TWI677650B - 室內溫度控制系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種室內溫度控制系統包括一伺服器、一第一溫度感測器、一第二溫度感測器、以及一第三溫度感測器。伺服器根據第一溫度感測器的第一溫度值,獲得一第一熱能調整量,伺服器根據第二溫度感測器的第二溫度值,獲得一第二熱能調整量。伺服器根據第三溫度感測器的第三溫度值,獲得預定區域的一預定熱能量。伺服器根據第一熱能調整量、第二熱能調整量、以及預定熱能量,取得一熱能流動模擬圖。伺服器根據一目標溫度、所述第二溫度值、以及熱能流動模擬圖,決定空調裝置的一操作時間。
Description
本發明是有關於一種溫度控制系統,且特別是一種可接受外界熱源進入的動態室內溫度控制系統。
目前的室內溫度控制系統,多是利用溫度感測器進行定溫控置,然而,若是如同一般家庭設置有與外界交流的門戶、窗戶,外界熱能(例如陽光)以傳導或是輻射形式被導入室內,傳統的室內溫度控制系統就無法有效、快速地讓室內每一個地方降溫。
因此,如何提供可以快速有效使室內達到恆溫且具有外界熱能導入途徑的室內溫度控制系統已經是業界的一個重要課題。
有鑑於此,本發明提供了一種室內溫度控制系統,設置在一預定區域,所述預定區域包括一第一開孔,所述預定區域還包括一空調裝置,所述室內溫度控制系統包括:一伺服器;一第一溫度感測器,通訊連接所述伺服器,所述第一溫度感測器設置在所述第一開孔的一側,用於測量一第一溫度值;一第二溫度感測器,通訊連接所述伺服器,所述第二溫度感測器設置在所述空調裝置的一出風口,用於測量一第二溫度值;一第三溫度感測器,通訊連接所述伺服器,所述第三溫度感測器設置在所述預定區域的一中央位置,用於測量一第三溫度值;其中,所述伺服器根據所述
第一溫度感測器的所述第一溫度值,獲得一第一熱能調整量,所述伺服器根據所述第二溫度感測器的所述第二溫度值,獲得一第二熱能調整量,所述伺服器根據所述第三溫度感測器的所述第三溫度值,獲得所述預定區域的一預定熱能量,所述伺服器根據所述第一熱能調整量、所述第二熱能調整量、以及所述預定熱能量,取得一熱能流動模擬圖;其中,所述伺服器根據一目標溫度、所述第二溫度值、以及所述熱能流動模擬圖,決定所述空調裝置的一操作時間。
其中,所述第三溫度值通過所述空調裝置的所述操作時間,調整為一第三調整溫度值,所述第三調整溫度值低於所述目標溫度一溫度區間。
其中,室內溫度控制系統還包括:一第一空氣流速感測器,通訊連接所述伺服器,所述第一空氣流速感測器設置在所述第一開孔的一側,用於檢測所述第一開孔附近的一第一空氣流速值。
其中,室內溫度控制系統,還包括:一第二空氣流速感測器,通訊連接所述伺服器,所述第二空氣流速感測器設置在所述所述空調裝置的所述出風口,用於檢測所述空調裝置的一第二空氣流速值。
其中,室內溫度控制系統,還包括:一第三空氣流速感測器,通訊連接所述伺服器,所述第二空氣流速感測器設置在所述中央位置,用於檢測所述中央位置的一第三空氣流速值。
其中,所述伺服器通訊連接一控制裝置,所述控制裝置提供一控制訊號給所述伺服器,用於控制所述空調裝置的運作。
其中,室內溫度控制系統,還包括:至少一濕度感測器,測量所述預定區域的一濕度值。
綜上所述,本發明利用多個溫度感測器、空氣流速感測器檢測不同的熱能調整量以及熱能流動情況,可以有效控制在預定區域中的溫度,更由於了解熱能調整情況,可以精確控制空調裝置
的操作時間,以對預定區域進行降溫或是升溫,因此可以有效降低能源使用成本。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
C1‧‧‧室內溫度控制系統
A1‧‧‧預定區域
1‧‧‧第一開孔
2‧‧‧空調裝置
S1‧‧‧第一溫度感測器
S2‧‧‧第二溫度感測器
S3‧‧‧第三溫度感測器
D1‧‧‧第一空氣流動方向
D2‧‧‧第二空氣流動方向
D3‧‧‧第三空氣流動方向
H1‧‧‧第一熱能調整量
H2‧‧‧第二熱能調整量
E‧‧‧預定熱能量
SP1‧‧‧第一空氣流速感測器
SP2‧‧‧第一空氣流速感測器
SP3‧‧‧第一空氣流速感測器
5‧‧‧伺服器
6‧‧‧控制裝置
圖1是本發明實施例的室內溫度控制系統的示意圖。
圖2是本發明實施例在預定區域中的熱流平衡模擬圖的示意圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例,在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而,本發明概念可能以許多不同形式來體現,且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言,提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整,且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中,可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解,雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件,但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此,下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用,術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。
以下將以至少一種實施例配合圖式來說明室內溫度控制系統,然而,下述實施例並非用以限制本揭露內容。在以下敘述中,具有兩個以上端點的電子元件,若有特別標記,則以腳位標記作為其腳位敘述,若沒有特別標記,則橫向設置的兩端點電子元件,以左側端點為第一端,以右側端點為第二端。若是垂直設
置的兩端點電子元件,則以上側端點為第一端,下側端點為第二端。
〔本發明的室內溫度控制系統的實施例〕
請參照圖1以及圖2,圖1是本發明實施例的室內溫度控制系統的示意圖。圖2是本發明實施例在預定區域中的熱流平衡模擬圖的示意圖。
請首先參考圖1,在本實施例中,室內溫度控制系統C1,設置在一預定區域A1中。預定區域A1包括一第一開孔1。在本實施例中,第一開孔1是一窗戶。在其他實施例中,第一開孔1包括一門戶、一天窗、一致熱設備,其可以根據實際需求進行調整、設計,在本發明中不作限制。在本實施例中,預定區域A1可以是家庭、學校、公家機關等區域,在本發明中不做限制。
在本實施例中,第一開孔1面向外界環境,可以接收陽光或是外界熱源。預定區域A1還包括一空調裝置2。
室內溫度控制系統S1包括一伺服器5、一第一溫度感測器S1、一第二溫度感測器S2、以及一第三溫度感測器S3。
第一溫度感測器S1通訊連接伺服器5。第一溫度感測器S1設置在所述第一開孔1的一側,用於測量一第一溫度值。第二溫度感測器S2通訊連接伺服器5。第二溫度感測器S2設置在空調裝置2的一出風口(圖未示),用於測量一第二溫度值。第三溫度感測器S3通訊連接伺服器5,所述第三溫度感測器設置在預定區域A1的一中央位置(圖未示),用於測量一第三溫度值。
在本實施例中,第一溫度感測器S1、第二溫度感測器S2、以及第三溫度感測器S3的數量可以根據實際需求進行調整,在本發明中不做限制。其中,若是有多個同樣類型的第一溫度感測器S1設置在各個出入門戶,則可以取其平均值進行計算,其可以根據實際需求進行調整,在本發明中不做限制。同樣地,多個同樣類型的第二溫度感測器S2以及第三溫度感測器S3,也可以採取平均
值計算方式進行計算,其可以根據實際需求進行調整,在本發明中不做限制。
伺服器5根據第一溫度感測器S1的第一溫度值,獲得一第一熱能調整量H1。伺服器5根據第二溫度感測器S2的第二溫度值,獲得一第二熱能調整量H2。伺服器5根據第三溫度感測器S3的第三溫度值,獲得預定區域A1的一預定熱能量E。伺服器5根據第一熱能調整量H1、所述第二熱能調整量H2、以及所述預定熱能量E,取得一熱能流動模擬圖。伺服器5根據一目標溫度、第二溫度值、以及熱能流動模擬圖,決定空調裝置2的一操作時間。
在本實施例中,預定區域A1的熱能可以根據下列公式得到:H=E+H1+H2-公式1
其中,H是預定區域A1的熱能量。E是預設區域A1目前的預定熱能量。H1是第一熱能調整量,也就是通過第一開孔導入的外界熱量。H2是第二熱能調整量,也就是空調裝置2對預定區域A1進行升溫或是降溫的熱能調整量。
在本實施例中,當第一熱能調整量H1、第二熱能調整量H2是導入預定區域A1的熱能(升溫),則第一熱能調整量H1、第二熱能調整量H2分別具有正號的符號。當第一熱能調整量H1、第二熱能調整量H2是導出預定區域A1的熱能(降溫),則第一熱能調整量H1、第二熱能調整量H2分別具有負號的符號。
在本實施例中,室內溫度控制系統C1還包括一第一空氣流速感測器SP1、一第二空氣流速感測器SP2、以及一第三空氣流速感測器SP3。
第一空氣流速感測器SP1設置在第一開孔1的一側,用於檢測受到外界熱能影響的空氣流動方向以及空氣流動速度。也就是,第一空氣流速感測器SP1會檢測所述第一開孔附近的一第一空氣流動方向D1以及一第一空氣流速值AV2。
第二空氣流速感測器SP2設置在空調裝置2的出風口(圖未
示)的附近,用於檢測空調裝置2輸出的空氣的空氣流動方向以及空氣流動速度。也就是,第二空氣流速感測器SP2會至少檢測所述空調裝置2的出風口(圖未示)的一第二空氣流動方向D2以及一第二空氣流速值AV2。
第三空氣流速感測器SP3設置在預定區域A1的中央位置(圖未示),用於檢測預定區域A1中央位置的空氣流動方向以及空氣流動速度。也就是,第三空氣流速感測器SP3會至少檢測所述中央位置(圖未示)的一第三空氣流動方向D3以及一第三空氣流速值AV3。
伺服器5可以根據第一空氣流動方向D1、第一空氣流速值AV1、第二空氣流動方向D2、第二空氣流速值AV2、第三空氣流動方向D3、以及第三空氣流速值AV3、第一熱能調整量H1、第二熱能調整量H2、預定熱能量E,決定一熱能流動模擬圖。
在本實施例中,第一熱能調整量H1以及第二熱能調整量H2分別由第一溫度值、第一空氣流速值AV1以及第二溫度值、第二空氣流速值AV2所決定。舉例來說,空調裝置2的第二熱能調整量可以根據第二空氣流速值AV2、空調裝置2的出風口面積大小、以及第二溫度值的變化量計算而得。也就是,第二熱能調整量H2=第二空氣流速值AV2*空調裝置2的出風口面積大小*第二溫度值的變化量*空氣密度*空氣比熱。其中,空調裝置2的出風口面積大小、空氣密度、空氣比熱都是可確知的數值,因此,第二熱能調整量H2即可計算而得。相同地,第一熱能調整量H1也可以利用類似的計算過程獲得。
伺服器5可以根據熱能流動模擬圖,計算預定區域A1要達到一目標溫度的熱平衡時間,可以進一步調整空調裝置2的出風方向以及出風量,以加快或是減緩預定區域A1達到目標溫度的熱平衡時間。
在本實施例中,第三溫度值通過空調裝置2的一段操作時間,
會調整為一第三調整溫度值,所述第三調整溫度值低於或是高於所述目標溫度一溫度區間。舉例來說,第三溫度為27度,目標溫度是25度,空調裝置2會輸出冷空氣以使預定區域A1降低溫度,第三溫度會逐漸降至目標溫度(25度)以下,降至一第三調整溫度,並且會持續降至目標溫度(25度)以下1度左右。也就是,目標溫度減去第三調整溫度的絕對值,會小於1度。相反地,本實施例的室內溫度控制系統,也可以讓室內溫度(第三溫度值)快速升高至目標溫度。
在本實施例中,室內溫度控制系統C1還包括一控制裝置6。伺服器5通訊連接控制裝置6。控制裝置6提供一控制訊號給伺服器5,用於控制空調裝置2的運作。在本實施例中,控制裝置6通過一藍牙通訊協定傳送控制訊號給伺服器5。在其他實施例中,控制裝置6可以通過一LoRa通訊協定、一SigFox通訊協定、一無線保真通訊協定(WiFi)、一紫蜂通訊協定(Zigbee)、一***行動通訊技術通訊協定(4G)、一第五代行動通訊技術通訊協定(5G),在本發明中不做限制。
在本實施例中,控制裝置6是一手機、一平板電腦、或一穿戴式電子裝置,在本發明中不做限制。
在本實施例中,室內溫度控制系統C1還包括至少一濕度感測器(圖未示),測量預定區域A1的一濕度值。
〔實施例的可能功效〕
綜上所述,本發明利用多個溫度感測器、空氣流速感測器檢測不同的熱能調整量以及熱能流動情況,可以有效控制在預定區域中的溫度,更由於了解熱能調整情況,可以精確控制空調裝置的操作時間,以對預定區域進行降溫或是升溫,因此可以有效降低能源使用成本。
以上該僅為本發明之實施例,其並非用以侷限本發明之專利範圍。
Claims (7)
- 一種室內溫度控制系統,設置在一預定區域,所述預定區域包括一第一開孔,所述預定區域還包括一空調裝置,所述室內溫度控制系統包括:一伺服器;一第一溫度感測器,通訊連接所述伺服器,所述第一溫度感測器設置在所述第一開孔的一側,用於測量一第一溫度值,所述第一開孔與一外界環境交界;一第二溫度感測器,通訊連接所述伺服器,所述第二溫度感測器設置在所述空調裝置的一出風口,用於測量一第二溫度值;一第三溫度感測器,通訊連接所述伺服器,所述第三溫度感測器設置在所述預定區域的一中央位置,用於測量一第三溫度值;其中,所述伺服器根據所述第一溫度感測器的所述第一溫度值,獲得一第一熱能調整量,所述伺服器根據所述第二溫度感測器的所述第二溫度值,獲得一第二熱能調整量,所述伺服器根據所述第三溫度感測器的所述第三溫度值,獲得所述預定區域的一預定熱能總量,所述伺服器根據所述第一熱能調整量、所述第二熱能調整量、以及所述預定熱能量,取得一熱能流動模擬圖;其中,所述伺服器根據一目標溫度、所述第一溫度值、所述第二溫度值、所述第三溫度值以及所述熱能流動模擬圖,決定所述空調裝置的一操作時間。
- 如申請專利範圍第1項的室內溫度控制系統,其中,所述第三溫度值通過所述空調裝置的所述操作時間,調整為一第三調整溫度值,所述第三調整溫度值低於所述目標溫度一溫度區間。
- 如申請專利範圍第1項的室內溫度控制系統,還包括:一第一空氣流速感測器,通訊連接所述伺服器,所述第一空氣流速感測器設置在所述第一開孔的一側,用於檢測所述第一開孔附近的一第一空氣流速值。
- 如申請專利範圍第2項的室內溫度控制系統,還包括:一第二空氣流速感測器,通訊連接所述伺服器,所述第二空氣流速感測器設置在所述所述空調裝置的所述出風口,用於檢測所述空調裝置的一第二空氣流速值。
- 如申請專利範圍第2項的室內溫度控制系統,還包括:一第三空氣流速感測器,通訊連接所述伺服器,所述第三空氣流速感測器設置在所述中央位置,用於檢測所述中央位置的一第三空氣流速值。
- 如申請專利範圍第2項的室內溫度控制系統,其中,所述伺服器通訊連接一控制裝置,所述控制裝置提供一控制訊號給所述伺服器,用於控制所述空調裝置的運作。
- 如申請專利範圍第1項的室內溫度控制系統,還包括:至少一濕度感測器,測量所述預定區域的一濕度值。
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