[发明专利]智能窗体及其控制方法

说明书

本发明提供了一种智能窗体及其控制方法，本发明能够根据入射光线的角度智能调节光线反射到顶棚的位置，在顶棚形成的光源再通过漫反射给室内提供自然采光照明。该窗体可以避免自然光直接照射工作区域形成的眩光，将自然光通过窗体射到顶棚，形成漫反射光源，增强室内太阳光线的利用率，进一步降低人工照明能耗。

技术领域

本发明涉及一种智能窗体及其控制方法。

背景技术

我国建筑数量众多、规模庞大，建筑能耗已近全社会能耗的1/3，建筑能耗主要由空调、照明、办公设备能耗等几部分组成，其中照明能耗约占建筑全年总能耗的20％～30％。照明能耗居高不下主要是因为无法合理利用自然采光，使得人工照明的大量使用，照明能耗急剧增加。

目前，在室外自然光线充足的时候，天然采光的利用率并不高，一方面是因为太阳光线透过窗户直射工作区域导致眩光严重，影响用眼的舒适度，只能通过拉上窗帘来削弱眩光的影响，导致室内光线弱，最后通过人工照明来弥补；另一方面是建筑内区的天然采光覆盖区域很小，可利用性差。

太阳东升西落，太阳高度角与方位角随时间的推移发生着变化，如要实现良好的眩光控制，保障室内光环境的稳定，眩光控制设施应能够实时的随着太阳光线的移动自动进行调节。当前某些调节入射光线的窗组按照统一固定的角度进行调节，不能实时随太阳轨迹的变化满足室内眩光控制的需求，保障室内光环境的稳定，造成人员舒适度下降，自然采光利用率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能窗体及其控制方法。

为解决上述问题，本发明提供一种智能窗体，包括：

数据采集系统，用于采集当前环境实时的位置和时间数据；

数据处理系统，包括与所述数据采集系统连接的太阳高度角计算模块和与所述太阳高度角计算模块连接的中央处理系统，其中，所述太阳高度角计算模块，用于根据当前环境实时的位置和时间数据计算出当前实时太阳高度角，中央处理系统用于根据当前实时太阳高度角计算出太阳轨迹，并基于所述太阳轨迹得出调节太阳光反射入室内的角度的控制命令并传输给反射板控制系统；

设置于房间的墙体上的与所述中央处理系统连接的反射板控制系统，用于基于接收到的所述控制命令控制太阳光反射入所述房间的室内的顶棚的位置。

进一步的，上述智能窗体中，所述数据采集系统包括经纬度、日期和时间采集器。

进一步的，上述智能窗体中，所经纬度采集器为GPS传感器。

进一步的，上述智能窗体中，所述反射板控制系统包括：

设置于房间的墙体的外表面透光玻璃层和内表面透光玻璃层；

设置于所述外表面透光玻璃层和内表面透光玻璃层之间的固定支架；

从上至下按预设间隔设置于所述固定支架上的转轴；

反射板，每个转轴上连接有一块反射板，所述反射板用于将太阳光反射入所述房间的室内的顶棚；

与所述转轴连接的电机；

分别与所述电机和中央处理系统连接的电机控制模块。

进一步的，上述智能窗体中，所述中央处理系统，用于根据基于所述太阳轨迹得出入射光线的角度依次通过电机控制模块、电机、转轴控制反射板调节光线反射到顶棚的位置，使得顶棚形成的光点不随室外光的太阳线而变化。

根据本发明的另一面，还提供一种智能窗体的控制方法，包括：

数据采集系统采集当前环境实时的位置和时间数据；

数据处理系统的太阳高度角计算模块，根据当前环境实时的位置和时间数据计算出当前实时太阳高度角；