[發明專利]適用于被動式建筑的智能開窗聯動控制裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202110846592.9
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113404402A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 陳義波;楊建中;王亞松;張祥寅;梁二
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E05F15/70
• 分類號: E05F15/70;E05F15/71;E05F15/635;F24F11/70
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 石丹丹

本發明屬于被動式建筑的窗戶智能聯動控制技術領域，特別涉及一種適用于被動式建筑的智能開窗聯動控制裝置及控制方法，該裝置包括監測模塊、控制模塊和驅動模塊；監測模塊包括窗口傳感器監測子模塊和室內傳感器監測子模塊，所述窗口傳感器監測子模塊安裝在靠近窗戶邊框頂部的內側墻壁上；所述室內傳感器監測子模塊安裝在室內距離地面一定距離處；控制模塊安裝在窗戶上方的內側墻壁上，包括外殼以及設置于外殼內部的中央控制器、存儲器和內部電源；所述驅動模塊與窗戶邊框固定連接。本發明一方面根據室內熱環境的舒適性要求對窗戶的開度進行精細化控制，另一方面實現窗戶和新風系統的智能化聯動，以確保室內環境的舒適性。

技術領域

本發明屬于被動式建筑的窗戶智能聯動控制技術領域，特別涉及一種適用于被動式建筑的智能開窗聯動控制裝置及控制方法。

背景技術

近年來，隨著能源需求的不斷增長和環境問題的日趨嚴重，建筑的節能降耗與可持續發展已成為全球關注的重要問題。基于此，具有高保溫、高氣密性的被動式超低能耗、近零能耗建筑獲得了快速發展。由于其高氣密性的建造特征及節能減排的嚴格要求，需要充分利用自然通風進行室內熱環境的調節控制，同時保證窗戶和新風系統等的聯動控制。然而，現有被動式建筑的窗戶開啟還難以實現智能化的控制，同時和新風系統的智能聯動不足，亟需新的技術方法支撐。

目前使用的技術存在以下兩個缺陷：

1、目前窗戶仍依賴手動人為來調節啟閉及開窗面積，或者基于單一條件(室內外溫差或焓差)進行自動控制，會導致調整不及時、設備啟閉頻繁等問題。

2、對于被動式建筑來說，其高氣密性決定了必須進行有效的空氣置換。然而，現有窗戶的調節控制是獨立的，往往和新風系統的聯動不足，極大地影響其室內熱環境調節和空氣品質的提升。

發明內容

針對現有技術中存在的以上缺陷，本發明提出一種適用于被動式建筑的智能開窗聯動控制裝置及控制方法，一方面根據室內熱環境的舒適性要求對窗戶的開度進行精細化控制，另一方面實現窗戶和新風系統的智能化聯動，以確保室內環境的舒適性。

為了實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：

本發明提供了一種適用于被動式建筑的智能開窗聯動控制裝置，包括：

監測模塊，包括窗口傳感器監測子模塊和室內傳感器監測子模塊兩個部分，所述窗口傳感器監測子模塊安裝在靠近窗戶邊框頂部的內側墻壁上，監測從窗口進入室內空氣的溫濕度、風速值和窗戶開關距離；所述室內傳感器監測子模塊安裝在室內距離地面一定距離處，監測室內空氣的溫濕度和風速值；

控制模塊，安裝在窗戶上方的內側墻壁上，包括外殼以及設置于外殼內部的中央控制器、存儲器和內部電源，所述中央控制器分別與存儲器、窗口傳感器監測子模塊、室內傳感器監測子模塊通信連接，所述內部電源為存儲器和中央控制器供電；

以及驅動模塊，所述驅動模塊與窗戶邊框固定連接，且通過線纜與中央控制器通信連接，所述中央控制器控制驅動模塊帶動窗戶邊框進行開合動作。

進一步地，所述窗口傳感器監測子模塊包括濕度傳感器一、溫度傳感器一、風速傳感器一和測距傳感器；所述室內傳感器監測子模塊包括濕度傳感器二、溫度傳感器二和風速傳感器二。

進一步地，所述濕度傳感器一、溫度傳感器一、風速傳感器一、濕度傳感器二、溫度傳感器二和風速傳感器二均為電偶式探頭；所述測距傳感器為激光測距傳感器。

進一步地，所述濕度傳感器一、溫度傳感器一、風速傳感器一和測距傳感器均采用有線傳輸傳感器；所述濕度傳感器二、溫度傳感器二和風速傳感器二均采用無線傳輸傳感器。

進一步地，所述驅動模塊包括電機、齒條和齒輪，所述電機安裝在靠近窗戶邊框底部的內側墻壁上，所述齒條通過螺栓與窗戶邊框的底部固定連接，所述齒輪套固在電機的輸出軸上，所述齒輪與齒條相嚙合。