CN114753744A - 一种新型被动式建筑节能门窗系统及控制方法 - Google Patents

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CN114753744A CN202210571956.1A CN202210571956A CN114753744A CN 114753744 A CN114753744 A CN 114753744A CN 202210571956 A CN202210571956 A CN 202210571956A CN 114753744 A CN114753744 A CN 114753744A
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Abstract

本申请涉及一种新型被动式建筑节能门窗系统及控制方法，涉及门窗技术领域，其包括基板，基板上开设有流通槽，流通槽沿基板的厚度方向贯穿基板，流通槽内竖直设置有转动板，转动板与基板铰接，且铰接轴线与基板的长度方向相同；基板上设置有驱动件和传感组件，驱动件用于使转动板绕自身铰接轴线转动；传感组件用于检测室内与室外的温度信息、风向信息，并控制驱动件的工作状态。本申请能够有效控制窗户的工作状态。

Description

一种新型被动式建筑节能门窗系统及控制方法
技术领域
本申请涉及门窗技术领域，尤其是涉及一种新型被动式建筑节能门窗系统及控制方法。
背景技术
被动式建筑主要是指不依赖于自身耗能的建筑设备，而完全通过建筑自身的空间形式、围护结构、建筑材料与构造的设计来实现建筑节能的方式。
目前，当室内与外界进行热量交换或空气交换时，需要打开窗户，使得室内与室外的热量或空气能够进行交换，但在窗户打开的同时，室外的灰尘等杂质会大量进入室内，导致室内环境被污染；且室外环境处于动态的变换过程中，窗户在打开的时候，室内热量与室外热量处于相互交换的过程中，而窗户无法控制室内的热量是处于流失状态还是处于聚拢状态，导致居住者无法通过窗户的打开和关闭，来有效控制室内热量的流动状态。
发明内容
为了有效控制室内热量的流动状态，本申请提供一种新型被动式建筑节能门窗系统及控制方法。
第一方面，本申请提供的一种新型被动式建筑节能门窗系统，采用如下的技术方案：
一种新型被动式建筑节能门窗系统，包括基板，基板上开设有流通槽，流通槽沿基板的厚度方向贯穿基板，流通槽内竖直设置有转动板，转动板与基板铰接，且铰接轴线与基板的长度方向相同；基板上设置有驱动件和传感组件，驱动件安装在基板上，驱动件用于使转动板绕自身铰接轴线转动；传感组件包括信息接收源、风向传感器、温度传感器和控制器，信息接收源、风向传感器、温度传感器、控制器均安装在基板上，且风向传感器、温度传感器均位于基板靠近室外的一侧，风向传感器用于检测室外的风向信息，温度传感器用于检测室外的温度信息，且传递出对应的风速信号、风向信号和温度信号，信息接收源用于接收天气预报信息和室内温度信息，并传递出对应的天气预报信号和温度信号；控制器响应于风速信号、风向信号、温度信号和天气预报信号，并控制驱动件的工作状态。
通过采用上述技术方案，从天气预报信息中能够得知室外的降水情况以及室外温度的变化范围；当室外没有发生降水情况时，启动风向传感器，风向传感器用于检测室外的风向信息；当风向为室外靠近室内时，转动板处于初始状态，此时室内与室外隔绝；当风向为室内靠近室外时，启动温度传感器，温度传感器能够检测室外的温度信息，在室内需要热量增多的情况下，当室内温度低于室外温度时，打开转动板；在室内需要热量流失的情况下，当室内的温度低于室外温度时，打开转动板，此时驱动件使转动板绕自身铰接轴线转动，使得室内与室外连通，同时避免了灰尘等杂质进入室内，且有效控制了室内热量的流动状态。
可选的，所述基板靠近室内的一侧设置有防尘组件，防尘组件包括防尘网板、双向丝杠和第一电机，防尘网板沿基板的长度方向设置有两个，且两个防尘网板均与转动板正对设置，防尘网板沿基板的长度方向与基板滑动连接；双向丝杠沿基板的长度方向穿设在两个防尘网板上，且两个防尘网板分别位于双向丝杠两端，且均与双向丝杠螺纹连接；第一电机输出轴与双向丝杠同轴设置，且与双向丝杠一端固定连接，第一电机与基板固定连接。
通过采用上述技术方案，当风向为室外靠近室内时，启动第一电机，第一电机输出轴带动双向丝杠转动，使得与双向丝杠螺纹连接的两个防尘网板相互靠近；当转动板处于打开状态时，此时无论风向如何变化，室外的灰尘均无法进入室内，从而避免了风向改变对转动板工作状态的影响。
可选的，所述传感组件还包括风速传感器，风速传感器安装在基板上，且与控制器连接，风速传感器用于检测室外的风速信息。
通过采用上述技术方案，当风向为室内靠近室外时，启动风速传感器，风速传感器能够检测室外的风速信息，当室外风速超过设定范围时，室外的风可能会使灰尘穿过防尘网板进入室内，此时温度传感器与转动板均处于关闭状态，避免外界灰尘等杂质进入室内，当室外风速没有超过设定范围时，启动温度传感器做进一步检测。
可选的，所述基板上设置有供电组件，供电组件包括太阳能吸热板，太阳能吸热板位于基板靠近室外的一侧，且与基板固定连接；太阳能吸热板内设置有用于将热能转化为电能的热电转换系统，太阳能吸热板的热量输出端与热电转换系统的热量输入端固定连接，热电转换系统的电能输出端与驱动件、第一电机连接。
通过采用上述技术方案，太阳能吸热板能够吸收太阳能散发的热量，并将热量传递给热电转换系统，热电转换系统将热能转化为电能，为第一电机和驱动件提供能量输入，避免使用外部电能，从而改善了新型被动式建筑节能门窗系统的实用性。
可选的，所述基板上设置有清洗组件，清洗组件包括集水箱、第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆，集水箱竖直设置在基板靠近室外的一侧，集水箱顶部为开口结构，且集水箱与基板固定连接，集水箱底部固定设置有管道，管道为软管材质，管道上安装有阀门，管道远离集水箱的一端固定连接有清洗块，清洗块位于转动板靠近室外的一侧，且与转动板抵接；第二电动伸缩杆水平设置在基板靠近室外的一侧，且第二电动伸缩杆的长度方向与基板的长度方向相同，第二电动伸缩杆固定端与基板固定连接，第二电动伸缩杆活动端与第一电动伸缩杆固定端固定连接；第一电动伸缩杆竖直设置，第一电动伸缩杆活动端与第一清洗块固定连接。
通过采用上述技术方案，集水箱用于收集室外的雨水，当转动板需要清洗时，将管道上的阀门打开，雨水从管道流至清洗块上，使集水箱为转动板的清洗提供了水源；同时启动第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆，第一电动伸缩杆带动清洗块沿竖直方向移动，第二电动伸缩杆带动清洗块沿基板的长度方向移动，使得清洗块完成对转动板靠近室外一侧的清洗，避免通过人工方式进行清洗，同时供电组件能够为清洗组件供电，从而提高了转动板清洗的安全性与便捷性。
可选的，所述基板上固定设置有储电盒，热电转换系统的电动输出端与储电盒连接，且储电盒与驱动件、第一电机连接。
通过采用上述技术方案，热电转换系统将电能输送至储电盒内，储电盒可以为第一电机、驱动件以及清洗组件提供持续稳定的电能，即使在夜晚没有热量提供的时候，储电盒仍然能够为第一电机、驱动件以及清洗组件提供电能，从而进一步改善了新型被动式建筑节能门窗系统的实用性。
可选的，所述集水箱顶部开口处固定设置有过滤板。
通过采用上述技术方案，雨水经过过滤后进入收集箱内，避免室外以及污水中的杂质进入收集箱中，使得玻璃在进行清洗时，收集箱能够为第一清洗块提供干净的水源，从而改善了玻璃的清洗效果；同时过滤板位于集水箱顶部，使得雨水能够对过滤板表面进行冲洗，避免杂质残留在过滤板上。
第二方面，本申请提供一种钢护筒群桩混凝土扩大基础施工装置，采用如下的技术方案：
一种新型被动式建筑节能门窗系统控制方法，包括以下步骤：
S1：室外降水量检测：当室外发生降水情况时，将停止后续的检测过程；当室外没有发生降水情况时，对室外的风向进一步检测；
S2：室外风向检测：当室外风向为室外靠近室内时，两个防尘网板处于相互靠近的状态，并对室外风速进一步检测；当室外风向为室内靠近室外时，对室外温度进一步检测；
S3:室外风速检测：室外风向为室外靠近室内时，对室外风速进行检测，且当室外风速超过设定范围时，将停止后续的检测过程，当室外风速没有超过设定范围时，对室外温度进一步检测；
S4：室外温度检测：在室内需要热量增多的情况下，当室内温度低于室外温度时，打开转动板；在室内需要热量流失的情况下，当室内的温度低于室外温度时，打开转动板；
S5：打开转动板：使得室内与室外连通。
通过采用上述技术方案，对室外降水量、风向、温度依次检测完成后，打开转动板，使得室内与室外连通，便于室内的热量状态发生改变，同时避免了雨水、灰尘等杂质进入室内，为室内的居住者提供了良好的居住环境，从而进一步改善了新型被动式建筑节能门窗系统的实用性。
可选的，室外风向检测完成后，当室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，打开所述转动板。
通过采用上述技术方案，当室内温度与室外温度处于最大差值阶段时，会加快室内的热量状态改变，使得新型被动式建筑节能门窗系统能够快速的为居住者提供适宜的室内居住环境，从而进一步改善了新型被动式建筑节能门窗系统的实用性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置驱动件和传感组件，使得室内与室外连通的同时避免了灰尘等杂质进入室内，且有效控制了室内热量的流动状态；
2.通过设置防尘组件，当转动板处于打开状态时，无论风向如何变化，室外的灰尘均无法进入室内，从而避免了风向改变对转动板工作状态的影响；
3.通过设置清洗组件，清洗块能够完成对转动板靠近室外一侧的清洗，避免通过人工方式进行清洗，同时供电组件能够为清洗组件供电，从而提高了转动板清洗的安全性与便捷性。
附图说明
图1是本申请实施例的结构示意图；
图2是本申请实施例为了显示防尘组件的结构示意图。
附图标记说明：1、基板；11、流通槽；12、转动板；2、第二电机；3、清洗组件；31、第一电动伸缩杆；32、第二电动伸缩杆；33、清洗块；34、集水箱；341、过滤板；35、管道；351、阀门；4、供电组件；41、太阳能吸热板；42、储电盒；5、传感组件；51、信息接收源；52、风向传感器；53、风速传感器；54、温度传感器；55、控制器；6、防尘组件；61、防尘网板；62、第一电机；63、双向丝杠。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种新型被动式建筑节能门窗系统。
参照图1和图2，一种新型被动式建筑节能门窗系统包括基板1，基板1竖直设置，基板1靠近室外的一侧开设有流通槽11，流通槽11沿基板1的厚度方向贯穿基板1，流通槽11内竖直设置有转动板12，转动板12与基板1铰接，且铰接轴线与基板1的长度方向相同；基板1上设置有驱动件、清洗组件3和防尘组件6，驱动件用于使转动板12绕自身铰接轴线转动，清洗组件3用于对转动板12进行清洗，防尘组件6用于防止室外的灰尘等杂质进入室内。
当室内与室外需要进行热量交换时，启动驱动件防尘组件6，驱动件带动转动板12转动，使得室内与室外连通，防尘组件6能够防止室外的灰尘等杂质进入室内；当需要对转动板12进行清洗时，启动清洗组件3。
参照图1和图2，转动板12的长度方向与基板1的长度方向相同；驱动件为第二电机2，第二电机2位于基板1靠近室外的一侧，且位于转动板12长度方向一端，第二电机2输出轴与转动板12顶部固定连接，第二电机2与基板1固定连接；清洗组件3位于基板1靠近室外的一侧，清洗组件3包括第二电动伸缩杆32和集水箱34，集水箱34竖直设置，集水箱34顶部为开口结构，集水箱34位于转动板12远离第二电机2的一侧，且与基板1固定连接；集水箱34顶部开口处固定设置有过滤板341，过滤板341水平设置；集水箱34底面上固定设置有管道35，管道35与集水箱34内部连通，管道35为软管材质，管道35上安装有阀门351；管道35远离集水箱34的一端固定连接有清洗块33，清洗块33位于转动板12靠近室外的一侧，且与转动板12抵接；清洗块33上方竖直设置有第一电动伸缩杆31，第一电动伸缩杆31活动端与清洗块33固定连接；第二电动伸缩杆32水平设置在基板1靠近室外的一侧，且第二电动伸缩杆32的长度方向与基板1的长度方向相同，第二电动伸缩杆32位于转动板12上方，第二电动伸缩杆32固定端与基板1固定连接，第二电动伸缩杆32活动端与第一电动伸缩杆31固定端固定连接。
当外界降水时，雨水经过滤板341过滤后进入集水箱34中，使得集水箱34能够通过管道35为清洗块33提供干净的水源；对转动板12进行清洗时，启动第一电动伸缩杆31和第二电动伸缩杆32，同时打开管道35上的阀门351，第一电动伸缩杆31和第二电动伸缩杆32带动清洗块33在竖直平面内进行移动，集水箱34为清洗块33提供水源，从而使清洗块33在移动过程中完成对转动板12靠近室外一侧的清洗工作。
参照图1和图2，防尘组件6包括防尘网板61、双向丝杠63和第一电机62，防尘网板61沿基板1的长度方向设置有两个，且竖直设置在基板1靠近室内的一侧，两个防尘网板61均与转动板12正对设置，防尘网板61沿基板1的长度方向与基板1滑动连接；双向丝杠63的长度方向与基板1的长度方向相同，双向丝杠63穿射设在两个防尘网板61上，两个防尘网板61分别位于双向丝杠63两端，且均与双向丝杠63螺纹连接；第一电机62输出轴与双向丝杠63同轴设置，且与双向丝杠63一端固定连接；第一电机62位于双向丝杠63长度方向一端，且第一电机62输出轴与双向丝杠63同轴设置，第一电机62与基板1固定连接。
当转动板12打开，且需要防止外界灰尘等杂质进入室内时，启动第一电机62，第一电机62输出轴带动双向丝杠63转动，使得与双向丝杠63螺纹连接的两个防尘网板61朝着相互靠近的方向移动，两个防尘网板61抵接时，两个防尘网板61均匀转动板12正对设置，此时防尘网板61能够对室外进入室内的杂质起到拦截作用。
参照图1和图2，基板1上设置有传感组件5，传感组件5包括信息接收源51、风向传感器52、温度传感器54和控制器55，信息接收源51、风向传感器52、温度传感器54、控制器55均安装在基板1上，且信息接收源51位于基板1靠近室内的一侧，信息接收源51用于接收天气预报信息和室内温度信息，并传递出对应的天气预报信号和温度信号；风向传感器52、风速传感器53和温度传感器54均位于基板1靠近室外的一侧，风向传感器52用于检测室外的风向信息，风速传感器53用于检测室外的风速信息，温度传感器54用于检测室外的温度信息，且传递出对应的风速信号、风向信号和温度信号；控制器55位于基板1靠近室内的一侧，控制器55响应于风速信号、风向信号、温度信号和天气预报信号，并控制第一电机62、第二电机2、第一电动伸缩杆31、第二电动伸缩杆32的工作状态。
通过天气预报信息能够得知室外的降水情况以及室外温度的变化范围；当室外没有发生降水情况时，启动风向传感器52；当风向为室外靠近室内时，转动板12处于竖直初始状态，此时室内与室外隔绝，接着启动风速传感器53，若室外风速超过设定范围，将停止后续的检测过程，若室外风速没有超过设定范围时，启动温度传感器54，当室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，启动第一电机62，使得两个防尘网板61相互靠近，待两个防尘网板61抵接后，启动第二电机2，使得第二电机2带动转动板12转动，此时室内与室外连通。
当风向为室内靠近室外时，启动温度传感器54，当室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，启动第二电机2，使得第二电机2带动转动板12转动，此时室内与室外连通。
参照图1和图2，基板1上设置有供电组件4，供电组件4包括太阳能吸热板41和储电盒42，太阳能吸热板41位于基板1靠近室外的一侧，且位于第二电动伸缩杆32上方，太阳能吸热板41与基板1固定连接；太阳能吸热板41内设置有用于将热能转化为电能的热电转换系统，太阳能吸热板41的热量输出端与热电转换系统的热量输入端固定连接，热电转换系统的电能输出端与储电盒42连接；储电盒42位于基板1靠近室内的一侧，且与基板1固定连接；储电盒42与第一电机62、第二电机2、信息接收源51、风向传感器52、风速传感器53、温度传感器54、控制器55、第一电动伸缩杆31、第二电动伸缩杆32连接。
本申请实施例一种新型被动式建筑节能门窗系统的实施原理为：通过天气预报信息能够得知室外的降水情况以及室外温度的变化范围；当室外没有发生降水情况时，启动风向传感器52；当风向为室外靠近室内时，转动板12处于竖直初始状态，此时室内与室外隔绝，接着启动风速传感器53，若室外风速超过设定范围，将停止后续的检测过程，若室外风速没有超过设定范围时，启动温度传感器54，当室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，启动第一电机62，使得两个防尘网板61相互靠近，待两个防尘网板61抵接后，启动第二电机2，使得第二电机2带动转动板12转动，此时室内与室外连通；当风向为室内靠近室外时，启动温度传感器54，当室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，启动第二电机2，使得第二电机2带动转动板12转动，此时室内与室外连通，同时避免了灰尘等杂质进入室内，且有效控制了室内热量的流动状态。
本申请实施例公开一种新型被动式建筑节能门窗系统控制方法，包括以下步骤：
S1：室外降水量检测：当室外发生降水情况时，将停止后续的检测过程；当室外没有发生降水情况时，对室外的风向进一步检测。
S2：室外风向检测：当室外风向为室外靠近室内时，两个防尘网板61处于相互靠近的状态；当室外风向为室内靠近室外时，对室外温度进一步检测。
S3:室外风速检测：室外风向为室外靠近室内时，对室外风速进行检测，
且当室外风速超过设定范围时，将停止后续的检测过程，当室外风速没有超过设定范围时，对室外温度进一步检测。
S4：室外温度检测：在室内需要热量增多的情况下，当室内温度低于室外温度，且室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，打开转动板12；在室内需要热量流失的情况下，当室内的温度低于室外温度时，且室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，打开转动板12。
S5：打开转动板12：使得室内与室外连通。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型被动式建筑节能门窗系统，其特征在于：包括基板(1)，基板(1)上开设有流通槽(11)，流通槽(11)沿基板(1)的厚度方向贯穿基板(1)，流通槽(11)内竖直设置有转动板(12)，转动板(12)与基板(1)铰接，且铰接轴线与基板(1)的长度方向相同；基板(1)上设置有驱动件和传感组件(5)，驱动件安装在基板(1)上，驱动件用于使转动板(12)绕自身铰接轴线转动；传感组件(5)包括信息接收源(51)、风向传感器(52)、温度传感器(54)和控制器(55)，信息接收源(51)、风向传感器(52)、温度传感器(54)、控制器(55)均安装在基板(1)上，且风向传感器(52)、温度传感器(54)均位于基板(1)靠近室外的一侧，风向传感器(52)用于检测室外的风向信息，温度传感器(54)用于检测室外的温度信息，且传递出对应的风速信号、风向信号和温度信号，信息接收源(51)用于接收天气预报信息和室内温度信息，并传递出对应的天气预报信号和温度信号；控制器(55)响应于风速信号、风向信号、温度信号和天气预报信号，并控制驱动件的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种新型被动式建筑节能门窗系统，其特征在于：所述基板(1)靠近室内的一侧设置有防尘组件(6)，防尘组件(6)包括防尘网板(61)、双向丝杠(63)和第一电机(62)，防尘网板(61)沿基板(1)的长度方向设置有两个，且两个防尘网板(61)均与转动板(12)正对设置，防尘网板(61)沿基板(1)的长度方向与基板(1)滑动连接；双向丝杠(63)沿基板(1)的长度方向穿设在两个防尘网板(61)上，且两个防尘网板(61)分别位于双向丝杠(63)两端，且均与双向丝杠(63)螺纹连接；第一电机(62)输出轴与双向丝杠(63)同轴设置，且与双向丝杠(63)一端固定连接，第一电机(62)与基板(1)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种新型被动式建筑节能门窗系统，其特征在于：所述传感组件(5)还包括风速传感器(53)，风速传感器(53)安装在基板(1)上，且与控制器(55)连接，风速传感器(53)用于检测室外的风速信息。
4.根据权利要求3所述的一种新型被动式建筑节能门窗系统，其特征在于：所述基板(1)上设置有供电组件(4)，供电组件(4)包括太阳能吸热板(41)，太阳能吸热板(41)位于基板(1)靠近室外的一侧，且与基板(1)固定连接；太阳能吸热板(41)内设置有用于将热能转化为电能的热电转换系统，太阳能吸热板(41)的热量输出端与热电转换系统的热量输入端固定连接，热电转换系统的电能输出端与驱动件、第一电机(62)连接、信息接收源(51)、风向传感器(52)、风速传感器(53)、温度传感器(54)、控制器(55)连接。
5.根据权利要求4所述的一种新型被动式建筑节能门窗系统，其特征在于：所述基板(1)上固定设置有储电盒(42)，热电转换系统的电动输出端与储电盒(42)连接，且储电盒(42)与驱动件、第一电机(62)连接、信息接收源(51)、风向传感器(52)、风速传感器(53)、温度传感器(54)、控制器(55)连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型被动式建筑节能门窗系统，其特征在于：所述基板(1)上设置有清洗组件(3)，清洗组件(3)包括集水箱(34)、第一电动伸缩杆(31)和第二电动伸缩杆(32)，集水箱(34)竖直设置在基板(1)靠近室外的一侧，集水箱(34)顶部为开口结构，且集水箱(34)与基板(1)固定连接，集水箱(34)底部固定设置有管道(35)，管道(35)为软管材质，管道(35)上安装有阀门(351)，管道(35)远离集水箱(34)的一端固定连接有清洗块(33)，清洗块(33)位于转动板(12)靠近室外的一侧，且与转动板(12)抵接；第二电动伸缩杆(32)水平设置在基板(1)靠近室外的一侧，且第二电动伸缩杆(32)的长度方向与基板(1)的长度方向相同，第二电动伸缩杆(32)固定端与基板(1)固定连接，第二电动伸缩杆(32)活动端与第一电动伸缩杆(31)固定端固定连接；第一电动伸缩杆(31)竖直设置，第一电动伸缩杆(31)活动端与第一清洗块(33)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种新型被动式建筑节能门窗系统，其特征在于：所述集水箱(34)顶部开口处固定设置有过滤板(341)。
8.一种新型被动式建筑节能门窗系统控制方法，基于权利要求2-7任一项所述的门窗系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：室外降水量检测：当室外发生降水情况时，将停止后续的检测过程；当室外没有发生降水情况时，对室外的风向进一步检测；
S2：室外风向检测：当室外风向为室外靠近室内时，两个防尘网板(61)处于相互靠近的状态，并对室外风速进一步检测；当室外风向为室内靠近室外时，对室外温度进一步检测；
S3:室外风速检测：室外风向为室外靠近室内时，对室外风速进行检测，且当室外风速超过设定范围时，将停止后续的检测过程，当室外风速没有超过设定范围时，对室外温度进一步检测；
S4：室外温度检测：在室内需要热量增多的情况下，当室内温度低于室外温度时，打开转动板(12)；在室内需要热量流失的情况下，当室内的温度低于室外温度时，打开转动板(12)；
S5：打开转动板(12)：使得室内与室外连通。
9.根据权利要求8所述的一种新型被动式建筑节能门窗系统控制方法，其特征在于：室外风向检测完成后，当室外温度与室内温度的差值大于预设差值时，打开所述转动板(12)。
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