基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法及系统，自调节控制方法包括以下步骤：调节室内设备的运行状态，对室内设备在不同运行状态下的运行参数、热负荷和舒适度进行采样，分析运行参数与热负荷之间的关系以建立第一热负荷计算模型，分析热负荷与舒适度之间的关系以建立第二热负荷计算模型；实时获取室内的舒适度，判断舒适度是否处于目标区间内；若否，则在目标区间内选择目标舒适度，将目标舒适度输入第二热负荷计算模型得到目标热负荷，将目标热负荷输入第一热负荷计算模型得到运行参数；根据运行参数调节室内设备的运行状态。本发明专利技术能够实现室内设备跟随热负荷与舒适度的变化自动调节的，稳定控制室内的舒适度在目标区间内。

【技术实现步骤摘要】
基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法及系统
本专利技术涉及室内环境调节
，尤其涉及基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法及系统。
技术介绍
建筑是人们工作和生活的场所，人们在建筑内的时间约占总时间的80%以上。室内环境的健康舒适是保障室内人员身心健康、提高工作效率的关键因素。然而，现有技术中建筑的室内设备通常是以固定模式运行，但室内的环境参数处于动态变化中，比如光照、人数、遮光面积、热辐射等，随着环境参数的变化，室内的热负荷也在变化，而热负荷的变化与舒适度紧密相关，若室内设备始终以固定模式运行，无法满足实际的人体舒适度需要。因此，如何设计基于室内负荷与舒适度动态调节室内设备运行状态的自调节控制方法及自调节控制系统是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术无法根据室内负荷与舒适度变化自动调节设备状态的缺陷，本专利技术提出基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法及系统，该自调节控制方法可实时获取室内的环境参数，根据舒适度和热负荷自动控制室内设备的运行状态，减少人为操作，优化室内舒适度。本专利技术采用的技术方案是，设计基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法，包括以下步骤：调节室内设备的运行状态，对所述室内设备在不同运行状态下的运行参数、热负荷和舒适度进行采样，分析运行参数与热负荷之间的关系以建立第一热负荷计算模型，分析热负荷与舒适度之间的关系以建立第二热负荷计算模型；实时获取室内的舒适度，判断舒适度是否处于目标区间内；若否，则在目标区间内选择目标舒适度，将目标舒适度输入第二热负荷计算模型得到目标热负荷，将目标热负荷输入第一热负荷计算模型得到运行参数；根据运行参数调节室内设备的运行状态。优选的，建立第一热负荷计算模型的方法包括：在室内设备未开启时，对室内的第一环境参数和热负荷进行多次采样，根据采样数据分析第一环境参数与热负荷之间的关系，建立基础热负荷计算模型；在室内设备开启时，调节室内设备的运行状态，对室内设备在不同运行状态下的运行参数和第一环境参数进行采样，将室内设备开启时的第一环境参数输入基础热负荷计算模型得到热负荷，分析运行参数与热负荷之间的关系，建立第一热负荷计算模型。其中，第一环境参数包括：室内人数N、热辐射强度qN、光照强度L、遮光面积M和环境温度Temp和环境风速v；运行参数包括：设定温度T和设定风速Fan。调节室内设备的运行状态包括：以设定温度T为唯一变量进行调节、以设定风速Fan为唯一变量进行调节、以设定温度T和设定风速Fan为两个变量同时进行调节。优选的，建立第二热负荷计算模型的方法包括：对室内设备在不同运行状态下的运行参数和第二环境参数进行采样，将第二环境参数输入预设舒适度计算模型中得到舒适度，将运行参数输入第一热负荷计算模型中得到热负荷，分析舒适度和热负荷之间的关系，建立第二热负荷计算模型。优选的，实时获取室内的舒适度包括：采集室内的第二环境参数，将第二环境参数输入到预设舒适度模型得到舒适度。其中，第二环境参数包括：环境温度Temp和环境风速v；所述运行参数包括：设定温度T和设定风速Fan。在一实施例中，预设舒适度模型为：;其中，S为舒适度、M为人体代谢量、W为人体对外做功，为着装人体表面与环境的传导换热，为着装人体表面与环境对流换热，为着装人体表面与环境辐射换热，为人体皮肤扩散蒸发热损失，为人体皮肤表面汗液的蒸发热损失，为呼吸潜热损失，为呼吸显热损失，Ep为排泄消耗的热损失。优选的，在目标区间内选择目标舒适度包括：当舒适度高于目标区间的最大阈值时，选择最大阈值为目标舒适度；和/或当舒适度低于目标区间的最小阈值时，选择最小阈值为目标舒适度。优选的，目标区间的最大阈值为0.5、最小阈值为-0.5。本专利技术还提出了基于室内负荷与舒适度的自调节控制系统，包括：室内设备；服务器，其建立有预设舒适度模型、运行参数与热负荷之间关系的第一热负荷计算模型、热负荷与舒适度之间关系的第二热负荷计算模型；负荷监测设备，用于检测室内的环境参数并上传至服务器；服务器根据接收到的第二环境参数和预设舒适度模型计算舒适度，在舒适度超出目标区间时选择目标舒适度，根据目标舒适度和第一热负荷计算模型、第二热负荷计算模型得到运行参数，将运行参数下发至室内设备。优选的，负荷监测设备包括：用于识别室内人数N、遮光面积M的摄像装置；用于检测室内的环境温度Temp的温度传感器；用于检测室内的光照强度L的照度传感器；用于检测室内物体的热辐射强度qN的红外传感器。优选的，室内设备包括：空调、新风机、电暖器、风扇中的至少一种。与现有技术相比，本专利技术通过对室内设备在不同运行状态下的运行参数、热负荷和舒适度进行采样，分析建立第一热负荷计算模型和第二热负荷计算模型，计算模型建立完成后，实时获取室内的舒适度，在舒适度超出目标区间时选择目标舒适度，根据目标舒适度和第一热负荷计算模型、第二热负荷计算模型得到运行参数，基于运行参数调节室内设备的运行状态，实现室内设备跟随热负荷与舒适度的变化自动调节的效果，稳定控制室内的舒适度在目标区间内。附图说明下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明，其中：图1是本专利技术中自调节控制方法的流程示意图；图2是本专利技术中基础热负荷计算模型的建立流程图；图3是本专利技术中自调节控制系统的架构示意图。具体实施方式本专利技术提出的自调节控制方法基于室内负荷与舒适度的动态变化，其适用于建筑中室内环境的自动化智能调节，建筑的室内设有至少一种可调节环境参数的室内设备，比如空调、新风机、电暖器、风扇等。如图1所示，自调节控制方法包括建立模型阶段和实时调节阶段。建立模型阶段包括以下步骤：调节室内设备的运行状态，对室内设备在不同运行状态下的运行参数、热负荷Q和舒适度S进行采样，分析运行参数与热负荷Q之间的关系以建立第一热负荷计算模型，分析热负荷Q与舒适度S之间的关系以建立第二热负荷计算模型。在优选实施例中，此处对室内设备在不同运行状态下的运行参数进行采样是指在室内设备开启时，调节室内设备的运行状态，对室内设备的不同运行状态下的运行参数进行采样。此处热负荷Q是室内环境的热负荷Q，舒适度S是室内环境的舒适度。其中，建立第一热负荷计算模型的方法包括：如图2所示，在室内设备未开启时，对室内的第一环境参数和热负荷Q进行多次采样，此处第一环境参数包含室内人数N、热辐射强度qN、光照强度L、遮光面积M和环境温度Temp。热负荷Q通过红外设备直接检测，人体产生的热负荷为Q1，Q1=a(q(1)+……q(N))，光照强度L和遮光面积M产生的热负荷为Q2，Q2=b×L×M，其中a为热负荷与人数的转化系数。其中b为热负荷与光照强度的转化系数，a、b均受室内体积的影响。环境温度Temp产生的热负荷为Q3，Q3=F（temp），室内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n调节室内设备的运行状态，对所述室内设备在不同运行状态下的运行参数、热负荷和舒适度进行采样，分析运行参数与热负荷之间的关系以建立第一热负荷计算模型，分析热负荷与舒适度之间的关系以建立第二热负荷计算模型；/n实时获取室内的舒适度，判断所述舒适度是否处于目标区间内；/n若否，则在所述目标区间内选择目标舒适度，将所述目标舒适度输入所述第二热负荷计算模型得到目标热负荷，将所述目标热负荷输入所述第一热负荷计算模型得到运行参数；/n根据运行参数调节室内设备的运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于室内负荷与舒适度的自调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
调节室内设备的运行状态，对所述室内设备在不同运行状态下的运行参数、热负荷和舒适度进行采样，分析运行参数与热负荷之间的关系以建立第一热负荷计算模型，分析热负荷与舒适度之间的关系以建立第二热负荷计算模型；
实时获取室内的舒适度，判断所述舒适度是否处于目标区间内；
若否，则在所述目标区间内选择目标舒适度，将所述目标舒适度输入所述第二热负荷计算模型得到目标热负荷，将所述目标热负荷输入所述第一热负荷计算模型得到运行参数；
根据运行参数调节室内设备的运行状态。


2.根据权利要求1所述的自调节控制方法，其特征在于，所述建立第一热负荷计算模型的方法包括：在室内设备未开启时，对室内的第一环境参数和热负荷进行多次采样，根据采样数据分析第一环境参数与热负荷之间的关系，建立基础热负荷计算模型；
在室内设备开启时，调节所述室内设备的运行状态，对所述室内设备在不同运行状态下的运行参数和第一环境参数进行采样，将所述室内设备开启时的第一环境参数输入所述基础热负荷计算模型得到热负荷，分析所述运行参数与热负荷之间的关系，建立所述第一热负荷计算模型。


3.根据权利要求2所述的自调节控制方法，其特征在于，所述第一环境参数包括：室内人数N、热辐射强度qN、光照强度L、遮光面积M和环境温度Temp；所述运行参数包括：设定温度T和设定风速Fan。


4.根据权利要求1所述的自调节控制方法，其特征在于，所述调节室内设备的运行状态包括：以设定温度T为唯一变量进行调节、以设定风速Fan为唯一变量进行调节、以设定温度T和设定风速Fan为两个变量同时进行调节。


5.根据权利要求1所述的自调节控制方法，其特征在于，所述建立第二热负荷计算模型的方法包括：对室内设备在不同运行状态下的运行参数和第二环境参数进行采样，将所述第二环境参数输入预设舒适度计算模型中得到舒适度，将所述运行参数输入所述第一热负荷计算模型中得到热负荷，分析所述舒适度和热负荷之间的关系，建立所述第二热负荷计算模型。


6.根据权利要求1所述的自调节控制方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：申伟刚，张皖，杨素仙，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44