一種智能控制的百葉遮陽系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種智能控制的百葉遮陽系統，溫度傳感器與光照度傳感器將實時感測到的溫度、照度值傳至中央處理器模塊。GPS模塊通過定位功能得到所在地經度、緯度，將經緯度數據通過無線傳輸技術傳至中央處理器，中央處理器結合經緯度數據以及時間數據計算得到所在地實時太陽高度角。再結合接收到的室外實時溫度、照度值，中央處理器進行智能計算，根據設定程序，通過控制電路模塊指導電機進行工作，調節百葉傾角。本發明可以根據外界情況實時、智能的提供高效的遮陽，降低建筑能耗的同時，優化室內環境狀態，提升用戶舒適度。同時又具有安裝靈活,經濟實用，智能調節，可控性好等優點。在大力提倡建筑節能、人性化建筑的今天，非常易于推廣和使用。
【專利說明】
-種智能控制的百葉廬陽系統
技術領域
[0001] 本發明設及智能遮陽領域。
【背景技術】
[0002] 建筑遮陽是改善居民居住環境，有效降低建筑能耗一種重要手段。研究數據表明， 在夏季使用遮陽設施可有效降低太陽對于建筑的直接福射，減少建筑內的福射熱，明顯降 低室內溫度，從而減少夏季空調的工作能耗，因此合理的遮陽是夏季隔熱最有效的節能措 施，同時也是最為立竿見影的節能方法。冬季，室內的熱量通過口窗逸散至室外，形成室內 外的熱交換，是造成室內溫度降低的重要因素。有數據表明通過口窗逸散的熱量可W占建 筑采暖能耗的近35%，合理的設置遮陽設施可一定程度上抑制熱量的散失，減少冬季采暖 能耗。
[0003] 隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，建筑行業高速發展、建筑 能耗不斷增長，建筑節能已成為社會的關注熱點。為了從根本上解決建筑能耗快速增長的 現狀，必須在保持舒適健康的環境條件下大幅度降低建筑單位面積能耗。可見，合理設置建 筑遮陽裝置的重要性不言而喻。
[0004] 其次，建筑遮陽在改善人居環境中也具有重要意義，具有避免眩光、通風、透光、減 噪，增加建筑物美感、阻擋太陽福射等作用。能滿足室內人員對室內照度、舒適性的不同需 求。
[0005] 太陽東升西落，太陽高度角與方位角隨時間的推移時刻發生變化。建筑遮陽作為 阻隔部分太陽福射熱和太陽光線進入室內的有效手段，如要實現良好的遮陽，遮陽設施應 能實時的隨著太陽的移動自動進行調節。當前某些遮陽構件，不能實時隨太陽軌跡的變化 滿足室內工作人員對照度、室內空氣品質的需求，造成人員舒適度下降，導致工作效率降 低。
[0006] 現有技術通常對遮陽簾只有開啟和關閉兩個操作，不能進行動態調節。一些帶有 智能開關的遮陽系統中，根據光照度數據控制遮陽簾的開關，沒有考慮太陽福射得熱等其 他的因素。部分現有系統側重點為保溫，在夏季使用時不利于室內熱量的散發。另外，安裝、 清洗不方便，W及欠缺美觀和成本較高等問題也使得現有的遮陽系統難W普及。

【發明內容】

[0007] 本發明主要解決的技術問題是提供一種智能遮陽控制系統，能夠根據室外綜合天 氣情況，W及室內工作人員的特殊需求智能調節百葉傾角，達到降低建筑能耗、提升室內狀 態、增強人員舒適度等目的。
[000引為實現本發明目的而采用的技術方案是運樣的，一種智能控制的百葉遮陽系統， 包括安裝在窗戶上的電動百葉窗；所述電動百葉窗依靠電機(9巧E動，W改變葉片10的傾 角；
[0009]該系統配置舒適(工況1)、節能(工況2)兩種功能模式，W及自動控制、手動調節兩 種調節方式。
[0010] 參見附圖，自動控制系統包括了溫度傳感器1、光照度傳感器2、GPS模塊3、無線傳 輸模塊4、中央處理器模塊5、按鍵6、通信模塊7、控制電路模塊8、電機模塊9、外部供電模塊 11
[0011] 溫度傳感器(1)和光照度傳感器(2)安裝在窗外，分別采集溫度和照度；
[001^ GPS模塊(3)采集所在地的經締度；
[0013] 中央處理器模塊(5)根據時間和系統所在地的經締度，計算太陽高度角as;
[0014] 優選地，較一般系統增加通信模塊7,人員可通過手機等方式連入網絡，根據實時 測試數據，遠距離設置百葉角度，實現遠程控制。系統配置自動控制與手動調節兩種方式， 手動調節命令通過按鍵6、通信模塊7進行實現。其中，手動調節的級別優先于自動控制。
[0015] 自動控制的場景下，通過設定，系統采用兩種工況工作：
[0016] -、工況1(舒適模式）：
[0017] 光照度采集器(2)采集到室外照度〉= 801ux時，記為時間點ti;從時間點ti開始，光 照度采集器(2)采集到室外照度<801ux時，記為時間點t2;從時間點t2開始，光照度采集器 (2)采集到室外照度〉= 801ux時，記為時間點ti'；W此類推，循環進行；
[0018] 夏季時，時間段ti~t2,系統開啟，通過電機(9巧E動，電動百葉窗的葉片保持與太 陽光線垂直;時間段t2~ti'，系統關閉，并在關閉前調整電動百葉窗打開(百葉窗打開通常 是指葉片全部平行于水平面）；W此類推，循環進行；
[0019] 冬季時，時間段ti~t2,系統開啟，通過電機(9巧E動，電動百葉窗的葉片保持與太 陽光線平行;時間段t2~ti'，系統關閉，并在關閉前調整電動百葉窗關閉（百葉窗關閉，通常 是指將所有葉片調整到最大限度地垂直于水平面，使其完全遮光）；W此類推，循環進行；
[0020] 過渡季時，時間段ti~t2,系統開啟，通過電機(9巧E動，電動百葉窗的葉片保持與 太陽光線平行;時間段t2~ti'，系統關閉，并在關閉前調整電動百葉窗打開；W此類推，循環 進行；
[0021] 二、工況n(節能模式）：
[0022] 根據W下1)~5)步，獲得所述電動百葉窗的葉片與下方窗體的夾角Zl，所述中央 處理器(5)自動進行智能計算，并發送調節命令至控制電路模塊(8)，操縱電機模塊(9)，實 時地調節所述電動百葉窗的葉片與下方窗體的夾角保持為Zl;
[002；3] 1)根據S打。tai.E = Se ? Sf ? SDe,out,計算所述窗戶的外遮陽系數SDe,out;其中：
[0024] SCTDtal,E為窗的綜合遮陽系數，由各地區節能設計標準確定;例如，《夏熱冬冷地區 居住建筑節能設計標準》JGJ 134-2010,綜合遮陽系數可取限值0.4。
[0025] Se為窗玻璃的遮蔽系數，通過實際材料確定；
[0026]
[0027] Sf為窗框對遮陽系數的影響系數，通過實際尺寸確定； 「00281
[0029] 2)根據SDE,〇ut=l-(l-ri)(l-rf)，計算遮陽裝置輪廓透光比n;其中，rf為遮陽裝置 構造透光比，為陰影部分在給定的典型太陽入射角時的透射太陽能的比例;對于金屬或其 它非透明材料制化A々巧?日4^考構造，rf取常規值0.15。
[0030] 3)根^
計算遮陽裝置輪廓在窗面上陰影面積Al,其中，A為窗總面積，可 通過實際尺寸確定；
[0031] 4)計算出每個葉片在窗面上的投影寬適
[0032] 5)根據 <
解出所述電動百 葉窗的葉片與下方窗體的夾角Zl和長度值b;其中，百葉葉片的個數為n、長度為L、寬度為 曰O
[0033] 本發明的有益效果是:能夠根據外界環境條件的變化，動態的運行系統操作，為用 戶提供舒適的狀態，優化性能的同時又節約了能源;配備舒適、節能兩種功能模式，W及自 動、手動兩種調節方式，滿足用戶的不同需求;增加通信模塊，為用戶遠距離操作提供可能， 提升用戶體驗;將實時太陽高度角、方位角，溫度、光照度作為考慮因素，提高百葉角度調節 的準確性。
[0034] 本發明的技術效果是毋庸置疑的。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發明智能遮陽控制系統。圖中包含W下11個部分，溫度傳感器1，光照度傳 感器2，GPS定位3，無線傳輸模塊4，中央處理器模塊5，按鍵6，通信模塊7，控制電路模塊8，電 機模塊9，百葉10，外部供電模塊11。
[0036] 圖2為系統流程圖。系統開啟后，傳感器監測數據、GPS數據通過無線傳輸模塊4傳 至中央處理器5。中央處理器5進行智能計算，通過GI^模塊3、時間數據計算出所在地實時太 陽高度角、方位角。然后進行模式選擇，如若選擇舒適模式，首先根據溫度傳感器1采集到的 室外溫度，利用候平均氣溫法分出夏季、冬季、過渡季。再根據光照度傳感器2采集到的室外 照度，區分出tl、t2與ti'。中央處理器5根據既定程序，發送相應信號至控制電路，通過操縱 電機改變百葉角度。流程結束。如若選擇節能模式，首先確定所在地建筑綜合遮陽系數設計 值，中央處理器5通過智能計算，根據公式及已知數值依次計算得到外遮陽系數、遮陽裝置 輪廓透光比、遮陽裝置在窗面上的陰影面積、百葉需維持的角度。由于太陽軌跡隨著時間的 改變而實時發生變化，中央處理器可W固定的時間間隔，判斷當前百葉角度是否需要調節。 如若此刻百葉角度不等于計算得到的需要維持的百葉角度，則需要調節，中央處理器5發送 調節命令至控制電路模塊8,操縱電機模塊9調節百葉10至此刻需要維持的角度;如若相等， 則不需要調節，流程結束。
[0037] 圖3為工況I的條件下，夏季系統開啟時，葉片與太陽光線的示意圖。即，需要調整 百葉葉片與太陽光線垂直。中央處理器5W固定的時間間隔自動發送調節命令至控制電路 模塊8,操縱電機模塊9改變百葉10角度，此時百葉葉片與其下方窗體形成的角度Zl=太陽 高度角Zas。
[0038] 圖4為工況1的條件下，冬季、過渡季系統開啟時，葉片與太陽光線的示意圖。即，需 要調整百葉葉片與太陽光線平行。中央處理器5W固定的時間間隔自動發送調節命令至控 制電路模塊8,操縱電機模塊9改變百葉10角度，此時百葉葉片與其下方窗體形成的角度Zl = 90°+Zas。
[0039] 圖5為工況2條件下，葉片與太陽光線的示意圖。即，計算得到百葉角度Zl后，判斷 當前百葉角度是否等于計算得到的需要維持的百葉角度Z1。如果不相等，則需要調節，中 央處理器5W固定的時間間隔發送調節命令至控制電路模塊8,操縱電機模塊9調節百葉10 至此刻需要維持的角度Zl;如若相等，則不需要調節，流程結束。
[0040] 圖6為系統結構示意圖。相對位置合適即可，不局限于此。圖中，溫度傳感器1、光照 度傳感器2、GPS定位3、電機模塊9、百葉10位于室外;無線傳輸模塊4、中央處理器模塊5、按 鍵6、通信模塊7、控制電路模塊8、外部供電模塊11位于室內。
【具體實施方式】
[0041] 下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不應該理解為本發明上述主題范圍僅 限于下述實施例。在不脫離本發明上述技術思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣 用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發明的保護范圍內。
[0042] 值得說明的是，在計算太陽高度角as時：
[0043] Sinas = Sin 巫 sinS+cos 巫 cosScosw (1)
[0044] 式中：〇-當地地理締度，通過G蝴i塊3采集；
[0045] 5-赤締角，S = 23.45sin[360X(284+n)/365];n為一年中的日期序號，元旦為l， 一年中最后一天為365(罔年為366天），由中央處理器5內置的時間數據確定；
[0046] 時角，《 = (m-12)X15;m為太陽時，單位為h，m =北京時間巧-4(120-L);E為 時差，單位為min,北京時間、時差由中央處理器5內置的時間數據確定;L為當地經度，通過 GPS模塊3采集。
[0047] 由此，通過GPS定位系統3,得到當地經度、締度;加上時間數據，可計算出當地實時 太陽高度角。加入高度角角作為考慮因素，能更全面的反映室外綜合天氣情況。
[0048] 系統數據采用無線傳輸的方式，沒有接線干擾，便于安裝拆卸。
[0049] 系統配置舒適、節能兩種功能模式。用戶可根據實際需求自行選擇。兩種模式的具 體調節方式如下；
[0050] (1)工況1(舒適模式）
[0051] 根據溫度采集器1監測到的室外溫度數據，采用候溫劃分法區分出系統所在地夏 季、冬季、過渡季。W候平均氣溫作為劃分四季的溫度指標。其中，五天為一候，即候平均氣 溫為連續五天的日平均氣溫的均值。當候平均氣溫穩定在22°C W上時為夏季開始，候平均 氣溫穩定在l〇°C W下時為冬季開始，候平均氣溫在10~22°C之間為過渡季。
[0052] 根據光照度采集器2監測到的室外照度數據，劃分晝夜。當室外照度〉= 801ux時， 系統判定為白天，此時的時間記為ti;當室外照度<801ux時，系統判定為夜晚，此時的時間 記為t2。第二天的tl記為tl'。系統晚上到設定時間t2時會自動關閉，停止運行；白天tl時再自 動開啟。運樣可減少不必要的運行能耗。
[0053] 系統在開啟期間，W固定的時間間隔自動調節百葉角度。時間間隔可由系統默認 確定，也可由用戶自行設置。
[0054] 具體調節方式如下：
[0055] 表1舒適模式具體調節方式
[0化6]
[0057] 夏季系統開啟時，需調整百葉葉片與太陽光線垂直。中央處理器5W固定的時間間 隔自動發送調節命令至控制電路模塊8,操縱電機模塊9改變百葉10角度，此時百葉葉片與 其下方窗體形成的角度Zl=太陽高度角Zas。具體如圖3所示：
[0058] 冬季、過渡季系統開啟時，需調整百葉葉片與太陽光線平行。中央處理器5W固定 的時間間隔自動發送調節命令至控制電路模塊8,操縱電機模塊9改變百葉10角度，此時百 葉葉片與其下方窗體形成的角度Zl=90°+Zas。具體如圖4所示：
[0059] (2)工況2(節能模式）
[0060] 在保證舒適健康工作、生活的前提下，盡可能降低建筑能耗十分必要。節能模式兼 顧健康舒適與建筑節能。
[0061] 為達到節能效果，維持綜合遮陽系數在節能設計值W內，需通過中央處理器模塊5 的智能控制，操縱電機9W固定的時間間隔實時的調節遮陽裝置，改變百葉10角度。
[0062] 節能模式下，中央處理器智能計算的過程為:首先根據建筑所在地確定綜合遮陽 系數的設計值，再通過下列公式計算出窗的外遮陽系數：
[006；3] S打。tal'E=Se ? Sf ? SDE'out ? SDE'in (2)
[0064] 式中：SCTntal,E--窗的綜合遮陽系數，由各地區節能設計標準確定；
[0065] Se--窗玻璃的遮蔽系數，通過實際材料確定；
[0066] Sf一一窗框對遮陽系數的影響系數，通過實際尺寸確定；
[0067] S化,out為窗的外遮陽系數；
[0068] SDe,in為窗的內遮陽系數，按一般慣例，由于政府在審批時不易控制，故不將內遮 陽納入節能計算。
[0069] 對于窗的外遮陽系數SDe,out,由于百葉運類遮陽設施，遮陽系數與太陽入射角（高 度角和方位角)有關，當窗僅有外百葉時，考慮到百葉不一定透明，其遮陽系數可寫為：
[0070] SDE,〇ut=i-(i-n)(i-n*) (3)
[OOW 式中：ri一一遮陽裝置輪廓透光比；
[0072] rf-一遮陽裝置構造透光比，為陰影部分在給定的典型太陽入射角時的透射太陽 能的比例。一般地，對于金屬或其它非透明材料制作的百葉類構造，rf取常規值0.15。
[0073] 通過公式（2)、公式(3)、已知數據可計算出遮陽裝置輪廓透光比II。對于遮陽裝置 的輪廓透光比n有：
[0074]
[0075] 式中:A-一窗總面積，可通過實際尺寸確定；
[0076] Al一一遮陽裝置輪廓在窗面上陰影面積；
[0077] A2一一總面積扣除陰影面積所得到的剩余面積。
[0078] 因此，可通過公式(4)進一步的計算出遮陽裝置輪廓在窗面上的陰影面積Ai。中央 處理器5再將遮陽裝置輪廓在窗面上的陰影面積Al轉化為百葉10需要維持的角度Zl，Zl 為百葉葉片與其下方窗體的夾角。具體計算如下：
[0079] 遮陽裝置確定W后，百葉葉片的個數n、長度L、寬度a隨之確定。遮陽裝置輪廓在窗 面上的陰影面積Al除W葉片個數n即為每個葉片在在窗面上的陰影面積，記為Ai\Ai'除W 葉片的長度L即為每個葉片在窗面上的投影寬度，記為ai。對于圖5中的Z2,又有Z2 = 90°- Zciso
[0080]
[0081]
[0082]
[0083] 通過公式(5)、（6)可計算出b，代入公式(7)得到百葉葉片角度Z1。
[0084] 中央處理器5計算得到百葉角度Zl后，判斷當前百葉角度是否等于計算得到的需 要維持的百葉角度Z1。如果不相等，則需要調節，中央處理器5發送調節命令至控制電路模 塊8,操縱電機模塊9調節百葉10至此刻需要維持的角度Zl;如若相等，則不需要調節，流程 結束。
[0085] 因為太陽軌跡會隨著時間的改變而時刻發生變化，為了維持建筑的綜合遮陽系數 在節能設計值W內，就需要通過中央處理器模塊5通過智能計算，得到需要維持的角度值Z 1，并操縱電機9W固定的時間間隔實時改變百葉10角度，調節遮陽裝置輪廓在窗面上的陰 影面積，控制遮陽效果滿足要求，達到節能目的。
[0086] 實施例1:
[0087] 本實施例公開一種智能控制的遮陽系統。該系統由圖1所示的11部分構成。
[0088] (1)數據采集。系統開啟后，溫度傳感器1、光照度傳感器2、GPS定位3將各自監測到 的室外溫度、室外照度、當地經締度數據通過無線傳輸模塊4傳至中央處理器模塊5。
[0089] (2)智能計算。中央處理器模塊5通過公式（I)確定太陽高度角as。其中，參數0為 當地地理締度，通過GPS模塊采集3。赤締角S通過S = 23.45sin[360X(284+n)/365]確定，n 為一年中的日期序號，元旦為1，一年中最后一天為365,由中央處理器5內置的時間數據確 定。《為時角，《 = (m-12)X15，m =北京時間巧-4(120-L)。!!!為太陽時，單位為h，E為時差， 單位為min;北京時間、時差由中央處理器5內置的時間數據確定。L為當地經度，通過GPS模 塊3義集。
[0090] (3)模式選擇。用戶可根據實際需求自行選擇舒適模式或節能模式。如若選擇舒適 模式，W重慶市為例：
[0091] 首先采用候溫劃分法區分出系統所在地夏季、冬季、過渡季，例如6月28日，時間上 屬于重慶市夏季范疇。再根據光照度采集器監測到的室外照度數據，劃分晝夜。6月28日ti 為06:32，t2為 19:47，6 月 29 日的 ti 為06:30。
[0092] (4)智能控制。6月28日06:32時，系統自動開啟。06: 32~19:47期間，中央處理器模 塊5根據既定程序，W固定的時間間隔發送信號至控制電路模塊8,通過操縱電機9改變百葉 10角度，使百葉葉片與實時太陽光線垂直，百葉葉片與其下方窗體形成的角度等于太陽高 度角Zas,阻擋太陽福射，有效減少空調能耗。19:47時，系統自動關閉，并在關閉前調整電 動百葉窗打開(百葉窗打開通常是指葉片全部平行于水平面）；19:47~第二天06:30期間， 百葉葉片全部打開，促進室內外空氣熱交換，降低室溫。
[0093] 用戶可通過按鍵6對系統進行手動調節，也可通過通信模塊7接入網絡，對系統進 行遠程控制。外部供電模塊11為整個系統提供電源。
[0094] 實施例2:
[00M] 本實施例的系統組成同實施例1。
[0096] (1)數據采集。系統開啟后，溫度傳感器1、光照度傳感器2、GPS定位3將各自監測到 的室外溫度、室外照度、當地經締度數據位置通過無線傳輸模塊4傳至中央處理器模塊5。
[0097] (2)智能計算。中央處理器模塊5通過公式（1)確定太陽高度角as。其中，參數0為 當地地理締度，通過GPS模塊采集3。赤締角S通過S = 23.45sin[360X(284+n)/365]確定，n 為一年中的日期序號，元旦為1，一年中最后一天為365,由中央處理器5內置的時間數據確 定。《為時角，《 = (m-12)X15，m =北京時間巧-4(120-L)。!!!為太陽時，單位為h，E為時差， 單位為min;北京時間、時差由中央處理器5內置的時間數據確定。L為當地經度，通過GPS模 塊3義集。
[0098] (3)模式選擇。用戶可根據實際需求自行選擇舒適模式或節能模式。如若選擇舒適 模式，W重慶市為例：
[0099] 首先采用候溫劃分法區分出系統所在地夏季、冬季、過渡季，例如2月15日，時間上 屬于重慶市冬季范疇。再根據光照度采集器監測到的室外照度數據，劃分晝夜。2月15日ti 為07:23，t2 為18:35，2月 16 日的 ti 為07:22。
[0100] (4)智能控制。2月15日07:23時，系統自動開啟。07: 23~18:35期間，中央處理器模 塊5根據既定程序，W固定的時間間隔發送信號至控制電路模塊8,通過操縱電機9改變百葉 10角度，使百葉葉片與太陽光線平行，百葉葉片與其下方窗體形成的角度為90°+Zas，陽光 通過百葉之間的空隙平行直射入室內，加強室內自然采光，提升溫度，降低室內冬季供暖負 荷。減少照明、空調能耗。18:35時，系統自動關閉，并在關閉前調整電動百葉窗關閉（百葉窗 關閉，通常是指將所有葉片調整到最大限度地垂直于水平面）；18: 35~第二天07: 22期間， 葉片全部關閉，阻止冷空氣與室內空氣熱交換，有效保溫。
[0101] 用戶可通過按鍵6對系統進行手動調節，也可通過通信模塊7接入網絡，對系統進 行遠程控制。外部供電模塊11為整個系統提供電源。
[0102] 實施例3:
[0103] 本實施例的系統組成同實施例1。
[0104] (1)數據采集。系統開啟后，溫度傳感器1、光照度傳感器2、GPS定位3將各自監測到 的室外溫度、室外照度、當地經締度數據位置通過無線傳輸模塊4傳至中央處理器模塊5。
[0105] (2)智能計算。中央處理器模塊5通過公式（1)確定太陽高度角as。其中，參數0為 當地地理締度，通過GPS模塊采集3。赤締角S通過S = 23.45sin[360X(284+n)/365]確定，n 為一年中的日期序號，元旦為1，一年中最后一天為365,由中央處理器5內置的時間數據確 定。《為時角，《 = (m-12)X15，m =北京時間巧-4(120-L)。!!!為太陽時，單位為h，E為時差， 單位為min;北京時間、時差由中央處理器5內置的時間數據確定。L為當地經度，通過GPS模 塊3義集。
[0106] (3)模式選擇。用戶可根據實際需求自行選擇舒適模式或節能模式。如若選擇舒適 模式，W重慶市為例：
[0107] 首先采用候溫劃分法區分出系統所在地夏季、冬季、過渡季，例如4月7日，時間上 屬于重慶市過渡季范疇。再根據光照度采集器監測到的室外照度數據，劃分晝夜。4月7日ti 為06:54, t2 為19:15，4月8 日的 ti 為06:53。
[010引 （4)智能控制。4月7日06: 54時，系統自動開啟。06: 54~19:15期間，中央處理器模 塊5根據既定程序，W固定的時間間隔發送信號至控制電路模塊8,通過操縱電機9改變百葉 10角度，百葉葉片與太陽光線平行，百葉葉片與其下方窗體形成的角度為百葉角度Zl為 90°+Zas。加強室內自然采光，適當時候可開窗引入新風，提升室內空氣品質。19:15時，系 統自動關閉，并在關閉前調整電動百葉窗打開；19:15~第二天06: 53期間，葉片全部打開， 適當時可透過百葉引入部分新風，改善室內空氣品質。
[0109] 用戶可通過按鍵6對系統進行手動調節，也可通過通信模塊7接入網絡，對系統進 行遠程控制。外部供電模塊11為整個系統提供電源。
[0110] 實施例4:
[0111] 本實施例的系統組成同實施例1。
[0112] (1)數據采集。系統開啟后，溫度傳感器1、光照度傳感器2、GPS定位3將各自監測到 的室外溫度、室外照度、當地經締度數據通過無線傳輸模塊4傳至中央處理器模塊5。
[0113] (2)智能計算。中央處理器模塊5通過公式（1)確定太陽高度角as。其中，參數0為 當地地理締度，通過GPS模塊采集3。赤締角S通過S = 23.45sin[360X(284+n)/365]確定，n 為一年中的日期序號，元旦為1，一年中最后一天為365,由中央處理器5內置的時間數據確 定。《為時角，《 = (m-12)X15，m =北京時間巧-4(120-L)。!!!為太陽時，單位為h，E為時差， 單位為min;北京時間、時差由中央處理器5內置的時間數據確定。L為當地經度，通過GPS模 塊3義集。
[0114] (3)模式選擇。用戶可根據實際需求自行選擇舒適模式或節能模式。如若選擇節能 模式，W夏熱冬暖地區為例。
[0115] (4)智能控制。中央處理器5通過公式、已知數據計算出節能模式下的百葉10角度， W夏熱冬暖地區為例：
[0116] 首先確定建筑外窗的綜合遮陽系數設計值。根據《夏熱冬暖地區居住建筑節能設 計標準》JGJ 75-2003，綜合窗墻面積比Cz在0.3~0.4之間時，外窗的綜合遮陽系數應小于 等于0.4。
[0117] 再根據公式（2)計算出窗的外遮陽系數SDe, OUteSDE,in可忽略;對于5~6mm的無色透 明玻璃，窗玻璃的遮蔽系數Se可取值0.96;窗框對遮陽系數的影響系數Sf,若為侶合金窗窗 框時可取0.8。所W窗的外遮陽系數SDe, CWt為0.52。
[0118] 對于百葉類遮陽設施，可根據公式(3)得出遮陽裝置的輪廓透光比II。金屬或其它 非透明材料制作的百葉類構造取rf = 0.15,所W可得到遮陽裝置輪廓透光比n為0.41。再通 過公式(4)計算得到遮陽裝置輪廓在窗面上陰影面積Al,為0.59A。由于太陽軌跡會隨著時 間的推移而發生變化，所W中央處理器5會自動的通過智能計算，將陰影面積Al, W及實時 太陽軌跡，通過公式(5)、（6)、（7)計算得到百葉10此刻需要維持的角度Z1。
[0119] 判斷當前百葉角度是否等于計算得到的需要維持的百葉角度Z1。如果不相等，貝U 需要調節，中央處理器5發送調節命令至控制電路模塊8,操縱電機模塊9調節百葉10至此刻 需要維持的角度Zl;如若相等，則不需要調節，流程結束。
[0120] 用戶可通過按鍵6對系統進行手動調節，也可通過通信模塊7接入網絡，對系統進 行遠程控制。外部供電模塊11為整個系統提供電源。
【主權項】
1. 一種智能控制的百葉遮陽系統，其特征在于:包括安裝在窗戶上的電動百葉窗;所述 電動百葉窗依靠電機(9)驅動，以改變葉片的傾角； 溫度傳感器(1)和光照度傳感器(2)安裝在窗外，分別采集溫度和照度； GPS模塊(3)采集所在地的經煒度； 中央處理器模塊(5)根據時間和系統所在地的經煒度，計算太陽高度角as; 通過設定，系統采用兩種工況工作： 一、 工況I: 光照度采集器⑵采集到室外照度> = 801ux時，記為時間點t1;從時間點。開始，光照度 采集器⑵采集到室外照度<801ux時，記為時間點t2;從時間點〖2開始，光照度采集器⑵采 集到室外照度> = 801ux時，記為時間點ti' ； 夏季時，時間段七~^，系統開啟，通過電機(9)驅動，電動百葉窗的葉片保持與太陽光 線垂直;時間段^~以'，系統關閉，并在關閉前調整電動百葉窗打開； 冬季時，時間段七~^，系統開啟，通過電機(9)驅動，電動百葉窗的葉片保持與太陽光 線平行;時間段^~以'，系統關閉，并在關閉前調整電動百葉窗關閉； 過度季時，時間段七~^，系統開啟，通過電機(9)驅動，電動百葉窗的葉片保持與太陽 光線平行;時間段^~以'，系統關閉，并在關閉前調整電動百葉窗打開； 二、 工況Π : 根據以下1)~5)步，獲得所述電動百葉窗的葉片與下方窗體的夾角Zl，所述中央處理 器(5)通過發送調節命令至控制電路模塊(8)，操縱電機模塊(9)，實時地調節所述電動百葉 窗的葉片與下方窗體的夾角保持為Z1; 1) 根據SCTotal. E = Se · Sf · SDE,out，計算所述窗戶的外遮陽系數SDE,out;其中，SCTotal, E為 窗的綜合遮陽系數，由各地區節能設計標準確定;&為窗玻璃的遮蔽系數，通過實際材料確 定;Sf為窗框對遮陽系數的影響系數，通過窗框確定； 2) 根據SDe,Ciut=I-(I-Tl)(I-If)，計算遮陽裝置輪廓透光比τι;其中，rf為遮陽裝置構造透 光比，為陰影部分在給定的典型太陽入射角時的透射太陽能的比例； 3) 根i計算遮陽裝置輪廓在窗面上陰影面積^，其中，A為窗總面積，可通過 實際尺寸確定；4) 計算出每個葉片在窗面上的投影寬，5) 根據解出所述電動百葉窗 的葉片與下方窗體的夾角Zl和長度值b;其中，百葉葉片的個數為η、長度為L、寬度為a。2. 根據權利要求1所述的一種智能控制的百葉遮陽系統，其特征在于:通過選擇人工調 節模式，自動調節所述電動百葉窗的葉片的傾斜角度。
【文檔編號】E06B9/28GK106014165SQ201610332969
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】丁勇, 李百戰, 高亞鋒, 黎蓉, 史麗莎, 續璐
【申請人】重慶大學