一种全工况空调末端节能控制方法技术

本发明专利技术涉及一种全工况空调末端节能控制方法，属于空调技术领域。本发明专利技术的关键在于提出了“扩展体感温度”这一新参数，并将它用作空调末端控制器的主控参数，进一步提出全工况空调末端节能控制方法。通过扩展体感温度将空调系统的多参数控制简化为单参数控制，有助于数字化精准调控，既可确保空调全工况舒适节能，还能降低新设计系统的造价。本发明专利技术的用户操作/设定/设定值范围及末端设备都与现有集中供水风机盘管恒温空调末端装置相同，该特征有益于本发明专利技术的推广应用。益于本发明专利技术的推广应用。益于本发明专利技术的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种全工况空调末端节能控制方法


[0001]本专利技术属于空调
，涉及一种全工况空调末端节能控制方法。

技术介绍

[0002]现阶段民用建筑舒适性空调实质上都是基于工艺性恒温空调的简化设计和运行，只在设定温度和控制精度上有所差异。因此，夏季高温期间，新风少、清洁度低、室内外温差大等因素的综合作用，将导致人员在进/出空调房间时感到不舒适；冬季供暖期间，室内外温差大、室内热且干燥等因素的叠加影响，同样会使在室人员感觉不舒适。
[0003]然而，建筑空调系统的实际效果受众多因素影响、相关问题分析计算复杂且困难，即使在设计工况下，要综合考虑影响热负荷、传热设备和系统性能等的诸多因素和输送设备的实际性能变化，也必须解高阶方程组才能求解，这非常不利于在工程设计中应用。此外，在实际工程中还普遍存在设计数据放大的现象。根据《公共建筑节能设计标准》GB50189编制组的调查，全国约67％项目的空调设计工况冷负荷和设备容量的设计值偏高40～80％。因此，提升建筑室内环境的热舒适度、降低建筑空调系统能耗仍然是暖通空调
的主要研究和发展方向。
[0004]建筑在室人员的热舒适度感觉受众多因素影响，这给建筑空调系统的设计、建造和运行调控造成了诸多困难。国内外众多围绕人体舒适度影响因素的研究，都致力于提出一个综合指标/参数来表示影响人体热舒适度的部分或全部因素的作用效果。将这些研究所提出的综合指标/参数应用在工程项目中，就能指导相关技术人员更好地设计和建造空调系统；而基于这些综合指标/参数所设计的运行调控方案，也将使建筑空调系统的运行调控更加便捷高效。
[0005]这些研究提出的指标大致可分为三类，详见表1。
[0006](1)有效温度(effectivetemperature，缩写：ET)：以客观热环境为出发点，研究客观热环境对人体舒适度的有效影响；
[0007](2)平均热感觉指数PMV：以人体热平衡的基本方程式以及心理生理学主观热感觉的等级为出发点，考虑了人体热舒适感诸多有关因素的全面评价指标；
[0008](3)体感温度(operativetemperature，缩写：t
op
)：以人体主观感受为出发点，研究人体对于客观环境冷暖程度的感受。体感温度本质上是人通过自己的感觉器官，尤其是皮肤与外界环境接触时在身体上或精神上所获得的一种感受，并且用“温度”表示这种感受。体感温度除受到温度影响外，还受到湿度、热辐射、风速、衣着、代谢率、性别/年龄、地域/习惯等其他因素的影响。
[0009]表1对影响人体热舒适度因素的研究成果和标准/规范举例
[0010][0011]本质上，研究中提出的各类热舒适指标都部分或全部考虑了气温、相对湿度、热辐射、风速、衣着、代谢率等“实部”因素对人体热舒适度的影响，都是基于物理方法研究人体热湿平衡，只是采用了不同的表达方式。其中，有效温度和体感温度使用大家习惯的“温度”来表示，所以应用更广泛。二者的差异在于观察角度，有效温度是研究客观热环境对人体舒适度的有效影响，体感温度是研究人体对客观环境的主观感觉。
[0012]但是，在诸多因素的影响下(例如，模拟控制器通常只能实现恒温控制)，现阶段空调系统的末端装置仍然采用恒温空调器控制，这导致上述研究所提出的各类热舒适指标难以在实际项目中有效地应用实施，仅被用于分析问题和建立标准和规范。因此，建筑暖通空调系统的高能耗和“空调病”仍然还是建筑向绿色、高品质方向发展的重大障碍。

技术实现思路

[0013]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种全工况空调末端节能控制方法。
[0014]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0015]一种全工况空调末端节能控制方法，该方法由回风口、三速风机盘管、电动水阀和可手调风向的出风口组成的风机盘管机组应用实施；
[0016]基于GB/T50785
‑
2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》中关于体感温度的图表资料，提出体感温度t
op
的计算公式，当衣着/代谢/满意度一定时：
[0017]t
op
＝t
a
+Δt
d
+Δt
r
+Δt
v
(1)
[0018]式中，t
a
表示空气干球温度；Δt
d
,Δt
r
,Δt
v
分别表示因湿度、热辐射、风速的影响产生的体感温度增量；
[0019]进一步地，本专利技术基于GB/T50785
‑
2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》定义的体感温度进行扩展，得到“扩展体感温度”。原因有：(a)是国家标准；(b)体感温度考虑了空气温度、湿度、风速、热辐射、衣着和代谢等因素对人体舒适度的影响，并且给出了Ⅰ级热湿环境(平均热感觉指数PMV≥90％)的图表资料；(c)体感温度提供了扩展研究的接口，在其基础上提出的“扩展体感温度”，不但能考虑影响人体舒适的“实部”(客观环境)因素，还能考虑“虚部”(主观感知)因素；(d)体感温度已被应用在中央气象台的天气预报中。
[0020]当地域习惯、人体代谢、衣着一定时，扩展体感温度t
g
的计算公式如下：
[0021]t
g
＝t
op
+[Δt
o
+Δt
z
+Δt
q
+Δt
s
+
…
](2)
[0022]式中，t
op
表示体感温度，为扩展体感温度的“实部”；
[0023][...]表示扩展体感温度的“虚部”；
[0024]Δt
o
表示因室内外环境参数差导致的体感温度增量；
[0025]Δt
z
表示因自然风等风速变化导致的体感温度增量；
[0026]Δt
q
表示因人员密集空间的群体热效应导致的体感温度增量；
[0027]Δt
s
表示因光/色/景的视觉热效应导致的体感温度增量。
[0028]对特殊情况，还可以进一步扩展考虑其他因素的影响，且不受限制。显然，应用扩展体感温度，能将复杂的多变量系统简化成单变量系统，而且还可根据需要进行更多的扩展。
[0029]可选的，用主控制输出outg调节风速和冷/热量，用输出项outd调节湿度，用输出项outv和outz辅助主控输出outg模拟自然风，实际实施中可根据使用条件和目标对输出进行简化或合并。
[0030]可选的，TR双向通讯采用RS485、短距无线、4G/5G/手机APP和电力线载波等技术，对控制器进行设置和远程操作控。
[0031]可选的，室外参数t
o
单独采样，对多用户系统集中采样，经通讯下传；根据不同条件和目标确定室外参数t
o
：
[0032本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全工况空调末端节能控制方法，其特征在于：该方法由回风口、三速风机盘管、电动水阀和可手调风向的出风口组成的风机盘管机组应用实施；基于GB/T50785
‑
2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》中关于体感温度的图表资料，提出体感温度t
op
的计算公式，当衣着/代谢/满意度一定时：t
op
＝t
a
+Δt
d
+Δt
r
+Δt
v
式中，t
a
表示空气干球温度；Δt
d
,Δt
r
,Δt
v
分别表示因湿度、热辐射、风速的影响产生的体感温度增量；在体感温度t
op
的基础上进行扩展，得到扩展体感温度t
g
及其计算公式，当衣着/代谢/满意度一定时：t
g
＝t
op
+[Δt
o
+Δt
z
+Δt
q
+Δt
s
+...]式中，Δt
o
,Δt
z
,Δt
q
,Δt
s
分别表示室内外环境参数差、自然风效应、群体热效应、视觉热效应等因素导致的体感温度增量。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾为学，杨同球，徐欣，周铁程，杨德敏，
申请(专利权)人：中机中联工程有限公司，
类型：发明
国别省市：