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《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》涉及空调技术领域,尤其涉及一种基于单片机的空调系统人体舒适度的控制方法及空调器。
人类机体对外界气象环境的主观感觉有别于大气探测仪器获取的各种气象要素结果。人体舒适度指数是为了从气象角度来评价在不同气候条件下人的舒适感,根据人类机体与大气环境之间的热交换而制定的生物气象指标。
人体的热平衡机能、体温调节、内分泌系统、消化器官等人体的生理功能受到多种气象要素的综合影响。例如大气温度、湿度、气压、光照、风等。实验表明:气温适中时,湿度对人体的影响并不显著。由于湿度主要影响人体的热代谢和水盐代谢。但是当气温较高或较低时,湿度波动对人体的热平衡和温热感就变得非常重要。例如,气温在15.5°C时,即使相对湿度波动达50%,对人体的影响也仅为气温变化1°C的作用。而当温度在21—27°C时, 若相对湿度改变为50%时,人体的散热量就有明显差异,相对湿在30%时,人体的散热量比相对湿度在80%时为多。而当相对湿度超过80%时,由于高温高湿影响人体汗液的蒸发,机体的热平衡受到破坏,因而人体会感到闷热不适。随着温度的升高,这种情况将更趋明显。当冬季的天气阴冷潮湿时,由于空气中相对湿度较高,身体的热辐射被空气中的水汽所吸收。加上衣服在潮湿的空气中吸收水份,导热性增大,加速了机体的散热,使人感到寒冷不适。当气温低于皮肤温度时,风能使机体散热加快。风速每增加1米/秒,会使人感到气温下降了2—3°C,风越大散热越快,人就越感到寒冷不适。
一般而言,气温、气压、相对湿度、风速四个气象要素对人体感觉影响最大,人体舒适度指数就是根据这四项要素而建成的非线性方程。
然而,2013年之前的空调系统由于没有合理的考虑上述气象要素对人体感觉的影响,从而无法为用户提供更加舒适的空气质量,降低了室内空气舒适性,进而无法满足不同消费者的需求。
图1是《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》空调系统人体舒适度的控制方法较佳实施例的流程示意图;
图2是《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》空调器较佳实施例的结构示意图。
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2020年7月14日,《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。 2100433B
如图1所示,《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》较佳实施例提出一种空调系统人体舒适度的控制方法,包括:
步骤S10,在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q;步骤S20,根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD;其中,人体舒适度SSD计算公式可以为:SSD=(1.818t 18.18)(0.88 0.002φ) (t- 32) / (45 -t)- 3.2Q 18.2。其中:SSD为人体舒适度指数,t为平均气温,该实施例以室内温度T1代替,φ为相对湿度,Q为风速,该实施例以室内气流速度代替。
通常,人体舒适度SSD等级划分如下:
86—88 |
4级 |
人体感觉很热,极不适应,希注意防暑降温,以防中暑; |
80—85 |
3级 |
人体感觉炎热,很不舒适,希注意防暑降温; |
76—79 |
2级 |
人体感觉偏热,不舒适,可适当降温; |
71—75 |
1级 |
人体感觉偏暖,较为舒适; |
59—70 |
0级 |
人体感觉最为舒适,最可接受; |
51—58 |
-1级 |
人体感觉略偏凉,较为舒适; |
39—50 |
-2级 |
人体感觉较冷(清凉),不舒适,请注意保暖; |
26—38 |
-3级 |
人体感觉很冷,很不舒适,希注意保暖防寒; |
<25 |
-4级 |
人体感觉寒冷,极不适应,希注意保暖防寒,防止冻伤; |
该实施例通过将应用在气象领域的人体舒适度SSD应用到空调领域,根据人体和周围环境的多个温热环境要素,通过室内温度T1、相对湿度φ和气流速度Q,计算出人体舒适度SSD,然后通过人体舒适度SSD的上述等级来控制空调系统,以便为室内用户提供更加舒适的空气质量,提高室内空气舒适性。
首先,在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q。其中:空调运行时间t可以根据实际情况来设定。所述室内温度T1通过温度传感器检测;所述相对湿度φ通过湿度传感器检测;所述气流速度Q为出风口或进风口风速,所述出风口或进风口风速是通过空调室内风机转速对室内空气速度进行控制。然后,根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD。
步骤S30,若a≤SSD≤b,则保持当前室内温度、相对湿度和室内风机转速不变;
步骤S40,若SSDTs,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则室内风速降低1档,如果是最低档风速,则维持风速不变;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts 1;
步骤S50,若SSD>b,则对检测的室内温度T1与遥控器设定温度Ts进行比较;若T1≤Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-1;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-1,室内风速上调1档,如果是最高档风速,则维持风速不变;若T1>Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器新的温度为Ts1=Ts-2;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-2,室内风速上调1档,如果是最高档风速,则维持风速不变;其中,a、b为预设值,比如a可以取值51,b可以取值75。
具体地,该实施例中所述检测的室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q可以采用以下方式定义:
检测的室内温度T1低于16℃时定义为16℃,16℃-26℃时,定义为17℃,17℃到18℃时定义为18℃,18℃到19℃时定义为19℃,19℃到20℃时定义为20℃,20℃到21℃时定义为21℃,21℃到22℃时定义为22℃,22℃到23℃时定义为23℃,23℃到24℃时定义为24℃,24℃到25℃时定义为25℃,25℃到26℃时定义为26℃,27℃以上为27℃。
检测的相对湿度φ为40%以下时,定义为40%;40%到45%时定义为45%;45%到50%时定义为50%;50%到55%时定义为55%;55%到60%时定义为60%;60%到65%时定义为65%;65%到70%时定义为70%;70%以上定义为75%;所述室内风速按微风、小风、中风、大风、强风对所述气流速度Q进行定义;或者,若室内风机是无极调速,则将所述室内风速Q由最小到最大分成M档,比如100档,室内风机转速按100档对所述气流速度Q进行定义。
需要说明的是,上述空调系统人体舒适度SSD的计算会因地理位置和环境差异而有所不同;上述设定温度的调节值也可以根据实际情况改变,即不限定于增加或减少1或2℃,还可以为其他设定值(即该实施例所称第一设定值、第二设定值);而且室内风机转速的档位改变也不限于一次上调或下调1档,可以为设定的N档,该N根据实际情况取值。此外,上述a≤SSD≤b中的最佳舒适区域的上下界限也会随着地理位置、环境差异和群体的差异而不同。进一步地,在对室内温度T1调节的升温阶段中,可以通过空调系统内的正温度系数热敏电阻PTC(Positive Temperature Coefficient)进行温度调节。
所述PTC提升室内温度T1的过程可以包括:
PTC接通电源,在自身发热的作用下,让PTC温度从周围温度连续上升的阶段;当PTC的温度升到一设定温度时,PTC电阻会急剧增加,电流急剧变小,使上升到设定温度之上的室内温度会回落,回复到设定温度的阶段;当PTC的温度下降到设定温度之下时,PTC电阻减小,电流又会增加,会重新进入加热的阶段;反复进行上述加热的阶段。
作为一种实施方式,在上述温度的调节过程中,温度的调节规则为:当SSDTs且φ≥φs时,所述设定温度比当前室内温度T1高1℃;当SSD>b时,在T1≤Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1低2℃,在T1>Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1低2℃。
此外,在SSDb时,若所述检测的相对湿度φ不小于设定的湿度φs,则将室内风机转速上调1档,如果是最高档,则维持当前风档。
还需要说明的是,在该实施例中,对于变频空调,可以通过调节空调系统压缩机运行的频率来调节室内温度;对于定频空调的升温阶段,则可以通过PTC加热器进行调节,降温阶段则通过改变设定温度来调节。
由此通过上述空调系统的运行,可以让室内用户得到满意的湿度和温度条件。
该实施例通过上述方案,将气象领域的人体舒适度SSD应用到空调领域,并根据人体和室内环境的3个环境要素,即室内温度、相对湿度和气流速度计算出准确的人体舒适度SSD,然后通过人体舒适度SSD控制空调系统,从而为室内用户提供更加舒适的空气质量,提高室内空气舒适性,同时降低空调器的能耗,满足不同消费者的需求;此外,对于变频空调,可以通过调节空调系统压缩机运行的频率来调节室内温度;对于定频空调的升温阶段,则可以通过控制正温系数热敏电阻PTC加热器来对室内温度进行稳定控制,降温阶段则通过改变设定温度来调节,进一步提高了空调系统的室内舒适性,提高用户满意度。
此外,如图2所示,《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》较佳实施例还提出一种控制人体舒适度的空调器,该空调器包括:检测模块201、计算获取模块202以及控制模块203,其中:
检测模块201,用于在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q;计算获取模块202,用于根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD;控制模块203,用于当a≤SSD≤b时,保持当前室内温度、相对湿度和室内风机转速不变;当SSDTs,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则室内风速降低N档,如果是最低档风速,则维持风速不变;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts 第二设定值;
当SSD>b时,对检测的室内温度T1与遥控器设定温度Ts进行比较;若T1≤Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第二设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第二设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;若T1>Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器新的温度为Ts1=Ts-第一设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第一设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;其中,t、a、b、N为预设值。
其中,第一设定值、第二设定值、N可以根据实际情况取值,比如,设定第一设定值为1℃、第二设定值为2℃、N为1档等。
所述控制模块203还用于对于变频空调,通过调节空调系统压缩机运行的频率来调节室内温度;对于定频空调的升温阶段,通过PTC加热器进行调节,降温阶段则通过改变设定温度来调节。
具体地,首先,在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q。其中:空调运行时间t可以根据实际情况来设定。
所述室内温度T1通过温度传感器检测;所述相对湿度φ通过湿度传感器检测;所述气流速度Q为出风口或进风口风速,所述出风口或进风口风速是通过空调室内风机转速对室内空气速度进行控制。
然后,根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD,之后,通过人体舒适度SSD来控制空调系统的运行。
该实施例空调系统通过检测室内温度、相对湿度和气流速度及人体舒适度SSD控制空调系统的基本原理请参照上述实施例,在此不再赘述。
《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》实施例空调系统人体舒适度的控制方法及空调器,通过将应用在气象领域的人体舒适度SSD应用到空调领域,其根据人体和周围环境的多个温热环境要素,即室内温度、相对湿度和气流速度,计算出人体舒适度SSD,然后通过人体舒适度SSD控制空调系统,从而为室内用户提供更加舒适的空气质量,提高室内空气舒适性,同时降低空调器的能耗,满足不同消费者的需求。
《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》的主要目的在于提供一种空调系统人体舒适度的控制方法及空调器,旨在提高室内空气舒适性,降低空调器的能耗,满足不同消费者的需求。
《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》提出一种空调系统人体舒适度的控制方法,包括:
在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q;根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD;若a≤SSD≤b,则保持当前室内温度、相对湿度和室内风机转速不变;若SSDTs,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则室内风速降低N档,如果是最低档风速,则维持风速不变;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts 第二设定值;
若SSD>b,则对检测的室内温度T1与遥控器设定温度Ts进行比较;若T1≤Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第二设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第二设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;若T1>Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器新的温度为Ts1=Ts-第一设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第一设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;其中,t、a、b、N为预设值。
优选地,所述室内温度T1通过温度传感器检测;所述相对湿度φ通过湿度传感器检测;所述气流速度Q为出风口或进风口风速,所述出风口或进风口风速是通过空调室内风机转速对室内气流速度Q进行控制。
优选地,所述检测的室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q采用以下方式定义:
检测的室内温度T1低于16℃时定义为16℃,16℃-26℃时,向上取整,27℃以上时定义为27℃;检测的相对湿度φ为40%以下时,定义为40%;40%到45%时定义为45%;45%到50%时定义为50%;50%到55%时定义为55%;55%到60%时定义为60%;60%到65%时定义为65%;65%到70%时定义为70%;70%以上定义为75%;所述室内风速按微风、小风、中风、大风、强风对所述气流速度Q进行定义;或者,若室内风机是无极调速,则将所述室内风速由最小到最大分成M档,室内风机转速按M档对所述气流速度Q进行定义,其中,M为预设值。
优选地,该方法还包括:
在室内温度T1升温阶段中,通过空调系统内的正温度系数热敏电阻PTC进行温度调节。
优选地,所述PTC提升室内温度T1的过程包括:
PTC接通电源,在自身发热的作用下,让PTC温度从周围温度连续上升的阶段;当PTC的温度升到一设定温度时,PTC电阻增加,电流变小,使上升到设定温度以上的温度回落,回复到设定温度的阶段;当PTC的温度下降到设定温度之下时,PTC电阻减小,电流增加,重新进入加热的阶段;反复进行所述加热的阶段。
优选地,该方法还包括:
当SSDTs且φ≥φs时,所述设定温度比当前室内温度T1高1℃;当SSD>b时,在T1≤Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1低2℃,在T1>Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1低2℃。
优选地,该方法还包括:
在SSDb时,若所述检测的相对湿度φ不小于设定的湿度φs,则将室内风机转速上调1档,如果是最高档,则维持当前风档。
优选地,该方法还包括:
对于变频空调,通过调节空调系统压缩机运行的频率来调节室内温度;对于定频空调的升温阶段,通过PTC加热器进行调节,降温阶段则通过改变设定温度来调节。
《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》还提出一种控制人体舒适度的空调器,包括:
检测模块,用于在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q;计算获取模块,用于根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD;控制模块,用于当a≤SSD≤b时,保持当前室内温度、相对湿度和室内风机转速不变;当SSDTs,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则室内风速降低N档,如果是最低档风速,则维持风速不变;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts 第二设定值;
当SSD>b时,对检测的室内温度T1与遥控器设定温度Ts进行比较;若T1≤Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts- 第二设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts- 第二设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;若T1>Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器新的温度为Ts1=Ts-第一设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第二设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;其中,t、a、b、N为预设值。
优选地,所述控制模块还用于对于变频空调,通过调节空调系统压缩机运行的频率来调节室内温度;对于定频空调的升温阶段,通过PTC加热器进行调节,降温阶段则通过改变设定温度来调节。
《空调系统人体舒适度的控制方法及空调器》提出的一种空调系统人体舒适度的控制方法及空调器,通过将应用在气象领域的人体舒适度SSD应用到空调领域,其根据人体和周围环境的多个温热环境要素,即室内温度、相对湿度和气流速度,计算出人体舒适度SSD,然后通过人体舒适度SSD控制空调系统,从而为室内用户提供更加舒适的空气质量,提高室内空气舒适性,同时降低空调器的能耗,满足不同消费者的需求。
1.一种空调系统人体舒适度的控制方法,其特征在于,包括:在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q;根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD;若a≤SSD≤b,则保持当前室内温度、相对湿度和室内风机转速不变;若SSDTs,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则室内风速降低N档,如果是最低档风速,则维持风速不变;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts 第二设定值; 若SSD>b,则对检测的室内温度T1与遥控器设定温度Ts进行比较;若T1≤Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第二设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第二设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;若T1>Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器新的温度为Ts1=Ts-第一设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第一设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;其中,t、a、b、N为预设值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述室内温度T1通过温度传感器检测;所述相对湿度φ通过湿度传感器检测;所述气流速度Q为出风口或进风口风速,所述出风口或进风口风速是通过空调室内风机转速对室内气流速度Q进行控制。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述检测的室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q采用以下方式定义:检测的室内温度T1低于16℃时定义为16℃,16℃-26℃时,向上取整,27℃以上时定义为27℃;检测的相对湿度φ为40%以下时,定义为40%;40%到45%时定义为45%;45%到50%时定义为50%;50%到55%时定义为55%;55%到60%时定义为60%;60%到65%时定义为65%;65%到70%时定义为70%;70%以上定义为75%;所述室内风速按微风、小风、中风、大风、强风对所述气流速度Q进行定义;或者,若室内风机是无极调速,则将所述室内风速由最小到最大分成M档,室内风机转速按M档对所述气流速度Q进行定义,其中,M为预设值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:在室内温度T1升温阶段中,通过空调系统内的正温度系数热敏电阻PTC进行温度调节。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述PTC提升室内温度T1的过程包括:PTC接通电源,在自身发热的作用下,让PTC温度从周围温度连续上升的阶段;当PTC的温度升到一设定温度时,PTC电阻增加,电流变小,使上升到设定温度以上的温度回落,回复到设定温度的阶段;当PTC的温度下降到设定温度之下时,PTC电阻减小,电流增加,重新进入加热的阶段;反复进行所述加热的阶段。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:当SSDTs且φ≥φs时,所述设定温度比当前室内温度T1高1℃;当SSD>b时,在T1≤Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1低2℃,在T1>Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1低2℃。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:在SSDb时,若所述检测的相对湿度φ不小于设定的湿度φs,则将室内风机转速上调1档,如果是最高档,则维持当前风档。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,还包括:对于变频空调,通过调节空调系统压缩机运行的频率来调节室内温度;对于定频空调的升温阶段,通过PTC加热器进行调节,降温阶段则通过改变设定温度来调节。
9.一种控制人体舒适度的空调器,其特征在于,包括:检测模块,用于在空调运行t时间后检测室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q;计算获取模块,用于根据所述室内温度T1、相对湿度φ、气流速度Q计算人体舒适度SSD;控制模块,用于当a≤SSD≤b时,保持当前室内温度、相对湿度和室内风机转速不变;当SSDTs,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则室内风速降低N档,如果是最低档风速,则维持风速不变;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts 第二设定值; 当SSD>b时,对检测的室内温度T1与遥控器设定温度Ts进行比较;若T1≤Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts- 第二设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts- 第二设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;若T1>Ts,则对检测到的相对湿度φ与遥控器设定的湿度φs进行比较;如果φ<φs,则设定遥控器新的温度为Ts1=Ts-第一设定值;如果φ≥φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts-第一设定值,室内风速上调N档,如果是最高档风速,则维持风速不变;其中,t、a、b、N为预设值。
10.根据权利要求9所述的空调器,其特征在于,所述控制模块还用于对于变频空调,通过调节空调系统压缩机运行的频率来调节室内温度;对于定频空调的升温阶段,通过PTC加热器进行调节,降温阶段则通过改变设定温度来调节。
空调系统送风方式对商场整体舒适度的影响
随着空调技术的发展,送风方式也日益多样化。探究满足整体舒适度而且节能的送风方式是现代商场空调系统研究的重点。本文基于常见顶板送风方式的基础上,重点介绍了商场地板送风、工位送风和置换通风的空调系统送风方式的基本原理,对采用不同送风方式影响商场整体舒适度的因素进行了分析。
夏季高温期间空调房间人体舒适度研究
根据人体舒适度指标,考虑到温度和湿度的关系,研究了长江中下游地区夏季高温期间,没有减湿条件的空调房间的最佳降温幅度,并计算出有降温降湿条件的不同场所的最佳降温降湿幅度
《一种空调器频率的控制方法及装置》实施例提供了一种空调器频率的控制方法,以达到能够快速调整室内温度的目的。
《一种空调器频率的控制方法及装置》包括:根据空调器的工作模式,确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值,N为大于等于2的整数;根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数,所述变化函数中包括比例系数、积分系数以及微分系数;根据所述空调器的内环温度以及外环温度,确定所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值;根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,确定所述空调器频率的变化值。
在一个实施方式中,根据空调器的工作模式,确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值具体包括:当空调器的工作模式为制冷模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=T[i]-Tset
当空调器的工作模式为制热模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=Tset-T[i]
其中,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,T[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的内环温度,Tset代表所述空调器设定的温度。
在一个实施方式中,按照下述公式根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化函数,To代表采样周期,KP代表所述比例系数,KI代表所述积分系数,KD代表所述微分系数。
在一个实施方式中,所述根据所述空调器的内环温度以及外环温度,确定所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值具体包括:预先划分内环温度的分隔区间以及外环温度的分隔区间;确定所述空调器的内环温度所处的第一分隔区间以及所述空调器的外环温度所处的第二分隔区间;将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的比例系数数值确定为所述变化函数中比例系数的数值;将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的积分系数数值确定为所述变化函数中积分系数的数值;将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的微分系数数值确定为所述变化函数中微分系数的数值。
在一个实施方式中,所述根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,确定所述空调器频率的变化值具体包括:确定待计算的采样时刻的个数;根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,按照下述公式确定所述空调器频率的变化值:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化值,KP[m,n]代表所述比例系数的数值,KI[m,n]代表所述积分系数的数值,KD[m,n]代表所述微分系数的数值,To代表采样周期,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,M代表确定的所述待计算的采样时刻的个数,M为大于或者等于1的整数。
《一种空调器频率的控制方法及装置》实施例还提供了一种空调器频率的控制装置,以达到能够快速调整室内温度的目的,该装置包括:
温度差值确定单元,用于根据空调器的工作模式,确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值,N为大于等于2的整数;频率变化函数建立单元,用于根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数,所述变化函数中包括比例系数、积分系数以及微分系数;系数数值确定单元,用于根据所述空调器的内环温度以及外环温度,确定所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值;频率变化值确定单元,用于根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,确定所述空调器频率的变化值。
在一个实施方式中,所述温度差值确定单元具体包括:第一确定模块,用于当空调器的工作模式为制冷模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=T[i]-Tset
第二确定模块,用于当空调器的工作模式为制热模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=Tset-T[i]
其中,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,T[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的内环温度,Tset代表所述空调器设定的温度。
在一个实施方式中,所述频率变化函数建立单元具体包括:公式建立模块,用于按照下述公式根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化函数,To代表采样周期,KP代表所述比例系数,KI代表所述积分系数,KD代表所述微分系数。
在一个实施方式中,所述系数数值确定单元具体包括:分隔区间划分模块,用于预先划分内环温度的分隔区间以及外环温度的分隔区间;分隔区间确定模块,用于确定所述空调器的内环温度所处的第一分隔区间以及所述空调器的外环温度所处的第二分隔区间;比例系数数值确定模块,用于将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的比例系数数值确定为所述变化函数中比例系数的数值;积分系数数值确定模块,用于将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的积分系数数值确定为所述变化函数中积分系数的数值;微分系数数值确定模块,用于将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的微分系数数值确定为所述变化函数中微分系数的数值。
在一个实施方式中,所述频率变化值确定单元具体包括:采样时刻个数确定模块,用于确定待计算的采样时刻的个数;计算模块,用于根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,按照下述公式确定所述空调器频率的变化值:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化值,KP[m,n]代表所述比例系数的数值,KI[m,n]代表所述积分系数的数值,KD[m,n]代表所述微分系数的数值,To代表采样周期,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,M代表确定的所述待计算的采样时刻的个数,M为大于或者等于1的整数。
《一种空调器频率的控制方法及装置》通过将模糊算术与PID控制方法相结合,利用PID控制方法构建出空调器频率变化的函数,进而通过模糊算术获取空调器频率变化的函数中的比例系数、积分系数以及微分系数的数值,从而能够确定出空调器频率的变化值。该发明提供的一种空调器频率的控制方法及装置,不仅比2015年之前的技术中的模糊算术运算方法快,而且适用范围更广,温度控制的精度也较高。
图1为《一种空调器频率的控制方法及装置》实施例提供的一种空调器频率控制的方法流程图;
图2为《一种空调器频率的控制方法及装置》实施例提供的一种空调器频率控制的装置功能模块图。
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1.一种空调器频率的控制方法,其特征在于,包括:根据空调器的工作模式,确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值,N为大于等于2的整数;根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数,所述变化函数中包括比例系数、积分系数以及微分系数;根据所述空调器的内环温度以及外环温度,确定所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值;根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,确定所述空调器频率的变化值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据空调器的工作模式,确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值具体包括:当空调器的工作模式为制冷模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=T[i]-Tset
当空调器的工作模式为制热模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=Tset-T[i]
其中,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,T[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的内环温度,Tset代表所述空调器设定的温度。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,按照下述公式根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化函数,To代表采样周期,KP代表所述比例系数,KI代表所述积分系数,KD代表所述微分系数。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述空调器的内环温度以及外环温度,确定所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值具体包括:预先划分内环温度的分隔区间以及外环温度的分隔区间;确定所述空调器的内环温度所处的第一分隔区间以及所述空调器的外环温度所处的第二分隔区间;将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的比例系数数值确定为所述变化函数中比例系数的数值;将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的积分系数数值确定为所述变化函数中积分系数的数值;将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的微分系数数值确定为所述变化函数中微分系数的数值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,确定所述空调器频率的变化值具体包括:确定待计算的采样时刻的个数;根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,按照下述公式确定所述空调器频率的变化值:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化值,KP[m,n]代表所述比例系数的数值,KI[m,n]代表所述积分系数的数值,KD[m,n]代表所述微分系数的数值,To代表采样周期,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,M代表确定的所述待计算的采样时刻的个数,M为大于或者等于1的整数。
6.一种空调器频率的控制装置,其特征在于,包括:温度差值确定单元,用于根据空调器的工作模式,确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值,N为大于等于2的整数;频率变化函数建立单元,用于根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数,所述变化函数中包括比例系数、积分系数以及微分系数;系数数值确定单元,用于根据所述空调器的内环温度以及外环温度,确定所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值;频率变化值确定单元,用于根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,确定所述空调器频率的变化值。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述温度差值确定单元具体包括:
第一确定模块,用于当空调器的工作模式为制冷模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=T[i]-Tset
第二确定模块,用于当空调器的工作模式为制热模式时,按照下述公式确定N个采样时刻所述空调器分别对应的N个温度差值:ΔT[i]=Tset-T[i]
其中,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,T[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的内环温度,Tset代表所述空调器设定的温度。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述频率变化函数建立单元具体包括:公式建立模块,用于按照下述公式根据所述N个温度差值,建立所述空调器频率的变化函数:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化函数,To代表采样周期,KP代表所述比例系数,KI代表所述积分系数,KD代表所述微分系数。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述系数数值确定单元具体包括:分隔区间划分模块,用于预先划分内环温度的分隔区间以及外环温度的分隔区间;分隔区间确定模块,用于确定所述空调器的内环温度所处的第一分隔区间以及所述空调器的外环温度所处的第二分隔区间;比例系数数值确定模块,用于将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的比例系数数值确定为所述变化函数中比例系数的数值;积分系数数值确定模块,用于将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的积分系数数值确定为所述变化函数中积分系数的数值;微分系数数值确定模块,用于将与所述第一分隔区间和所述第二分隔区间同时对应的微分系数数值确定为所述变化函数中微分系数的数值。
10.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述频率变化值确定单元具体包括:采样时刻个数确定模块,用于确定待计算的采样时刻的个数;计算模块,用于根据所述比例系数、积分系数以及微分系数的数值,按照下述公式确定所述空调器频率的变化值:
其中,ΔF[i]代表第i个采样时刻所述空调器频率的变化值,KP[m,n]代表所述比例系数的数值,KI[m,n]代表所述积分系数的数值,KD[m,n]代表所述微分系数的数值,To代表采样周期,ΔT[i]代表第i个采样时刻所述空调器对应的温度差值,M代表确定的所述待计算的采样时刻的个数,M为大于或者等于1的整数。