一种新风机组的智能控制方法及应用该方法的新风机组技术

本发明专利技术公开了一种新风机组的智能控制方法，该控制方法包括：(1)实时监测室内外温度值、室内CO2浓度值和PM2.5浓度值；(2)首先根据监测的室内外温度值和室内温度优先算法，调节新风阀开度，当室外温度或室内温度在预设范围内时，再根据所监测的CO2浓度值和PM2.5浓度值，以及空气品质平衡算法，计算并执行新风阀开度。本发明专利技术还提供一种应用上述控制方法的新风机组。本发明专利技术采用室内温度优先、空气品质平衡算法，任何工况下优先保障室内温度，再有效控制室内PM2.5浓度和CO2浓度，保障教室空气环境品质，提高学生学习环境的舒适感。还结合教室上课时间和背景噪音预设该新风机组的运行时间，确保了该新风机组运行不对上课造成影响，为学生提供良好学习环境。

Intelligent control method for fresh air unit and fresh air unit using the same

The invention discloses an intelligent control method for air units, the control method includes: (1) real-time monitoring of indoor temperature, indoor CO2 concentration and PM2.5 concentration; (2) according to the monitoring of the indoor and outdoor temperature and indoor temperature priority algorithm, adjusting air valve opening, when the outdoor temperature or the indoor temperature in a preset range, according to the CO2 concentration monitoring value and PM2.5 concentration, and the air quality balance algorithm, calculation and implementation of the new air valve opening. The invention also provides a fresh air unit using the control method. The invention adopts the indoor temperature and air quality priority balancing algorithm, any condition to guarantee the indoor temperature, to effectively control the indoor PM2.5 concentration and CO2 concentration, security, air environment quality, improve students' learning environment comfort. It also combines the classroom time and background noise to set the running time of the fresh air unit, to ensure that the operation of the fresh air unit does not affect the class, to provide students with a good learning environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及室内空气质量控制
，特别是涉及一种新风机组的智能控制方法及应用该方法的新风机组。
技术介绍
教室是各年龄段学生长期停留的重要空间，由于教室内人员密度较大，人体呼吸代谢产生的CO2及其他有害气体极容易在教室内聚集，如果教室通风不畅时会导致CO2浓度过高，引发胸闷、气短、头晕、头疼、嗜睡、学习效率降低等问题。国内外研究表明，教室通风不畅时，CO2浓度将明显偏高，导致学生的注意力集中程度只有平时的75％，反应速度只有平时的50％，短时记忆能力只有平时的20～40％，极大的影响了学生的学习效率，因此，教室内的空气环境质量对学生的身心健康及学习效率有极大的影响。降低教室内CO2浓度、排除人体呼出污染物的最佳方案是开窗通风，然而由于近年来全国范围的大气环境污染问题，很多时候教室无法开窗通风，甚至影响了正常的教学计划，在2015年北京市首次发布了雾霾红色预警，市内中小学和幼儿园等教育机构被迫停课和停止户外活动。为了降低教室内的PM2.5浓度，很多教室购置了家用型空气净化器，通过关闭门窗开启空气净化器的方式来控制教室内PM2.5浓度。后果即是虽然一定程度上能降低PM2.5浓度，但教室内的其他污染物无法有效排出。由此可见，上述现有的室内空气质量改善方法仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种空气质量改善全面、效果好的新风机组的智能控制方法及应用该方法的新风机组，成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新风机组的智能控制方法，使其高效、全面的改善室内空气质量，从而克服现有的室内空气调节的不足。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种新风机组的智能控制方法，所述新风机组包括新风入口、回风口和送风口，所述新风入口和回风口处设置有用于调节新风回风比例的新风阀，所述控制方法包括如下步骤：(1)实时监测室内外温度值、室内CO2浓度值和PM2.5浓度值；(2)首先根据监测的室内外温度值和室内温度优先算法，调节所述新风阀开度，当室外温度或室内温度在预设范围内时，再根据所监测的CO2浓度值和PM2.5浓度值，以及空气品质平衡算法，计算并执行所述新风阀开度。作为本专利技术的一种改进，所述室内温度优先算法包括：A、读取室外温度值Tout，判断所述室外温度值Tout是否在预设范围[Tout_low，Tout_high]内；若室外温度值Tout在[Tout_low，Tout_high]之间，允许所述新风阀最大开度Kmax＝100％，则执行所述空气品质平衡算法；若室外温度值Tout在[Tout_low，Tout_high]范围之外时，将根据所述室外温度值Tout数值限定新风阀最大开度Kmax，Kmax＝C1╳(Tout_low‐Tout),Tout<Tout_lowKmax＝C2╳(Tout_high‐Tout),Tout>Tout_high其中C1、C2为经验常数，Tout_low为室外温度值Tout预设值的最低值，Tout_high为室外温度值Tout预设值的最高值；B、读取室内温度值Tin，判断所述室内温度值Tin是否在预设范围[Tin_low，Tin_high]之间，若室内温度值Tin在[Tin_low，Tin_high]之间时，执行所述空气品质平衡算法；若室内温度值Tin在[Tin_low，Tin_high]范围之外，不执行或停止执行所述空气品质平衡算法，减小新风阀开度，持续监测室内温度值，直至所述室内温度值Tin在[Tin_low，Tin_high]之间，其中，Tin_low为室内温度值Tin预设值的最低值，Tin_high为室内温度值Tin预设值的最高值。进一步改进，所述空气品质平衡算法包括：C、读取室内CO2浓度值和PM2.5浓度值，根据所述CO2和PM2.5的室内浓度控制标准，计算当前污染物指数IndexPM2.5、Index_CO2，判断当前优先去除的污染物，IndexPM2.5＝wpm2.5╳(PM2.5-35μg·m-3)Index_CO2＝wCO2╳(CO2–1500ppm)其中wpm2.5、wCO2为经验常数，用以表征不同污染物浓度对用户感受的定量影响，若IndexPM2.5>IndexCO2，则减小新风阀开度；若IndexPM2.5<IndexCO2，则增加新风阀开度，同时新风阀开度不可大于Kmax。进一步改进，所述新风阀开度的调节值根据新风阀的开度特性曲线计算得到。进一步改进，所述步骤(2)执行之前还包括运行时间的预设步骤及判断步骤，若判断出在预设运行时间表允许的时间段内时，执行步骤(2)，否则不执行步骤(2)，继续进行运行时间的判断步骤。进一步改进，所述运行时间的预设步骤还包括对安装所述新风机组的室内背景噪音强度与新风机组标准噪音强度进行比较的步骤，若所述室内背景噪音强度大于所述新风机组标准噪音强度，则所述新风机组的运行时间不受所述室内背景噪音影响；若所述室内背景噪音强度小于所述新风机组标准噪音强度的5dB以上，则所述新风机组的运行时间需根据所述室内背景噪音进行调整。本专利技术还提供一种应用上述的智能控制方法的新风机组，包括智能控制系统，所述智能控制系统包括环境参数传感器、控制模块、显示与输入模块；所述环境参数传感器，用于监测室内外温度、室内CO2浓度和PM2.5浓度参数，并将监测到的数据传送至所述控制模块；所述控制模块，用于接收所述环境参数传感器采集的数据，根据预设参数，判断是否执行和何时执行所述室内温度优先算法和空气品质平衡算法的运算，输出控制信号，以控制所述新风阀的开度；所述显示与输入模块，用于显示所述环境参数传感器监测的数据和所述控制模块输出的控制信号，以及向所述控制模块输入预设参数。进一步改进，所述智能控制系统还包括通讯模块和云服务器，所述通讯模块，用于实现所述控制模块和云服务器之间的数据通讯。进一步改进，所述新风机组还包括连通所述新风入口、回风口和送风口的通风管道、依次设置在该通风管道内的初效过滤网、送风机和中高效过滤网，所述回风口设置在所述初效过滤网与送风机之间的通风管道侧壁上，所述新风阀为带控制反馈功能的连续无级调节风阀。进一步改进，所述送风机为三速静音风机；所述中高效过滤网为中高效袋式过滤器，且与所述中高效过滤网相接触的通风管道的一侧壁上设有推拉式柜门。本专利技术还提供一种用于教室的新风机组，所述新风机组为上述的新风机组，所述新风机组采用吊顶式安装方式，所述新风机组的新风取风口设置于所述教室的外窗玻璃处，所述新风取风口通过风管连接至所述新风入口。采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术新风机组的智能控制方法采用室内温度优先、空气品质平衡的算法，任何工况下优先保障室内温度，在室内外温度符合预设范围时，再根据所测量的CO2和PM2.5浓度，计算当前新风阀开度，则在保证教室内温度合适的情况下，有效控制室内PM2.5浓度和CO2浓度，为教室提供充足的新鲜空气，保障教室空气环境品质，提高学生学习环境的舒适感。本专利技术还通过结合教室上课日期和时间设置该新风机组的运行时间，确保了该新风机组运行不对上课造成影响，对学生学习产生良好的效果。本专利技术还通过设置手动控制和智能控制两种模式，使其更好地适应教室内新风机组的运行，达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新风机组的智能控制方法，所述新风机组包括新风入口、回风口和送风口，所述新风入口和回风口处设置有用于调节新风回风比例的新风阀，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：(1)实时监测室内外温度值、室内CO2浓度值和PM2.5浓度值；(2)首先根据监测的室内外温度值和室内温度优先算法，调节所述新风阀开度，当室外温度或室内温度在预设范围内时，再根据所监测的CO2浓度值和PM2.5浓度值，以及空气品质平衡算法，计算并执行所述新风阀开度。

【技术特征摘要】
1.一种新风机组的智能控制方法，所述新风机组包括新风入口、回风口和送风口，所述新风入口和回风口处设置有用于调节新风回风比例的新风阀，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：(1)实时监测室内外温度值、室内CO2浓度值和PM2.5浓度值；(2)首先根据监测的室内外温度值和室内温度优先算法，调节所述新风阀开度，当室外温度或室内温度在预设范围内时，再根据所监测的CO2浓度值和PM2.5浓度值，以及空气品质平衡算法，计算并执行所述新风阀开度。2.根据权利要求1所述的新风机组的智能控制方法，其特征在于，所述室内温度优先算法包括：A、读取室外温度值Tout，判断所述室外温度值Tout是否在预设范围[Tout_low，Tout_high]内；若室外温度值Tout在[Tout_low，Tout_high]之间，允许所述新风阀最大开度Kmax＝100％，则执行所述空气品质平衡算法；若室外温度值Tout在[Tout_low，Tout_high]范围之外时，将根据所述室外温度值Tout数值限定新风阀最大开度Kmax，Kmax＝C1╳(Tout_low‐Tout),Tout<Tout_lowKmax＝C2╳(Tout_high‐Tout),Tout>Tout_high其中C1、C2为经验常数，Tout_low为室外温度值Tout预设值的最低值，Tout_high为室外温度值Tout预设值的最高值；B、读取室内温度值Tin，判断所述室内温度值Tin是否在预设范围[Tin_low，Tin_high]之间，若室内温度值Tin在[Tin_low，Tin_high]之间时，执行所述空气品质平衡算法；若室内温度值Tin在[Tin_low，Tin_high]范围之外，不执行或停止执行所述空气品质平衡算法，减小新风阀开度，持续监测室内温度值，直至所述室内温度值Tin在[Tin_low，Tin_high]之间，其中，Tin_low为室内温度值Tin预设值的最低值，Tin_high为室内温度值Tin预设值的最高值。3.根据权利要求2所述的新风机组的智能控制方法，其特征在于，所述空气品质平衡算法包括：C、读取室内CO2浓度值和PM2.5浓度值，根据所述CO2和PM2.5的室内浓度控制标准，计算当前污染物指数IndexPM2.5、Index_CO2，判断当前优先去除的污染物，IndexPM2.5＝wpm2.5╳(PM2.5-35μg·m-3)Index_CO2＝wCO2╳(CO2–1500ppm)其中wpm2.5、wCO2为经验常数，用以表征不同污染物浓度对用户感受的定量影响，若Ind...

【专利技术属性】
技术研发人员：马杰，李俊，李小英，黄莉，谭小川，
申请(专利权)人：北京同衡能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11