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星空体育(中国)官方网站_空调室内温度控制方法及系统与流程

编辑:小编 日期:2024-04-27 03:37 / 人气:

  导航:X技术最新专利供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术

  1.本发明涉及空调室内温度控制技术领域,特别涉及一种空调室内温度控制方法及系统。

  2.空调是主要用于调节室内的温度以提供舒适的环境的电器设备,其温度控制功能的优劣与用户使用过程中的舒适性体验密切相关。

  3.目前,空调的室内温度调节方式一般是在空调室内机上设置室内温室传感器,多设置在空调回风处,用来检测室内的空气温度,用户用遥控器手动设定空调的运行模式及室内控制的目标温度,通过温度测量值与设定的目标温度值进行简单对比来控制空调器的运行状态;例如夏季时,在制冷工况下若温度测量值小于目标温度值则停止压缩机不进行制冷,若温度测量值不小于目标温度值则进行制冷运行;相反地,冬季时,在制热工况下若温度测量值大于目标温度值则停止制热。空调温度测量采用的多为成本低廉的电阻式温度传感器。

  4.在变频空调的使用过程中,用户经常会感觉到忽冷忽热的情况。身处这种忽冷忽热的环境变化中,不但无体感舒适度可言,还严重影响用户的身体健康。特别是家中有老人、小孩、体弱多病的人,很容易产生感冒或其他身体不适症状。

  5.变频空调的“超调”之害还远不仅于此,首先,现有变频空调在常规的控制原理上无法对房间温度做到精确的调整和控制,由此产生过多的电能消耗,造成不必要的资源浪费,违背了变频空调节能的初衷;其次,变频空调的调温不精确和控温的不稳定会导致外机长期处于高速运转状态,大大降低了空调的使用寿命。

  6.所谓“超调”就是变频空调在调控室内温度的过程中,由于普通变频空调的温控技术精确度差,从而使系统实际控制温度与目标设定温度产生一个最大为3度左右的正偏差。这也是绝大部分变频空调室内只显示设定温度而不敢显示实际室温的原因。这时的温控曲线就像是醉酒的驾驶员在高速路上绕大s行驶,造成无效浪费,既费电,还不舒适。

  7.专家指出,目前行业内变频空调控温传感器采样分辨率一般是以1℃为单位,而空调在房间的降温速度一般是在0.2℃/min,因而一般变频空调5-10分钟才能获取实际降温效果。打一个形象比喻:两辆同向行驶的汽车,如果要后车追赶上前车并保持平行,就必须知道距离和二者相对速度,如果不知道相对速度,就容易出现后车超过前车的情况。在变频空调控制当中,只知道设定温度和实际室温之差(距离),而不知道或不能及时获取降温速度(相对速度),就会导致控制温度超过设定温度,出现控制“超调”。

  8.2019年1月29日,蓝牙技星空体育术联盟正式公布了蓝牙5.1标准,并已经向开发者开放。其中新标准中最大的变化就是将其位置跟踪的精度提升到厘米级别,以取代wifi辅助定位的角色,换句线无需wifi辅助即可实现厘米级别定位。而之前的蓝牙5.0则需要配合wi-fi才可以实现精度接近1米的蓝牙室内定位功能。不过新标准要真正广泛应用到消费级产品,仍需要一段时间。

  9.本发明的发明人前瞻性的发现,蓝牙5.1标准的出现,使得空调对温度的精准控制成为可能。

  11.s100同步进行空调室内扫描定位及室内温度测量,根据扫描与测量数据建立室内空间和温度场模型;

  12.s200结合设定目标温度,采用预设算法对室内空间和温度场模型进行运算,得到室内负荷实测值;

  13.s300构建室内负荷与空调运行状态关系模型,利用室内负荷实测值代入该模型得到空调运行状态,然后进行相应的空调运行控制。

  其中,q表示室内负荷实测值;q1表示室内设备负荷,根据室内发热设备情况预先设定;q2表示室内人员负荷,根据室内人员数量预先设定;k表示建筑结构的传热星空体育系数,根据建筑结构与使用材料预先设置;a表示建筑结构的传热面积,根据建筑结构预先输入;t外表示室外环境温度,设置室外环境温度传感器测量得到;ti表示室内i点扫描测量温度;n表示室内扫描测量总点数;c表示空气比热;ρ表示空气密度;v

  表示建筑结构在单位时间内由室外渗透入室内的空气量,通过预先测定得到;v

  表示室内空间体积;t0表示设定目标温度;t表示调控至目标温度所需要的时长,预先设定。

  可选的,在s100步星空体育骤中,采用蓝牙模块进行室内扫描定位,蓝牙模块采用aoa模式或者aod模式进行室内扫描定位。

  其中,η表示空调运行状态,制冷/制热能力的百分比,若计算出的η大于100%,则取η=100%;q

  本发明还提供了一种空调室内温度控制系统,包括遥控器、云端服务器以及安装在空调本体上的无线温度传感器、蓝牙模块、控制器、无线传输模块和无线接收模块;所述控制器分别与无线温度传感器、蓝牙模块、无线传输模块和无线接收模块连接;所述蓝牙模块用于进行室内扫描定位,所述无线温度传感器用于与室内扫描定位同步进行室内温度测量,扫描和测量的数据通过控制器和无线传输模块传输给云端服务器,遥控器用于遥控控制器设定空调运行模式和目标温度,控制器把空调运行模式和目标温度通过无线传输模块

  传输给云端服务器;云端服务器根据扫描和测量数据建立室内空间和温度场模型,结合目标温度,采用预设算法对室内空间和温度场模型进行运算,得到室内负荷实测值,并构建室内负荷与空调运行状态关系模型,利用室内负荷实测值代入该模型得到空调运行状态,然后传输至无线接收模块,无线接收模块再传输给控制器;然后控制器对空调的运行状态进行控制。

  可选的,所述系统还包括客户端,所述客户端与云端服务器通过网络连接,所述客户端用于设置空调运行模式及目标温度并通过网络传输给云端服务器。

  可选的,所述控制器连接有风向调节模块,所述云端服务器在室内空间和温度场模型中选出温度偏离目标温度最大的点位,计算出该点位对应的室内实际位置与空调送风口的角度并传输给控制器,所述控制器通过风向调节模块调整送风方向为该点位对应的室内实际位置。

  可选的,所述云端服务器连接有检测调试模块,所述检测调试模块用于通过云端服务器和网络远程对所述控制器进行检测与调试,以及对控制器的内置软件进行升级更新。

  可选的,所述云端服务器连接有故障报警模块,所述控制器把空调运行数据传输到云端服务器,所述云端服务器对运行数据进行分析处理,若发现异常,则把异常信息发送至故障报警模块,由故障报警模块进行发出相应的报警提示。

  本发明可以解决空调室内温度控制的超调问题,通过采用蓝牙模块对室内进行全面扫描和定位,同步以无线温度传感器测量室内温度,再以设定算法进行实时空调负荷计算,由于测量了室内多点温度用于负荷计算,避免了温度测量精度不高的问题,根据计算结果来调节空调的运行状态,渐近式让空调运行状态与负荷达到匹配,使得夏季室内不会过冷,冬季不会过热,一方面减少空调能耗,另一方面使得室内温度更舒适。另外,控制系统把数据传输至云端服务器进行计算,可以简化空调本身所带有的控制器,避免空调本身所带控制器过于复杂,节省制造成本。

  本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

  附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

  以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

  如图1所示,本发明实施例提供了一种空调室内温度控制方法,包括以下步骤:

  s100同步进行空调室内扫描定位及室内温度测量,根据扫描与测量数据建立室内空间和温度场模型;

  s200结合设定目标温度,采用预设算法对室内空间和温度场模型进行运算,得到室内负荷实测值;

  s300构建室内负荷与空调运行状态关系模型,利用室内负荷实测值代入该模型得到空调运行状态,然后进行相应的空调运行控制。

  上述技术方案的工作原理为:本发明通过采用蓝牙模块对室内进行全面扫描和定位,同步以无线温度传感器测量室内温度,再以设定算法进行实时空调负荷计算,由于测量了室内多点温度用于负荷计算,避免了温度测量精度不高的问题,根据计算结果来调节空调的运行状态,渐近式让空调运行状态与负荷达到匹配,即空调运行状态不会超过负荷太多而造成到传感器有反应时已经超调。

  上述技术方案的有益效果为:本发明可以解决空调室内温度控制的超调问题,保证夏季室内不会过冷,冬季不会过热,一方面减少空调能耗,另一方面使得室内温度更舒适。另外,可以让空调保持较平稳的运行状态,不会频繁地开启和关闭,可以提高设备寿命。

  其中,q表示室内负荷实测值;q1表示室内设备负荷,根据室内发热设备情况预先设定;q2表示室内人员负荷,根据室内人员数量预先设定;k表示建筑结构的传热系数,根据建筑结构与使用材料预先设置;a表示建筑结构的传热面积,根据建筑结构预先输入;t外表示室外环境温度,设置室外环境温度传感器测量得到,或者由云端服务器访问气象局数据得到;ti表示室内i点扫描测量温度;n表示室内扫描测量总点数;c表示空气比热;ρ表示空气密度;v

  表示建筑结构在单位时间内由室外渗透入室内的空气量,通过预先测定得到;v

  表示室内空间体积;t0表示设定目标温度;t表示调控至目标温度所需要的时长,预先设定。

  上述技术方案的工作原理为:室内设备负荷、室内人员负荷、传热系数和传热面积可以在空调安装完成后,在设备调试时由技术人员根据项目具体情况进行设置;该公式考虑了各种对负荷有影响的因素,能够精确地计算出空调项目实时需要的负荷数值,以此数值对空调运行状态进行调节,能够使得空调运行状态与负荷调试匹配,防止了超调的发生。

  上述技术方案的有益效果为:该公式可以根据空调项目室内、室外温度的变化,实时计算出负荷的变化,从而让空调运行状态做出同步调整,时刻让空调与负荷相匹配,如室内温度与设定的目标温度越接近,则计算出的负荷越小,空调运行状态下调使得提供冷量/热量减小,不会让室内温度很快调节过了目标温度。

  在一个实施例中,在s100步骤中,采用蓝牙模块进行室内扫描定位,蓝牙模块采用aoa模式或者aod模式进行室内扫描定位;所述室内温度测量采用无线温度传感器,所述无线温度传感器可以是蓝牙温度测量传感器,室内温度测量与室内扫描定位同步进行。

  上述技术方案的工作原理为:蓝牙模块可以采用蓝牙5.1标准,aoa为到达角(接收角)测向模式,aod为出发角(发射角)测向模式,通过这种模式可以较为精准地确定所测量点的方向和位置。

  上述技术方案的有益效果为:通过对测量点进行定位,可以方便对项目进行模型建设,全面了解室内空间的温度场情况。

  其中,η表示空调运行状态,制冷/制热能力的百分比,若计算出的η大于100%,则取η=100%;q

  上述技术方案的工作原理和有益效果为:通过室内负荷与空调运行状态关系模型,让空调运行状态根据负荷变化做出同步调整,时刻让空调与负荷相匹配,防止了超调的发生。如果η大于100%,说明实时负荷超过了空调的最大能力,这时只能则取η=100%,即空调以最大能力运行,若这样可以使得室内温度逐渐向目标温度变化,只是达到目标温度的时长比设定更长,说明有可能是调控至目标温度所需要的时长的设定偏短的原因,若不能使得温度逐渐达到目标温度,则说明项目设计时的空调选择存在问题,所选用的空调设备制冷/制热能力过小,需要进行改造重新选择更大的空调设备。

  如图2所示,本发明实施例还提供了一种空调室内温度控制系统,包括遥控器70、云端服务器80以及安装在空调本体60上的无线、无线分别与无线、无线和无线用于进行室内扫描定位,所述无线用于与室内扫描定位同步进行室内温度测量,扫描和测量的数据通过控制器30和无线设定空调运行模式和目标温度,控制器30把空调运行模式和目标温度通过无线根据扫描和测量数据建立室内空间和温度场模型,结合目标温度,采用预设算法对室内空间和温度场模型进行运算,得到室内负荷实测值,并构建室内负荷与空调运行状态关系模型,利用室内负荷实测值代入该模型得到空调运行状态,然后传输至无线对空调的运行状态进行控制。

  上述技术方案的工作原理为:在空调安装后,由技术人员进行调试,对需要根据项目情况进行设定的参数,可连接云端服务器进行设置,云端服务器可以连接多个空调项目,成为云端空调控制中心,还可以设置与云端服务器连接地客户项目数据库,用于区分存储各空调客户的相关数据。控制器对空调的运行状态进行控制实际上是控制空调设备中的压缩机、室外风扇、四通电磁阀、室内风机和同步电机等部件的协同动作。

  上述技术方案的有益效果为:控制系统中空调设备把当地采集的数据传输至云端服务器进行计算,可以简化空调本身所带有的控制器,避免空调本身所带控制器过于复杂,节省制造成本。

  在一个实施例中,述系统还包括客户端,所述客户端与云端服务器通过网络连接,所述客户端用于设置空调运行模式及目标温度并通过网络传输给云端服务器。

  上述技术方案的工作原理和有益效果为:客户端或者电脑可以是手机,可以在手机上安装相应的客户端app,用于实现远程对空调进行控制;例如用户可以在准备回家时,根据调控至目标温度所需要的时长来提前通过手机控制开启家中空调,当其到家时,家中室内温度就正好到达了舒适的目标温度,不需要忍受一个调温时长的不舒适温度。

  在一个实施例中,所述控制器连接有风向调节模块,所述云端服务器在室内空间和温度场模型中选出温度偏离目标温度最大的点位,计算出该点位对应的室内实际位置与空调送风口的角度并传输给控制器,所述控制器通过风向调节模块调整送风方向为该点位对应的室内实际位置。

  上述技术方案的工作原理和有益效果为:根据蓝牙模块的定位与同步的温度测量,找出与目标温度的温度偏离最高点位置,调节送风的风向对该点进行送风调节,使得可以更快消除室内热点/冷点,让室内温度分布更为均匀。

  在一个实施例中,所述云端服务器连接有检测调试模块,所述检测调试模块用于通过云端服务器和网络远程对所述控制器进行检测与调试,以及对控制器的内置软件进行升级更新。

  上述技术方案的工作原理和有益效果为:通过在云端设置检测调试模块,可借助网络实现远程对空调自身控制器的定期或者不定期检测,若控制器软件出现问题可以采用远程调试进行调整,若控制器的软件进行了升级设计,可远程对控制器的软件进行更新,不需要技术人员到项目现场进行维护和操作,可节省维护人力与成本。

  在一个实施例中,所述云端服务器连接有故障报警模块,所述控制器把空调运行数据传输到云端服务器,所述云端服务器对运行数据进行分析处理,若发现异常,则把异常信息发送至故障报警模块,由故障报警模块进行发出相应的报警提示。

  上述技术方案的工作原理和有益效果为:通过设置故障报警模块,可以远程监测空调设备是否运行正常,若不正常可能存在什么问题,是否可以远程解决,若无法远程解决,可及时派出技术人员到现场进行维修以排除故障,给客户及时提供服务,增强客户体验。

  显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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