[發(fā)明專利]一種熱舒適性指標(biāo)測量系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410427004.8
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104197986A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙永青;黃永紅;王成
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑環(huán)境測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是空調(diào)室內(nèi)熱舒適指標(biāo)PMV的測量方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的空調(diào)室內(nèi)熱舒適性評價(jià)和控制一般采用室內(nèi)溫度和濕度兩個(gè)參數(shù)，但這兩個(gè)參數(shù)并不能完全反映人體舒適程度，實(shí)際影響人體舒適的因素除了溫度與濕度外，還包括風(fēng)速、平均輻射溫度、人體衣著熱阻和人體新陳代謝率等，人體對環(huán)境的舒適感知是這些因素綜合的結(jié)果。因此單純采用溫度和濕度作為熱舒適性的評價(jià)指標(biāo)不甚合理，而直接以溫度和濕度作為被控參數(shù)的空調(diào)系統(tǒng)，其舒適性較差、能耗較高。PMV（Predicted?Mean?Vote，即預(yù)測平均投票數(shù)）指標(biāo)是丹麥的范格爾教授最先提出的表征人體熱反應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)，代表了同一環(huán)境中大多數(shù)人的冷熱感覺的平均值，其值與溫度、濕度、風(fēng)速、平均輻射溫度、衣著熱阻和人體新陳代謝等6個(gè)因素相關(guān)。熱舒適性指標(biāo)PMV應(yīng)用的關(guān)鍵是其測量方法和技術(shù)。目前，國內(nèi)外PMV測量系統(tǒng)和裝置方面的研究較少，實(shí)際應(yīng)用更少，且均是離線測量技術(shù)，只能用于熱舒適性的評價(jià)，不能用于空調(diào)房間熱舒適性的實(shí)時(shí)控制；此外，目前在用的PMV測量系統(tǒng)和裝置大多是進(jìn)口設(shè)備，系統(tǒng)較為復(fù)雜，精度不高、價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明基于PMV計(jì)算理論模型，利用微電子技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套以單片機(jī)為計(jì)算核心的PMV測量系統(tǒng)，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉的PMV測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可用于熱舒適性的離線測量評價(jià)，又可用于空調(diào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制。

解決上述問題的技術(shù)方案是：采用黑球溫度探頭、空氣溫度探頭、風(fēng)速測量探頭、濕度測量探頭、51單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤、LCD顯示屏組成PMV測量系統(tǒng)。黑球溫度探頭、空氣溫度探頭、風(fēng)速測量探頭、濕度測量探頭分別測試平均輻射溫度、空氣干球溫度、空氣相對濕度、風(fēng)速等參數(shù)，模擬測量信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到51單片機(jī)，服裝熱阻和新陳代謝率兩個(gè)參數(shù)值通過鍵盤輸入設(shè)定。這樣，51單片機(jī)就可以通過計(jì)算得到PMV值，并將其輸出到LCD顯示屏或空調(diào)系統(tǒng)控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為：本發(fā)明集成了PMV計(jì)算模型和微電子技術(shù)，設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為計(jì)算核心的PMV測量系統(tǒng)，系統(tǒng)電氣元件具有功耗低、運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)簡單等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)該測量系統(tǒng)可用于空調(diào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制，達(dá)到舒適和節(jié)能的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式：

如圖1所示，一種熱舒適性PMV測量系統(tǒng)包括LCD顯示屏1?、鍵盤2、?A/D轉(zhuǎn)換器3、51單片機(jī)4、空氣溫度探頭5、黑球溫度探頭6、濕度測量探頭7、風(fēng)速測量探頭8、空氣溫度探頭5、黑球溫度探頭6、濕度測量探頭7和風(fēng)速測量探頭8通過電纜連接到A/D轉(zhuǎn)換器3的輸入接口。A/D轉(zhuǎn)換器3的輸出接口和鍵盤2連接到51單片機(jī)4的輸入接口。51單片機(jī)4的輸出接口連接到LCD顯示屏1。

如圖1、2所示，先通過鍵盤2將服裝熱阻和新陳代謝率輸入到51單片機(jī)4，然后51單片機(jī)4等待A/D轉(zhuǎn)換器3將空氣溫度探頭5、黑球溫度探頭6、濕度測量探頭7、風(fēng)速測量探頭8測的平均輻射溫度、空氣干球溫度、空氣相對濕度、風(fēng)速等模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，轉(zhuǎn)換完成后51單片機(jī)4通過執(zhí)行編制好的PMV計(jì)算程序計(jì)算出PMV值并輸出到LCD顯示屏1上，用于空調(diào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制時(shí)，將PMV值同時(shí)輸出到空調(diào)控制器的信號接入端。?