CN106014165A - 一种智能控制的百叶遮阳系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能控制的百叶遮阳系统，温度传感器与光照度传感器将实时感测到的温度、照度值传至中央处理器模块。GPS模块通过定位功能得到所在地经度、纬度，将经纬度数据通过无线传输技术传至中央处理器，中央处理器结合经纬度数据以及时间数据计算得到所在地实时太阳高度角。再结合接收到的室外实时温度、照度值，中央处理器进行智能计算，根据设定程序，通过控制电路模块指导电机进行工作，调节百叶倾角。本发明可以根据外界情况实时、智能的提供高效的遮阳，降低建筑能耗的同时，优化室内环境状态，提升用户舒适度。同时又具有安装灵活,经济实用，智能调节，可控性好等优点。在大力提倡建筑节能、人性化建筑的今天，非常易于推广和使用。

Description

一种智能控制的百叶遮阳系统

技术领域

本发明涉及智能遮阳领域。

背景技术

建筑遮阳是改善居民居住环境，有效降低建筑能耗一种重要手段。研究数据表明，在夏季使用遮阳设施可有效降低太阳对于建筑的直接辐射，减少建筑内的辐射热，明显降低室内温度，从而减少夏季空调的工作能耗，因此合理的遮阳是夏季隔热最有效的节能措施，同时也是最为立竿见影的节能方法。冬季，室内的热量通过门窗逸散至室外，形成室内外的热交换，是造成室内温度降低的重要因素。有数据表明通过门窗逸散的热量可以占建筑采暖能耗的近35％，合理的设置遮阳设施可一定程度上抑制热量的散失，减少冬季采暖能耗。

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，建筑行业高速发展、建筑能耗不断增长，建筑节能已成为社会的关注热点。为了从根本上解决建筑能耗快速增长的现状，必须在保持舒适健康的环境条件下大幅度降低建筑单位面积能耗。可见，合理设置建筑遮阳装置的重要性不言而喻。

其次，建筑遮阳在改善人居环境中也具有重要意义，具有避免眩光、通风、透光、减噪，增加建筑物美感、阻挡太阳辐射等作用。能满足室内人员对室内照度、舒适性的不同需求。

太阳东升西落，太阳高度角与方位角随时间的推移时刻发生变化。建筑遮阳作为阻隔部分太阳辐射热和太阳光线进入室内的有效手段，如要实现良好的遮阳，遮阳设施应能实时的随着太阳的移动自动进行调节。当前某些遮阳构件，不能实时随太阳轨迹的变化满足室内工作人员对照度、室内空气品质的需求，造成人员舒适度下降，导致工作效率降低。

现有技术通常对遮阳帘只有开启和关闭两个操作，不能进行动态调节。一些带有智能开关的遮阳系统中，根据光照度数据控制遮阳帘的开关，没有考虑太阳辐射得热等其他的因素。部分现有系统侧重点为保温，在夏季使用时不利于室内热量的散发。另外，安装、清洗不方便，以及欠缺美观和成本较高等问题也使得现有的遮阳系统难以普及。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种智能遮阳控制系统，能够根据室外综合天气情况，以及室内工作人员的特殊需求智能调节百叶倾角，达到降低建筑能耗、提升室内状态、增强人员舒适度等目的。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种智能控制的百叶遮阳系统，包括安装在窗户上的电动百叶窗；所述电动百叶窗依靠电机(9)驱动，以改变叶片10的倾角；

该系统配置舒适(工况1)、节能(工况2)两种功能模式，以及自动控制、手动调节两种调节方式。

参见附图，自动控制系统包括了温度传感器1、光照度传感器2、GPS模块3、无线传输模块4、中央处理器模块5、按键6、通信模块7、控制电路模块8、电机模块9、外部供电模块11

温度传感器(1)和光照度传感器(2)安装在窗外，分别采集温度和照度；

GPS模块(3)采集所在地的经纬度；

中央处理器模块(5)根据时间和系统所在地的经纬度，计算太阳高度角α_S；

优选地，较一般系统增加通信模块7，人员可通过手机等方式连入网络，根据实时测试数据，远距离设置百叶角度，实现远程控制。系统配置自动控制与手动调节两种方式，手动调节命令通过按键6、通信模块7进行实现。其中，手动调节的级别优先于自动控制。

自动控制的场景下，通过设定，系统采用两种工况工作：

一、工况Ⅰ(舒适模式)：

光照度采集器(2)采集到室外照度>＝80lux时，记为时间点t₁；从时间点t₁开始，光照度采集器(2)采集到室外照度<80lux时，记为时间点t₂；从时间点t₂开始，光照度采集器(2)采集到室外照度>＝80lux时，记为时间点t₁’；以此类推，循环进行；

夏季时，时间段t₁～t₂，系统开启，通过电机(9)驱动，电动百叶窗的叶片保持与太阳光线垂直；时间段t₂～t₁’，系统关闭，并在关闭前调整电动百叶窗打开(百叶窗打开通常是指叶片全部平行于水平面)；以此类推，循环进行；

冬季时，时间段t₁～t₂，系统开启，通过电机(9)驱动，电动百叶窗的叶片保持与太阳光线平行；时间段t₂～t₁’，系统关闭，并在关闭前调整电动百叶窗关闭(百叶窗关闭，通常是指将所有叶片调整到最大限度地垂直于水平面，使其完全遮光)；以此类推，循环进行；

过渡季时，时间段t₁～t₂，系统开启，通过电机(9)驱动，电动百叶窗的叶片保持与太阳光线平行；时间段t₂～t₁’，系统关闭，并在关闭前调整电动百叶窗打开；以此类推，循环进行；

二、工况Ⅱ(节能模式)：

根据以下1)～5)步，获得所述电动百叶窗的叶片与下方窗体的夹角∠1，所述中央处理器(5)自动进行智能计算，并发送调节命令至控制电路模块(8)，操纵电机模块(9)，实时地调节所述电动百叶窗的叶片与下方窗体的夹角保持为∠1；

1)根据SC_Total.E＝S_e·S_f·SD_E,out，计算所述窗户的外遮阳系数SD_E,out；其中：

SC_Total,E为窗的综合遮阳系数，由各地区节能设计标准确定；例如，《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134—2010，综合遮阳系数可取限值0.4。

S_e为窗玻璃的遮蔽系数，通过实际材料确定；

玻璃材料	窗玻璃的遮蔽系数
		5～6mm的无色透明玻璃	0.96
无色透明中空玻璃	0.86
		单层Low-e玻璃	0.60

S_f为窗框对遮阳系数的影响系数，通过实际尺寸确定；

窗框材料	窗框对遮阳系数的影响系数
		铝合金窗窗框	0.8
木框	0.7
		PVC塑钢窗	0.7

2)根据SD_E,out＝1-(1-η)(1-η^*)，计算遮阳装置轮廓透光比η；其中，η^*为遮阳装置构造透光比，为阴影部分在给定的典型太阳入射角时的透射太阳能的比例；对于金属或其它非透明材料制作的百叶类构造，η^*取常规值0.15。

3)根据计算遮阳装置轮廓在窗面上阴影面积A₁，其中，A为窗总面积，可通过实际尺寸确定；

4)计算出每个叶片在窗面上的投影宽度

5)根据和解出所述电动百叶窗的叶片与下方窗体的夹角∠1和长度值b；其中，百叶叶片的个数为n、长度为L、宽度为a。

本发明的有益效果是：能够根据外界环境条件的变化，动态的运行系统操作，为用户提供舒适的状态，优化性能的同时又节约了能源；配备舒适、节能两种功能模式，以及自动、手动两种调节方式，满足用户的不同需求；增加通信模块，为用户远距离操作提供可能，提升用户体验；将实时太阳高度角、方位角，温度、光照度作为考虑因素，提高百叶角度调节的准确性。

本发明的技术效果是毋庸置疑的。

附图说明

图1为本发明智能遮阳控制系统。图中包含以下11个部分，温度传感器1，光照度传感器2，GPS定位3，无线传输模块4，中央处理器模块5，按键6，通信模块7，控制电路模块8，电机模块9，百叶10，外部供电模块11。

图2为系统流程图。系统开启后，传感器监测数据、GPS数据通过无线传输模块4传至中央处理器5。中央处理器5进行智能计算，通过GPS模块3、时间数据计算出所在地实时太阳高度角、方位角。然后进行模式选择，如若选择舒适模式，首先根据温度传感器1采集到的室外温度，利用候平均气温法分出夏季、冬季、过渡季。再根据光照度传感器2采集到的室外照度，区分出t₁、t₂与t₁’。中央处理器5根据既定程序，发送相应信号至控制电路，通过操纵电机改变百叶角度。流程结束。如若选择节能模式，首先确定所在地建筑综合遮阳系数设计值，中央处理器5通过智能计算，根据公式及已知数值依次计算得到外遮阳系数、遮阳装置轮廓透光比、遮阳装置在窗面上的阴影面积、百叶需维持的角度。由于太阳轨迹随着时间的改变而实时发生变化，中央处理器可以固定的时间间隔，判断当前百叶角度是否需要调节。如若此刻百叶角度不等于计算得到的需要维持的百叶角度，则需要调节，中央处理器5发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9调节百叶10至此刻需要维持的角度；如若相等，则不需要调节，流程结束。

图3为工况1的条件下，夏季系统开启时，叶片与太阳光线的示意图。即，需要调整百叶叶片与太阳光线垂直。中央处理器5以固定的时间间隔自动发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9改变百叶10角度，此时百叶叶片与其下方窗体形成的角度∠1＝太阳高度角∠α_S。

图4为工况1的条件下，冬季、过渡季系统开启时，叶片与太阳光线的示意图。即，需要调整百叶叶片与太阳光线平行。中央处理器5以固定的时间间隔自动发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9改变百叶10角度，此时百叶叶片与其下方窗体形成的角度∠1＝90°+∠α_s。

图5为工况2条件下，叶片与太阳光线的示意图。即，计算得到百叶角度∠1后，判断当前百叶角度是否等于计算得到的需要维持的百叶角度∠1。如果不相等，则需要调节，中央处理器5以固定的时间间隔发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9调节百叶10至此刻需要维持的角度∠1；如若相等，则不需要调节，流程结束。

图6为系统结构示意图。相对位置合适即可，不局限于此。图中，温度传感器1、光照度传感器2、GPS定位3、电机模块9、百叶10位于室外；无线传输模块4、中央处理器模块5、按键6、通信模块7、控制电路模块8、外部供电模块11位于室内。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

值得说明的是，在计算太阳高度角α_S时：

sinα_S＝sinΦsinδ+cosΦcosδcosω (1)

式中：Φ--当地地理纬度，通过GPS模块3采集；

δ--赤纬角,δ＝23.45sin[360×(284+n)/365]；n为一年中的日期序号，元旦为1，一年中最后一天为365(闰年为366天)，由中央处理器5内置的时间数据确定；

ω--时角,ω＝(m-12)×15；m为太阳时，单位为h，m＝北京时间+E-4(120-L)；E为时差，单位为min，北京时间、时差由中央处理器5内置的时间数据确定；L为当地经度，通过GPS模块3采集。

由此，通过GPS定位系统3，得到当地经度、纬度；加上时间数据，可计算出当地实时太阳高度角。加入高度角角作为考虑因素，能更全面的反映室外综合天气情况。

系统数据采用无线传输的方式，没有接线干扰，便于安装拆卸。

系统配置舒适、节能两种功能模式。用户可根据实际需求自行选择。两种模式的具体调节方式如下：

(1)工况1(舒适模式)

根据温度采集器1监测到的室外温度数据，采用候温划分法区分出系统所在地夏季、冬季、过渡季。以候平均气温作为划分四季的温度指标。其中，五天为一候，即候平均气温为连续五天的日平均气温的均值。当候平均气温稳定在22℃以上时为夏季开始，候平均气温稳定在10℃以下时为冬季开始，候平均气温在10～22℃之间为过渡季。

根据光照度采集器2监测到的室外照度数据，划分昼夜。当室外照度>＝80lux时，系统判定为白天，此时的时间记为t₁；当室外照度<80lux时，系统判定为夜晚，此时的时间记为t₂。第二天的t₁记为t₁’。系统晚上到设定时间t₂时会自动关闭，停止运行；白天t₁时再自动开启。这样可减少不必要的运行能耗。

系统在开启期间，以固定的时间间隔自动调节百叶角度。时间间隔可由系统默认确定，也可由用户自行设置。

具体调节方式如下：

表1舒适模式具体调节方式

夏季系统开启时，需调整百叶叶片与太阳光线垂直。中央处理器5以固定的时间间隔自动发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9改变百叶10角度，此时百叶叶片与其下方窗体形成的角度∠1＝太阳高度角∠α_s。具体如图3所示：

冬季、过渡季系统开启时，需调整百叶叶片与太阳光线平行。中央处理器5以固定的时间间隔自动发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9改变百叶10角度，此时百叶叶片与其下方窗体形成的角度∠1＝90°+∠α_s。具体如图4所示：

(2)工况2(节能模式)

在保证舒适健康工作、生活的前提下，尽可能降低建筑能耗十分必要。节能模式兼顾健康舒适与建筑节能。

为达到节能效果，维持综合遮阳系数在节能设计值以内，需通过中央处理器模块5的智能控制，操纵电机9以固定的时间间隔实时的调节遮阳装置，改变百叶10角度。

节能模式下，中央处理器智能计算的过程为：首先根据建筑所在地确定综合遮阳系数的设计值，再通过下列公式计算出窗的外遮阳系数：

SC_Total.E＝S_e·S_f·SD_E,out·SD_E,in (2)

式中：SC_Total,E——窗的综合遮阳系数，由各地区节能设计标准确定；

S_e——窗玻璃的遮蔽系数，通过实际材料确定；

S_f——窗框对遮阳系数的影响系数，通过实际尺寸确定；

SD_E,out为窗的外遮阳系数；

SD_E,in为窗的内遮阳系数，按一般惯例，由于政府在审批时不易控制，故不将内遮阳纳入节能计算。

对于窗的外遮阳系数SD_E,out，由于百叶这类遮阳设施，遮阳系数与太阳入射角(高度角和方位角)有关，当窗仅有外百叶时，考虑到百叶不一定透明，其遮阳系数可写为：

SD_E,out＝1-(1-η)(1-η^*) (3)

式中：η——遮阳装置轮廓透光比；

η^*——遮阳装置构造透光比，为阴影部分在给定的典型太阳入射角时的透射太阳能的比例。一般地，对于金属或其它非透明材料制作的百叶类构造，η^*取常规值0.15。

通过公式(2)、公式(3)、已知数据可计算出遮阳装置轮廓透光比η。对于遮阳装置的轮廓透光比η有：

$\mathrm{\&eta;}=\frac{A_2}{A}=\frac{1-A_1}{A}---\left(4\right)$

式中：A——窗总面积，可通过实际尺寸确定；

A₁——遮阳装置轮廓在窗面上阴影面积；

A₂——总面积扣除阴影面积所得到的剩余面积。

因此，可通过公式(4)进一步的计算出遮阳装置轮廓在窗面上的阴影面积A₁。中央处理器5再将遮阳装置轮廓在窗面上的阴影面积A₁转化为百叶10需要维持的角度∠1，∠1为百叶叶片与其下方窗体的夹角。具体计算如下：

遮阳装置确定以后，百叶叶片的个数n、长度L、宽度a随之确定。遮阳装置轮廓在窗面上的阴影面积A₁除以叶片个数n即为每个叶片在在窗面上的阴影面积，记为A₁’。A₁’除以叶片的长度L即为每个叶片在窗面上的投影宽度，记为a₁。对于图5中的∠2，又有∠2＝90°-∠α_s。

$a_1=\frac{{A_1}^{\&prime;}}{L}=\frac{A_1}{n\&CenterDot;L}---\left(5\right)$

$cos\&angle;1=\frac{a^2+{a_1}^2-b^2}{2a\&CenterDot;a_1}---\left(7\right)$

通过公式(5)、(6)可计算出b，代入公式(7)得到百叶叶片角度∠1。

中央处理器5计算得到百叶角度∠1后，判断当前百叶角度是否等于计算得到的需要维持的百叶角度∠1。如果不相等，则需要调节，中央处理器5发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9调节百叶10至此刻需要维持的角度∠1；如若相等，则不需要调节，流程结束。

因为太阳轨迹会随着时间的改变而时刻发生变化，为了维持建筑的综合遮阳系数在节能设计值以内，就需要通过中央处理器模块5通过智能计算，得到需要维持的角度值∠1，并操纵电机9以固定的时间间隔实时改变百叶10角度，调节遮阳装置轮廓在窗面上的阴影面积，控制遮阳效果满足要求，达到节能目的。

实施例1：

本实施例公开一种智能控制的遮阳系统。该系统由图1所示的11部分构成。

(1)数据采集。系统开启后，温度传感器1、光照度传感器2、GPS定位3将各自监测到的室外温度、室外照度、当地经纬度数据通过无线传输模块4传至中央处理器模块5。

(2)智能计算。中央处理器模块5通过公式(1)确定太阳高度角α_S。其中，参数Φ为当地地理纬度，通过GPS模块采集3。赤纬角δ通过δ＝23.45sin[360×(284+n)/365]确定，n为一年中的日期序号，元旦为1，一年中最后一天为365，由中央处理器5内置的时间数据确定。ω为时角,ω＝(m-12)×15，m＝北京时间+E-4(120-L)。m为太阳时，单位为h，E为时差，单位为min；北京时间、时差由中央处理器5内置的时间数据确定。L为当地经度，通过GPS模块3采集。

(3)模式选择。用户可根据实际需求自行选择舒适模式或节能模式。如若选择舒适模式，以重庆市为例：

首先采用候温划分法区分出系统所在地夏季、冬季、过渡季，例如6月28日，时间上属于重庆市夏季范畴。再根据光照度采集器监测到的室外照度数据，划分昼夜。6月28日t₁为06:32，t₂为19:47，6月29日的t₁为06:30。

(4)智能控制。6月28日06:32时，系统自动开启。06:32～19:47期间，中央处理器模块5根据既定程序，以固定的时间间隔发送信号至控制电路模块8，通过操纵电机9改变百叶10角度，使百叶叶片与实时太阳光线垂直，百叶叶片与其下方窗体形成的角度等于太阳高度角∠α_s，阻挡太阳辐射，有效减少空调能耗。19:47时，系统自动关闭，并在关闭前调整电动百叶窗打开(百叶窗打开通常是指叶片全部平行于水平面)；19:47～第二天06:30期间，百叶叶片全部打开，促进室内外空气热交换，降低室温。

用户可通过按键6对系统进行手动调节，也可通过通信模块7接入网络，对系统进行远程控制。外部供电模块11为整个系统提供电源。

实施例2：

本实施例的系统组成同实施例1。

(1)数据采集。系统开启后，温度传感器1、光照度传感器2、GPS定位3将各自监测到的室外温度、室外照度、当地经纬度数据位置通过无线传输模块4传至中央处理器模块5。

(2)智能计算。中央处理器模块5通过公式(1)确定太阳高度角α_S。其中，参数Φ为当地地理纬度，通过GPS模块采集3。赤纬角δ通过δ＝23.45sin[360×(284+n)/365]确定，n为一年中的日期序号，元旦为1，一年中最后一天为365，由中央处理器5内置的时间数据确定。ω为时角,ω＝(m-12)×15，m＝北京时间+E-4(120-L)。m为太阳时，单位为h，E为时差，单位为min；北京时间、时差由中央处理器5内置的时间数据确定。L为当地经度，通过GPS模块3采集。

(3)模式选择。用户可根据实际需求自行选择舒适模式或节能模式。如若选择舒适模式，以重庆市为例：

首先采用候温划分法区分出系统所在地夏季、冬季、过渡季，例如2月15日，时间上属于重庆市冬季范畴。再根据光照度采集器监测到的室外照度数据，划分昼夜。2月15日t₁为07:23，t₂为18:35，2月16日的t₁为07:22。

(4)智能控制。2月15日07:23时，系统自动开启。07:23～18:35期间，中央处理器模块5根据既定程序，以固定的时间间隔发送信号至控制电路模块8，通过操纵电机9改变百叶10角度，使百叶叶片与太阳光线平行，百叶叶片与其下方窗体形成的角度为90°+∠α_s，阳光通过百叶之间的空隙平行直射入室内，加强室内自然采光，提升温度，降低室内冬季供暖负荷。减少照明、空调能耗。18:35时，系统自动关闭，并在关闭前调整电动百叶窗关闭(百叶窗关闭，通常是指将所有叶片调整到最大限度地垂直于水平面)；18:35～第二天07:22期间，叶片全部关闭，阻止冷空气与室内空气热交换，有效保温。

用户可通过按键6对系统进行手动调节，也可通过通信模块7接入网络，对系统进行远程控制。外部供电模块11为整个系统提供电源。

实施例3：

本实施例的系统组成同实施例1。

(1)数据采集。系统开启后，温度传感器1、光照度传感器2、GPS定位3将各自监测到的室外温度、室外照度、当地经纬度数据位置通过无线传输模块4传至中央处理器模块5。

(2)智能计算。中央处理器模块5通过公式(1)确定太阳高度角α_S。其中，参数Φ为当地地理纬度，通过GPS模块采集3。赤纬角δ通过δ＝23.45sin[360×(284+n)/365]确定，n为一年中的日期序号，元旦为1，一年中最后一天为365，由中央处理器5内置的时间数据确定。ω为时角,ω＝(m-12)×15，m＝北京时间+E-4(120-L)。m为太阳时，单位为h，E为时差，单位为min；北京时间、时差由中央处理器5内置的时间数据确定。L为当地经度，通过GPS模块3采集。

(3)模式选择。用户可根据实际需求自行选择舒适模式或节能模式。如若选择舒适模式，以重庆市为例：

首先采用候温划分法区分出系统所在地夏季、冬季、过渡季，例如4月7日，时间上属于重庆市过渡季范畴。再根据光照度采集器监测到的室外照度数据，划分昼夜。4月7日t₁为06:54，t₂为19:15，4月8日的t₁为06:53。

(4)智能控制。4月7日06:54时，系统自动开启。06:54～19:15期间，中央处理器模块5根据既定程序，以固定的时间间隔发送信号至控制电路模块8，通过操纵电机9改变百叶10角度，百叶叶片与太阳光线平行，百叶叶片与其下方窗体形成的角度为百叶角度∠1为90°+∠α_s。加强室内自然采光，适当时候可开窗引入新风，提升室内空气品质。19:15时，系统自动关闭，并在关闭前调整电动百叶窗打开；19:15～第二天06:53期间，叶片全部打开，适当时可透过百叶引入部分新风，改善室内空气品质。

用户可通过按键6对系统进行手动调节，也可通过通信模块7接入网络，对系统进行远程控制。外部供电模块11为整个系统提供电源。

实施例4：

本实施例的系统组成同实施例1。

(1)数据采集。系统开启后，温度传感器1、光照度传感器2、GPS定位3将各自监测到的室外温度、室外照度、当地经纬度数据通过无线传输模块4传至中央处理器模块5。

(2)智能计算。中央处理器模块5通过公式(1)确定太阳高度角α_S。其中，参数Φ为当地地理纬度，通过GPS模块采集3。赤纬角δ通过δ＝23.45sin[360×(284+n)/365]确定，n为一年中的日期序号，元旦为1，一年中最后一天为365，由中央处理器5内置的时间数据确定。ω为时角,ω＝(m-12)×15，m＝北京时间+E-4(120-L)。m为太阳时，单位为h，E为时差，单位为min；北京时间、时差由中央处理器5内置的时间数据确定。L为当地经度，通过GPS模块3采集。

(3)模式选择。用户可根据实际需求自行选择舒适模式或节能模式。如若选择节能模式，以夏热冬暖地区为例。

(4)智能控制。中央处理器5通过公式、已知数据计算出节能模式下的百叶10角度，以夏热冬暖地区为例：

首先确定建筑外窗的综合遮阳系数设计值。根据《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75—2003，综合窗墙面积比C_Z在0.3～0.4之间时，外窗的综合遮阳系数应小于等于0.4。

再根据公式(2)计算出窗的外遮阳系数SD_E,out。SD_E,in可忽略；对于5～6mm的无色透明玻璃，窗玻璃的遮蔽系数S_e可取值0.96；窗框对遮阳系数的影响系数S_f，若为铝合金窗窗框时可取0.8。所以窗的外遮阳系数SD_E,out为0.52。

对于百叶类遮阳设施，可根据公式(3)得出遮阳装置的轮廓透光比η。金属或其它非透明材料制作的百叶类构造取η^*＝0.15，所以可得到遮阳装置轮廓透光比η为0.41。再通过公式(4)计算得到遮阳装置轮廓在窗面上阴影面积A₁，为0.59A。由于太阳轨迹会随着时间的推移而发生变化，所以中央处理器5会自动的通过智能计算，将阴影面积A₁，以及实时太阳轨迹，通过公式(5)、(6)、(7)计算得到百叶10此刻需要维持的角度∠1。

判断当前百叶角度是否等于计算得到的需要维持的百叶角度∠1。如果不相等，则需要调节，中央处理器5发送调节命令至控制电路模块8，操纵电机模块9调节百叶10至此刻需要维持的角度∠1；如若相等，则不需要调节，流程结束。

用户可通过按键6对系统进行手动调节，也可通过通信模块7接入网络，对系统进行远程控制。外部供电模块11为整个系统提供电源。

Claims (2)

1.一种智能控制的百叶遮阳系统，其特征在于:包括安装在窗户上的电动百叶窗；所述电动百叶窗依靠电机(9)驱动，以改变叶片的倾角；

温度传感器(1)和光照度传感器(2)安装在窗外，分别采集温度和照度；

GPS模块(3)采集所在地的经纬度；

中央处理器模块(5)根据时间和系统所在地的经纬度，计算太阳高度角α_S；

通过设定，系统采用两种工况工作：

一、工况Ⅰ：

光照度采集器(2)采集到室外照度>＝80lux时，记为时间点t₁；从时间点t₁开始，光照度采集器(2)采集到室外照度<80lux时，记为时间点t₂；从时间点t₂开始，光照度采集器(2)采集到室外照度>＝80lux时，记为时间点t₁’；

夏季时，时间段t₁～t₂，系统开启，通过电机(9)驱动，电动百叶窗的叶片保持与太阳光线垂直；时间段t₂～t₁’，系统关闭，并在关闭前调整电动百叶窗打开；

冬季时，时间段t₁～t₂，系统开启，通过电机(9)驱动，电动百叶窗的叶片保持与太阳光线平行；时间段t₂～t₁’，系统关闭，并在关闭前调整电动百叶窗关闭；

过度季时，时间段t₁～t₂，系统开启，通过电机(9)驱动，电动百叶窗的叶片保持与太阳光线平行；时间段t₂～t₁’，系统关闭，并在关闭前调整电动百叶窗打开；

二、工况Ⅱ：

根据以下1)～5)步，获得所述电动百叶窗的叶片与下方窗体的夹角∠1，所述中央处理器(5)通过发送调节命令至控制电路模块(8)，操纵电机模块(9)，实时地调节所述电动百叶窗的叶片与下方窗体的夹角保持为∠1；

1)根据SC_Total.E＝S_e·S_f·SD_E,out，计算所述窗户的外遮阳系数SD_E,out；其中，SC_Total,E为窗的综合遮阳系数，由各地区节能设计标准确定；S_e为窗玻璃的遮蔽系数，通过实际材料确定；S_f为窗框对遮阳系数的影响系数，通过窗框确定；

2)根据SD_E,out＝1-(1-η)(1-η^*)，计算遮阳装置轮廓透光比η；其中，η^*为遮阳装置构造透光比，为阴影部分在给定的典型太阳入射角时的透射太阳能的比例；

3)根据计算遮阳装置轮廓在窗面上阴影面积A₁，其中，A为窗总面积，可通过实际尺寸确定；

4)计算出每个叶片在窗面上的投影宽度

5)根据和解出所述电动百叶窗的叶片与下方窗体的夹角∠1和长度值b；其中，百叶叶片的个数为n、长度为L、宽度为a。

2.根据权利要求1所述的一种智能控制的百叶遮阳系统，其特征在于：通过选择人工调节模式，自动调节所述电动百叶窗的叶片的倾斜角度。