一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸及其控制方法。本发明专利技术通过建立浴室物理模型来计算浴室散热量，同时借助51单片机、温度传感器DS18B20以及湿度传感器DHT11的闭环微机反馈控制电路。通过该电路，可以在浴室温度达到用户设定温度值时，根据浴室物理模型计算保持浴室设定温度应开启的加热灯数量，并自动进入相应的保温状态；同时，当浴室湿度过高时，及时控制排气扇通风，既保证了浴室用电器的安全运行，减少了设备更换的频率，同时也更好的保证了沐浴者的人身安全。最后，人性化的液晶屏显示和按键操作也让这款浴霸更容易被使用者接受。

An energy-saving and Yuba control method of the new intelligent building control based on physical modeling

The present invention relates to an energy-saving heater and control method of new intelligent building control based on physical modeling. By establishing the physical model of the bathroom, the heat dissipation quantity of the bathroom is calculated, and the closed-loop microcomputer feedback control circuit is realized with the aid of 51 SCM, a temperature sensor DS18B20 and a humidity sensor DHT11. Through the circuit, can achieve the user in the bathroom temperature set temperature, heating temperature should be calculated to keep setting lamp open bathroom bathroom number according to the physical model, and automatically enters the insulation state of the corresponding; at the same time, when the bathroom humidity is too high, timely control of the exhaust fan ventilation, both to ensure the safe operation of the electric appliance of the bathroom. To reduce the frequency of replacement of equipment, but also better ensure the safety of bath. Finally, the LCD screen display and humanized button operation also makes this Yuba more easily accepted by users.

【技术实现步骤摘要】
一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸及其控制方法
本专利技术涉及浴霸控制
，具体涉及一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，卫浴家族之一浴霸已经逐步走进了我们的日常生活。自1993年奥普推出了中国第一台集照明取暖换气三功能为一体的浴霸产品,整个行业浴霸的功能除个别产品增加负离子、吹风等可有可无的功能外基本没有实质突破。进入2000年后浴霸新品的特点都是集中在浴霸面板变化上。所以在市场上经常可以看到某些品牌某一款式同另一款式结构配置功能完全一样，仅面罩不同。目前浴霸行业除奥普等极少数企业有自主研发外，其他企业基本靠面罩的简单模仿或贴牌过日子。产品多停留在中低档在外观上，功能上的大同小异。浴霸市场相对还不成熟，但在快速普及的同时，家用浴霸也面临着能耗大，安全性堪忧等问题。为此本文设计了一种基于51单片机、温度传感器DS18B20以及湿度传感器DHT11的闭环微机反馈控制电路，通过该电路，可以在浴室温度达到用户设定温度值时自动进入相应的保温状态；同时，当浴室湿度过高时，及时控制排气扇通风，既保证了浴室用电器的安全运行，减少了设备更换的频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸，其特征在于包括控制电路和浴霸原有的电器部件；其中控制电路包括单片机控制电路、温度传感检测电路和湿度传感检测电路、继电器智能控制电路以及信息显示电路和操作电路；所述浴霸原有的电器部件包括加热灯和排气扇；控制电路通过基于建筑物理建模的浴室散热模型来计算浴室散热情况进而实现加热灯开启数量的智能控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸，其特征在于包括控制电路和浴霸原有的电器部件；其中控制电路包括单片机控制电路、温度传感检测电路和湿度传感检测电路、继电器智能控制电路以及信息显示电路和操作电路；所述浴霸原有的电器部件包括加热灯和排气扇；控制电路通过基于建筑物理建模的浴室散热模型来计算浴室散热情况进而实现加热灯开启数量的智能控制。2.根据权利要求1所述的一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸，其特征在于：所述的加热灯采用多只加热灯泡；同时加热灯以及排气扇的两条电源线各自通过串联一个继电器与单片机相连，单片机控制继电器的开断情况，进而控制加热灯和排气扇的开启和关闭这两个工作状态。3.根据权利要求1所述的一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸，其特征在于：所述温度传感检测电路通过温度传感器DS18B20精确地测量出浴室内的温度并传送温度数据给单片机，单片机再根据浴室散热模型得到的计算数据以及用户设定的预期温度，自动计算得到应当开启的加热灯的数量，并控制加热灯进入相应的工作状态。4.根据权利要求1所述的一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸，其特征在于：所述湿度传感检测电路通过湿度传感器DHT11精确地测量出浴室内的湿度，单片机根据接收到的湿度数据来控制与排气扇的电源线串联的继电器的工作状态；当浴室湿度设定值时自动开启排气扇，浴室湿度小于设定值时自动关闭排气扇。5.根据权利要求1所述的一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸，其特征在于：所述信息显示电路中的LCD1602液晶显示屏直接与51单片机连接，读取储存在单片机内部的室内温度和室内湿度数据并进行显示；与单片机直接相连的设置按键让用户能够进行预期温度的设定。6.根据权利要求1所述的一种基于建筑物理建模的新型智能控制节能浴霸，其特征在于：所述的浴室散热模型是根据建筑物理学中墙体散热的模型计算公式K＝1/(Ri+Re+∑R)，其中传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1s内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/(平方米·度)(W/㎡·K)；在内表面，称为内表面换热阻(Ri)；在外表面，称为外表面换热阻(Re)；具体数值可按《民用建筑热工设计规范》(GB50176)取用；在一般情况下，外围护结构的内表面换热阻可取Ri＝0.11㎡·K/W,外表面换热阻可取Re＝0.04㎡·K/W(冬季状况)或0.05㎡·K/W(夏季状况)；则K＝1/(∑R+0.15))来建立的，最终的浴室散热模型为：沐浴间由三面墙体与一面玻璃门组成，其中一面墙体带有玻璃窗，其余部分均为砖墙，参数设置如下：墙体长度L(m)：外墙长度＝玻璃门长度＝La，侧墙长度＝Lb，玻璃窗长度＝Lc，玻璃窗宽度＝Ld；热桥第一部位1长度＝L1，热桥第二部位2长度＝L2；墙体高度h(m)：外墙高度＝玻璃门高度＝h；厚度δ(m)：墙体厚度＝δ1，热桥厚度＝δ2，墙上贴有瓷片厚度＝δ3；材料的导热系数λ，指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K，℃)，在1秒钟内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度(W/(m·K))分别为：砖墙导热系数＝λ1，热桥导热系数＝λ2，瓷片导热系数＝λ3；门窗的传热系数＝Kt，单位为W/(m2·K)；热阻R＝δ/(λ*b)，b为修正系数，取1，故R＝δ/λ；一个外保温构造会有多种材料构成，需分别计算所有材料层的热阻后，以K＝1/(Ri+Re+∑R)计算传热系数，取Ri+Re＝0.15，则K＝1/(∑R+0.15)；根据《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)吉林省实施细...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈栋，肖文勋，周宇，于俊杰，苗瀚文，陈旭涛，盛治港，于宙，徐羽晗，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44