[发明专利]内置式全自动控制遮阳双层玻璃窗的控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于一种玻璃窗遮阳的控制技术。

背景技术

我国建筑面积2006年已经突破400亿平方米。建筑能耗在社会总商品能耗，已经达到了23.1％。近几年来，我国建筑能耗随着城市化率的提高、经济的发展和人民生活水平的提高而不断增长。比如，1996年到2006，建筑总商品能耗从2.3亿吨标准煤，增长到5.63亿标准煤，增加了1.3倍。在增加的能耗中，北方地区的采暖能耗和南方地区的空调能耗是增长的最快的两个因素。北方城镇的采暖年能耗从0.72亿吨标准煤增长到1.43亿吨(2006)标准煤。在南方，随着空调的全面普及，2006年中国城镇的空调总能耗已经达到310亿度电，折合为1050万标准煤。

建筑能耗的迅速增长，对节能环保的建筑材料提出了新的要求。在建筑能耗中，窗户的热损失是最大的。窗户的特性是透光性好，但是保温性能差。大玻璃的房间，在晴朗的天气里，阳光直射得热量很大。在阴天，通过窗体的散热损失要比墙体大得多。如果想降低房间的空调采暖负荷的话，这就要求对窗体的阳光得热做主动性控制。夏天尽量屏蔽阳光在室外，降低室内得热。冬天，尽量让更多的阳光进来，提高室内得热。解决这个问题的一个办法就是用主动式遮阳系统。

主动式遮阳系统的构造形式最早出现在20世纪的欧洲。其目的是解决大面积的玻璃幕墙和窗体在夏季过多得热，而在冬季过多失热的问题。主要的做法是在玻璃窗或者幕墙外面在增设一套遮阳系统。遮阳系统如果是固定死了系统，则是传统意义上的被动式遮阳系统，比如建筑挑檐，遮阳棚。被动式系统，比较简单，但是在冬天需要阳光的时候，阳光也被遮蔽了。另外被动式遮阳系统，在太阳高度角较低的时候，无法避免室内的眩光。主动式遮阳不同于被动式遮阳的原因是遮阳是根据太阳的角度和冷暖的需求进行调节了。冬天需要阳光的时候，遮阳系统打开。夏天需要遮蔽阳光的时候，遮阳系统关闭。这样既可以保证冬暖夏凉，有能够根据太阳的角度有效地控制眩光，以满足室内照度需求。

但是主动式遮阳系统在我国还没有得到广泛的采用，主要有几个原因：

一是控制难，主动式系统的控制部件，在室外，日晒雨淋。容易发生故障。

二是，对于既有建筑，无法安装主动式系统。20世纪80年代以来，我国广泛地采用了玻璃幕墙结构的建筑。这些建筑冬冷夏热，完全要靠机械空调和采暖系统维护室内的舒适要求。消耗大量的能源。但是，由于建筑立面美观的要求，无法安装遮阳系统。

三是，传统的外置式主动遮阳系统，清洗困难。大量集灰，严重影响建筑的美观。常常被业主放弃。

四是，外置式主动遮阳系统没有解决窗体的传热问题。保温性能较差的窗户在冬季会丢失大量的热量于室外。

外置式主动性遮阳系统，没有解决冬天利用太阳光得热的问题。在冬季，为了避免室内阳光直射而引起的眩光不适。遮阳系统常常也必须处于关闭状态。白白浪费了阳光热量。

发明内容

本发明的目的是提供一种内置式全自动控制遮阳双层玻璃窗的控制方法及装置，以解决传统的主动式遮阳系统存在的易出现故障、不适于安装在既有建筑物上和不美观等技术问题。

本发明所述的内置式全自动控制遮阳双层玻璃窗的控制方法：在双层玻璃的窗体内悬挂有遮阳的百叶帘，利用设置在窗体外的光照感应器和设置在窗体内的温度感应器检测光照强度和室内温度高低，将信号传给微处理器组成的执行器控制器，根据光照、温度的输入数值，输出不同的控制参数给百叶帘的高度控制执行器和百叶角度控制执行器，令百叶处在适应的遮光朝向、角度和处在适当的提升开启高度位置。

本发明所述的内置式全自动控制遮阳双层玻璃窗的结构包括：窗体和遮阳全自动控制电路两部分；所述窗体包括具有双层玻璃的窗体、安装在双层玻璃之间的内置遮阳百叶窗体；所述遮阳全自动控制电路包括百叶高度控制执行器、百叶角度控制执行器、执行器控制器、光照感应器、温度感应器和直流电源；所述百叶高度控制执行器和百叶角度控制执行器的输出端分别与百叶窗的百叶角度和提升控制拉线转轴连接，所述执行器控制器为微电脑电路，执行器控制器的输入端接有光照感应器和温度感应器，输出端接有百叶高度控制执行器、百叶角度控制执行器；所述百叶高度控制执行器、百叶角度控制执行器均由执行电机和电机驱动电路组成。

如上所述的内置式全自动控制遮阳双层玻璃窗，所述的直流电源由太阳能光伏板、充电电池及充电电路组成。

如上所述的内置式全自动控制遮阳双层玻璃窗，所述遮阳百叶的两面涂有不同的反射材料，即对阳光的低反射率的百叶镀层和高反射率的百叶镀层；低反射率的百叶面采暖时对外，高反射率表面制冷时对外。