CN101639272A - 人体感应的风机盘管节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中央空调风机盘管，尤其涉及一种人体感应的风机盘管节能控制方法。为解决上述的风机盘管无法自动控制、自动判断等的技术难题，本发明提供一种风机盘管可自动控制，自动判断有人、无人时需要提供的运转状态，从而达到节能效果的人体感应的风机盘管节能控制方法。本发明主要采用人体感应控制、动态平衡电动二通阀控制、温差控制等方式达到节能的目的。

Description

人体感应的风机盘管节能控制方法

技术领域

本发明涉及一种中央空调风机盘管，尤其涉及一种人体感应的风机盘管节能控制方法。

背景技术

风机盘管是中央空调理想的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构。风机盘管机组主要由低噪声电机、盘管等组成。风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器进行冷却或加热后送入室内，使室内气温降低或升高，以满足人们的舒适性要求。盘管内的冷(热)媒水由机器房集中供给。风机盘管控制多采用就地控制的方案，分简单控制和温度控制两种。简单控制：使用风机三速开关直接手动控制风机的三速转换与启停。温度控制：房间温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动控制风机盘管处电动两通阀的闭启，风机的三速转换；或直接控制风机的三速转换与启停，从而通过控制系统水流或风量达到恒温的目的。如专利号为：200410060269.5所公开的智能型风机盘管及其运行控制方法，一种智能型风机盘管，包括风机盘管，以及含有电源接口的智能控制模块，所述的智能控制模块含有提供低压直流电源的稳压电路，还含有温度信号输入端口，通讯端口，中央处理单元和输出控制电路，通过输出控制电路控制风机盘管电机的运行状态或阀门的开关状态。然而对于如何自动关断和开启风机盘管处电动两通阀依旧较为落后，无法在人离开房间后自动关闭该风机盘管，导致操作的繁琐和能源的浪费，此外现有的风机盘管的电动二通阀启动工作压差较高，管道流动噪声较大，耗能相应的也比较大。

发明内容

为解决上述的风机盘管无法自动控制、自动判断等的技术难题，本发明提供一种风机盘管可自动控制，自动判断有人、无人时需要提供的运转状态，从而达到节能效果的人体感应的风机盘管节能控制方法。

本发明是一种人体感应的风机盘管节能控制方法，包括中央空调系统中的风机盘管电机、动态平衡电动二通阀和与它们相连的与人体感应智能控制模块，所述的人体感应智能控制模块包括中央处理器以及与中央处理器连接的人体感应探头、温度检测单元、通讯接口单元、电源单元、输出控制电路、操作面板、红外线通讯模块，其中的输出控制电路与所述的风机盘管电机、动态平衡电动二通阀连接，温度检测单元通过测量室内温度得到测量温度；节能控制方法的步骤包括：

A、人体感应控制：初始状态为风机盘管电机和动态平衡电动二通阀均在运行，当人体感应探头探知无人存在一段时间时，人体感应探头发送信号至中央处理器，中央处理器关闭风机盘管电机和动态平衡电动二通阀，当人体感应探头再次探测到有人存在时，风机盘管电机和动态平衡电动二通阀恢复到初始状态；

B、动态平衡电动二通阀控制：制冷模式下，设定温度大于等于测量温度时，动态平衡电动二通阀关闭，设定温度小于测量温度时，动态平衡电动二通阀打开；制热模式下，设定温度大于测量温度时，动态平衡电动二通阀打开，设定温度小于等于测量温度时，动态平衡电动二通阀关闭；

C、温差控制：当设定温度和测量温度的差值绝对值大于温度T1时，中央处理器调节风速电动阀，电机处于高速；当设定温度和测量温度的差值绝对值小于温度T2时，中央处理器调节风速电动阀，电机处于低速；当设定温度和测量温度的差值绝对值在温度和温度T2之间时，中央处理器调节风速电动阀，电机处于中速；温度T1和温度T2由中央处理器设定。

作为优选，所述的温差控制中，T1大于T2。

作为优选，所述的风机盘管电机可通过中央处理器自动控制或通过人工手动控制；动态平衡电动二通阀一直由中央处理器自动控制。

作为优选，中央处理器的参数输入方式为：从通讯接口单元输入或从操作面板直接输入或从操作面板上的红外线通讯模块输入。

作为优选，当中央处理器处于忽略人体感应探头传输过来命令的状态时，风机盘管电机、动态平衡电动二通阀按照中央处理器设定的参数运行。

作为优选，在自动模式时，输入参数，中央处理器接收人体感应探头传输的信号，中央处理器接收温度检测单元传输的温度信号，在中央处理器中处理之后，控制风机盘管电机和动态平衡电动二通阀完成步骤A、步骤B、步骤C的控制过程。

作为优选，在手动模式时，风速控制由操作面板或红外线通讯模块或通讯接口单元输入参数实现，动态平衡电动二通阀由中央处理器自动控制，完成步骤A、步骤B、步骤C的控制过程。

中央处理器管理所有的开关量信号和模拟量信号的输入，然后驱动输出控制电路对风机盘管进行开关和风速的控制，动态平衡电动二通阀具有高精度流量平衡装置能有效降低启动工作压差，减少能源损耗。

温度检测单元作为室内温度值测量的传感器，向中央处理器传送温度信号，中央处理器将此信号与所存储的预设温度进行对比。

通讯接口单元是中央处理器与用户进行交互的单元，通过通讯接口单元，用户可以远程了解中央空调的运行情况，通过通讯接口单元，用户可以手动输入控制信号，控制中央空调的运行模式。

控制电路还包括存储单元，存储单元与中央处理器连接，存储单元内存储比较温度等预设数据。中央处理器对接收到的温度与放在存储单元内的预设温度进行比较，然后按照比较结果进行输出命令，如制冷、制暖等动作。

控制电路还包括与中央处理器连接的时钟、外围电路、电源，时钟向中央处理器提供工作频率。外围电路为整个电路中所需的外接电路，电源提供各个模块的工作电压。

温度检测单元包括温度变送装置和热敏电阻，温度变送装置将热敏电阻的温度信号传输到所述的中央处理器。温度变送装置一般采用DSP等数据处理模块，接收热敏电阻传送的温度模拟信号，然后将模拟信号进行放大、处理成数字信号给中央处理器。

本发明提供的这种人体感应的风机盘管节能控制方法，具有自动根据房间内是否有人，通过控制电路开启风机盘管，进行制冷或者制热等操作，温度检测单元能实时传送房间内的温度，制热与制冷的操作完全自动化，不需要手工控制，风机盘管的风速也是通过房间内的温度而自动调节，在人离开房间后，控制电路会自动关闭中央空调风机盘管，节省了电能，此外，风机盘管的电动二通阀还具有启动工作压差低，耗能小等优点。

附图说明

附图1是本发明的结构功能示意图；

附图2是本发明的人体感应功能流程示意图；

附图3是本发明的人体感应功能另一种流程示意图；

附图4是本发明的人体感应智能控制模块连接示意图。

具体实施方式

本实施例为一种人体感应的风机盘管节能控制装置，中央空调系统中的风机盘管电机、动态平衡电动二通阀和与它们相连的与人体感应智能控制模块，所述的人体感应智能控制模块包括中央处理器以及与中央处理器连接的人体感应探头、温度检测单元、通讯接口单元、电源单元、输出控制电路、操作面板、红外线通讯模块，其中的输出控制电路与所述的风机盘管电机、动态平衡电动二通阀连接，温度检测单元通过测量室内温度得到测量温度。输出控制电路连接中央处理器，中央处理器连接人体感应探头、温度检测单元、通讯接口单元、外围电路、存储单元、时钟、外围电路、电源、输出控制电路，其中温度检测单元包括温度变送装置和热敏电阻，其中的输出控制电路与所述的动态平衡电动二通阀和风速电动阀连接，所述的的输出控制电路具有连接动态平衡电动二通阀和风速电机接的开关量接口，该动态平衡电动二通阀开关量接口与所述的开关电动阀连接，该风速接口与所述的风速电动阀相连接。

开启控制电路电源后，通过操作面板输入预设温度，取消人体感应探头屏蔽功能，温度检测单元与人体感应探头进行扫描工作，温度检测单元将室内温度以一定周期传送到中央处理器，准备对比，而人体感应探头不断扫描室内是否有人，一旦室内有人后，中央处理器开启输出控制电路，驱动开关电动阀，风机盘管以默认的风速进行工作，同时中央处理器将最新接收的室内温度与预设温度进行对比，在制热模式下，室内温度低于预设温度，中央空调开启，并根据温度差的大小，通过驱动风速电动阀相选择高、中、低三种风速模式；在制冷模式下，室内温度高于预设温度，中央空调开启，并根据温度差的大小，通过驱动风速电动阀相选择高、中、低三种风速模式。

预设温度可以为一个区间，在该区间内的室内温度，中央处理器不开启中央空调。

当室内没有人的时候，人体感应探头将无人信号传送给中央处理器，中央处理器在等待一定的预设延时时间后，关闭温度检测单元、输出控制单元等，节省电能。

具体控制方法：中央处理器接收传感器信息、处理比较信息、以及发送控制命令，所有的程序均集成于中央处理器以及存储器中。

1、在控制电路中设定房间温度T1，T1可以分时段预设置，测量房间实际温度T2。

2、在控制电路中设置制热、制冷、通风三种模式，启动后自动选择预设的一种模式。

3、通过人体感应探头判断房间内是否存在人，如果存在人：

制冷：T1低于T2；制热：T1高于T2时，启动动态平衡电动二通阀使风机盘管内介质流通；同时启动风机，且风机至少保持低速运行。(风机可以通过控制电路面板上的开关进行启停和三速控制，但是在上述情况下，就地开关无法关闭风机停止)，风机高中低速通过控制电路人工就地控制。

制冷：T1高于T2，包括相等；制热：T1低于T2时，包括相等时，关闭动态平衡电动二通阀使风机盘管内介质停止流通；风机高中低速和关闭由控制电路人工就地控制。通风：关闭动态平衡电动二通阀，风机高中低速和关闭由控制电路人工就地控制。

4、如果不存在人，且无人状态保持时间t1后，则关闭动态平衡电动二通阀和风机。(制冷、制热、通风均一样)t1时间具体多长可人为通过控制电路面板在程序中设置。

5、通过控制电路面板可设置程序中是否考虑人体感应探头值，就是说是否对人体感应探头进行屏蔽。如果不屏蔽人体感应探头，即对人是否存在保持检测的情况下执行3步骤和4步骤.如果屏蔽人体感应探头则始终执行3步骤。

6、通过控制电路面板可设置程序对T1的上下限进行设置，制冷时对T1的下限值进行设定，制热时对T1的上限值进行设定。即对上下限制设置后，在实际房间温度设置中无法超过该限制值。也可以取消上下限。

7、程序中需要设置的值均可以通过远程网络进行设置，远程监控通过控制电路中的通讯接口设置值，也可以监控控制电路中的各个值，包括：风机的运行状态、运行时间、当前环境温度、参数设定值、有无人员存在等信息。

控制电路的主要参数为通信协议：ZigBee，工作频段：2.4GHz，11~26信道，功率：1mW，通信距离：可视距离100米，室内60米，支持在线远程升级，供电：AC220V，精度：±1℃，工作温度-40℃～85℃，工作湿度20％～80％。

人体感应探头是市面上成熟的产品，其工作原理如下：人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。

1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。

2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。

3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。

4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。

5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距(感应距离)，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。

Claims (7)

1.一种人体感应的风机盘管节能控制方法，包括中央空调系统中的风机盘管电机、动态平衡电动二通阀和与它们相连的与人体感应智能控制模块，所述的人体感应智能控制模块包括中央处理器以及与中央处理器连接的人体感应探头、温度检测单元、通讯接口单元、电源单元、输出控制电路、操作面板、红外线通讯模块，其中的输出控制电路与所述的风机盘管电机、动态平衡电动二通阀连接，温度检测单元通过测量室内温度得到测量温度；节能控制方法的步骤包括：

A、人体感应控制：初始状态为风机盘管电机和动态平衡电动二通阀均在运行，当人体感应探头探知无人存在一段时间时，人体感应开关发送信号至中央处理器，中央处理器关闭风机盘管电机和动态平衡电动二通阀，当人体感应探头再次探测到有人存在时，风机盘管电机和动态平衡电动二通阀恢复到初始状态；

B、动态平衡电动二通阀控制：制冷模式下，设定温度大于等于测量温度时，动态平衡电动二通阀关闭，设定温度小于测量温度时，动态平衡电动二通阀打开；制热模式下，设定温度大于测量温度时，动态平衡电动二通阀打开，设定温度小于等于测量温度时，动态平衡电动二通阀关闭；

C、温差控制：当设定温度和测量温度的差值绝对值大于温度T1时，中央处理器调节风速电动阀，电机处于高速；当设定温度和测量温度的差值绝对值小于温度T2时，中央处理器调节风速电动阀，电机处于低速；当设定温度和测量温度的差值绝对值在温度和温度T2之间时，中央处理器调节风速电动阀，电机处于中速；温度T1和温度T2由中央处理器设定。

2.据权利要求1所述的人体感应的风机盘管节能控制方法，其特征在于，所述的温差控制中，T1大于T2。

3.据权利要求1所述的人体感应的风机盘管节能控制方法，其特征在于，所述的风机盘管电机可通过中央处理器自动控制或通过人工手动控制；动态平衡电动二通阀一直由中央处理器自动控制。

4.根据权利要求1所述的人体感应的风机盘管节能控制方法，其特征在于，中央处理器的参数输入方式为：从通讯接口单元输入或从操作面板直接输入或从操作面板上的红外线通讯模块输入。

5.根据权利要求3或4所述的人体感应的风机盘管节能控制方法，其特征在于，当中央处理器处于忽略人体感应探头传输过来命令的状态时，风机盘管电机、动态平衡电动二通阀按照中央处理器设定的参数运行。

6.根据权利要求3或4所述的人体感应的风机盘管节能控制方法，其特征在于，在自动模式时，输入参数，中央处理器接收人体感应探头传输的信号，中央处理器接收温度检测单元传输的温度信号，在中央处理器中处理之后，控制风机盘管电机和动态平衡电动二通阀完成步骤A、步骤B、步骤C的控制过程。

7.根据权利要求3或4所述的人体感应的风机盘管节能控制方法，其特征在于，在手动模式时，风速控制由操作面板或红外线通讯模块或通讯接口单元输入参数实现，动态平衡电动二通阀由中央处理器自动控制，完成步骤A、步骤B、步骤C的控制过程。

Images