【技术实现步骤摘要】
基于模型预测控制的室内空调通风系统
本专利技术涉及室内空调通风领域，具体涉及一种基于模型预测控制的室内空调通风系统。
技术介绍
空调通风系统控制方法与空调运行效率以及室内环境变化息息相关。当空调控制系统运行良好时，空调系统应在消耗更低电量并为室内提供舒适度更高的环境。传统空调控制方法往往更加注重将环境条件控制在舒适的范围内而忽略空调通风系统的能耗变化，难以实现在满足舒适的环境条件下降低空调系统能耗的目的，因此无法达到舒适与节能并重的目标。因此改进空调通风系统的控制方法对于空调通风系统的高效节能运行与室内人员舒适度有着重要意义。当前空调通风系统控制方法以ON/OFF(开关控制)，PID(比例积分微分控制)方法为主，以室内温度作为输入量，空调通风系统风量为控制量实现控制室内环境温度的目的。模型预测控制在利用实时温度检测的基础上，通过建立室内环境模型并整合利用天气预报数据，以预测优化为手段，将室内舒适度指标(温度，湿度，风速)与空调通风系统能耗相结合，实现以通用室内热舒适综合指标(PMV)与空调通风系统能耗的综合优化，实现...
【技术保护点】
1.一种基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，包括：/n温湿度传感器：采用实时室内温湿度监测仪器对室内温度湿度进行实时更新，温度与湿度信息主要用于更新模型预测控制中的输入参数，并且可以与天气预报数据进行温差纠正，从而提高天气预报对空调系统所在位置温湿度预测的准确性。/n空调通风系统主体：空调通风系统主体直接与室内相连通，空调通风系统主体包括两大部分：风机部分以及变频器部分；控制变频器可以改变空调主机运行频率，进一步控制空调通风系统的供热量/制冷量，避免启停机导致的不必要能耗；风机则利用通风量改变室内空气与空调主机的热交换过程，改变实际的供热量/制冷量；/n在线获取...
【技术特征摘要】
1.一种基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，包括：
温湿度传感器：采用实时室内温湿度监测仪器对室内温度湿度进行实时更新，温度与湿度信息主要用于更新模型预测控制中的输入参数，并且可以与天气预报数据进行温差纠正，从而提高天气预报对空调系统所在位置温湿度预测的准确性。
空调通风系统主体：空调通风系统主体直接与室内相连通，空调通风系统主体包括两大部分：风机部分以及变频器部分；控制变频器可以改变空调主机运行频率，进一步控制空调通风系统的供热量/制冷量，避免启停机导致的不必要能耗；风机则利用通风量改变室内空气与空调主机的热交换过程，改变实际的供热量/制冷量；
在线获取天气预报模块：通过利用无线网络方式在线获取天气信息，在线获取天气信息中包括24小时内每小时区域温度；将天气预报温度于室内热网络模型相结合，可以有效预估温度变化带来的热负荷变化，从而进一步提升优化控制的效果；以及
嵌入式平台：嵌入式平台为运行模型预测控制算法提供硬件基础；在嵌入式平台中需要预先加载建筑热网络模型以及空调通风系统能耗模型，为模型预测控制提供模型基础；其次室内实时温湿度数据与在线获取的天气预测数据为输入变量，通过模型预测控制算法可以计算出最佳控制方案，用于控制系统的风机风量或空提主机变频器部分。
2.如权利要求1所述的基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，温湿度采集模块使用12V直流电源或电池供电，利用RS232、RS485串口通信方式或无线通信方式与嵌入式平台进行实时交互，获取实时室内温湿度变化、室外温度变化。
3.如权利要求1所述的基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，利用天气网站提供的接口查询不同地区24小时内天气变化。
4.如权利要求1所述的基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，所述嵌入式平台包含WiFi无线通讯模块和串口通讯模块。
5.如权利要求1所述的基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，所述嵌入式平台是STM32或树莓派。
6.如权利要求1所述的基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，建筑热网络模型选用RC(热阻热容)热网络模型。
7.如权利要求6所述的基于模型预测控制的室内空调通风系统，其特征在于，其中，墙壁部分、屋顶部分使用3R2C模型(三热阻两热容)，窗户使用1R模型(单热阻)，室内热质以及地面部分使用2R2C(两热阻两热容)；温度节点包含：室外温度、室内热质温度、室内空气温度、地下温度；其中地下温度为浅层土壤温度，供一层建筑物建模使用，非一楼按室外温度或实际测取温度计算。...
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