本發(fā)明涉及采光天棚領(lǐng)域，特別涉及一體化風感應(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入人們的視野，圖4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，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，并且工作模式單一，對外界環(huán)境變化沒有應(yīng)變能力。

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感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，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：

一種一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，包括一體化的單元式模塊，單元式模塊在天棚安裝結(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，其特征是：中空隔層的兩側(cè)邊均分別設(shè)有循環(huán)風口，

內(nèi)層玻璃設(shè)有通風口，所述循環(huán)風口、通風口均設(shè)有用于啟閉的啟閉機構(gòu)；

所述一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚還包括單片機，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；

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

溫控裝置，設(shè)置在中空隔層內(nèi)的天棚安裝結(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；

風速比較單元，用于將風速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風速信號Vs比較得到風速比較結(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)合風速比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定循環(huán)風口和通風口的啟閉方案

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)合風速比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定循環(huán)風口和通風口的啟閉方案

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)合風速傳感器檢測到的風速作為判斷采取何種工作模式的依據(jù)，而要達到更好的節(jié)能效果，關(guān)鍵在于在達到需要的室內(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)負荷以及在達到所需室內(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Ti＞Tm＞To，該情形通常在室內(nèi)通風效果不好，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，同時開啟通風口以及循環(huán)風口，中間隔層內(nèi)形成冷熱氣流循環(huán)，相對較冷的氣流補充入中間隔層內(nèi)，溫控裝置啟動制冷，能進一步促進冷熱氣流循環(huán)，加快降低中間隔層溫度，同時冷氣流也通過通風口進入室內(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)、溫控裝置以及冷熱氣流循環(huán)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Ti＞Tm＝To時，中間隔層溫度與室內(nèi)相等，此時不發(fā)生冷熱氣流循環(huán)，難以使中間隔層降溫，但是室內(nèi)溫度較高，開啟通風口、循環(huán)風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)閉循環(huán)風口，防止室外熱氣流流入中間隔層，開啟通風口，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，開啟通風口、循環(huán)風口；當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)閉通風口、循環(huán)風口，幫助新穩(wěn)態(tài)的建立；當Ti＝Tm＜To時，室外溫度較高，關(guān)閉循環(huán)風口阻熱，關(guān)閉通氣口，幫助快速建立新穩(wěn)態(tài)；當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)閉通風口，避免熱氣流進入室內(nèi)造成室內(nèi)人員不適，開啟循環(huán)風口，通過冷熱氣流循環(huán)使中間隔層降溫；當Ti＜Tm＝To，關(guān)閉通風口、循環(huán)風口，避免熱氣流進入室內(nèi)；當Ti＜Tm＜To，關(guān)閉通風口、循環(huán)風口，避免熱氣流進入中間隔層與室內(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)閉通風口、循環(huán)風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，整個制冷以及達到目標溫度維持穩(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，室外的大風環(huán)境作為考慮因素，風速作為第一優(yōu)先級，風速超標，循環(huán)風口關(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。

進一步，所述一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚還包括上位機，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)通風口、循環(huán)風口的啟閉。

進一步，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

當風速比較結(jié)果為Vw＜Vs時，輸出同時開啟通風口、循環(huán)風口的控制信號；

當風速比較結(jié)果為Vw≥Vs時，輸出同時關(guān)閉通風口、循環(huán)風口的控制信號。

采用上述技術(shù)方案，當空調(diào)待機時，室外環(huán)境允許下，即風速比較結(jié)果為Vw＜Vs，開啟通風口、循環(huán)風口以使室內(nèi)外通風，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感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚實現(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)置在室外的風速傳感器檢測室外風速并向單片機反饋風速信號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；

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

結(jié)合風速比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定循環(huán)風口和通風口的啟閉方案

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；

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

結(jié)合風速比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定循環(huán)風口和通風口的啟閉方案

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)的天棚安裝結(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)閉通風口、循環(huán)風口以執(zhí)行對應(yīng)的啟閉方案。

進一步，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；并在當風速比較結(jié)果為Vw＜Vs時，輸出同時開啟通風口、循環(huán)風口的控制信號；

當風速比較結(jié)果為Vw≥Vs時，輸出同時關(guān)閉通風口、循環(huán)風口的控制信號。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，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：

一種一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，包括一體化的單元式模塊，單元式模塊在天棚安裝結(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，其特征是：中空隔層的兩側(cè)邊均分別設(shè)有循環(huán)風口，所述循環(huán)風口設(shè)有用于啟閉的啟閉機構(gòu)；

所述一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚還包括單片機，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；

風速傳感器，設(shè)置在室外，用于檢測室外風速并向單片機反饋風速信號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：

風速比較單元，用于將風速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風速信號Vs比較；

溫控單元，設(shè)置于中空層內(nèi)的天棚安裝結(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Vw大于等于Vs時，單片機控制啟閉機構(gòu)關(guān)閉；

當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，使循環(huán)風口開啟，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，則單片機控制循環(huán)風口關(guān)閉并啟動溫控單元進行制冷模式，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，單片機控制循環(huán)風口開啟，以實現(xiàn)循環(huán)通風，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，使得循環(huán)風口處于關(guān)閉狀態(tài)，并啟動溫控單元進行制熱模式，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、通風口；2、外層玻璃；21、循環(huán)風口；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、風速傳感器。

具體實施方式

實施例一

參見圖1，一種一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，包括機械部分和電路部分，機械部分包括安裝在建筑頂部的一體化的單元式模塊和由龍骨組成天棚安裝結(jié)構(gòu)，單元式模塊在天棚安裝結(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)的龍骨上安裝有小型空調(diào)5用以制冷或制熱，中空隔層3的兩側(cè)設(shè)有循環(huán)風口21，內(nèi)層玻璃1設(shè)有通風口11，循環(huán)風口21、通風口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)的天棚連接結(jié)構(gòu)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)的天棚連接結(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；安裝在室外的天棚連接結(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；安裝在室外的下部天棚連接結(jié)構(gòu)上的風速傳感器64，用于檢測室外風速并向單片機反饋風速信號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，風速傳感器64可采用風壓式、超聲波式或渦流式風速傳感器64，單片機的型號為AT89C51。

單片機將風速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風速信號Vs比較得到風速比較結(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)合風速比較結(jié)果和溫度比較結(jié)果確定循環(huán)風口21和通風口11的啟閉方案；制冷模式：

制熱模式：

待機模式：

Vw＜Vs時，同時開啟通風口11、循環(huán)風口21；

Vw≥Vs時，同時關(guān)閉通風口11、循環(huán)風口21；

并由單片機生成控制信號分別發(fā)送給設(shè)置在通風口11、循環(huán)風口21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)合溫度檢測和風速檢測控制機械部分執(zhí)行啟閉方案，溫度檢測和風速檢測是實時的，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，天棚一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚也是動態(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)合風速作為判斷采取何種工作模式的依據(jù)，而要達到更好的節(jié)能效果，關(guān)鍵在于在達到需要的室內(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)負荷以及在達到所需室內(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Ti＞Tm＞To，該情形通常在室內(nèi)通風效果不好，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，同時開啟通風口11以及循環(huán)風口21，中間隔層內(nèi)形成冷熱氣流循環(huán)相對較冷的氣流補充入中間隔層內(nèi)，溫控裝置啟動制冷，能進一步促進冷熱氣流循環(huán)，加快降低中間隔層溫度，同時冷氣流也通過通風口11進入室內(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)、溫控裝置以及冷熱氣流循環(huán)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Ti＞Tm＝To時，中間隔層溫度與室內(nèi)相等，此時不發(fā)生冷熱氣流循環(huán)，難以使中間隔層降溫，但是室內(nèi)溫度較高，開啟通風口11、循環(huán)風口21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)閉循環(huán)風口21，防止室外熱氣流流入中間隔層，開啟通風口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，開啟通風口11、循環(huán)風口21；當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)閉通風口11、循環(huán)風口21，幫助新穩(wěn)態(tài)的建立；當Ti＝Tm＜To時，室外溫度較高，關(guān)閉循環(huán)風口21阻熱，關(guān)閉通氣口，幫助快速建立新穩(wěn)態(tài)；當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)閉通風口11，避免熱氣流進入室內(nèi)造成室內(nèi)人員不適，開啟循環(huán)風口21，通過冷熱氣流循環(huán)使中間隔層降溫；當Ti＜Tm＝To，關(guān)閉通風口11、循環(huán)風口21，避免熱氣流進入室內(nèi)；當Ti＜Tm＜To，關(guān)閉通風口11、循環(huán)風口21，避免熱氣流進入中間隔層與室內(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)閉通風口11、循環(huán)風口21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，整個制冷以及達到目標溫度維持的過程，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，室外的大風環(huán)境作為考慮因素，由此風速作為第一優(yōu)先級，風速超標，循環(huán)風口21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

一種一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚，包括一體化的單元式模塊，單元式模塊在天棚安裝結(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，其特征是：中空隔層3的兩側(cè)邊均分別設(shè)有循環(huán)風口21，所述循環(huán)風口21設(shè)有用于啟閉的啟閉機構(gòu)；

所述一體化風感應(yīng)智能恒溫生態(tài)采光天棚還包括單片機，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；

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

風速比較單元，用于將風速信號Vw與預(yù)設(shè)的安全風速信號Vs比較；

溫控單元，設(shè)置于中空層內(nèi)的天棚安裝結(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Vw大于等于Vs時，單片機控制啟閉機構(gòu)關(guān)閉；

當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，使循環(huán)風口21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，則單片機控制循環(huán)風口21關(guān)閉并啟動溫控單元進行制冷模式，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，單片機控制循環(huán)風口21開啟，以實現(xiàn)循環(huán)通風，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，使得循環(huán)風口21處于關(guān)閉狀態(tài)，并啟動溫控單元進行制熱模式，使得Tm＝Tx。