一种基于热舒适评价的热湿环境综合控制空调系统及方法

摘要

本发明提供的基于热舒适评价的热湿环境综合控制空调系统及方法，严格按照国家标准规定设置空调舒适运行等级及对应的PMV数值范围，并使空调器具有加湿调节功能，通过获取空气温度、空气相对湿度、平均辐射温度、风速、代谢率及服装热阻，计算平均热感觉指标PMV值，并与预设的舒适PMV值区间进行比较，根据比较结果，智能调整空调器的送风速度、制冷/制热、加湿/除湿的运行状态，使目标区域达到人体满意的舒适状态，保证满足人体舒适要求，有利于改善目标区域的热舒适环境，促进建筑节能减排。本发明原理及参数设置科学，操作方法简单，易于控制与实现。

主权项

一种基于热舒适评价的热湿环境综合控制空调方法，其特征在于，由基于热舒适评价的热湿环境综合控制空调系统运行得到，所述基于热舒适评价的热湿环境综合控制空调系统包括风速调节单元、湿度调节单元、温度调节单元，参数采集模块，舒适度计算模块及智能控制模块；风速调节单元用于根据设定的风速进行送风；湿度调节单元用于根据设定的空气相对湿度进行湿度调节；温度调节单元根据设定的温度控制送风温度；参数采集模块安装在目标区域，用于采集目标区域的瞬时环境参数，并将其发送给舒适度计算模块及智能控制模块；瞬时环境参数包括瞬时空气温度、瞬时空气相对湿度、瞬时平均辐射温度、瞬时风速；参数采集模块包括膨胀式温度感应器、露点式湿度感应器、球形黑球温度计、风速探头，膨胀式温度感应器用于检测目标区域的瞬时空气温度，露点式湿度感应器用于检测目标区域的瞬时空气相对湿度，球形黑球温度计用于检测目标区域的瞬时平均辐射温度；风速探头用于检测目标区域的瞬时风速；舒适度计算模块用于根据来自参数采集模块的瞬时环境参数计算得到目标区域的瞬时热感觉，并将瞬时热感觉发送给智能控制模块；智能控制模块根据预设的舒适运行等级得到热感觉范围，并根据热感觉范围和来自舒适度计算模块的瞬时热感觉，来控制风速调节单元进行风速调节，控制湿度调节单元进行湿度调节，控制温度调节单元进行送风温度控制，所述舒适运行等级包括I级，Ⅱ‑h级和Ⅱ‑c级；空调开机时，智能控制模块读取记忆单元中存储的空调的风速，空气温度和空气相对湿度，并控制空调按照读取的数据开始运行；智能控制模块实时接收来自所述舒适度计算模块的瞬时热感觉和来自参数采集模块的瞬时环境参数，该空调调节方法包括以下步骤：1)智能控制模块判断当前的瞬时热感觉是否落在热感觉范围中，如果是，执行步骤2；否则，执行步骤3；2)智能控制模块控制空调保持当前设定的风速，空气温度和空气相对湿度，同时智能控制模块继续对瞬时热感觉进行监测，执行步骤1；3)智能控制模块控制空调的风速调节单元送风的风速由0逐渐增大到0.2m/s，并在增大风速的过程中判断当前的瞬时热感觉是否落在热感觉范围中，如果是，执行步骤2；否则，执行步骤4；4)智能控制模块控制空调的风速调节单元保持当前送风的风速；智能控制模块判断当前的瞬时空气相对湿度是否大于50％，如果是，执行步骤5；否则，执行步骤6；5)智能控制模块对空调的湿度调节单元进行加湿调节，直至调节到当前的瞬时空气 相对湿度为60％；智能控制模块再次调节空调的湿度调节单元进行减湿调节，将空气相对湿度由60％逐步减少到40％，并在减湿调节的过程中判断当前的瞬时热感觉是否落在热感觉范围中，如果是，执行步骤2；否则，执行步骤7；6)智能控制模块对空调的湿度调节单元进行减湿调节，直至调节到当前的瞬时空气相对湿度为40％；智能控制模块再次调节空调的湿度调节单元进行加湿调节，将空气相对湿度由40％逐步增大到60％，并在加湿调节的过程中判断当前的瞬时热感觉是否落在热感觉范围中，如果是，执行步骤2；否则，执行步骤7；7)智能控制模块控制空调的湿度调节单元保持当前的空气相对湿度；智能控制模块判断来自当前的瞬时热感觉是否低于热感觉范围的下限值，如果是，执行步骤8；否则执行步骤9；8)智能控制模块控制空调的温度调节单元升高送风的空气温度，直至瞬时热感觉落入热感觉范围中，执行步骤2；9)智能控制模块控制空调的温度调节单元降低送风的空气温度，直至瞬时热感觉落入热感觉范围中，执行步骤2。