CN103471208B - 一种空调器运行环境检测判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量简单、方便、可靠、实用的空调器运行环境检测判断方法。包括获取空调器运行房间的包括室温升或降变化曲线，再以该室温升或降变化曲线与相应的历史运行数据进行比较，进而测量判断包括房间门窗开闭状态的空调器运行环境。

Description

一种空调器运行环境检测判断方法

技术领域

本发明涉及一种空调器运行环境检测判断方法。

背景技术

近来出现大量的智能家居控制，可以通过手机或电脑远程遥控家用电器设备比如空调器，电视等的红外装置。这些装置不仅可以替代各式相关遥控器，还开发出多种实用功能，如潮湿季节自动除湿，当湿度传感器测量到室内湿度过高时自动开启空调器除湿模式，以保护室内家具、电器等设备；又炎炎夏季西晒或者顶楼房间，用户可以提前开启空调器降温。需要自动除湿或者预冷预热等操作都涉及到空调器于无人在场情况下的自动运行，这就引发了一个新的问题，怎么确保空调器在无人监控的情况下运行时房间门窗关闭，以避免因为门窗大开而浪费能源。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种空调器运行环境检测判断方法。该方法测量简单、方便、可靠、实用。

本发明的技术方案包括

获取空调器运行房间的包括室温升或降变化曲线，再以该室温升或降变化曲线与相应的历史运行数据进行比较，进而测量判断包括房间门窗开闭状态的空调器运行环境。

所述以室温升或降变化曲线与相应的历史运行数据进行比较、进而测量判断包括房间门窗开闭状态的空调器运行环境是通过比较空调器现行与相应条件下的历史运行状态的室温升或降变化量或差异来反映，进而获得运行房间的门窗开闭状态信息;在时间间隔为τ、室温升或降为dt时，有：

。

所述历史运行数据包括与当前运行时间最接近的、同类条件下的包括室温变化曲线的空调器的相关运行记录，所述室内外环境因素包括室外气温、天气状况，室内温、湿度及其空调器设定值。

所述空调器的包括房间的门窗开闭状态的运行环境的测量判断是在空调器开启运行阶段进行。

本发明的空调器运行环境检测判断方法通过与同类运行条件下的历史数据比较，以发现空调器运行前几分钟室温升（或降）的相对变化量，来判断空调器运行房间状态的异常，比如门窗大开等，及早提醒用户应对以防能源浪费，避免设备长期间超负荷运行。

附图说明

图1为本一实施例空调器运行的房间门窗大开和紧闭两种状态下室温变化理论曲线，图2为本一实施例空调器运行的房间门窗大开和紧闭两种状态下室温变化实测曲线。

具体实施方式

为了能进一步了解本发明的技术方案，藉由以下实施例结合附图对本发明作进一步说明。空调器运行过程中房间门窗关闭的目的在于减少室内外换热，如果房间门窗大开，太阳辐射和渗透空气使得热量会有明显增加，室（房间）内外换热过程受到影响，室温变化曲线也会表现出差异，相对于历史运行数据（记录）空调器运行环境异常将表现为房间内温度变化曲线在制冷模式下的升或升抬、亦或在制热模式下的降或下移；综合相应的室内外环境及建筑围护结构的热工特性因素，建立空调器房间室温升或降dt随时间变化的数学模型^[1]：

。

式中Q_load是房间负荷（包括渗透空气负荷，围护结构负荷等），Q_O为空调设备从房间去除的热量，制冷时为“-”，制热时为“+”，关机时为0；ρ为房间空气密度；c为房间空气比热容；V为房间体积，F_i为第i面墙、地板或天花板面积，K_i为第i面墙、地板或天花板传热系数；t_si为第i面墙面墙、地板或天花板外表面温度；t₀是室内初始温度；t_∞作为建筑物特征温度、表示的是当时间趋于无穷时（即开或关机无限长时间后）室内空气的最终温度，实际使用过程中t_∞可视为房间达到热平衡时的稳态温度；B为该房间特性参数，房间一旦建成该特性参数则可确定为一固定参数。

通过上述数学模型可知，在空调输出Q_O，房间特性参数B和初始条件一定的情况下，室温升或降与负荷Q_load直接相关，空调器运行在房间门窗开（或大开）状态下Q_load会有明显增加，因而引起温升/降dt的变化。为具有更强的可操作性，实际应用时可以通过比较同等条件下空调器的现行与历史运行时的室温温升/降差异以判断房间门窗是否处于关闭状态。

实际操作时，可选择与当前运行时间最接近的、包括空调器开机时间、室外气温、天气的晴阴雨等状况、室内温湿度、空调器设定值等因素，获取空调运行开机几分钟的空调器历史运行室温温升或降与当前（现行）空调器同类条件（因素）下运行开起几分钟的室温升（制热）或降（制冷）进行比较，通过比较的差异，来确定当前运行的空调器房间门窗是开启或关闭的。如当前空调器运行室温升/降绝对值远低于以往记录，除了空调器突然发生重大故障（可能性较低），更大可能是运行环境异常，比如门窗大开改变了室内外换热特性。为了尽快将运行环境信息传递给用户，且预留出室内空气对空调器输出的反应时间，取空调器运行前几分钟（τ≤τz）的房间温升（或降）为判断标准，如当前室温（或降）远小于记录数据，则判断空调器运行环境异常。

图1所示比较了门窗大开和紧闭两种状态下房间室温变化理论曲线，其中门窗紧闭环境下室温变化分为两种情况，其中曲线1的情况为室温达到稳态（房间内外换热达到平衡），曲线2情况为室温达到设定温度空调器压缩机启停室温循环变化，但曲线1、曲线2两种情况在空调器刚开机后在其运行的时间τ小于相应的转折温度τz（即τ<τz）时，两种情况的房间的温度变化是一致的，例如空调开机运行至约5分钟时曲线1和曲线2其室温都是从35℃降到28℃，两者的dt₀均为7℃（dt₀为空调开机正常运行至第5分钟时的房间实际降低的温度）；曲线3中室温从35℃降到32℃，dt为3℃远小于dt₀7℃，其室温变化绝对值相对于曲线1和2（门窗关闭）明显减小，两种情况的室温变化存在4℃的差异，说明空调器运行环境异常（即门窗被打开）。

图2所示比较了门窗大开和紧闭两种状态下房间室温变化实测曲线，其中曲线1为门窗紧闭环境下空调运行至第7分钟时室温从30℃降到27℃，dt₀为3℃；曲线2为空调运行在门窗大开环境下，室温在前7分钟一直维持在30℃不变，dt为0℃，dt远小于dt₀，门窗大开和紧闭两种情况室温变化存在3℃的差异，验证了以上门窗被打开、关闭（即运行环境变化）状态下房间温升/降变化差异的理论分析。

参考文献

[1]李茹.冬季空调间歇运行室内温度特性及节能潜力的理论与实验研究[J].福建建筑，2010(10)。

Claims (3)

1.一种空调器运行环境检测判断方法，其特征是获取空调器运行房间的包括室温升或降变化曲线，再以该室温升或降变化曲线与相应的历史运行数据进行比较，进而测量判断包括房间门窗开闭状态的空调器运行环境；所述以室温升或降变化曲线与相应的历史运行数据进行比较、进而测量判断包括房间门窗开闭状态的空调器运行环境是通过比较空调器现行与相应条件下的历史运行状态的室温升或降变化量或差异来反映，进而获得运行房间的门窗开闭状态信息；在时间间隔为τ、室温升或降为dt时，有：

式中：Q_load是房间负荷，Q_O为空调设备从房间去除的热量，制冷时为“-”，制热时为“+”，关机时为0；ρ为房间空气密度；c为房间空气比热容；V为房间体积，F_i为第i面墙、地板或天花板面积，K_i为第i面墙、地板或天花板传热系数；t_si为第i面墙面墙、地板或天花板外表面温度；t₀是室内初始温度；t_∞作为建筑物特征温度、表示的是当时间趋于无穷时室内空气的最终温度；B为该房间特性参数。

2.根据权利要求1所述空调器运行环境检测判断方法，其特征是所述历史运行数据包括与当前运行时间最接近的、同类条件下的包括室温变化曲线的空调器的相关运行记录，其室内外环境因素包括室外气温、天气状况，室内温、湿度及其空调器设定值。

3.根据权利要求1所述空调器运行环境检测判断方法，其特征是所述空调器的包括房间的门窗开闭状态的运行环境的测量判断是在空调器开启运行阶段进行。