CN109028502A - 一种居住建筑自然通风智能调节系统 - Google Patents

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潘武轩
李姗姗
王怡文
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Abstract

本发明公开了一种居住建筑自然通风智能调节系统，包括室内空气品质检测系统和室外空气监测系统，还包括无线传输模块、含有微处理器的人机交互面板和自然通风智能调节窗体；所述室内空气品质检测系统和室外空气监测系统分别将室内空气品质检测系统的空气品质参数和室外空气监测系统的气象参数通过无线传输模块传输至所述微处理器；所述微处理器根据人机交互面板输入的室内空气品质参数进行开关窗的判断，将信号传输给自然通风智能调节窗体的滑动导轨开关。自然通风相比于机械通风及空调具有很好的节能型和健康舒适性。

Description

一种居住建筑自然通风智能调节系统
技术领域
本发明涉及室内空气品质检测与反馈调节控制领域，特别是涉及一种居住建筑自然通风智能调节系统。
背景技术
室内空气品质越来越受到住户的关注，作为居住建筑室内主要污染物，如何及时检测并排除室内甲醛和苯、降低室内二氧化碳浓度，对保障室内空气品质至关重要。自然通风是一种节能有效的通风方式，但是上述室内主要污染物等不易被人体察觉，随着人们生活品质的提高，对居住室内空气品质的检测和控制需求上升。目前自然通风主要依靠住户的主动操作，市面上现有电动门窗，但都依靠于住户的主动操作，并没有和室内空气品质进行直接的关联。针对不易被人体察觉的污染物，很难依靠住户进行自主去除。
因此，在居住建筑内，如何将室内空气品质与自然通风结合起来，依据室内空气品质指标自动地进行舒适健康的自然通风，智能控制室内空气品质同时又不增加额外的建筑能耗，为居住建筑提供健康安全的室内环境成为目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种居住建筑自然通风智能调节系统，自动监测室内污染物浓度并进行智能通风，以自然通风形式调节室内空气品质。
本发明为解决现有技术中的技术问题，提出的技术方案如下：一种居住建筑自然通风智能调节系统，包括室内空气品质检测系统和室外空气监测系统，还包括无线传输模块、含有微处理器的人机交互面板和自然通风智能调节窗体；
所述自然通风智能调节窗体包括室外太阳能电池板、滑动导轨开关和滑动导轨，所述太阳能电池板为滑动导轨提供驱动力，根据所述无线传输模块的信号控制滑动导轨开关动作，滑动导轨运动实现自然通风智能调节；
所述室内空气品质检测系统和室外空气监测系统分别将室内空气品质检测系统的空气品质参数和室外空气监测系统的气象参数通过无线传输模块传输至所述微处理器；所述微处理器根据人机交互面板输入的室内空气品质参数进行开关窗的判断，将信号传输给自然通风智能调节窗体的滑动导轨开关；
所述室内空气品质检测系统包括甲醛传感器、苯传感器以及室内温湿度二氧化碳传感器；
所述室外空气监测系统包括室外温湿度二氧化碳传感器。
本发明所述无线传输模块选用GSM4G模块，采用4G网络实现数据通信。
本发明所述太阳能电池板功率在50W左右。
本发明所述含有微处理器的人机交互面板采用TORTAI品牌公司生产的TT-13045触摸屏面板和elektron旗下的Berthel微处理器。
本发明所述室外空气监测系统安装于窗外。
本发明所述滑动导轨安装于窗扇之下。
本发明还包括空气过滤处理装置。
本发明所述滑动导轨开关采用宇孚的CZ-3108型号。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明同时监测了居住建筑室外空气品质和室内空气品质，为用户了解实时室内外空气状态提供数据。
(2)本发明通过实际检测到污染物浓度数据反馈给自然通风智能调节窗体，自动进行窗户的开闭。
(3)本发明的系统控制方法通过室内实际监测数据与用户端输入的个性化需求进行判断，对智能窗体实施控制，系统控制方法为本发明的一项创新。
(4)本发明同时利用可再生资源采用太阳能电池板，较于机械通风、空调等更节能环保，且自然通风以保障健康舒适的室内环境。
(5)依据室内空气品质，智能进行自然通风调节，同时该系统也可后续接入其他过滤处理装置。
(6)利用太阳能为智能窗体供电，不额外增加建筑能耗，同时能利用自然通风调节室内空气品质。
(7)基于室内空气品质参数反馈，以降低建筑能耗为目的，最大化利用自然通风；实现室内污染物、二氧化碳及温湿度的自动调节.
(8)住户通过人机交互面板向个性化自然通风智能控制窗体提供个性化数据；各种传感器依据用户对室内空气品质的个性化要求，选择相应精度的传感器。
附图说明
图1是本发明原理框图；
图2是本发明装置布置示意图；
图3是本发明智能调节系统控制流程图。
附图标记：1-太阳能电池板，2-滑动导轨开关，3-滑动导轨，4-室外温湿度CO2传感器，5-室内温湿度CO2传感器，6-甲醛传感器，7-苯传感器，8-无线传输模块，9-人机交互面板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，但所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不局限于该部分实施例。
图1为本发明原理框图，本发明一种居住建筑自然通风智能调节系统，包括室内空气品质检测系统和室外空气监测系统，还包括无线传输模块8、含有微处理器的人机交互面板9和自然通风智能调节窗体；
所述自然通风智能调节窗体包括太阳能电池板1、滑动导轨开关2和滑动导轨3，所述太阳能电池板1为滑动导轨3提供驱动力，根据所述无线传输模块8的信号控制滑动导轨开关2动作，滑动导轨3运动实现自然通风智能调节；
所述室内空气品质检测系统和室外空气监测系统分别将室内空气品质检测系统的空气品质参数和室外空气监测系统的气象参数通过无线传输模块8传输至所述微处理器；所述微处理器根据人机交互面板9输入的室内空气品质参数进行开关窗的判断，将信号传输给自然通风智能调节窗体的滑动导轨开关2；
所述室内空气品质检测系统包括甲醛传感器6、苯传感器7以及室内温湿度二氧化碳传感器5；
所述室外空气监测系统包括室外温湿度二氧化碳传感器4。
本发明还包括空气过滤处理装置，可以依据室内空气品质，智能进行自然通风调节，同时该系统也可后续接入其他过滤处理装置。可以利用太阳能为智能窗体供电，不额外增加建筑能耗，同时能利用自然通风调节室内空气品质；基于室内空气品质参数反馈，以降低建筑能耗为目的，最大化利用自然通风；实现室内污染物、二氧化碳及温湿度的自动调节；住户通过人机交互面板向个性化自然通风智能控制窗体提供个性化数据；各种传感器依据用户对室内空气品质的个性化要求，选择相应精度的传感器。
依据室内外传感器监测数据对智能窗体进行自动控制的详细过程及微处理器控制方法流程如图3所示：
本实施例中所述室内、外温湿度CO2变送器采用精讯畅通的JXBS-3001-CO2型号；所述苯传感器采用winsen的ME4-C6H6；所述甲醛传感器采用winsen的WSP2110；所述无线传输模块选用GSM4G模块，该模块采用4G网络实现数据通信；所述含有微处理器的人机交互面板采用TORTAI品牌公司生产的TT-13045触摸屏面板和elektron旗下的Berthel微处理器；所述太阳能电池板采用SOLARPRO品牌的SP50W型号电池板；所述滑动导轨开关采用宇孚的CZ-3108型号；滑动导轨采用PMI的PMI-7滑动导轨。
本实施例中通过传感器检测室内污染物浓度及CO2浓度，当室内浓度高于某一标准时，由微处理器将开窗的命令通过无线传输给滑动导轨开关，通过开关动作控制窗户的开启；在室内空气品质参数低于限值后微处理器发出关闭信号，通过无线传输模块对滑动导轨开关发出动作指令，从而关闭窗户。
利用该自然通风智能系统对实际住宅室内空气品质进行监测，并根据计算的自然通风量，结合住户个性化通风需求，自主设置室内温湿度、污染物浓度水平要求等，当检测到室内浓度超标，或室外条件适合通风时，通过滑动导轨自动调节窗户开度，通过自然通风营造舒适健康的室内环境，达到自然通风的个性化智能控制。本发明通过对不同室外气象条件、室内空气品质监测，在室内空气品质低于用户设定参数后，自动调节窗户，进行自然通风，达到智能控制个性化自然通风的目的。自然通风相比于机械通风及空调具有很好的节能型和舒适性。
具体的实施例如下：
根据室内空气质量标准GB/T 18883-2002，室内空气苯1小时均值的标准值为0.11mg/m3；甲醛1小时均值标准值为0.20mg/m3；二氧化碳质量浓度日平均值标准值为0.1％，即1000ppm。当室内至少有一种气体浓度超标时，或多种气体超标时，即由微处理器将处理结果通过无线传输给滑动导轨开关，开关动作打开窗户进行自然通风。
该系统也能进行室内外温湿度调节，用户可以自主设置温湿度接受范围。通过监测室外温湿度，当室内温度高于住户设置上限，且室外温度低于室内温度时，发送打开窗户的信号，进行自然通风，当室内空气品质参数满足设置值后关闭窗户。
由此实现室内空气品质的自动监测和反馈调节，根据住户对室内空气品质的要求实现个性化智能自然通风调节，保障室内空气品质安全健康舒适。
应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种居住建筑自然通风智能调节系统，包括室内空气品质检测系统和室外空气监测系统，其特征在于，还包括无线传输模块、含有微处理器的人机交互面板和自然通风智能调节窗体；
所述自然通风智能调节窗体包括室外太阳能电池板、滑动导轨开关和滑动导轨，所述太阳能电池板为滑动导轨提供驱动力，根据所述无线传输模块的信号控制滑动导轨开关动作，滑动导轨运动实现自然通风智能调节；
所述室内空气品质检测系统和室外空气监测系统分别将室内空气品质检测系统的空气品质参数和室外空气监测系统的气象参数通过无线传输模块传输至所述微处理器；所述微处理器根据人机交互面板输入的室内空气品质参数进行开关窗的判断，将信号传输给自然通风智能调节窗体的滑动导轨开关；
所述室内空气品质检测系统包括甲醛传感器、苯传感器以及室内温湿度二氧化碳传感器；
所述室外空气监测系统包括室外温湿度二氧化碳传感器。
2.根据权利要求1所述的一种居住建筑自然通风智能调节系统，其特征在于，所述无线传输模块选用GSM4G模块，采用4G网络实现数据通信。
3.根据权利要求1所述的一种居住建筑自然通风智能调节系统，其特征在于，所述太阳能电池板功率在50W左右。
4.根据权利要求1所述的一种居住建筑自然通风智能调节系统，其特征在于，所述含有微处理器的人机交互面板采用TORTAI品牌公司生产的TT-13045触摸屏面板和elektron旗下的Berthel微处理器。
5.根据权利要求1所述的一种居住建筑自然通风智能调节系统，其特征在于，所述室外空气监测系统安装于窗外。
6.根据权利要求1所述的一种居住建筑自然通风智能调节系统，其特征在于，所述滑动导轨安装于窗扇之下。
7.根据权利要求1所述的一种居住建筑自然通风智能调节系统，其特征在于，还包括空气过滤处理装置。
8.根据权利要求1所述的一种居住建筑自然通风智能调节系统，其特征在于，所述滑动导轨开关采用宇孚的CZ-3108型号。
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