CN115200126A - 一种基于室温需求的室内温度预测调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及室温智能预测领域，尤其涉及一种基于室温需求的室内温度预测调节系统，包括墙体、用以将太阳能转化为电能并储存电能的供电单元、用以将太阳能转化为热能并储存热能蓄热单元、用以记录历史信息的云平台、用以根据所述云平台中的历史冬季室内平均温度、历史冬季室外平均温度和历史夜间用电量对室内所需温度进行预测从而对所述预测调节系统工作过程进行调节的预测调节单元、用以显示预测调节单元的判定信息及室内温度信息并可通过所述预测调节单元对所述室内温度预测调节系统进行主动控制用户服务单元，本发明在保证供热效率的同时对室内温度进行智能自动预测调节。

Description

一种基于室温需求的室内温度预测调节系统
技术领域
本发明涉及室温智能预测领域，尤其涉及一种基于室温需求的室内温度预测调节系统。
背景技术
目前，随着科学技术的进步以及适应环保要求，供热系统既要达到节能减排的效果，又要保证用户的舒适度，但是大部分供热系统对室内温度的调节方式及供热方式过于单一，需要人为自行调节所需求的温度，怎样在保证供热效率的同时智能的对室内温度进行自动预测调节，根据用户的需求自动调节室内温度是当下人们较为关注的问题。
中国专利公开号CN110135619A公开了一种中长期电供暖需求的预测方法及系统，包括：在待预测区域内获取供暖参数；基于所述供暖参数和预先构建的电供暖需求预测模型对待预测周期内的电供暖需求进行预测；所述电供暖需求预测模型为，根据各情景模式下电供暖面积、电供暖电量、电供暖负荷和电供暖配套电网容量之间的关系进行构建的；所述供暖参数包括：燃煤供热面积和新增电供暖推广比例。由此可见，所述一种中长期电供暖需求的预测方法及系统存在以下问题：无法根据实际情况及时对室温需求进行预测导致对室内用户需求温度的预测效率低。
发明内容
为此，本发明提供一种基于室温需求的室内温度预测调节系统，用以解决现有技术中无法根据实际情况及时对室温需求进行预测导致的对室内用户需求温度的预测效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于室温需求的室内温度预测调节系统，包括：
墙体，其靠近室外的一侧设有第一调温层且第一调温层和墙体之间设有用以对第一调温层和各所述导热管进行热交换的传热隔热层；所述墙体靠近室内的一侧设有用以对各所述导热管和室内进行热能交换的第二调温层；所述墙体还包括若干平行设置的导热管，各导热管均贯穿墙体且各导热管两端均位于墙体外，对于单个导热管，其靠近室外的一端位于所述传热隔热层内，靠近室内的一端位于所述第二调温层内；
供电单元，其设置在所述墙体外部，包括用以将太阳能转化为电能的太阳能光伏板以及若干设置在太阳能光伏板内以储存其转换的电能的储能电池；
蓄热单元，其与所述供电单元和所述墙体相连，用以将太阳能转化为热能并储存热能；所述蓄热单元包括设置在其外部用以吸收太阳能并将其转换为热能的吸热板以及设置在其内部用以储存吸热板转化的热能的换热介质；所述蓄热单元与所述供电单元通过第一加热管相连，供电单元通过第一加热管对所述换热介质进行加热；所述蓄热单元通过市电开关和第二加热管与市电相连，蓄热单元使用第二加热管对所述换热介质进行加热；
云平台，其与预测调节单元远程相连，用以记录历史信息；所述历史信息包括历史冬季室内平均温度、历史冬季室外平均温度和历史夜间用电量；
所述预测调节单元，其与所述墙体相连，用以根据所述云平台中的历史信息对室内所需温度进行预测并根据预测结果对所述预测调节系统的工作过程进行调节；
用户服务单元，其与所述预测调节单元和所述云平台远程相连，用以显示预测调节单元的判定信息及室内的实际温度信息；所述用户服务单元能够通过所述预测调节单元对所述室内温度预测调节系统进行主动控制。
进一步地，所述第一调温层包括：
外墙板，其设置在所述第一调温层远离墙体的一侧的表面，用以保持室内温度；
第一相变层，其与所述外墙板相连并且第一相变层内设置有相变材料，用以吸收第一换热管内换热介质的热能；
所述第一换热管，其设置在所述第一相变层内部并与所述蓄热单元相连，第一换热管上设有第一换热阀门，用以控制蓄热单元内的换热介质在第一调温层内的流动状态。
进一步地，所述传热隔热层包括：
外空气流道，其设置在所述第一相变层靠近室内的一侧，用以通过其内部的空气流动吸收所述第一相变层中的热能；所述外空气流道包括设置在上端的上通风阀和设置在下端的下通风阀；所述预测调节单元设置在外空气流道中；
内空气流道，其设置在所述外空气流道靠近室内的一侧，用以通过其内部的空气流动吸收所述外空气流道中的热能；
保温层，其设置在所述外空气流道和所述内空气流道之间，包括第一保温层、第二保温层和第三保温层，其中，第一保温层和第二保温层之间设有上折叠伸缩保温层，第二保温层和第三保温层之间设有下折叠伸缩保温层，上折叠伸缩保温层和下折叠伸缩层通过改变折叠伸缩状态以切换外空气流道和内空气流道的连通状态。
进一步地，所述第二调温层包括：
内墙板，其设置在所述第二调温层靠近室内的一侧，用以保持室内温度；
第二相变层，其与所述内墙板和所述传热隔热层相连并且第二相变层内设置有相变材料，用以吸收第二换热管内换热介质和所述导热管的热能；
所述第二换热管，其设置在所述第二相变层内部并与所述蓄热单元相连，第二换热管上设有第二换热阀门，用以控制蓄热单元内的换热介质在第二调温层内的流动状态。
进一步地，在冬季日间时，所述第一换热阀门开通，所述第二换热阀门关闭，所述蓄热单元内的换热介质吸收储存所述吸热板的热能并通过所述第一换热管在所述第一调温层内流通，所述第一相变层内的相变材料吸收换热介质内的热能，所述上折叠伸缩保温层和所述下折叠伸缩层收缩以连通所述外空气流道和所述内空气流道，外空气流道内的空气吸收相变材料的热能并流入内空气流道通过导热管将热能传送至所述第二相变层内的相变材料并储存以向室内供暖；
在冬季夜间时，所述第一换热阀门开通，所述第二换热阀门关闭，所述供电单元使用所述储能电池日间储存的电能通过所述第一加热管对所述蓄热单元内的换热介质进行加热，换热介质通过所述第一换热管在所述第一调温层内流通，所述第一相变层内的相变材料吸收换热介质内的热能，所述上折叠伸缩保温层和所述下折叠伸缩层收缩以连通所述外空气流道和所述内空气流道，外空气流道内的空气吸收相变材料的热能并流入内空气流道通过导热管将热能传送至所述第二相变层内的相变材料并储存以向室内供暖。
进一步地，所述室内温度预测调节系统包括一设置于室内并与所述第二调温层以及所述预测调节单元相连的第二温度传感器，用以检测室内温度Ta；所述预测调节单元设有第一预设差值△Ta1和第二预设差值△Ta2，其中，△Ta1＜△Ta2，预测调节单元在冬季时计算Ta与所述云平台中历史冬季室内平均温度Tx的差值△Ta并将△Ta分别与△Ta1和△Ta2进行比对以预测当前室内温度是否符合室内供暖需求，设定△Ta＝Ta-Tx,
若△Ta＜0，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta低于室内供暖需求并根据Ta对如何调节室内供暖方式进行进一步判定；
若0≤△Ta≤△Ta1，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta符合室内供暖需求；
若△Ta1＜△Ta≤△Ta2，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta高于室内供暖需求并控制所述上通风阀和所述下通风阀开启以对室内进行散热并在△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时关闭上通风阀和下通风阀；
若△Ta2＜△Ta，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta高于室内供暖需求并控制所述第一换热阀门关闭并在△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时控制第一换热阀门重新开启。
进一步地，所述预测调节单元设有最低室内温度Tamin，其中，0＜Tamin，当预测调节单元判定当前室内温度Ta低于室内供暖需求并根据Ta对如何调节室内供暖方式进行进一步判定时，预测调节单元将Ta与Tamin进行比对以判定针对室内的供暖方式，
若Tamin≤Ta，所述预测调节单元控制所述第二换热阀门开通以使所述蓄热单元内的换热介质同时在所述第一换热管和所述第二换热管中流通并在△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时预测调节单元控制第二换热阀门关闭；
若Tamin＞Ta，所述预测调节单元判定所述室内温度预测调节系统出现故障或房屋内门窗未关闭，并将判定信息传送至所述用户服务单元以使用户服务单元发出提醒。
进一步地，所述室内温度预测调节系统包括一设置于所述外空气流道内并与所述第一调温层相连第一温度传感器，用以检测外空气流道的温度Tb；所述预测调节单元设有第一预设室外差值△Tb1、第二预设室外差值△Tb2、第一调节系数α1和第二调节系数α2，其中，△Tb1＜0＜△Tb2，0＜α2＜1＜α1，当冬季所述预测调节单元计算Ta与所述云平台中历史冬季室内平均温度Tx的差值△Ta时，所述预测调节单元计算Tb与所述云平台中历史冬季室外平均温度Ty的差值△Tb并将△Tb分别与△Tb1和△Tb2进行比对以判定是否对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，当Tb≥0时，设定△Tb＝Tb-Ty；当Tb＜0时，设定△Tb＝ΙTb-TyΙ，
若△Tb≤△Tb1，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度低于预设范围并使用α1对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，调节后的历史冬季室内平均温度记为Tx’，设定Tx’＝α1×Tx；
若△Tb1＜△Tb≤△Tb2，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度符合满足预设范围并不对历史冬季室内平均温度Tx进行调节；
若△Tb2＜△Tb，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度高于预设范围并使用α2对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，调节后的历史冬季室内平均温度记为Tx’，设定Tx’＝α2×Tx。
进一步地，所述预测调节单元设有第一预设电能Q1和第二预设电能Q2，其中，0＜Q1＜Q2，当冬季夜间所述室内温度预测调节系统运行时，所述预测调节单元将所述供电单元储存的电能Q分别与Q1和Q2进行比对以判定供电单元储存的电能Q是否能够满足夜间供暖需求，
若Q≤Q1，所述预测调节单元判定供电单元储存的电能Q不能满足夜间供暖需求并闭合市电开关以对所述第二加热管供电；
若Q1＜Q≤Q2，所述预测调节单元初步判定供电单元储存的电能满足夜间供暖需求并根据所述云平台中历史夜间用电量进行进一步判定；
若Q2＜Q，所述预测调节单元判定供电单元储存的电能满足夜间供暖需求。
进一步地，当所述预测调节单元初步判定所述供电单元储存的电能满足夜间供暖需求并根据云平台中历史夜间用电量Q’进行判定时，预测调节单元将Q’与Q进行比对以判定供电单元储存的电能是否满足夜间供暖需求，
若Q＜Q’，所述预测调节单元判定所述供电单元储存的电能不能满足夜间供暖需求并闭合市电开关以对所述第二加热管供电；
若Q≥Q’，所述预测调节单元判定供电单元储存的电能满足夜间供暖需求。
进一步地，所述云平台包括定位模块，用以对系统所处位置进行定位；当任一所述用户服务单元在所述云平台中不存在历史信息时，云平台将该用户服务单元记为无信息用户服务单元，云平台通过所述定位模块定位距该无信息用户服务单元位置最近的N个用户服务单元在云平台中的历史冬季室内平均温度的平均值、历史冬季室外平均温度的平均值和历史夜间用电量的平均值作为该用户服务单元的历史信息。
进一步地，所述用户服务单元包括影音显示屏，用以显示所述预测调节单元的判定信息及室内温度信息，用户能够通过所述影音显示屏对所述室内温度预测调节系统进行主动控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述室内温度预测调节系统在日间和夜间采用不同的供热方式，节能环保，并且所述预测调节单元内设有不同的判定标准以对室内温度进行不同的预测调节，保证供热效率的同时对室内温度进行智能自动预测调节，进而提升了本发明对室内用户需求温度的预测效率。
进一步地，所述预测调节单元设有第一预设差值和第二预设差值，根据历史信息中室内温度判定当前室内温度是否符合室内供暖需求，从而保证了室内供暖效果，在提高了室温需求预测的准确性的同时，提高了本发明对室内用户需求温度的预测效率。
进一步地，所述预测调节单元设有最低室内温度Tamin，预测调节单元将Ta与Tamin进行比对以判定如何对室内进行供暖，避免了因系统故障导致的室内温度过低的问题，从而保证了室内供暖效果，在提高了室温需求预测的准确性的同时，提高了本发明对室内用户需求温度的预测效率。
进一步地，所述预测调节单元设有第一预设室外差值、第二预设室外差值、第一调节系数和第二调节系数，根据历史冬季室外温度与当前冬季室外温度对比对历史冬季室内平均温度进行对应的调节，以避免因室外温度相比历史冬季室外平均温度过低或过高而导致的预测的室内温度舒适性差的问题，在提高了室温需求预测的准确性的同时，提高了本发明对室内用户需求温度的预测效率。
进一步地，所述预测调节单元设有第一预设电能和第二预设电能，避免因日间所述供电单元储存的电能无法满足夜间供暖需求的问题，保证了室内供暖效果，在提高了室温需求预测的准确性的同时，提高了本发明对室内用户需求温度的预测效率。
进一步地，当一所述用户服务单元在所述云平台中不存在历史信息时，云平台将此用户服务单元记为无信息用户服务单元，云平台通过所述定位模块定位距此无信息用户服务单元位置最近的N个用户服务单元在云平台中的历史冬季室内平均温度的平均值、历史冬季室外平均温度的平均值和历史夜间用电量的平均值作为该用户服务单元的历史信息，为没有历史信息的新用户提供了较为准确的温度标准，在提高了室温需求预测的准确性的同时，提高了本发明的调节效率。
进一步地，所述供电单元可将太阳能转化为电能并且所述蓄热单元可将太阳能转化为热能，相比传统电供热模式更加环保节能，并且所述蓄热单元与市电相连，避免了供电单元电能不足的问题，进一步保证了本发明的室内供暖效果。
附图说明
图1为本发明实施例基于室温需求的室内温度预测调节系统的结构框图；
图2为本发明实施例基于室温需求的室内温度预测调节系统连接关系示意图；
图3为本发明实施例基于室温需求的室内温度预测调节系统的结构示意图；
图4为本发明实施例另一实施例所述墙体结构示意图；
图5为本发明实施例另一实施例所述墙体结构夏季日间工作示意图：
图6为本发明实施例另一实施例所述墙体结构夏季夜间工作示意图；
图7为本发明实施例另一实施例所述墙体结构冬季工作示意图；
图中，外墙板1，第一相变层2，第一换热管3，第一保温层4，第二保温层5，第三保温层6，导热管7，第二相变层8，第二换热管9，第一换热阀门10，第二换热阀门11，墙体12，内墙板13，吸热板14，第二加热管15，第一加热管16，上折叠伸缩保温层17，下折叠伸缩保温层18，第一温度传感器19，第二温度传感器20，预测调节单元21，太阳能光伏板22，市电开关23，换热介质24，上通风阀25，下通风阀26，外空气流道27，内空气流道28，背板29，钢化玻璃30，硅电池片31，EVA薄膜32，供电单元201，蓄热单元202，建筑物203。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参阅图1至图3所示，基于室温需求的室内温度预测调节系统包括：
墙体12，其靠近室外的一侧设有第一调温层且第一调温层和墙体12之间设有用以对第一调温层和各所述导热管7进行热交换的传热隔热层；所述墙体12靠近室内的一侧设有用以对各所述导热管7和室内进行热能交换的第二调温层；所述墙体12还包括若干平行设置的导热管7，各导热管7均贯穿墙体12且各导热管7两端均位于墙体12外，对于单个导热管7，其靠近室外的一端位于所述传热隔热层内，靠近室内的一端位于所述第二调温层内；
供电单元201，其设置在墙体12外部，用以将太阳能转化为电能并储存电能；所述供电单元201包括一太阳能光伏板22用以吸收太阳能并转化为电能并且包括设置在其内部的若干储能电池用以储存所述太阳能光伏板22转化的电能；
蓄热单元202，其与所述供电单元201和所述墙体12相连，用以将太阳能转化为热能并储存热能；所述蓄热单元202包括设置在其外部的吸热板14，用以吸收太阳能并将其转换为热能；所述蓄热单元202还包括设置在其内部的换热介质24，用以储存所述吸热板14转化的热能；所述蓄热单元202与所述供电单元201通过第一加热管16相连，供电单元201可通过第一加热管16对所述换热介质24进行加热；所述蓄热单元202通过市电开关23和第二加热管15与市电相连，蓄热单元202可使用第二加热管15对所述换热介质24进行加热；
云平台，其与预测调节单元21远程相连，用以记录历史信息；所述历史信息包括历史冬季室内平均温度、历史冬季室外平均温度和历史夜间用电量；
所述预测调节单元21，其与所述墙体12相连，用以根据所述云平台中的历史冬季室内平均温度、历史冬季室外平均温度和历史夜间用电量对室内所需温度进行预测从而对所述预测调节系统工作过程进行调节；
用户服务单元，其与所述预测调节单元21和所述云平台远程相连，用以显示预测调节单元21的判定信息及室内温度信息；所述用户服务单元可通过所述预测调节单元21对所述室内温度预测调节系统进行主动控制。
请继续参阅图1至图3所示，所述第一调温层包括：
外墙板1，其设置在所述第一调温层远离墙体12的一侧的表面，用以保持室内温度；
第一相变层2，其与所述外墙板1相连，第一相变层2内设置有相变材料，用以吸收第一换热管3内换热介质24的热能；
第一换热管3，其设置在所述第一相变层内部并与所述蓄热单元202相连，第一换热管3上设有一第一换热阀门10用以控制蓄热单元202内的换热介质24在第一调温层内的流动状态。
所述传热隔热层包括：
外空气流道27，其设置在所述第一相变层2靠近室内的一侧，用以通过其内部的空气流动吸收所述第一相变层2中的热能；所述外空气流道27包括设置在上端的上通风阀25和设置在下端的下通风阀26，所述预测调节单元21设置在外空气流道27中；
内空气流道28，其设置在所述外空气流道27靠近室内的一侧，用以通过其内部的空气流动吸收所述外空气流道27中的热能；
保温层，其设置在所述外空气流道27和所述内空气流道28之间，包括第一保温层4、第二保温层5和第三保温层6，其中，第一保温层4和第二保温层5之间设有上折叠伸缩保温层17，第二保温层5和第三保温层6之间设有下折叠伸缩保温层18，上折叠伸缩保温层17和下折叠伸缩层通过改变折叠伸缩状态以切换外空气流道27和内空气流道28的连通状态；
所述第二调温层包括：
内墙板13，其设置在所述第二调温层靠近室内的一侧，用以保持室内温度；
第二相变层8，其与所述内墙板13和所述传热隔热层相连，第二相变层8内设置有相变材料，用以吸收第二换热管9内换热介质24和所述导热管7的热能；
第二换热管9，其设置在所述第二相变层内部并与所述蓄热单元202相连，第二换热管9上设有一第二换热阀门11用以控制蓄热单元202内的换热介质24在第二调温层内的流动状态。
具体而言，在冬季日间时，所述第一换热阀门10开通，所述第二换热阀门11关闭，所述蓄热单元202内的换热介质24吸收储存所述吸热板14的热能并通过所述第一换热管3在所述第一调温层内流通，所述第一相变层2内的相变材料吸收换热介质24内的热能，所述上折叠伸缩保温层17和所述下折叠伸缩层收缩以连通所述外空气流道27和所述内空气流道28，外空气流道27内的空气吸收相变材料的热能并流入内空气流道28通过导热管7将热能传送至所述第二相变层8内的相变材料并储存以向室内供暖；
在冬季夜间时，所述第一换热阀门10开通，所述第二换热阀门11关闭，所述供电单元201使用所述储能电池日间储存的电能通过所述第一加热管16对所述蓄热单元202内的换热介质24进行加热，换热介质24通过所述第一换热管3在所述第一调温层内流通，所述第一相变层2内的相变材料吸收换热介质24内的热能，所述上折叠伸缩保温层17和所述下折叠伸缩层收缩以连通所述外空气流道27和所述内空气流道28，外空气流道27内的空气吸收相变材料的热能并流入内空气流道28通过导热管7将热能传送至所述第二相变层8内的相变材料并储存以向室内供暖。
具体而言，所述室内温度预测调节系统包括一设置于室内并与所述第二调温层以及所述预测调节单元21相连的第二温度传感器20，用以检测室内温度Ta；所述预测调节单元21设有第一预设差值△Ta1和第二预设差值△Ta2，其中，△Ta1＝5℃，△Ta2＝10℃，当冬季所述室内温度预测调节系统运行时，预测调节单元21计算Ta与所述云平台中历史冬季室内平均温度Tx的差值△Ta并将△Ta分别与△Ta1和△Ta2进行比对以预测当前室内温度是否符合室内供暖需求，设定△Ta＝Ta-Tx,
若△Ta＜0，所述预测调节单元21判定当前室内温度Ta低于室内供暖需求并根据Ta进行进一步判定；
若0≤△Ta≤△Ta1，所述预测调节单元21判定当前室内温度Ta符合室内供暖需求；
若△Ta1＜△Ta≤△Ta2，所述预测调节单元21判定当前室内温度Ta高于室内供暖需求并控制所述上通风阀25和所述下通风阀26开启进行散热并当△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时关闭上通风阀25和下通风阀26；
若△Ta2＜△Ta，所述预测调节单元21判定当前室内温度Ta过高并控制所述第一换热阀门10关闭，并且当△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时预测调节单元21控制第一换热阀门10重新开通。
具体而言，所述预测调节单元21设有最低室内温度Tamin，其中，0＜Tamin，当预测调节单元21判定当前室内温度Ta低于室内供暖需求并根据Ta进行进一步判定时，预测调节单元21将Ta与Tamin进行比对以判定如何对室内进行供暖，
若Tamin≤Ta，所述预测调节单元21判定控制所述第二换热阀门11开通以使所述蓄热单元202内的换热介质24同时在所述第一换热管3和所述第二换热管9中流通，并且当△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时预测调节单元21控制第二换热阀门11关闭；
若Tamin＞Ta，所述预测调节单元21判定所述室内温度预测调节系统出现故障或房屋内门窗未关闭，并将判定信息传送至所述用户服务单元进行提醒。
具体而言，所述室内温度预测调节系统包括一设置于所述外空气流道27内并与所述第一调温层相连第一温度传感器19，用以检测外空气流道27的温度Tb；所述预测调节单元21设有第一预设室外差值△Tb1、第二预设室外差值△Tb2、第一调节系数α1和第二调节系数α2，其中，△Tb1＝-3，△Tb2＝3，α2＝0.8,α1＝1.2，当冬季所述预测调节单元21计算Ta与所述云平台中历史冬季室内平均温度Tx的差值△Ta时，所述预测调节单元21计算Tb与所述云平台中历史冬季室外平均温度Ty的差值△Tb并将△Tb分别与△Tb1和△Tb2进行比对以判定是否对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，当Tb≥0时，设定△Tb＝Tb-Ty；当Tb＜0时，设定△Tb＝ΙTb-TyΙ，
若△Tb≤△Tb1，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度低于预设范围并使用α1对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，调节后的历史冬季室内平均温度记为Tx’，设定Tx’＝α1×Tx；
若△Tb1＜△Tb≤△Tb2，所述预测调节单元判定室外温度相比历史符合满足预设范围并不对历史冬季室内平均温度Tx进行调节；
若△Tb2＜△Tb，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度高于预设范围并使用α2对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，调节后的历史冬季室内平均温度记为Tx’，设定Tx’＝α2×Tx。
具体而言，所述预测调节单元21设有第一预设电能Q1和第二预设电能Q2，其中，Q1＝10度，Q2＝20度，当冬季夜间所述室内温度预测调节系统运行时，所述预测调节单元21将所述供电单元201储存的电能Q分别与Q1和Q2进行比对以判定供电单元201储存的电能Q是否能够满足夜间供暖需求，
若Q≤Q1，所述预测调节单元21判定所述供电单元201储存的电能Q不能满足夜间供暖需求并自动连接市电开关23以对所述第二加热管15供电；
若Q1＜Q≤Q2，所述预测调节单元21初步判定所述供电单元201储存的电能满足夜间供暖需求并根据所述云平台中历史夜间用电量进行进一步判定；
若Q2＜Q，所述预测调节单元21判定所述供电单元201储存的电能满足夜间供暖需求。
具体而言，当所述预测调节单元21初步判定所述供电单元201储存的电能满足夜间供暖需求并根据所述云平台中历史夜间用电量Q’进行进一步判定时，预测调节单元21将Q’与Q进行比对以判定供电单元201储存的电能是否满足夜间供暖需求，
若Q＜Q’，所述预测调节单元21判定所述供电单元201储存的电能不能满足夜间供暖需求并自动连接市电开关23以对所述第二加热管15供电；
若Q≥Q’，所述预测调节单元21判定所述供电单元201储存的电能满足夜间供暖需求。
具体而言，所述云平台包括一定位模块，用以对所述室内温度预测调节系统所处位置进行定位；当一所述用户服务单元在所述云平台中不存在历史信息时，云平台将此用户服务单元记为无信息用户服务单元，云平台通过所述定位模块定位距此无信息用户服务单元位置最近的N个用户服务单元在云平台中的历史冬季室内平均温度的平均值、历史冬季室外平均温度的平均值和历史夜间用电量的平均值作为该用户服务单元的历史信息。
具体而言，所述用户服务单元包括一影音显示屏，用以显示所述预测调节单元21的判定信息及室内温度信息，可通过所述影音显示屏对所述室内温度预测调节系统进行主动控制。
实施例2
本实施例使用所述实施例1中的结构对室内的供暖需求是否符合标准进行预测，本实施例中外空气流道27的温度Tb＝5℃，云平台中历史冬季室外平均温度Ty＝3℃，此时，△Tb＝5-3＝2℃，△Tb1＜△Tb＜△Tb2，预测调节单元21判定室外温度相比历史符合满足预设范围并不对历史冬季室内平均温度Tx进行调节；本实施例中，室内温度Ta＝21℃，云平台中历史冬季室内平均温度Tx＝20℃，此时，△Ta＝21-20＝1℃，0＜△Ta＜△Ta1，预测调节单元21判定当前室内温度Ta符合室内供暖需求；本实施例中供电单元201储存的电能Q＝22度，此时，Q2＜Q，预测调节单元21判定所述供电单元201储存的电能满足夜间供暖需求。
实施例3
本实施例使用所述实施例1中的结构对室内的供暖需求是否符合标准进行预测，本实施例中外空气流道27的温度Tb＝8℃，云平台中历史冬季室外平均温度Ty＝-2℃，此时，△Tb＝8＋2＝10℃，此时，△Tb2＜△Tb，并且Tb＞0且Ty＜0，预测调节单元21判定室外温度相比历史冬季室外平均温度高于预设范围并使用α2对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，调节后的历史冬季室内平均温度记为Tx’，设定Tx’＝0.8×Tx；本实施例中，室内温度Ta＝21℃，云平台中历史冬季室内平均温度Tx＝20℃，调节后的Tx为Tx’＝16℃，此时，△Ta＝21-16＝5℃，此时△Ta＝△Ta1，所述预测调节单元21判定当前室内温度Ta符合室内供暖需求；本实施例中供电单元201储存的电能Q＝8度，此时Q≤Q1，所述预测调节单元21判定所述供电单元201储存的电能Q不能满足夜间供暖需求并自动连接市电开关23以对所述第二加热管15供电。
实施例4
请参阅图4所示，其为本发明实施例另一实施例所述墙体结构示意图。本实施例与所述实施例1的区别在于：
墙体12，其包括设置在墙体12靠近室外一侧的被动式调温层、设置在墙体12靠近室内一侧的第二调温层以及设置在被动式调温层和第二调温层之间并设置在墙体12远离室内一侧的传热隔热层，用以对室内的温度进行调节；所述墙体12还包括若干设置在墙体12内部的导热管7，用以传输热能；
被动式调温层，其设置在所述墙体12远离室内的一侧，包括设置在最外侧的钢化玻璃30用以使太阳光射入被动式调温层；所述被动式调温层内设有背板29用以吸收太阳能并转化为热能和电能，其中，所述背板29和所述钢化玻璃30中间设有硅电池片31用以储存背板29转化的电能，硅电池片31与背板29和所述钢化玻璃30通过EVA薄膜32连接；所述被动式调温层还包括一与外空气流道27相连的第一相变层2，第一相变层2内设置有相变材料，并且第一相变层2内设有被相变材料包裹的第一换热管3，用以将第一换热管3内换热介质24的热能传送至相变材料。
实施例5
本实施例使用所述实施例4中的墙体结构，在夏季日间，由于外界环境温度高，为了防止太阳能光热利用给建筑带来的过热、冷负荷增大，以及高温导致光伏电池低效发电等问题，关闭上折叠伸缩保温层17和下折叠伸缩保温层18，背板29吸收太阳能产生热能，为了充分收集背板29中的热能，关闭上通风阀25和下通风阀26，背板29的热能通过导热形式传递给第一相变层2中的相变材料，相变材料吸热融化，完全融化后第一换热管3外接一水泵，水泵开启水循环，第一换热管3内的水在相变材料内吸热，将热量带走，传输到居民的蓄热水箱中，与水箱中的冷水进行换热后冷却，将热量储存于蓄热水箱中，同时水再次循环到相变材料中吸热，形成水路循环，蓄热水箱中的热水出口与建筑生活热水的接口相连接。第二相变层8的相变材料，在白天向室内释放夜间蓄的冷量，为室内供冷，不满足室内需求时，硅电池片31储存的电能通过逆变器用于建筑供冷。
具体而言，在夏季夜间，由于没有太阳辐照，第一换热管3外接的水泵关闭，水循环停止。上通风阀25和下通风阀26打开，利用夜间的外部低温空气带走第一相变层2内相变材料的剩余热量，重新冷却为固态，为第二天重新吸热做好准备。夜间开启第二换热管9外接的循环水泵，为第二相变层8内的相变材料进行蓄冷，用于白天室内供冷。水泵用白天硅电池片31产生的电进行供应，若电量不够则使用市电。
具体而言，在冬季日间，上通风阀25和下通风阀26关闭，上折叠伸缩保温层17及下折叠伸缩保温层18开启，第一换热铜管外接的水泵关闭，背板29接收到太阳能，一方面转化为电能，另一方面转化为热能，热能传递给第一相变层2内的相变材料，第一相变层2内的相变材料吸热融化，热能传递给外空气流道27，通过内空气流道28将热量传递给导热管7，导热管7通过墙体12到第二相变层8放热，传递给第二相变层8内的相变材料，第二相变层8内的相变材料吸热融化蓄热，通过内墙板13以辐射的方式传递给室内。
具体而言，在冬季夜间，由于温度较低，此时第一相变层2内的相变材料释放其白天吸收的潜热，加热外空气流道27的空气后并通过温差形成的空气流动，与内空气流道28实现空气循环，导热管7吸收第一相变层2内相变材料释放的潜热，通过墙体12到第二相变层8放热，第二相变层8的相变材料通过导热将热量传递给内墙板13。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，包括：
墙体，其靠近室外的一侧设有第一调温层且第一调温层和墙体之间设有用以对第一调温层和各导热管进行热交换的传热隔热层；所述墙体靠近室内的一侧设有用以对各所述导热管和室内进行热能交换的第二调温层；所述墙体还包括若干平行设置的导热管，各导热管均贯穿墙体且各导热管两端均位于墙体外，对于单个导热管，其靠近室外的一端位于所述传热隔热层内，靠近室内的一端位于所述第二调温层内；
供电单元，其设置在所述墙体外部，包括用以将太阳能转化为电能的太阳能光伏板以及若干设置在太阳能光伏板内以储存其转换的电能的储能电池；
蓄热单元，其与所述供电单元和所述墙体相连，用以将太阳能转化为热能并储存热能；所述蓄热单元包括设置在其外部用以吸收太阳能并将其转换为热能的吸热板以及设置在其内部用以储存吸热板转化的热能的换热介质；所述蓄热单元与所述供电单元通过第一加热管相连，供电单元通过第一加热管对所述换热介质进行加热；所述蓄热单元通过市电开关和第二加热管与市电相连，蓄热单元使用第二加热管对所述换热介质进行加热；
云平台，其与预测调节单元远程相连，用以记录历史信息；所述历史信息包括历史冬季室内平均温度、历史冬季室外平均温度和历史夜间用电量；
所述预测调节单元，其与所述墙体相连，用以根据所述云平台中的历史信息对室内所需温度进行预测并根据预测结果对系统的工作过程进行调节；
用户服务单元，其与所述预测调节单元和所述云平台远程相连，用以显示预测调节单元的判定信息及室内的实际温度信息；所述用户服务单元能够通过所述预测调节单元对系统进行主动控制。
2.根据权利要求1所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，所述第一调温层包括：
外墙板，其设置在所述第一调温层远离墙体的一侧的表面，用以保持室内温度；
第一相变层，其与所述外墙板相连并且第一相变层内设置有相变材料，用以吸收第一换热管内换热介质的热能；
所述第一换热管，其设置在所述第一相变层内部并与所述蓄热单元相连，第一换热管上设有第一换热阀门，用以控制蓄热单元内的换热介质在第一调温层内的流动状态。
3.根据权利要求2所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，所述传热隔热层包括：
外空气流道，其设置在所述第一相变层靠近室内的一侧，用以通过其内部的空气流动吸收所述第一相变层中的热能；所述外空气流道包括设置在上端的上通风阀和设置在下端的下通风阀；所述预测调节单元设置在外空气流道中；
内空气流道，其设置在所述外空气流道靠近室内的一侧，用以通过其内部的空气流动吸收所述外空气流道中的热能；
保温层，其设置在所述外空气流道和所述内空气流道之间，包括第一保温层、第二保温层和第三保温层，其中，第一保温层和第二保温层之间设有上折叠伸缩保温层，第二保温层和第三保温层之间设有下折叠伸缩保温层，上折叠伸缩保温层和下折叠伸缩层通过改变折叠伸缩状态以切换外空气流道和内空气流道的连通状态。
4.根据权利要求3所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，所述第二调温层包括：
内墙板，其设置在所述第二调温层靠近室内的一侧，用以保持室内温度；
第二相变层，其与所述内墙板和所述传热隔热层相连并且第二相变层内设置有相变材料，用以吸收第二换热管内换热介质和所述导热管的热能；
所述第二换热管，其设置在所述第二相变层内部并与所述蓄热单元相连，第二换热管上设有第二换热阀门，用以控制蓄热单元内的换热介质在第二调温层内的流动状态。
5.根据权利要求4所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，还包括第二温度传感器，第二温度传感器设置于室内并与所述第二调温层以及所述预测调节单元相连用以检测室内温度Ta；所述预测调节单元设有第一预设差值△Ta1和第二预设差值△Ta2，其中，△Ta1＜△Ta2，预测调节单元在冬季时计算Ta与所述云平台中历史冬季室内平均温度Tx的差值△Ta并将△Ta分别与△Ta1和△Ta2进行比对以预测当前室内温度是否符合室内供暖需求，设定△Ta＝Ta-Tx,
若△Ta＜0，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta低于室内供暖需求并根据Ta对如何调节室内供暖方式进行进一步判定；
若0≤△Ta≤△Ta1，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta符合室内供暖需求；
若△Ta1＜△Ta≤△Ta2，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta高于室内供暖需求、控制所述上通风阀和所述下通风阀开启以对室内进行散热并在△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时关闭上通风阀和下通风阀；
若△Ta2＜△Ta，所述预测调节单元判定当前室内温度Ta高于室内供暖需求、控制所述第一换热阀门关闭并在△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时控制第一换热阀门重新开启。
6.根据权利要求5所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，所述预测调节单元设有最低室内温度Tamin，其中，0＜Tamin，当预测调节单元判定当前室内温度Ta低于室内供暖需求并根据Ta对如何调节室内供暖方式进行进一步判定时，预测调节单元将Ta与Tamin进行比对以判定针对室内的供暖方式，
若Tamin≤Ta，所述预测调节单元控制所述第二换热阀门开通以使所述蓄热单元内的换热介质同时在所述第一换热管和所述第二换热管中流通并在△Ta满足0≤△Ta≤△Ta1时控制第二换热阀门关闭；
若Tamin＞Ta，所述预测调节单元判定系统出现故障或房屋内门窗未关闭，并将判定信息传送至所述用户服务单元以使用户服务单元发出提醒。
7.根据权利要求6所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，还包括第一温度传感器，第一温度传感器设置于所述外空气流道内并与所述第一调温层相连用以检测外空气流道的温度Tb；所述预测调节单元设有第一预设室外差值△Tb1、第二预设室外差值△Tb2、第一调节系数α1和第二调节系数α2，其中，△Tb1＜0＜△Tb2，0＜α2＜1＜α1，当冬季所述预测调节单元计算Ta与所述云平台中历史冬季室内平均温度Tx的差值△Ta时，所述预测调节单元计算Tb与所述云平台中历史冬季室外平均温度Ty的差值△Tb并将△Tb分别与△Tb1和△Tb2进行比对以判定是否对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，当Tb≥0时，设定△Tb＝Tb-Ty；当Tb＜0时，设定△Tb＝ΙTb-TyΙ，
若△Tb≤△Tb1，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度低于预设范围并使用α1对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，调节后的历史冬季室内平均温度记为Tx’，设定Tx’＝α1×Tx；
若△Tb1＜△Tb≤△Tb2，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度符合预设范围并不对历史冬季室内平均温度Tx进行调节；
若△Tb2＜△Tb，所述预测调节单元判定室外温度相比历史冬季室外平均温度高于预设范围并使用α2对历史冬季室内平均温度Tx进行调节，调节后的历史冬季室内平均温度记为Tx’，设定Tx’＝α2×Tx。
8.根据权利要求7所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，所述预测调节单元设有第一预设电能Q1和第二预设电能Q2，其中，0＜Q1＜Q2，当冬季夜间系统运行时，所述预测调节单元将所述供电单元储存的电能Q分别与Q1和Q2进行比对以判定供电单元储存的电能Q是否能够满足夜间供暖需求，
若Q≤Q1，所述预测调节单元判定供电单元储存的电能Q不能满足夜间供暖需求并闭合自动连接市电开关以对所述第二加热管供电；
若Q1＜Q≤Q2，所述预测调节单元初步判定供电单元储存的电能满足夜间供暖需求并根据云平台中历史夜间用电量进行进一步判定；
若Q2＜Q，所述预测调节单元判定供电单元储存的电能满足夜间供暖需求。
9.根据权利要求8所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，当所述预测调节单元初步判定所述供电单元储存的电能满足夜间供暖需求并根据云平台中历史夜间用电量Q’进行判定时，预测调节单元将Q’与Q进行比对以判定供电单元储存的电能是否满足夜间供暖需求，
若Q＜Q’，所述预测调节单元判定供电单元储存的电能不能满足夜间供暖需求并闭合市电开关以对所述第二加热管供电；
若Q≥Q’，所述预测调节单元判定供电单元储存的电能满足夜间供暖需求。
10.根据权利要求9所述的基于室温需求的室内温度预测调节系统，其特征在于，所述云平台包括定位模块，用以对系统所处位置进行定位；当任一所述用户服务单元在所述云平台中不存在历史信息时，云平台将该用户服务单元记为无信息用户服务单元，云平台通过所述定位模块定位距该无信息用户服务单元位置最近的N个用户服务单元在云平台中的历史冬季室内平均温度的平均值、历史冬季室外平均温度的平均值和历史夜间用电量的平均值作为该用户服务单元的历史信息；所述用户服务单元包括影音显示屏，用以显示所述预测调节单元的判定信息及室内温度信息，用户能够通过所述影音显示屏对所述室内温度预测调节系统进行主动控制。
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