一种基于热致调光玻璃的遮阳装置及其控制方法与流程

本发明涉及环保建筑的，尤其是涉及一种基于热致调光玻璃的遮阳装置及其控制方法。

背景技术：

1、随着节能减排、经济发展和行业技术的不断变革，建筑遮阳作为环保建筑中的一项关键技术，是最简单而有效的建筑节能措施之一。合理设置的遮阳系统符合建筑的特性、顺应环境的要求，能够发挥遮阳系统的最大效能，从而取得节能与生活舒适的多重效果。

2、目前大多数的遮阳系统中设置有太阳能板，用于接收太阳能并对太阳能进行回收利用以提升建筑能效，而现有的遮阳系统中的太阳能板难以自行调节，被动地接收太阳光，难以将太阳光的太阳能最大利用化，且难以对室内进行热辐射调节，降低房屋居住的舒适度，因此需要改进。

技术实现思路

1、为了提高房屋居住的舒适度，本技术提供一种基于热致调光玻璃的遮阳装置及其控制方法。

2、第一方面，本技术的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种基于热致调光玻璃的遮阳装置，所述装置包括内层玻璃、外层玻璃、遮阳组件、调节支架、逆变器组件和主控单元，所述内层玻璃和所述外层玻璃并列设置并形成安装腔，所述遮阳组件和所述调节支架均设置于所述安装腔中，所述遮阳组件包括若干太阳能板和若干热致调光玻璃，所述太阳能板和所述热致调光玻璃的数量一一对应，所述热致调光玻璃安装于所述太阳能板的背光面，所述太阳能板的迎光面朝向建筑外侧设置，所述遮阳组件安装于所述调节支架，所述调节支架设置有若干电控调节件，所述电控调节件与所述太阳能板连接，所述电控调节件用于调节所述太阳能板的旋转角度，所述逆变器组件与所述太阳能板电连接，所述逆变器组件用于将所述太阳能板接受的太阳能转换为电能，所述主控单元与所述电控调节件和所述逆变器组件电连接，用于控制所述电控调节件和所述逆变器组件工作。

4、通过采用上述技术方案，热致调光玻璃能够根据温度变化自动调整透光性，在较冷的环境下，热致调光玻璃能保持透明，允许更多的阳光进入室内，以提供自然光照并帮助室内保温，而在温度升高时，玻璃的变色功能会降低太阳光的透过率，减少室内温度上升，减少冷气或空调的使用需求，且主控单元对太阳能板根据太阳光线进行调节，以提高对太阳能的利用率，提高房屋的节能效率。

5、优选的，所述逆变器组件的输出端电连接有温控开关，所述温控开关的另一端连接有用于加热冷却的温控设备，所述温控设备安装于所述热致调光玻璃的表面，所述温控设备用于调节所述热致调光玻璃的温度以控制所述热致调光玻璃的透光度。

6、通过采用上述技术方案，对热致调光玻璃进行干预，根据所需要的透光度调节热致调光玻璃的温度，提高遮阳装置的智能化，并提高房屋居住的舒适度。

7、优选的，所述逆变器组件的输出端电连接有太阳能热泵热水组件，所述太阳能热泵热水组件包括压缩机、板式换热器和电子膨胀阀，所述压缩机、板式换热器和电子膨胀阀均与所述逆变器组件电连接，所述压缩机、板式换热器和电子膨胀阀依次连通，所述电子膨胀阀的出气口用于朝所述太阳能板输气。

8、通过采用上述技术方案，太阳能热泵热水组件为太阳能板降温，且将太阳能转换的电能转换为热能，以满足对热水的需求，提高能源利用率的同时，提高房屋居住的舒适度。

9、第二方面，本技术的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

10、一种基于热致调光玻璃的遮阳装置的控制方法，所述方法包括步骤如下：

11、获取环境光照数据，所述环境光照数据包括光照强度、光线照射角度，并根据所述环境光照数据生成最优迎光角度；

12、获取太阳能板的实时角度数据，并根据所述最优迎光角度生成第一调节策略，所述第一调节策略用于调节太阳能板以更优地吸收太阳能，提高太阳能板的转换效率；

13、获取环境温度数据和室内温度数据，并基于预设置的最优室内温度数据生成第二调节策略，所述第二调节策略包括热致调光玻璃的透光度、内层玻璃和外层玻璃的开闭状态，所述第二调节策略用于调节遮阳装置的温度调节效率；

14、基于所述第一调节策略和所述第二调节策略生成待确认调整方案，所述待确认调整方案用于推送至用户端并等待用户确认，其中，所述待确认调整方案包括太阳能板的预期转换效率、预期室内温度调节效率、预期室内温度和预期室内温度所需的调节时间；

15、若用户确认所述待确认调整方案则基于所述待确认调整方案对遮阳装置进行调节控制；

16、若用户未确认所述待确认调整方案，则获取用户所制定的自定义方案，并基于所述自定义方案对遮阳装置进行调节控制。

17、通过采用上述技术方案，根据环境光照数据生成每一个太阳能板的最优迎光角度，并根据太阳能板的实时角度数据生成第一调节策略，从而准确控制太阳能板的调节角度，以提高太阳能板的转换效率，同时，基于环境温度数据和室内温度数据生成第二调节策略，用于调节遮阳装置的温度调节效率，多维度地调节室内的环境，通过生成待确认调整方案，并根据用户的确认或自定义方案对遮阳装置进行调节控制，本发明的方法提供更加智能化、个性化和高效的遮阳装置控制方式，与现有技术相比，本发明的方法能够更好地适应不同的光照和温度条件，提高太阳能板的转换效率，同时提供更加舒适和满意的室内温度调节效果，提高房屋居住的舒适性。

18、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在获取环境光照数据，所述环境光照数据包括光照强度、光线照射角度，并根据所述环境光照数据生成最优迎光角度这一步骤中，包括步骤如下：

19、获取太阳能板所接收的光源信息，并分析光源的数量和位置；

20、基于所述光源信息并以太阳能板的中心为接收中心点，生成每块太阳能板的实时光线照射角度，其中，光源位置与接收中心点所形成的直线为直线l，太阳能板的板面为平面a，直线l与平面a所形成的角度为α，则光线照射角度为α；

21、当平面a垂直于直线l，即光线照射角度α为90°时作为太阳能板的最优迎光状态，太阳能板处于最优迎光状态时的板面与太阳能板处于初始状态时的板面所形成的角度作为所述最优迎光角度。

22、通过采用上述技术方案，计算和分析，确定每块太阳能板的最优迎光角度，即太阳能板能够最有效地吸收太阳能的角度，提高对太阳能板的控制精确度，提高太阳能的利用率。

23、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在获取环境温度数据和室内温度数据，并基于预设置的最优室内温度数据生成第二调节策略，所述第二调节策略包括热致调光玻璃的透光度、内层玻璃和外层玻璃的开闭状态，所述第二调节策略用于调节遮阳装置的温度调节效率这一步骤之中，包括步骤如下：

24、对比所述环境温度数据和所述室内温度数据，以计算温差值，其中，所述温差值的计算公式为：温差值=环境温度-室内温度，并基于时间戳记录所述温差值；

25、基于所述室内温度数据计算室内温度变化效率，并基于时间戳将所述室内温度变化效率与所述温差值构建映射关系，以构建温度变化-温差数据集；

26、将所述温度变化-温差数据集输入至预设置的温度变化分析模型中，所述温度变化分析模型基于机器算法生成第一温度因数，所述第一温度因数用于表示不同温差值对应的室内温度变化效率；

27、预设置的室内温度预测模型基于所述第一温度因数生成某一时间对应的预期室内温度。

28、通过采用上述技术方案，基于第一温度因数，预测在未来某一时间点，当环境温度与室内温度存在一定温差时，预期的室内温度变化情况，通过预测室内温度，根据环境温度和温差值更准确地调节热致调光玻璃的透光度、内层玻璃和外层玻璃的开闭状态，提高遮阳装置的温度调节效率，从而提升室内舒适度并节约能源消耗。

29、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在将所述温度变化-温差数据集输入至预设置的温度变化分析模型中，所述温度变化分析模型基于机器算法生成第一温度因数这一步骤之后，包括步骤如下：

30、记录热致调光玻璃不同透光度时对应室内温度变化效率，以构建温度变化-透光度数据集；

31、将所述温度变化-透光度数据集输入至所述温度变化分析模型中，所述温度变化分析模型基于机器算法生成透光度因数，所述透光度因数用于表示不同热致调光玻璃不同透光度对应的室内温度变化效率；

32、基于预设置的预期温度变化效率计算对应的透光度因数，并基于所述透光度因数确定热致调光玻璃的透光度。

33、通过采用上述技术方案，通过生成透光度因数，系统可以更准确地预测不同热致调光玻璃透光度对应的室内温度变化效率，为后续的温度调节策略提供更精准的依据。

34、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在当平面a垂直于直线l，即光线照射角度α为90°时作为太阳能板的最优迎光状态，太阳能板处于最优迎光状态时的板面与太阳能板处于初始状态时的板面所形成的角度作为所述最优迎光角度这一步骤之后，包括步骤如下：

35、记录历史光源信息，并将所述历史光源信息输入至预设置的光源分析模型中进行分析，以生成光源画像；

36、获取天气预报信息并输入至预设置的光源预测模型中，所述光源预测模型基于所述光源画像生成天气预报信息对应的第一预测光源信息；

37、所述光源预测模型根据实时时间并基于所述光源画像对所述第一预测光源信息进行修正以生成第二预测光源信息；

38、基于所述第二预测光源信息生成预测最优迎光角度，所述预测最优迎光角度用于生成预测调节策略。

39、通过采用上述技术方案，随着时间的推移，系统实时更新天气和光照数据，并结合历史光源信息进行修正，生成第二预测光源信息，如果天气预报发生变化或者实际光照与预测有较大偏差时，光源预测模型可以根据实时数据对第一预测光源信息进行修正，生成更为准确的第二预测光源信息，通过实时修正光源预测信息，更准确地预测未来光源情况，提高光源预测的准确性和实用性。

40、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：在若用户未确认所述待确认调整方案，则获取用户所制定的自定义方案，并基于所述自定义方案对遮阳装置进行调节控制这一步骤之中，包括步骤如下：

41、向用户发出自定义方案生成提示，并提供调节自定义选项；

42、根据所述自定义选项生成用户偏好模式和自定义方案；

43、根据所述自定义方案中的自定义选项生成对应的自定义调整策略，根据所述自定义调整策略对遮阳装置进行调节控制。

44、通过采用上述技术方案，系统根据自定义方案中的自定义选项生成对应的自定义调整策略。例如，根据用户选择的自定义选项，系统生成调整策略，要求将遮阳装置的透光度调节到50%，将内层玻璃保持关闭状态。系统根据这些策略对遮阳装置进行相应的调节控制，通过根据自定义方案中的自定义选项生成自定义调整策略，并对遮阳装置进行调节控制，系统可以实现个性化的温度调节，满足用户的特定需求，提升室内舒适度和用户体验。

45、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述温度变化分析模型的机器学习算法包括神经网络算法和回归分析算法。

46、通过采用上述技术方案，神经网络算法适用于处理复杂的非线性关系和大规模数据，能够从数据中学习并发现隐藏的模式和规律，具有鲁棒性和泛化能力，线性回归算法提供了较好的模型解释性，能够清晰地揭示自变量对因变量的影响程度和方向，计算效率高且适用于简单的线性关系建模，因此，在本方案中，根据数据特征、问题复杂度和预测要求通过神经网络算法和线性回归算法以获得更好的结果，提高数据处理的效果。

47、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

48、1、热致调光玻璃能够根据温度变化自动调整透光性，在较冷的环境下，热致调光玻璃能保持透明，允许更多的阳光进入室内，以提供自然光照并帮助室内保温，而在温度升高时，玻璃的变色功能会降低太阳光的透过率，减少室内温度上升，减少冷气或空调的使用需求，且主控单元对太阳能板根据太阳光线进行调节，以提高对太阳能的利用率，提高房屋的节能效率；

49、2、根据环境光照数据生成每一个太阳能板的最优迎光角度，并根据太阳能板的实时角度数据生成第一调节策略，从而准确控制太阳能板的调节角度，以提高太阳能板的转换效率，同时，基于环境温度数据和室内温度数据生成第二调节策略，用于调节遮阳装置的温度调节效率，多维度地调节室内的环境，通过生成待确认调整方案，并根据用户的确认或自定义方案对遮阳装置进行调节控制，本发明的方法提供更加智能化、个性化和高效的遮阳装置控制方式，与现有技术相比，本发明的方法能够更好地适应不同的光照和温度条件，提高太阳能板的转换效率，同时提供更加舒适和满意的室内温度调节效果，提高房屋居住的舒适性；

50、3、随着时间的推移，系统实时更新天气和光照数据，并结合历史光源信息进行修正，生成第二预测光源信息，如果天气预报发生变化或者实际光照与预测有较大偏差时，光源预测模型可以根据实时数据对第一预测光源信息进行修正，生成更为准确的第二预测光源信息，通过实时修正光源预测信息，更准确地预测未来光源情况，提高光源预测的准确性和实用性；

51、4、系统根据自定义方案中的自定义选项生成对应的自定义调整策略。例如，根据用户选择的自定义选项，系统生成调整策略，要求将遮阳装置的透光度调节到50%，将内层玻璃保持关闭状态。系统根据这些策略对遮阳装置进行相应的调节控制，通过根据自定义方案中的自定义选项生成自定义调整策略，并对遮阳装置进行调节控制，系统可以实现个性化的温度调节，满足用户的特定需求，提升室内舒适度和用户体验。