一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法技术

本发明专利技术公开一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法，包括如下步骤：首先，实时监测室外的风速风向数据；其次，搭建污染物多区域网络模型平台；再次，微处理器按照住户设置的房间优先级，选择最低浓度水平对应的工况作为最优工况；然后，人机交互面板列出最优工况下建筑门窗开闭状态控制策略，住户通过人机交互面板选择是否按照控制策略，以此控制门窗开关控制模块，其中PM2.5传感器检测值小于限值时，微处理器发出结束通风策略的指令。本发明专利技术方法利用自然通风改善室内空气品质，高效且节能环保。

A natural ventilation control method for reducing pollutant level in kitchen

The invention discloses a natural ventilation control method for reducing kitchen pollutant level, which comprises the following steps: firstly, real-time monitoring of outdoor wind speed and direction data; secondly, building a pollutant multi-area network model platform; thirdly, the microprocessor selects the lowest concentration level corresponding to the room priority set by the household; Then, the man-machine interaction panel lists the control strategy of the door and window opening and closing state under the optimal condition, and the households choose whether to follow the control strategy through the man-machine interaction panel to control the door and window switch control module. When the detection value of the PM2.5 sensor is less than the limit value, the microprocessor sends out the end ventilation strategy. Instructions. The method uses natural ventilation to improve indoor air quality, which is efficient, energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法
本专利技术涉及室内空气品质评价与反馈控制领域，特别是涉及一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法。
技术介绍
研究表明，人类有超80％的时间在室内度过，因此室内空气品质的优劣直接影响到人类的生存健康，特别地，家庭住宅内烹饪活动过程产生的大量燃烧产物以及油烟颗粒物，严重影响住宅内空气品质。为改善厨房内空气品质，授权公开号CN206001580U专利技术了一种带个性化空气净化器的油烟机，该装置能够有效降低厨房内污染物水平，但并未解决由于厨房污染物传播导致的其他房间空气品质问题，为此授权公开号CN104896694A公开了一种室内空气品质调节系统，虽然该系统能够通过引入新风整体改善室内空气品质，但其较高的能耗使得其适用性受到较大的限制。与此同时，自然通风以其较佳的适用性及节能性优点，越来越被更多的研究者重视。本专利技术充分利用自然通风对室内污染物的稀释作用，通过围护结构的阻挡对自然通风的流向进行有效地控制，达到控制污染物传播方向和速率的目的，从而使得住宅污染物控制高效且节能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服目前室内空气品质控制技术的缺陷，提出一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法，引入自然通风对室内空气品质进行改善，并通过控制不同门窗启闭状态来改变自然通风的流向和流速，以此改变污染物传播的途径，达到对居住住宅室内控制品质进行有目的性控制的效果。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法，包括如下步骤：1)实时监测室外的风速风向数据，并通过无线传输模块将数据传输到污染物多区域网络模型平台；2)搭建污染物多区域网络模型平台：(1)结合风速风向数据，调用住宅模型数据库和围护结构气密性数据库，对建筑围护结构的门窗开关状态进行排列组合设定计算工况；(2)计算各工况下室内污染物浓度水平；(3)将不同工况下室内污染物浓度水平值传送到微处理器内进行比较分析；3)确定最优工况：微处理器得到不同工况下室内污染物浓度水平值后，按照住户在人机交互面板设置的房间优先级，根据污染物浓度水平进行排序比较，选择最低浓度水平对应的工况作为最优工况；4)人机交互面板列出最优工况下建筑门窗开闭状态控制策略，住户通过人机交互面板选择全部接受建议或拒绝接受建议值，控制门窗开关控制模块。所述步骤2)搭建污染物多区域网络模型平台，具体步骤如下：(1)建筑数学模型的搭建：在获得住宅模型数据库提供的建筑房间尺寸后，绘制建筑物理模型，对于不同房间之间的通道，通过调用围护结构气密性数据库的数据，对不同通道进行数学模型设定，完成了建筑数学模型的搭建；(2)获取各个房间之间通风量：在获得室外风速风向数据后，通过模型平台计算室外风作用在建筑外围护结构上的压力，利用外围护结构门窗两侧的压差计算室内外间通风量，同样地，通过建筑住宅内门窗两侧的压差计算各个房间之间的通风量；(3)在获取各个房间之间通风量后，依据质量平衡原理，计算在污染源存在时室内污染物的传播导致的各个房间内污染物浓度水平的变化；(4)对建筑围护结构的门窗开关状态进行排列组合设定计算工况，并将不同工况下室内污染物浓度水平值传送到微处理器内进行比较分析。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术引入自然通风对室内污染物水平进行有效的控制，避免了用新风净化设备产生额外的能源消耗，具有较好的节能环保效益。2、本专利技术对不同门窗启闭状态组合下污染物浓度水平进行比较计算，给出烹饪时最佳的门窗启闭组合，能够在烹饪时最大限度地保证房间内的空气品质，最大限度降低厨房污染物对其他房间空气品质的影响，具有较好的针对性和实用性。附图说明图1本专利技术基于控制系统原理框图；图2本专利技术基于控制系统的装置布置示意图。附图说明：1-建筑物、2-厨房、3-风速传感器、4-风向传感器、5-无线传输模块、6-终端、7-PM2.5传感器、8-微处理器、9-人机交互面板、10-门窗开关控制模块；a-围护结构气密性数据库、b-住宅模型数据库、c-污染物传播多区域网络模型平台。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本专利技术进行解释说明，并不用以限制本专利技术。本专利技术一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法，包括如下步骤：1)实时监测室外的风速风向数据，并通过无线传输模块将数据传输到污染物多区域网络模型平台；2)搭建污染物多区域网络模型平台：首先结合风速风向数据，调用住宅模型数据库和围护结构气密性数据库，对建筑围护结构的门窗开关状态进行排列组合设定计算工况，计算各工况下室内污染物浓度水平，并将不同工况下室内污染物浓度水平值传送到微处理器内进行比较分析；3)微处理器得到不同工况下室内污染物浓度水平值后，按照住户在人机交互面板设置的房间优先级，根据污染物浓度水平进行排序比较，选择最低浓度水平对应的工况作为最优工况；4)人机交互面板列出最优工况下建筑门窗开闭状态控制策略，住户通过人机交互面板选择全部接受建议或拒绝接受建议值，控制门窗开关控制模块。所述步骤2)搭建污染物多区域网络模型平台，具体步骤如下：(1)搭建建筑数学模型的：在获得住宅模型数据库提供的建筑房间尺寸后，绘制建筑物理模型，对于不同房间之间的通道，通过调用围护结构气密性数据库的数据，对不同通道进行数学模型设定，完成建筑数学模型的搭建；(2)获取各个房间之间通风量：在获得室外风速风向数据后，通过模型平台计算室外风作用在建筑外围护结构上的压力，利用外围护结构门窗两侧的压差计算室内外间通风量，同样地，通过建筑住宅内门窗两侧的压差计算各个房间之间的通风量；(3)在获取各个房间之间通风量后，依据质量平衡原理，计算在污染源存在时室内污染物的传播导致的各个房间内污染物浓度水平的变化；(4)对建筑围护结构的门窗开关状态进行排列组合设定计算工况，并将不同工况下室内污染物浓度水平值传送到微处理器内进行比较分析。图1为本专利技术基于控制系统的原理框图，基于控制系统的装置布置示意图如图2所示，基于的控制系统，包括风速传感器3、风向传感器4、无线传输模块5、终端6、PM2.5传感器7、微处理器8、人机交互面板9以及门窗开关控制模块10，所述终端6上安装有围护结构气密性数据库a、住宅模型数据库b和污染物传播多区域网络模型平台c，所述住宅模型数据库b存储住宅建筑平面布局及相应房间尺寸信息，所述围护结构气密性数据库a存储着对应不同建筑类型下围护结构在不同状态下的气密性值；所述风速传感器3和风向传感器4通过无线传输模块5传输室外的风速风向数据至污染物传播多区域网络模型平台c；所述污染物传播多区域网络模型平台c通过调用围护结构气密性数据库a、住宅模型数据库b和输入的室外风速风向数据，完成建筑数学模型搭建,计算得出通风策略传给微处理器8；所述PM2.5传感器7放置在厨房2内，通过ZigBee通讯协议与微处理器8进行通信，本实施例中所述PM2.5传感器7采用市面上销售的AGS-V8光散射原理的PM2.5传感器；所述微处理器8将通风策略比较出最优组合后，通过人机交互面板9发生指令控制门窗开关控制模块10，所述门窗开关控制模块10执行通风策略，控制住宅各个门窗的启闭；当PM2.5传感器7的检测值小于限值时，微处理器8发出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)实时监测室外的风速风向数据，并通过无线传输模块将数据传输到污染物多区域网络模型平台；2)搭建污染物多区域网络模型平台：(1)结合风速风向数据，调用住宅模型数据库和围护结构气密性数据库，对建筑围护结构的门窗开关状态进行排列组合设定计算工况；(2)计算各工况下室内污染物浓度水平；(3)将不同工况下室内污染物浓度水平值传送到微处理器内进行比较分析；3)确定最优工况：微处理器得到不同工况下室内污染物浓度水平值后，按照住户在人机交互面板设置的房间优先级，根据污染物浓度水平进行排序比较，选择最低浓度水平对应的工况作为最优工况；4)人机交互面板列出最优工况下建筑门窗开闭状态控制策略，住户通过人机交互面板选择全部接受建议或拒绝接受建议值，控制门窗开关控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种降低厨房污染物水平的自然通风控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)实时监测室外的风速风向数据，并通过无线传输模块将数据传输到污染物多区域网络模型平台；2)搭建污染物多区域网络模型平台：(1)结合风速风向数据，调用住宅模型数据库和围护结构气密性数据库，对建筑围护结构的门窗开关状态进行排列组合设定计算工况；(2)计算各工况下室内污染物浓度水平；(3)将不同工况下室内污染物浓度水平值传送到微处理器内进行比较分析；3)确定最优工况：微处理器得到不同工况下室内污染物浓度水平值后，按照住户在人机交互面板设置的房间优先级，根据污染物浓度水平进行排序比较，选择最低浓度水平对应的工况作为最优工况；4)人机交互面板列出最优工况下建筑门窗开闭状态控制策略，住户通过人机交互面板选择全部接受建议或拒绝接受建议值，控制门窗开关控制模块。2.根据权利要求1所述的降低厨房...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙正伟，张浩，张明蕊，潘武轩，成雄蕾，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12