一种室内温度智能化动态控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种室内温度智能化动态控制系统及其控制方法，所述系统包括控制器、分别与所述控制器连接的人机交互界面、温度调节设备、室内温度采集器和室外温度采集器。本发明专利技术提供的技术方案，系统简单、实施方便、控制效果良好、节能效果显著；通过室外温度采集器采集到的室外温度数据，并与室内温度采集器采集的室内温度相比对，在结合居住人口的参数，通过分析智能调节室内温度，为室内居民提供了最为舒适的温度；并且能够达到时时控制、时时调节，既保证了舒适程度，又避免了不必要的能耗；且每户、每室分别调节，空间小，调节效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种室内温度智能化动态控制系统及其控制方法
本专利技术涉及一种室内温度控制系统，具体涉及一种室内温度智能化动态控制系统及其控制方法。
技术介绍
随着城市化的飞速发展，建筑已从保障居住的基本功能，提升到高质量的生活品质，而建筑的功能恰是体现居住品质的一项重要因素，对于室内温度的控制已经越来越趋向于智能化、个性化。目前的室内温度控制一般有两种形式。一种是“多联机+新风机”的户式独立空调和新风系统；另一种是以“恒温、恒湿、恒氧”为概念的“辐射末端+集中新风”式的集中空调新风系统。两种系统普遍存在能耗高、效率低、舒适度差、运行管理困难等问题，且不能随着室外温度的变化以及室内不同人员的状态需求，进行实时动态调节，不能满足用户对室内温度的个性化需求：采用辐射末端的集中空调系统，可调节性差、系统反馈迟钝，与人体的热感知有差距，舒适性差；长期生活在“恒温、恒湿、恒氧”的温度下，会造导致人体的耐热性较差，会伴随神经系统、消化系统、呼吸系统、皮肤黏膜等各类的不适；传统的“多联机+新风机”户式独立系统，温度调节、湿度调节与通风调节三者间难于适配，很难设置到最优状态点，难于获得舒适感。因此需要提供一种室内温度智能化动态控制系统及其控制方法，以使其能够随着室外温度的变化而调节室内温度参数，以降能耗、提高效。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本申请人设计了一种室内温度智能化动态控制系统；该系统能够随着室外温度的变化而调节室内温度参数，且节能低耗、调解高效。本专利技术的目的是通过下述技术方案进行实现的：本专利技术的提供了一种室内温度智能化动态控制系统，所述系统包括控制器、分别与所述控制器连接的人机交互界面、温度调节设备、室内温度采集器和室外温度采集器。优选的，所述控制器包括人机交互模块、调控模块、自动设定模块、温度输出模块和存储模块；所述人机交互模块分别与所述调控模块和所述自动设定模块连接；所述温度输出模块分别与所述调控模块和所述自动设定模块连接；所述存储模块分别与所述调控模块和所述自动设定模块连接。优选的，所述调控模块包括传统调控单元、评价调控单元和智能调控单元。优选的，所述存储模块包括评价调控存储单元、室内滑移平均温度存储单元、室外滑移平均温度存储单元和历史设定数据存储单元。优选的，所述人机交互模块与所述人机交互界面连接。优选的，所述温度输出模块与所述温度调节设备连接。基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种上述的室内温度智能化动态控制系统的控制方法，所述方法包括下述步骤：(1)通过人机交互界面向所述控制器发送操作指令；(2)所述控制器根据所述操作指令确定温度控制值；(3)所述控制器将所述温度控制值发送至温度调节设备。优选的，所述步骤(1)中的操作指令包括：自动设定指令、传统调控指令、智能调控指令和评价调控指令。优选的，所述步骤(2)包括：当所述操作指令为传统调控指令，所述传统调控单元将所述人机交互界面输入的温度值作为温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元；当所述操作指令为智能调控指令，所述智能调控单元根据所述人机交互界面输入的参数确定温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元；当所述操作指令为评价调控指令，所述评价调控单元根据所述人机交互界面输入的评价值确定温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元；当所述操作指令为自动设定指令，所述自动设定模块根据所述自动设定指令确定温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元。优选的，当所述操作指令为智能调控指令，所述智能调控单元根据所述人机交互界面输入的参数确定温度控制值包括：所述智能调控单元按照按下述平均热感觉指数PMV公式计算人体周围空气温度ta：PMV＝(0.303e-0.036M+0.0275)×{M-W-3.05[5.733-0.007(M-W)-Pa]-0.42(M-W-58.15)-1.73×10-2M(5.867-Pa)-fclhc(tcl-ta)-0.0014M(34-ta)-3.96×10-8fcl[tcl+273)4-(tr+273)4]}式中：式中，M为人体新陈代谢率，W/m2；W为人体对外做的机械功，W/m2；hc为对流换热系数，W/m2·℃；Pa为人体周围空气的水蒸气分压力，Pa；fcl为服装面积系数；tr为室内平均辐射温度，℃；tcl为服装外表面温度，℃；将所述人体周围空气温度ta作为该日的温度控制值Tset(n)。所述智能调控单元根据所述人机交互界面输入的参数包括：用户的年龄和服装的品种；所述服装的种类包括：羽绒服、棉服、风衣、运动休闲外套、西服上衣夹克、毛衣、毛背心、秋衣、线衣、长袖衬衣、T恤、牛仔裤、西裤、毛裤、绒裤、秋裤、线裤、短裤、短裙、连衣裙、短袜、长袜、皮鞋、运动鞋、凉鞋；通过加和每一种服装的热阻得到整套服装的服装热阻；各种服装的热阻包括：羽绒服0.55、棉服0.5、风衣0.4、运动休闲外套0.3、西服上衣夹克0.25、毛衣0.28、毛背心0.12、秋衣/线衣0.2、长袖衬衣/T恤0.2、短袖衬衣/T恤0.09、牛仔裤/西裤0.2、毛裤0.28、绒裤0.25、秋裤/线裤0.2、短裤0.06、短裙0.14、连衣裙0.2、短袜0.02、长袜0.05、皮鞋/运动鞋0.1、凉鞋0.02。优选的，所述人体新陈代谢率M按下式计算得到：M＝(M’-0.8)+[72.91-2.03A+0.0437A2-0.00031A3]/58.2；式中：M’为人体在不同活动类型下的代谢率、A为参数中的年龄。优选的，所述PMV的取值包括：统计所在城市的室外滑移平均温度的最大值和最小值，并将所述最小值至所述最大值组成的温度区间与PMV取值区间[-1，1]建立对应关系：当室外温度达到所述最大值时，PMV取1；当室外温度达到所述最小值时，PMV取-1；当室外温度处于最大值与最小值之间的温度时，PMV取该温度对应的PMV取值区间[-1，1]中的值。优选的，所述评价调控单元根据所述人机交互界面输入的评价值确定温度控制值包括：(1)从存储模块获取其内部存储的(a'，T'，TSV')、从所述室内温度采集器获取室内温度；(2)根据所述评价值、所述(a'，T'，TSV')和所述室内温度确定所述温度控制值。优选的，所述评价调控单元首次调控时，所述步骤(2)包括：第一、将(a1，T1，TSV1)信号发送至存储模块，所述存储模块将(a1，T1，TSV1)以(a'，T'，TSV')的形式存储；式中：T1为首次调控时的室内温度；TSV1为首次调控的评价值，其取值范围为2至-2，人体感觉热时对应的评价值范围为0至2；人体感觉冷时对应的评价值范围为-2至0；a1为Griffith系数，a1＝0.33；第二、按下式计算温度控制值Tset1：Tset1＝T1-TSV1/a1。优选的，所述评价调控单元非首次调控时，所述步骤(2)包括：按下式计算判断参数B：式中：TSV'为存储模块中存储的评价值、T'为存储模块中存储的室内温度、TSV(n)为第n次调控时的评价值、T(n)为第n次调控时的室内温度；n≥2；若B∈[0.2,0.5],则按下述方法计算温度控制值Tset(n)：第一、按下述公式对Griffith系数、室内温度和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内温度智能化动态控制系统，其特征在于，所述系统包括控制器、分别与所述控制器连接的人机交互界面、温度调节设备、室内温度采集器和室外温度采集器。

【技术特征摘要】
1.一种室内温度智能化动态控制系统，其特征在于，所述系统包括控制器、分别与所述控制器连接的人机交互界面、温度调节设备、室内温度采集器和室外温度采集器。2.根据权利要求1所述的一种室内温度智能化动态控制系统，其特征在于，所述控制器包括人机交互模块、调控模块、自动设定模块、温度输出模块和存储模块；所述人机交互模块分别与所述调控模块和所述自动设定模块连接；所述温度输出模块分别与所述调控模块和所述自动设定模块连接；所述存储模块分别与所述调控模块和所述自动设定模块连接。3.根据权利要求2所述的一种室内温度智能化动态控制系统，其特征在于，所述调控模块包括传统调控单元、评价调控单元和智能调控单元。4.根据权利要求2所述的一种室内温度智能化动态控制系统，其特征在于，所述存储模块包括评价调控存储单元、室内滑移平均温度存储单元、室外滑移平均温度存储单元和历史设定数据存储单元。5.根据权利要求2所述的一种室内温度智能化动态控制系统，其特征在于，所述人机交互模块与所述人机交互界面连接。6.根据权利要求2所述的一种室内温度智能化动态控制系统，其特征在于，所述温度输出模块与所述温度调节设备连接。7.一种权利要求1至6任一项所述的室内温度智能化动态控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)通过人机交互界面向所述控制器发送操作指令；(2)所述控制器根据所述操作指令确定温度控制值；(3)所述控制器将所述温度控制值发送至温度调节设备。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中的操作指令包括：自动设定指令、传统调控指令、智能调控指令和评价调控指令。9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：当所述操作指令为传统调控指令，所述传统调控单元将所述人机交互界面输入的温度值作为温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元；当所述操作指令为智能调控指令，所述智能调控单元根据所述人机交互界面输入的参数确定温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元；当所述操作指令为评价调控指令，所述评价调控单元根据所述人机交互界面输入的评价值确定温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元；当所述操作指令为自动设定指令，所述自动设定模块根据所述自动设定指令确定温度控制值并分别发送至温度输出模块和存储模块的历史设定数据存储单元。10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，当所述操作指令为智能调控指令，所述智能调控单元根据所述人机交互界面输入的参数确定温度控制值包括：所述智能调控单元按照按下述平均热感觉指数PMV公式计算人体周围空气温度ta：PMV＝(0.303e-0.036M+0.0275)×{M-W-3.05[5.733-0.007(M-W)-Pa]-0.42(M-W-58.15)-1.73×10-2M(5.867-Pa)-fclhc(tcl-ta)-0.0014M(34-ta)-3.96×10-8fcl[tcl+273)4-(tr+273)4]}式中：式中，M为人体新陈代谢率，W/m2；W为人体对外做的机械功，W/m2；hc为对流换热系数，W/m2·℃；Pa为人体周围空气的水蒸气分压力，Pa；fcl为服装面积系数；tr为室内平均辐射温度，℃；tcl为服装外表面温度，℃；所述人体周围空气温度ta为该日的温度控制值Tset(n)。11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述人体新陈代谢率M按下式计算得到：M＝(M’-0.8)+[72.91-2.03A+0.0437A2-0.00031A3]/58.2；式中：M’为人体在不同活动类型下的代谢率、A为参数中的年龄。12.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述PMV的取值包括：根据所在城市的室外滑移平均温度的最大统计值和最小统计值组成的温度区间与PMV取值区间[-1，1]的对应关系确定PMV的取值：当室外温度达到所述最大值时，PMV取1；当室外温度达到所述最小值时...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏洪兴，袁大陆，郝强，曹彬，杨贺丞，
申请(专利权)人：中冶置业集团有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11