[發明專利]一種基于熱舒適評價的熱濕環境綜合控制空調系統及方法

有效

• 申請號: 201410653230.8
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104456841A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李百戰;喻偉;姚潤明;劉紅;李楠;賈洪愿;王迪;王晗
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李明

技術領域

本發明涉及節能環保領域，具體涉及一種基于熱舒適評價的熱濕環境綜合控制空調系統及方法。

背景技術

隨著經濟、技術的發展和生活水平的不斷提高，人們對室內環境熱舒適的要求越來越高，營造一種健康、舒適、環保、節能的室內環境顯得尤為重要。空調器已成為目前人們營造室內環境的主要工具。

現有的空調舒適度控制方法是以丹麥工業大學Fanger教授所提出的PMV模型為依據，利用人體熱感覺指標，以人體熱平衡為依據，結合心理學的主觀感受，得到一個綜合性的熱舒適方程來評價室內環境的熱舒適性，其值可由室內空氣溫度、室內空氣相對濕度、室內平均輻射溫度、室內風速、人體服裝熱阻及人體代謝率6個參數計算確定。

即便使用該空調舒適度控制方法，傳統空調器對于室內空氣濕度的處理能力十分有限，往往只具備除濕功能，卻不具備加濕功能。夏季冷凝水的形成使得室內環境空氣的含濕量不斷降低，室內變得更為干燥，造成人體的咽喉、鼻孔等部位感覺極為不適；冬季制熱時室內溫度上升，導致室內空氣相對濕度下降，同樣會帶來不適。在空調無法根據人們實際需求對室內空氣濕度這一參數進行調節的情況下，試圖利用PMV模型營造舒適的空調環境也就變得十分困難。

在現有技術中，申請號(201410155235.8)，名稱為(空調器的舒適性控制方法及裝置)的發明專利中，對于環境的熱舒適而言，只考慮了對空氣溫度進行調節，未考慮空氣濕度及氣流速度的調節；申請號(200610128692.3)，名稱(節能型熱舒適控制器及控制方法)的發明專利及申請號(20130454415.1)，名稱(空調器舒適度控制方法)的發明專利中，雖然考慮了對空氣溫度及空氣濕度進行調節，但卻只考慮對室內濕度的除濕調節，無法適應室內濕度較低需要加濕的情況，同時也忽略了對風速的調節，顯然不能全面的對室內環境進行舒適控制。

同時應注意，室內熱濕環境舒適度目前已經有了清晰明確的等級劃分。我國第一部熱濕環境評價標準《民用建筑室內熱濕環境評價標準》GBT?50785-2012已于2012年10月正式實施，標準中將我國民用建筑室內熱濕環境分為I級、II級、III級共三個等級，并給出了明確的評價指標及對應等級的PMV數值范圍。然而上述現有技術中，空調調節方法都不是基于國家標準中的室內舒適等級進行調控的方法，而是選擇孤立的調控室內單一或兩個參數，該現有的空調調節方法的營造室內舒適熱濕環境的能力不能滿足人們的實際需求。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明所解決的問題在于，怎樣提供一種基于熱舒適評價的熱濕環境綜合控制空調系統及方法，可以全面調控《民用建筑室內熱濕環境評價標準》GBT?50785-2012標準中影響舒適等級的參數，營造目標區域舒適熱濕環境的能力更好，用于解決現有的空調調節技術中，只是選擇孤立的調控目標區域單一或兩個參數，其空調調節方法的營造目標區域舒適熱濕環境的能力不能滿足人們的實際需求的缺陷。

為解決上述技術問題，實現發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于熱舒適評價的熱濕環境綜合控制空調系統，包括風速調節單元、濕度調節單元、溫度調節單元，參數采集模塊，舒適度計算模塊及智能控制模塊；風速調節單元用于根據設定的風速進行送風；濕度調節單元用于根據設定的空氣相對濕度進行濕度調節；溫度調節單元根據設定的溫度控制送風溫度；參數采集模塊安裝在目標區域，用于采集目標區域的瞬時環境參數，并將其發送給舒適度計算模塊及智能控制模塊；瞬時環境參數包括瞬時空氣溫度、瞬時空氣相對濕度、瞬時平均輻射溫度、瞬時風速；參數采集模塊包括膨脹式溫度感應器、露點式濕度感應器、球形黑球溫度計、風速探頭，膨脹式溫度感應器用于檢測目標區域的瞬時空氣溫度，露點式濕度感應器用于檢測目標區域的瞬時空氣相對濕度，球形黑球溫度計用于檢測目標區域的瞬時平均輻射溫度；風速探頭用于檢測目標區域的瞬時風速；舒適度計算模塊用于根據來自參數采集模塊的瞬時環境參數計算得到目標區域的瞬時熱感覺，并將瞬時熱感覺發送給智能控制模塊；智能控制模塊根據預設的舒適運行等級得到熱感覺范圍，并根據熱感覺范圍和來自舒適度計算模塊的瞬時熱感覺，來控制風速調節單元進行風速調節，控制濕度調節單元進行濕度調節，控制溫度調節單元進行送風溫度控制，所述舒適運行等級包括Ⅰ級，Ⅱ-h級和Ⅱ-c級。