发明内容
本发明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。
为了达到上述目的,本发明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SSD<a,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+第一设定值,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+第一设定值;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SSD<a时,在T1≤Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1高2℃,在T1>Ts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SSD<a时,若所述检测的相对湿度φ小于设定的湿度φs,则将室内风机转速降低1档,如果是最低档,则维持当前风档;在SSD>b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。
本发明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SSD<a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+ 第一设定值,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+第一设定值;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。
本发明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。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,本发明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,本实施例以室内温度T1代替,φ为相对湿度,Q为风速,本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。
本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SSD<a,则对检测的室内温度T1与遥控器设定温度Ts进行比较,该设定温度Ts可以由用户通过遥控器设置,也可以为空调系统默认设置;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,该遥控器设定的湿度φs可以由用户通过设置,也可以为空调系统默认设置;如果φ<φs,则设定遥控器为新的温度Ts1=Ts+2,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+2;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,本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(即本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SSD<a时,在T1≤Ts时,所述设定温度比当前室内温度T1高2℃,在T1>Ts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SSD<a时,若所述检测的相对湿度φ小于设定的湿度φs,则将室内风机转速降低1档,如果是最低档,则维持当前风档;在SSD>b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,在本实施例中,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。
本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,本发明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SSD<a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+第一设定值,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+第一设定值;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。
本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。
本发明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。
上述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。