空調系統人體舒適度的控制方法及空調器

空調系統人體舒適度的控制方法及空調器

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》是廣東美的製冷設備有限公司於2013年5月29日申請的專利,該專利的公布號為CN103307701A,授權公布日為2013年9月18日,發明人是張桃、屈金祥、陳超新。

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》公開一種空調系統人體舒適度的控制方法及空調器,該方法包括:空調運行t時間後對室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q分別進行檢測;根據檢測到的三個室內環境要素值,計算出人體舒適度SSD,通過人體舒適度SSD控制空調系統運行。該發明通過將套用在氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,其根據人體和周圍環境的多個溫熱環境要素,即室內溫度、相對濕度和氣流速度,計算出人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD控制空調系統,從而為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性,同時降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求。

2020年7月14日,《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

(概述圖為《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:空調系統人體舒適度的控制方法及空調器
  • 申請人:廣東美的製冷設備有限公司
  • 申請日:2013年5月29日
  • 申請號:2013102069971
  • 公布號:CN103307701A
  • 公布日:2013年9月18日
  • 發明人:張桃、屈金祥、陳超新
  • 地址:廣東省佛山市順德區北滘鎮美的大道6號美的總部大樓B區26-28樓
  • Int. Cl.:F24F11/00(2006.01)I
  • 代理機構:深圳市世紀恆程智慧財產權代理事務所
  • 代理人:胡海國
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

人類機體對外界氣象環境的主觀感覺有別於大氣探測儀器獲取的各種氣象要素結果。人體舒適度指數是為了從氣象角度來評價在不同氣候條件下人的舒適感,根據人類機體與大氣環境之間的熱交換而制定的生物氣象指標。
人體的熱平衡機能、體溫調節、內分泌系統、消化器官等人體的生理功能受到多種氣象要素的綜合影響。例如大氣溫度、濕度、氣壓、光照、風等。實驗表明:氣溫適中時,濕度對人體的影響並不顯著。由於濕度主要影響人體的熱代謝和水鹽代謝。但是當氣溫較高或較低時,濕度波動對人體的熱平衡和溫熱感就變得非常重要。例如,氣溫在15.5°C時,即使相對濕度波動達50%,對人體的影響禁頁故也僅為氣溫變化1°C的作用。而當溫度在21—27°C時, 若相對濕度改變為50%時,人體的散熱量就有明顯差異,相對濕在30%時,人體的散熱量比相對濕度在80%時為多。而當相對濕度超過80%時,由於高溫高濕影響人體汗液的蒸發,機體的熱平衡受到破壞,因而人體全晚婆會感到悶熱不適。隨著溫度的升高,這種情況將更趨明顯。當冬季的天氣陰冷潮濕時,由於空氣中相對濕度較高,身體的熱輻射被空氣中的水汽所吸收。加上衣服在潮濕的空氣中吸收水份,導熱性增大,加速糠牛贈了機體的散熱,使人感到寒冷不適。當氣溫低於皮膚溫度時,風能使機體散熱加快。風速每增加1米/秒,會使人感到氣溫下降了2—3°C,風越大散熱越快,人就越感到寒冷不適。
一般而言,氣溫、氣壓、相對濕度、風速四個氣象要素對人體感訂海覺影響最大,人體舒適度指數就是根據這四項要素而建成的非線性方程。
然而,2013年之前的空調系統由於沒有合理的考慮上述氣象要素對人體感覺的影響,從而無法為用戶提供更加舒適的空氣品質,降低了室內空氣舒適性,進而無法滿足不同消費者的需求。

發明內容

專利目的

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》的主要目的在於提供一種空調系統人體舒適度的控制方法及空調器,旨在提高室內空氣舒適性,降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求。

技術方案

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》提出一種空調系統人體舒適度的控制方法,包括:
在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;若a≤SSD≤b,則希背才簽保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;若SSD<a,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控辯迎希器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值,室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值;
若SSD>b,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
優選地,所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內氣流速度Q進行控制。
優選地,所述檢測的室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q採用以下方式定義:
檢測的室內溫度T1低於16℃時定義為16℃,16℃-26℃時,向上取整,27℃以上時定義為27℃;檢測的相對濕度φ為40%以下時,定義為閥只烏訂40%;40%到45%時定義為45%;45%到50%時定義為50%;50%到55%時定義為55%;55%到60%時定義為60%;60%到65%時定義為65%;65%到70%時定義為70%;70%以上定義為75%;所述室內風速按微風、小風、中風、大風、強風對所述氣流速度Q進行定義;或者,若室內風機是無極調速,則將所述室內風速由最小到最大分成M檔,室內風機轉速按M檔對所述氣流速度Q進行定義,其中,M為預設值。
優選地,該方法還包括:
在室內溫度T1升溫階段中,通過空調系統內的正溫度係數熱敏電阻PTC進行溫度調節。
優選地,所述PTC提升室內溫度T1的過程包括:
PTC接通電源,在自身發熱的作用下,讓PTC溫度從周圍溫度連續上升的階段;當PTC的溫度升到一設定溫度時,PTC電阻增加,電流變小,使上升到設定溫度以上的溫度回落,回復到設定溫度的階段;當PTC的溫度下降到設定溫度之下時,PTC電阻減小,電流增加,重新進入加熱的階段;反覆進行所述加熱的階段。
優選地,該方法還包括:
當SSD<a時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高2℃,在T1>Ts且φ≥φs時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高1℃;當SSD>b時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃,在T1>Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃。
優選地,該方法還包括:
在SSD<a時,若所述檢測的相對濕度φ小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速降低1檔,如果是最低檔,則維持當前風檔;在SSD>b時,若所述檢測的相對濕度φ不小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速上調1檔,如果是最高檔,則維持當前風檔。
優選地,該方法還包括:
對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》還提出一種控制人體舒適度的空調器,包括:
檢測模組,用於在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;計算獲取模組,用於根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;控制模組,用於當a≤SSD≤b時,保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;當SSD<a時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+ 第一設定值,室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值;
當SSD>b時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
優選地,所述控制模組還用於對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。

改善效果

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》提出的一種空調系統人體舒適度的控制方法及空調器,通過將套用在氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,其根據人體和周圍環境的多個溫熱環境要素,即室內溫度、相對濕度和氣流速度,計算出人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD控制空調系統,從而為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性,同時降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求。

附圖說明

圖1是《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》空調系統人體舒適度的控制方法較佳實施例的流程示意圖;
圖2是《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》空調器較佳實施例的結構示意圖。

技術領域

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》涉及空調技術領域,尤其涉及一種基於單片機的空調系統人體舒適度的控制方法及空調器。

權利要求

1.一種空調系統人體舒適度的控制方法,其特徵在於,包括:在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;若a≤SSD≤b,則保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;若SSDTs,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值; 若SSD>b,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
2.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內氣流速度Q進行控制。
3.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於,所述檢測的室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q採用以下方式定義:檢測的室內溫度T1低於16℃時定義為16℃,16℃-26℃時,向上取整,27℃以上時定義為27℃;檢測的相對濕度φ為40%以下時,定義為40%;40%到45%時定義為45%;45%到50%時定義為50%;50%到55%時定義為55%;55%到60%時定義為60%;60%到65%時定義為65%;65%到70%時定義為70%;70%以上定義為75%;所述室內風速按微風、小風、中風、大風、強風對所述氣流速度Q進行定義;或者,若室內風機是無極調速,則將所述室內風速由最小到最大分成M檔,室內風機轉速按M檔對所述氣流速度Q進行定義,其中,M為預設值。
4.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於,還包括:在室內溫度T1升溫階段中,通過空調系統內的正溫度係數熱敏電阻PTC進行溫度調節。
5.根據權利要求4所述的方法,其特徵在於,所述PTC提升室內溫度T1的過程包括:PTC接通電源,在自身發熱的作用下,讓PTC溫度從周圍溫度連續上升的階段;當PTC的溫度升到一設定溫度時,PTC電阻增加,電流變小,使上升到設定溫度以上的溫度回落,回復到設定溫度的階段;當PTC的溫度下降到設定溫度之下時,PTC電阻減小,電流增加,重新進入加熱的階段;反覆進行所述加熱的階段。
6.根據權利要求5所述的方法,其特徵在於,還包括:當SSDTs且φ≥φs時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高1℃;當SSD>b時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃,在T1>Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃。
7.根據權利要求3所述的方法,其特徵在於,還包括:在SSDb時,若所述檢測的相對濕度φ不小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速上調1檔,如果是最高檔,則維持當前風檔。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法,其特徵在於,還包括:對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
9.一種控制人體舒適度的空調器,其特徵在於,包括:檢測模組,用於在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;計算獲取模組,用於根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;控制模組,用於當a≤SSD≤b時,保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;當SSDTs,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值; 當SSD>b時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
10.根據權利要求9所述的空調器,其特徵在於,所述控制模組還用於對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。

實施方式

如圖1所示,《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》較佳實施例提出一種空調系統人體舒適度的控制方法,包括:
步驟S10,在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;步驟S20,根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;其中,人體舒適度SSD計算公式可以為:SSD=(1.818t+ 18.18)(0.88 + 0.002φ)+(t- 32) / (45 -t)- 3.2Q+ 18.2。其中:SSD為人體舒適度指數,t為平均氣溫,該實施例以室內溫度T1代替,φ為相對濕度,Q為風速,該實施例以室內氣流速度代替。
通常,人體舒適度SSD等級劃分如下:
86—88
4級
人體感覺很熱,極不適應,希注意防暑降溫,以防中暑;
80—85
3級
人體感覺炎熱,很不舒適,希注意防暑降溫;
76—79
2級
人體感覺偏熱,不舒適,可適當降溫;
71—75
1級
人體感覺偏暖,較為舒適;
59—70
0級
人體感覺最為舒適,最可接受;
51—58
-1級
人體感覺略偏涼,較為舒適;
39—50
-2級
人體感覺較冷(清涼),不舒適,請注意保暖;
26—38
-3級
人體感覺很冷,很不舒適,希注意保暖防寒;
<25
-4級
人體感覺寒冷,極不適應,希注意保暖防寒,防止凍傷;
該實施例通過將套用在氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,根據人體和周圍環境的多個溫熱環境要素,通過室內溫度T1、相對濕度φ和氣流速度Q,計算出人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD的上述等級來控制空調系統,以便為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性。
首先,在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q。其中:空調運行時間t可以根據實際情況來設定。所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內空氣速度進行控制。然後,根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD。
步驟S30,若a≤SSD≤b,則保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;
步驟S40,若SSD<a,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較,該設定溫度Ts可以由用戶通過遙控器設定,也可以為空調系統默認設定;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較,該遙控器設定的濕度φs可以由用戶通過設定,也可以為空調系統默認設定;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+2,室內風速降低1檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+2;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低1檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+1;
步驟S50,若SSD>b,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-1;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-1,室內風速上調1檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-2;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-2,室內風速上調1檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,a、b為預設值,比如a可以取值51,b可以取值75。
具體地,該實施例中所述檢測的室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q可以採用以下方式定義:
檢測的室內溫度T1低於16℃時定義為16℃,16℃-26℃時,定義為17℃,17℃到18℃時定義為18℃,18℃到19℃時定義為19℃,19℃到20℃時定義為20℃,20℃到21℃時定義為21℃,21℃到22℃時定義為22℃,22℃到23℃時定義為23℃,23℃到24℃時定義為24℃,24℃到25℃時定義為25℃,25℃到26℃時定義為26℃,27℃以上為27℃。
檢測的相對濕度φ為40%以下時,定義為40%;40%到45%時定義為45%;45%到50%時定義為50%;50%到55%時定義為55%;55%到60%時定義為60%;60%到65%時定義為65%;65%到70%時定義為70%;70%以上定義為75%;所述室內風速按微風、小風、中風、大風、強風對所述氣流速度Q進行定義;或者,若室內風機是無極調速,則將所述室內風速Q由最小到最大分成M檔,比如100檔,室內風機轉速按100檔對所述氣流速度Q進行定義。
需要說明的是,上述空調系統人體舒適度SSD的計算會因地理位置和環境差異而有所不同;上述設定溫度的調節值也可以根據實際情況改變,即不限定於增加或減少1或2℃,還可以為其他設定值(即該實施例所稱第一設定值、第二設定值);而且室內風機轉速的檔位改變也不限於一次上調或下調1檔,可以為設定的N檔,該N根據實際情況取值。此外,上述a≤SSD≤b中的最佳舒適區域的上下界限也會隨著地理位置、環境差異和群體的差異而不同。進一步地,在對室內溫度T1調節的升溫階段中,可以通過空調系統內的正溫度係數熱敏電阻PTC(Positive Temperature Coefficient)進行溫度調節。
所述PTC提升室內溫度T1的過程可以包括:
PTC接通電源,在自身發熱的作用下,讓PTC溫度從周圍溫度連續上升的階段;當PTC的溫度升到一設定溫度時,PTC電阻會急劇增加,電流急劇變小,使上升到設定溫度之上的室內溫度會回落,回復到設定溫度的階段;當PTC的溫度下降到設定溫度之下時,PTC電阻減小,電流又會增加,會重新進入加熱的階段;反覆進行上述加熱的階段。
作為一種實施方式,在上述溫度的調節過程中,溫度的調節規則為:當SSD<a時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高2℃,在T1>Ts且φ≥φs時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高1℃;當SSD>b時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃,在T1>Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃。
此外,在SSD<a時,若所述檢測的相對濕度φ小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速降低1檔,如果是最低檔,則維持當前風檔;在SSD>b時,若所述檢測的相對濕度φ不小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速上調1檔,如果是最高檔,則維持當前風檔。
還需要說明的是,在該實施例中,對於變頻空調,可以通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,則可以通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
由此通過上述空調系統的運行,可以讓室內用戶得到滿意的濕度和溫度條件。
該實施例通過上述方案,將氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,並根據人體和室內環境的3個環境要素,即室內溫度、相對濕度和氣流速度計算出準確的人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD控制空調系統,從而為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性,同時降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求;此外,對於變頻空調,可以通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,則可以通過控制正溫係數熱敏電阻PTC加熱器來對室內溫度進行穩定控制,降溫階段則通過改變設定溫度來調節,進一步提高了空調系統的室內舒適性,提高用戶滿意度。
此外,如圖2所示,《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》較佳實施例還提出一種控制人體舒適度的空調器,該空調器包括:檢測模組201、計算獲取模組202以及控制模組203,其中:
檢測模組201,用於在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;計算獲取模組202,用於根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;控制模組203,用於當a≤SSD≤b時,保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;當SSD<a時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值,室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值;
當SSD>b時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
其中,第一設定值、第二設定值、N可以根據實際情況取值,比如,設定第一設定值為1℃、第二設定值為2℃、N為1檔等。
所述控制模組203還用於對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
具體地,首先,在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q。其中:空調運行時間t可以根據實際情況來設定。
所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內空氣速度進行控制。
然後,根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD,之後,通過人體舒適度SSD來控制空調系統的運行。
該實施例空調系統通過檢測室內溫度、相對濕度和氣流速度及人體舒適度SSD控制空調系統的基本原理請參照上述實施例,在此不再贅述。
《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》實施例空調系統人體舒適度的控制方法及空調器,通過將套用在氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,其根據人體和周圍環境的多個溫熱環境要素,即室內溫度、相對濕度和氣流速度,計算出人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD控制空調系統,從而為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性,同時降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求。

榮譽表彰

2020年7月14日,《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

技術方案

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》提出一種空調系統人體舒適度的控制方法,包括:
在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;若a≤SSD≤b,則保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;若SSD<a,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值,室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值;
若SSD>b,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
優選地,所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內氣流速度Q進行控制。
優選地,所述檢測的室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q採用以下方式定義:
檢測的室內溫度T1低於16℃時定義為16℃,16℃-26℃時,向上取整,27℃以上時定義為27℃;檢測的相對濕度φ為40%以下時,定義為40%;40%到45%時定義為45%;45%到50%時定義為50%;50%到55%時定義為55%;55%到60%時定義為60%;60%到65%時定義為65%;65%到70%時定義為70%;70%以上定義為75%;所述室內風速按微風、小風、中風、大風、強風對所述氣流速度Q進行定義;或者,若室內風機是無極調速,則將所述室內風速由最小到最大分成M檔,室內風機轉速按M檔對所述氣流速度Q進行定義,其中,M為預設值。
優選地,該方法還包括:
在室內溫度T1升溫階段中,通過空調系統內的正溫度係數熱敏電阻PTC進行溫度調節。
優選地,所述PTC提升室內溫度T1的過程包括:
PTC接通電源,在自身發熱的作用下,讓PTC溫度從周圍溫度連續上升的階段;當PTC的溫度升到一設定溫度時,PTC電阻增加,電流變小,使上升到設定溫度以上的溫度回落,回復到設定溫度的階段;當PTC的溫度下降到設定溫度之下時,PTC電阻減小,電流增加,重新進入加熱的階段;反覆進行所述加熱的階段。
優選地,該方法還包括:
當SSD<a時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高2℃,在T1>Ts且φ≥φs時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高1℃;當SSD>b時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃,在T1>Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃。
優選地,該方法還包括:
在SSD<a時,若所述檢測的相對濕度φ小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速降低1檔,如果是最低檔,則維持當前風檔;在SSD>b時,若所述檢測的相對濕度φ不小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速上調1檔,如果是最高檔,則維持當前風檔。
優選地,該方法還包括:
對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》還提出一種控制人體舒適度的空調器,包括:
檢測模組,用於在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;計算獲取模組,用於根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;控制模組,用於當a≤SSD≤b時,保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;當SSD<a時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+ 第一設定值,室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值;
當SSD>b時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
優選地,所述控制模組還用於對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。

改善效果

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》提出的一種空調系統人體舒適度的控制方法及空調器,通過將套用在氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,其根據人體和周圍環境的多個溫熱環境要素,即室內溫度、相對濕度和氣流速度,計算出人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD控制空調系統,從而為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性,同時降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求。

附圖說明

圖1是《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》空調系統人體舒適度的控制方法較佳實施例的流程示意圖;
圖2是《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》空調器較佳實施例的結構示意圖。

技術領域

《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》涉及空調技術領域,尤其涉及一種基於單片機的空調系統人體舒適度的控制方法及空調器。

權利要求

1.一種空調系統人體舒適度的控制方法,其特徵在於,包括:在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;若a≤SSD≤b,則保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;若SSDTs,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值; 若SSD>b,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
2.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內氣流速度Q進行控制。
3.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於,所述檢測的室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q採用以下方式定義:檢測的室內溫度T1低於16℃時定義為16℃,16℃-26℃時,向上取整,27℃以上時定義為27℃;檢測的相對濕度φ為40%以下時,定義為40%;40%到45%時定義為45%;45%到50%時定義為50%;50%到55%時定義為55%;55%到60%時定義為60%;60%到65%時定義為65%;65%到70%時定義為70%;70%以上定義為75%;所述室內風速按微風、小風、中風、大風、強風對所述氣流速度Q進行定義;或者,若室內風機是無極調速,則將所述室內風速由最小到最大分成M檔,室內風機轉速按M檔對所述氣流速度Q進行定義,其中,M為預設值。
4.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於,還包括:在室內溫度T1升溫階段中,通過空調系統內的正溫度係數熱敏電阻PTC進行溫度調節。
5.根據權利要求4所述的方法,其特徵在於,所述PTC提升室內溫度T1的過程包括:PTC接通電源,在自身發熱的作用下,讓PTC溫度從周圍溫度連續上升的階段;當PTC的溫度升到一設定溫度時,PTC電阻增加,電流變小,使上升到設定溫度以上的溫度回落,回復到設定溫度的階段;當PTC的溫度下降到設定溫度之下時,PTC電阻減小,電流增加,重新進入加熱的階段;反覆進行所述加熱的階段。
6.根據權利要求5所述的方法,其特徵在於,還包括:當SSDTs且φ≥φs時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高1℃;當SSD>b時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃,在T1>Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃。
7.根據權利要求3所述的方法,其特徵在於,還包括:在SSDb時,若所述檢測的相對濕度φ不小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速上調1檔,如果是最高檔,則維持當前風檔。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法,其特徵在於,還包括:對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
9.一種控制人體舒適度的空調器,其特徵在於,包括:檢測模組,用於在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;計算獲取模組,用於根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;控制模組,用於當a≤SSD≤b時,保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;當SSDTs,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值; 當SSD>b時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts- 第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
10.根據權利要求9所述的空調器,其特徵在於,所述控制模組還用於對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。

實施方式

如圖1所示,《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》較佳實施例提出一種空調系統人體舒適度的控制方法,包括:
步驟S10,在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;步驟S20,根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;其中,人體舒適度SSD計算公式可以為:SSD=(1.818t+ 18.18)(0.88 + 0.002φ)+(t- 32) / (45 -t)- 3.2Q+ 18.2。其中:SSD為人體舒適度指數,t為平均氣溫,該實施例以室內溫度T1代替,φ為相對濕度,Q為風速,該實施例以室內氣流速度代替。
通常,人體舒適度SSD等級劃分如下:
86—88
4級
人體感覺很熱,極不適應,希注意防暑降溫,以防中暑;
80—85
3級
人體感覺炎熱,很不舒適,希注意防暑降溫;
76—79
2級
人體感覺偏熱,不舒適,可適當降溫;
71—75
1級
人體感覺偏暖,較為舒適;
59—70
0級
人體感覺最為舒適,最可接受;
51—58
-1級
人體感覺略偏涼,較為舒適;
39—50
-2級
人體感覺較冷(清涼),不舒適,請注意保暖;
26—38
-3級
人體感覺很冷,很不舒適,希注意保暖防寒;
<25
-4級
人體感覺寒冷,極不適應,希注意保暖防寒,防止凍傷;
該實施例通過將套用在氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,根據人體和周圍環境的多個溫熱環境要素,通過室內溫度T1、相對濕度φ和氣流速度Q,計算出人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD的上述等級來控制空調系統,以便為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性。
首先,在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q。其中:空調運行時間t可以根據實際情況來設定。所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內空氣速度進行控制。然後,根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD。
步驟S30,若a≤SSD≤b,則保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;
步驟S40,若SSD<a,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較,該設定溫度Ts可以由用戶通過遙控器設定,也可以為空調系統默認設定;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較,該遙控器設定的濕度φs可以由用戶通過設定,也可以為空調系統默認設定;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+2,室內風速降低1檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+2;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低1檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+1;
步驟S50,若SSD>b,則對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-1;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-1,室內風速上調1檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-2;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-2,室內風速上調1檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,a、b為預設值,比如a可以取值51,b可以取值75。
具體地,該實施例中所述檢測的室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q可以採用以下方式定義:
檢測的室內溫度T1低於16℃時定義為16℃,16℃-26℃時,定義為17℃,17℃到18℃時定義為18℃,18℃到19℃時定義為19℃,19℃到20℃時定義為20℃,20℃到21℃時定義為21℃,21℃到22℃時定義為22℃,22℃到23℃時定義為23℃,23℃到24℃時定義為24℃,24℃到25℃時定義為25℃,25℃到26℃時定義為26℃,27℃以上為27℃。
檢測的相對濕度φ為40%以下時,定義為40%;40%到45%時定義為45%;45%到50%時定義為50%;50%到55%時定義為55%;55%到60%時定義為60%;60%到65%時定義為65%;65%到70%時定義為70%;70%以上定義為75%;所述室內風速按微風、小風、中風、大風、強風對所述氣流速度Q進行定義;或者,若室內風機是無極調速,則將所述室內風速Q由最小到最大分成M檔,比如100檔,室內風機轉速按100檔對所述氣流速度Q進行定義。
需要說明的是,上述空調系統人體舒適度SSD的計算會因地理位置和環境差異而有所不同;上述設定溫度的調節值也可以根據實際情況改變,即不限定於增加或減少1或2℃,還可以為其他設定值(即該實施例所稱第一設定值、第二設定值);而且室內風機轉速的檔位改變也不限於一次上調或下調1檔,可以為設定的N檔,該N根據實際情況取值。此外,上述a≤SSD≤b中的最佳舒適區域的上下界限也會隨著地理位置、環境差異和群體的差異而不同。進一步地,在對室內溫度T1調節的升溫階段中,可以通過空調系統內的正溫度係數熱敏電阻PTC(Positive Temperature Coefficient)進行溫度調節。
所述PTC提升室內溫度T1的過程可以包括:
PTC接通電源,在自身發熱的作用下,讓PTC溫度從周圍溫度連續上升的階段;當PTC的溫度升到一設定溫度時,PTC電阻會急劇增加,電流急劇變小,使上升到設定溫度之上的室內溫度會回落,回復到設定溫度的階段;當PTC的溫度下降到設定溫度之下時,PTC電阻減小,電流又會增加,會重新進入加熱的階段;反覆進行上述加熱的階段。
作為一種實施方式,在上述溫度的調節過程中,溫度的調節規則為:當SSD<a時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高2℃,在T1>Ts且φ≥φs時,所述設定溫度比當前室內溫度T1高1℃;當SSD>b時,在T1≤Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃,在T1>Ts時,所述設定溫度比當前室內溫度T1低2℃。
此外,在SSD<a時,若所述檢測的相對濕度φ小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速降低1檔,如果是最低檔,則維持當前風檔;在SSD>b時,若所述檢測的相對濕度φ不小於設定的濕度φs,則將室內風機轉速上調1檔,如果是最高檔,則維持當前風檔。
還需要說明的是,在該實施例中,對於變頻空調,可以通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,則可以通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
由此通過上述空調系統的運行,可以讓室內用戶得到滿意的濕度和溫度條件。
該實施例通過上述方案,將氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,並根據人體和室內環境的3個環境要素,即室內溫度、相對濕度和氣流速度計算出準確的人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD控制空調系統,從而為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性,同時降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求;此外,對於變頻空調,可以通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,則可以通過控制正溫係數熱敏電阻PTC加熱器來對室內溫度進行穩定控制,降溫階段則通過改變設定溫度來調節,進一步提高了空調系統的室內舒適性,提高用戶滿意度。
此外,如圖2所示,《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》較佳實施例還提出一種控制人體舒適度的空調器,該空調器包括:檢測模組201、計算獲取模組202以及控制模組203,其中:
檢測模組201,用於在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q;計算獲取模組202,用於根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD;控制模組203,用於當a≤SSD≤b時,保持當前室內溫度、相對濕度和室內風機轉速不變;當SSD<a時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值,室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第一設定值;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則室內風速降低N檔,如果是最低檔風速,則維持風速不變;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts+第二設定值;
當SSD>b時,對檢測的室內溫度T1與遙控器設定溫度Ts進行比較;若T1≤Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第二設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;若T1>Ts,則對檢測到的相對濕度φ與遙控器設定的濕度φs進行比較;如果φ<φs,則設定遙控器新的溫度為Ts1=Ts-第一設定值;如果φ≥φs,則設定遙控器為新的溫度Ts1=Ts-第一設定值,室內風速上調N檔,如果是最高檔風速,則維持風速不變;其中,t、a、b、N為預設值。
其中,第一設定值、第二設定值、N可以根據實際情況取值,比如,設定第一設定值為1℃、第二設定值為2℃、N為1檔等。
所述控制模組203還用於對於變頻空調,通過調節空調系統壓縮機運行的頻率來調節室內溫度;對於定頻空調的升溫階段,通過PTC加熱器進行調節,降溫階段則通過改變設定溫度來調節。
具體地,首先,在空調運行t時間後檢測室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q。其中:空調運行時間t可以根據實際情況來設定。
所述室內溫度T1通過溫度感測器檢測;所述相對濕度φ通過濕度感測器檢測;所述氣流速度Q為出風口或進風口風速,所述出風口或進風口風速是通過空調室內風機轉速對室內空氣速度進行控制。
然後,根據所述室內溫度T1、相對濕度φ、氣流速度Q計算人體舒適度SSD,之後,通過人體舒適度SSD來控制空調系統的運行。
該實施例空調系統通過檢測室內溫度、相對濕度和氣流速度及人體舒適度SSD控制空調系統的基本原理請參照上述實施例,在此不再贅述。
《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》實施例空調系統人體舒適度的控制方法及空調器,通過將套用在氣象領域的人體舒適度SSD套用到空調領域,其根據人體和周圍環境的多個溫熱環境要素,即室內溫度、相對濕度和氣流速度,計算出人體舒適度SSD,然後通過人體舒適度SSD控制空調系統,從而為室內用戶提供更加舒適的空氣品質,提高室內空氣舒適性,同時降低空調器的能耗,滿足不同消費者的需求。

榮譽表彰

2020年7月14日,《空調系統人體舒適度的控制方法及空調器》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

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