[發明專利]一種模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202111410683.4
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114237332A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 劉雪峰;陳文鑒;黃彬;丁笠偉;蔣航航;徐瑾蔓;畢夢波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;B01L1/00;B01L7/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭秋松

1.一種模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，包括計算機終端和PLC監控機，所述計算機終端和PLC監控機電性連接；其特征在于，還包括風柜；

所述風柜設有風機盤管、加熱棒、水箱、溫濕度傳感器；

所述風機盤管、加熱棒、溫濕度傳感器均分別與PLC監控機電性連接；

所述風機盤管用于模擬空調房的冷負荷，所述加熱棒用于對風柜內部進行加熱，所述水箱用于模擬空調房的濕負荷；

所述水箱內部設有加濕器，所述加濕器與PLC監控機電性連接；

計算機終端用于生成模擬空調房冷負荷或濕負荷的數據并傳給PLC監控機；

PLC監控機用于根據計算機終端傳來的數據控制風機盤管、加熱棒、加濕器的工作功率和時長，在風柜內部模擬空調房的冷負荷和濕負荷分布。

2.根據權利要求1所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述水箱還設有溢水管、補水管；

所述溢水管設于水箱側面，溢水管延伸到風柜的外部；

所述補水管連接在水箱頂部，補水管延伸到風柜的外部。

3.根據權利要求1所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述水箱還設有防水風扇，所述防水風扇與PLC監控機電性連接，防水風扇設于水箱頂部。

4.根據權利要求2所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述風機盤管設有進水管、出水管，所述進水管和出水管均延伸到風柜的外部與冷水水源連接。

5.根據權利要求4所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述進水管和/或出水管上設有水溫傳感器；進水管和/或出水管上設有水壓傳感器；進水管和/或出水管上設有流量傳感器；進水管和/或出水管上設有比例調節閥；所述水溫傳感器、水壓傳感器、流量傳感器和比例調節閥分別與PLC監控機電性連接。

6.根據權利要求1所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述風柜內還設有風管；所述風管與風機盤管連接，加熱棒設于風管的內部。

7.根據權利要求1所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述風柜設有外殼，所述外殼由箱體和保溫板組成，所述箱體與保溫板可拆卸連接。

8.根據權利要求7所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述箱體上設有方形通孔，所述方形通孔的邊緣為內凹的階梯形狀；

所述保溫板為方形，且保溫板的邊緣與方形通孔的內凹的階梯形狀邊緣相互嵌合；

箱體在方形通孔的周圍設有轉舌鎖，所述轉舌鎖與保溫板相配合，將保溫板卡在方形通孔上形成可拆卸連接。

9.根據權利要求7所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置，其特征在于，所述外殼由保溫材料制成。

10.根據權利要求1-9任一項所述模擬空調房濕冷負荷隨機分布的實驗裝置的控制方法，其特征在于，具體步驟如下：

收集所要模擬的空調房一段時間內的冷負荷歷史數據和濕負荷歷史數據并輸入計算機終端進行數據處理；分別讓冷負荷歷史數據、濕負荷歷史數據各自為一個樣本集，在樣本集內隨機選取k個簇中心；

計算樣本集內每個樣本點到每個簇中心的歐氏距離，將歐氏距離最小的樣本點歸類到相應簇中心所在的簇內進行聚類；

計算每個簇中心的簇內所有樣本點的平均值作為新的簇中心，并判斷計算前后兩個簇中心是否有發生變化；若簇中心發生變化，則將計算后新的簇中心作為新的聚類中心，然后返回執行聚類操作；

若簇中心沒有發生變化，則將每個樣本集內的樣本點均分別被歸類到相應的簇中心，對兩個樣本集的樣本簇數據分別進行概率統計并進行擬合得到所要模擬的空調房的冷負荷和濕負荷各自的概率密度曲線；

在冷負荷概率密度曲線和濕負荷概率密度曲線上分別于同一時刻進行隨機取值，計算機終端將取值數據送到PLC監控機，由PLC監控機控制加熱棒和超聲波加濕器分別輸出對應數據的負荷。