)合圖1及圖2，電路部分包括單片機，所述單片機連接有安裝在室內(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)上的風(fēng)速傳感器64，用于檢測室外風(fēng)速并向單片機反饋風(fēng)速信號Vw；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，并由單片機控制小型空調(diào)5相應(yīng)地也執(zhí)行制冷或制熱或待機。

本實施例中均采用型號為DS18B20的溫度傳感器，風(fēng)速傳感器64可采用風(fēng)壓式、超聲波式或渦流式風(fēng)速傳感器64，單片機的型號為AT89C51。

單片機將風(fēng)速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風(fēng)速信號Vs比較得到風(fēng)速比較結(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)合風(fēng)速比較結(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；

制冷模式：

制熱模式：

待機模式：

Vw＜Vs時，同時開啟通風(fēng)口11、進(jìn)風(fēng)口21、排風(fēng)口22；

Vw≥Vs時，同時關(guān)閉通風(fēng)口11、進(jìn)風(fēng)口21、排風(fēng)口22；

并由單片機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的三個驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊為電機正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路，以執(zhí)行啟閉方案。

單片機還通過RS232總線連接上位機，參見圖3，當(dāng)室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)啟動時，控制面板發(fā)出控制信號給空調(diào)，同時單片機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)合溫度檢測和風(fēng)速檢測控制機械部分執(zhí)行啟閉方案，溫度檢測和風(fēng)速檢測是實時的，這里的實時實質(zhì)上具有一定時間間隔，依照單片機設(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，也實時改變啟閉方案，在整個室內(nèi)制冷過程或制熱過程或待機過程中，一體化風(fēng)感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)也是動態(tài)的過程，同時單片機通過總線與上位機建立聯(lián)系，多個單片機可以由上位機集中監(jiān)控，使得更大范圍的恒溫節(jié)能控制更便捷的實現(xiàn)。

節(jié)能原理：通過檢測室內(nèi)、隔層、室外的溫度，并結(jié)合風(fēng)速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，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，因為天氣、建筑內(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，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間太陽熱輻射時發(fā)生，此時室外環(huán)境溫度相對室內(nèi)、中間隔層較低，同時開啟通風(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，相對較冷的氣流補充入中間隔層內(nèi)，溫控裝置啟動制冷，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)，此時相應(yīng)的啟閉方案也會改變；當(dāng)Ti＞Tm＝To時，中間隔層溫度與室內(nèi)相等，此時煙囪效應(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，此時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，此時室內(nèi)和中間隔層的溫度較高，與Ti＞Tm＞To時同理，開啟通風(fēng)口11、進(jìn)風(fēng)口21、排風(fēng)口22；當(dāng)Ti＝Tm＝To時，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，溫度將會較快地降低，建立新的穩(wěn)態(tài)，因此關(guān)閉通風(fēng)口11、進(jìn)風(fēng)口21、排風(fēng)口22，幫助新穩(wěn)態(tài)的建立；當(dāng)Ti＝Tm＜To時，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，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，單片機控制驅(qū)動裝置執(zhí)行對應(yīng)的啟閉方案，整個制冷以及達(dá)到目標(biāo)溫度維持的過程，多工作模式自動切換，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，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，實現(xiàn)節(jié)能，而在工作模式切換過程中，室外的大風(fēng)環(huán)境作為考慮因素，由此風(fēng)速作為第一優(yōu)先級，風(fēng)速超標(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。

實施例二

一種一體化風(fēng)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構(gòu)；

所述一體化風(fēng)感應(yīng)智能恒溫生態(tài)幕墻系統(tǒng)還包括單片機，所述單片機耦接有

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反饋室外溫度信號To；

風(fēng)速傳感器64，設(shè)置在室外，用于檢測室外風(fēng)速并向單片機反饋風(fēng)速信號Vw；

驅(qū)動裝置，設(shè)置在啟閉機構(gòu)上，受控于單片機以驅(qū)動啟閉機構(gòu)啟閉；

所述單片機內(nèi)部具有：

風(fēng)速比較單元，用于將風(fēng)速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風(fēng)速信號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，受單片機的控制實現(xiàn)制冷模式或制熱模式并結(jié)合風(fēng)口啟閉方案以實現(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)Vw大于等于Vs時，單片機控制啟閉機構(gòu)關(guān)閉；

當(dāng)Vw小于Vs時，單片機具有以下三種運行策略：

運行策略一、在室外溫度傳感器63檢測到環(huán)境溫度To＞25攝氏度且To＞Tm＞Tx時，單片機控制啟閉機構(gòu)動作，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，則單片機控制進(jìn)風(fēng)口21以及排風(fēng)口22關(guān)閉并啟動溫控單元進(jìn)行制冷模式，使得Tm＝Tx；

運行策略二、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，單片機控制進(jìn)風(fēng)口21以及排風(fēng)口22開啟，以實現(xiàn)循環(huán)通風(fēng)，使得Tm＝Tx；

運行策略三、在室外溫度傳感器63檢測到環(huán)境溫度To＜22攝氏度時，單片機控制啟閉機構(gòu)動作，使得進(jìn)風(fēng)口21以及排風(fēng)口22處于關(guān)閉狀態(tài)，并啟動溫控單元進(jìn)行制熱模式，使得Tm＝Tx。