CN103542490A - 空调睡眠环境下的湿度控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调睡眠环境下的湿度控制方法，包括如下步骤：S100.根据预设环境温度、预设空调器风速、预设的运行模式对应的服装热阻、预设的人的能量代谢率和PMV指标，计算获取第一相对湿度值；S200.检测空调环境下的第二相对湿度值，比较第一相对湿度值和第二相对湿度值，根据比较结果控制湿度调节器。本发明还公开一种空调器及湿度调节器。本发明的空调器以及湿度调节器用于实现本发明空调睡眠环境下的湿度控制方法。本发明空调睡眠环境下的湿度控制方法、空调器以及湿度调节器，可根据预设温度的变化调节湿度，明显的提高了用户的舒适度。

Description

空调睡眠环境下的湿度控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种湿度控制的方法和装置，特别是涉及一种空调睡眠环境下的湿度控制方法及装置。

背景技术

现有的空调环境调节主要着眼于设定温度的变化，此方式应用于睡眠等模式下时，可满足夜晚不被冻醒或热醒的要求，但还无法满足人在睡眠时的其他要求，例如在冬季，空调的运行环境会使空气变干燥，尽管睡眠模式下对设定温度有调节，但没有根据设定温度的变化而相应变化的湿度的调节，人会有干燥的感觉，舒适性下降。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术的缺陷和不足，提供一种空调睡眠环境下的根据预设温度的变化调节湿度的湿度控制方法及装置。

为实现本发明目的，提供的空调睡眠环境下的湿度控制方法，包括如下步骤：

S100，根据预设环境温度、预设空调器风速、预设的运行模式对应的服装热阻、预设的人的能量代谢率和PMV指标，计算获取第一相对湿度值；

S200，检测空调环境下的第二相对湿度值，比较第一相对湿度值和第二相对湿度值，根据比较结果控制湿度调节器。

在其中一个实施例中，所述S200包括如下步骤：

S210，检测空调环境下的第二相对湿度值，比较第一相对湿度值和空调环境下的第二相对湿度值；

S220，若所述空调环境下的第二相对湿度值大于所述第一相对湿度值，开启所述湿度调节器的减湿功能；

S230，若所述空调环境下的第二相对湿度值小于所述第一相对湿度值，开启所述湿度调节器的加湿功能；

S240，若所述空调环境下的第二相对湿度值等于所述第一相对湿度值，关闭所述湿度调节器。

在其中一个实施例中，所述S100还包括如下步骤：

S110，根据空调器运行模式，获取服装热阻信息；若运行模式为制冷模式，则服装热阻为制冷模式的服装热阻col1；若运行模式为制热模式，则服装热阻为制热模式的服装热阻col2。

在其中一个实施例中，所述col1为1.5clo；所述col2为3clo。

在其中一个实施例中，本发明所述的空调睡眠环境下的湿度控制方法，还包括如下步骤：

S300，监测空调器环境温度，若空调器环境温度变化超过预设环境温度范围，则返回S100重新进行湿度调节。

在其中一个实施例中，本发明所述的空调睡眠环境下的湿度控制方法，还包括如下步骤：

S400，监测空调器风速，若空调器风速变化超过预设风速范围，则返回S100重新进行湿度调节。

为实现本发明目的，还提供了一种湿度调节器，包括控制器，所述控制器包括用于实现本发明所述的空调环境下的湿度控制方法的控制电路。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括计算模块、湿度传感模块、比较模块和控制模块；

所述计算模块，用于根据预设环境温度、预设空调器风速和PMV指标，计算获取第一相对湿度值；

所述湿度传感模块，用于检测获取空调环境下的第二相对湿度；

所述比较模块，用于比较第一相对湿度值和空调环境下的第二相对湿度值；

所述控制模块，用于控制所述湿度调节器开启加湿功能、开启减湿功能和关闭。

为实现本发明目的，还提供了一种空调器，其特征在于，包括本发明所述的湿度调节器。

本发明的有益效果：本发明空调睡眠环境下的湿度控制方法及装置在空调环境下可根据各种不同模式下温度的变化调节湿度，明显提高了用户的舒适度。

附图说明

为了使本发明空调睡眠环境下的湿度控制方法及装置的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明空调睡眠环境下的湿度控制方法进行进一步详细说明。

图1为本发明空调睡眠环境下的湿度控制方法的一个实施例的示意图；

图2为本发明湿度调节器的一个实施例的电路框图。

具体实施方式

本发明的空调睡眠环境下的湿度控制方法的一个实施例，如图1所示。

空调睡眠环境下的湿度控制方法，包括如下步骤：

S100，根据预设环境温度、预设空调器风速、预设的运行模式对应的服装热阻、预设的人的能量代谢率和PMV指标，计算获取第一相对湿度值；

S200，检测空调环境下的第二相对湿度值，比较第一相对湿度值和第二相对湿度值，根据比较结果控制湿度调节器；如图1所示。

PMV指标共有6个参数：空气温度、平均辐射温度、相对湿度、空气流动速度、人的能量代谢率、服装热阻。

作为一个实施例，人在使用空调的睡眠环境下，平均辐射温度等同于空气温度，等于所述预设环境温度，用t_a表示。

空气流动速度根据使用的风档来确定，即为所述预设空调器风速，用v_ar表示。

人的能量代谢率是一个固定值，用W表示。

服装热阻包含床、枕头、睡衣裤等，也为固定值，用col表示。

相对湿度，用Ψ表示。

PMV=f（t_a，Ψ，v_ar，W，col）=0，确定所需的相对湿度Ψn，即为标准相对湿度值。

PMV英文全称为Predicted Mean Vote，即预测平均投票数。PMV值是丹麦的范格尔(P.O.Fanger)教授提出的表征人体热反应（冷热感）的评价指标，代表了同一环境中大多数人的冷热感觉的平均。

PMV=0时意味着室内热环境为最佳热舒适状态。ISO7730对PMV的推荐值为PMV值在=-0.5～+0.5之间。PMV指数是根据人体热平衡计算的。当人体内部产生的热等于在环境中散失的热量时，人处于热平衡状态。

根据ISO7730-2005，PMV计算公式如下：

$\mathrm{PMV}=[\mathrm{0,303}\·\exp (-\mathrm{0,036}\·M)+\mathrm{0,028}]\·$

$\left\{\begin{array}{c}(M-W)-\mathrm{3,05}\·{10}^{-3}\·[5733-\mathrm{6,99}\·(M-W)-p_a]-\mathrm{0,42}\·[(M-W)-\mathrm{58,15}\\ -\mathrm{1,7}\·{10}^{-5}\·M\·(5867-p_a)-\mathrm{0,0014}\·M\·(34-t_a)\\ -\mathrm{3,96}\·{10}^{-8}\·f_{\mathrm{cl}}\·[{(t_{\mathrm{cl}}+273)}^4-{({\stackrel{\‾}{t}}_r+273)}^4]-f_{\mathrm{cl}}\·h_c\·(t_{\mathrm{cl}}-t_a)\end{array}\right\}$

$t_{\mathrm{cl}}=\mathrm{35,7}-\mathrm{0,028}\·(M-W)-I_{\mathrm{cl}}\·\{\mathrm{3,96}\·{10}^{-8}\·f_{\mathrm{cl}}\·[{(t_{\mathrm{cl}}+273)}^4-{({\stackrel{\‾}{t}}_r+273)}^4]+f_{\mathrm{cl}}\·h_c\·(t_{\mathrm{cl}}-t_a)\}---\left(2\right)$

$h_c=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{2,38}\&CenterDot;{|t_{\mathrm{cl}}-t_a|}^{\mathrm{0,25}}& \mathrm{for}& \mathrm{2,38}\&CenterDot;{|t_{\mathrm{cl}}-t_a|}^{\mathrm{0,25}}>\mathrm{12,1}\&CenterDot;\sqrt{v_{\mathrm{ar}}}\\ \mathrm{12,1}\&CenterDot;\sqrt{v_{\mathrm{ar}}}& \mathrm{for}& \mathrm{2,38}\&CenterDot;{|t_{\mathrm{cl}}-t_a|}^{\mathrm{0,25}}<\mathrm{12,1}\&CenterDot;\sqrt{v_{\mathrm{ar}}}\end{array}\right.$

$f_{\mathrm{cl}}=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{1,00}+\mathrm{1,290}{l}_{\mathrm{cl}}& \mathrm{for}{l}_{\mathrm{cl}}\&le;\mathrm{0,078}{m}^2\&CenterDot;K/W\\ \mathrm{1,05}+\mathrm{0,645}{l}_{\mathrm{cl}}& \mathrm{for}{l}_{\mathrm{cl}}>\mathrm{0,078}{m}^2\&CenterDot;K/W\end{array}\right.$

其中，M是能量代谢速率，决定于人体的活动量大小（W/m2）;

W是人体所作的机械功，W/m²，人在睡眠状态时W为0；

I_cl是衣服热阻，m²·K/W；

f_cl是穿衣面积系数，穿衣服人体外表面积与其裸身人体表面积之比；

t_a是空气温度，℃；

房间的平均辐射温度，℃；

v_ar是空气流速，m/s；

Pa是水蒸气分压力，Pa；

h_c是对流换热系数，W/(m²·K)；

t_cl是衣服外表面温度，℃。

其中Pa＝(RH/100)×6.11×10^{[7.5.ta/(ta＋273.3)]}；RH是相对湿度。

较佳地，作为一个实施例，所述S200包括如下步骤：

S210，检测空调环境下的第二相对湿度值Ψ0，比较第一相对湿度值Ψn和空调环境下的第二相对湿度值Ψ0；

S220，若所述空调环境下的第二相对湿度值Ψ0大于所述第一相对湿度值Ψn，开启所述湿度调节器的减湿功能；

S230，若所述空调环境下的第二相对湿度值Ψ0小于所述第一相对湿度值Ψn，开启所述湿度调节器的加湿功能；

S240，若所述空调环境下的第二相对湿度值Ψ0等于所述第一相对湿度值Ψn，关闭所述湿度调节器。

较佳地，作为一个实施例，所述S100还包括如下步骤：

S110，根据空调器运行模式，获取服装热阻信息；若运行模式为制冷模式，服装热阻=col1；若运行模式为制热模式，服装热阻=col2；

其中：col1为制冷模式的服装热阻，col2为制热模式的服装热阻。

较佳地，作为一个实施例，所述col1为1.5clo；所述col2为3clo。

较佳地，作为一个实施例，本发明所述空调睡眠环境下的湿度控制方法还包括如下步骤：

S300，监测空调器环境温度，若空调器环境温度变化超过预设环境温度范围，则返回S100重新进行湿度调节。

较佳地，作为一个实施例，还包括如下步骤：

S400，监测空调器风速，若空调器风速变化超过预设风速范围，则返回S100重新进行湿度调节。

本发明的湿度调节器，包括控制器，所述控制器包括用于实现本发明所述的空调睡眠环境下的湿度控制方法的控制电路。

所述控制电路包括计算模块、湿度传感模块、比较模块和控制模块；如图2所示；

所述计算模块，用于根据预设环境温度、预设空调器风速和PMV指标，计算获取第一相对湿度值；

所述湿度传感模块，用于检测获取空调环境下的第二相对湿度；

所述比较模块，用于比较第一相对湿度值和空调环境下的第二相对湿度值；

所述控制模块，用于控制所述湿度调节器开启加湿功能、开启减湿功能和关闭。

本发明还提供一种空调器，包括本发明所述的湿度调节器。

本发明空调睡眠环境下的湿度控制方法及装置在空调环境下可根据各种不同模式下温度的变化调节湿度，明显提高了用户的舒适度。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种空调睡眠环境下的湿度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100，根据预设环境温度、预设空调器风速、预设的运行模式对应的服装热阻、预设的人的能量代谢率和PMV指标，计算获取第一相对湿度值；

S200，检测空调环境下的第二相对湿度值，比较第一相对湿度值和第二相对湿度值，根据比较结果控制湿度调节器。

2.根据权利要求1所述的空调睡眠环境下的湿度控制方法，其特征在于，所述S200包括如下步骤：

S210，检测空调环境下的第二相对湿度值，比较第一相对湿度值和第二相对湿度值；

S220，若所述第二相对湿度值大于所述第一相对湿度值，开启所述湿度调节器的减湿功能；

S230，若所述第二相对湿度值小于所述第一相对湿度值，开启所述湿度调节器的加湿功能；

S240，若所述第二相对湿度值等于所述第一相对湿度值，关闭所述湿度调节器。

3.根据权利要求1所述的空调睡眠环境下的湿度控制方法，其特征在于，所述S100还包括如下步骤：

S110，根据空调器运行模式，获取服装热阻信息；若运行模式为制冷模式，则服装热阻为制冷模式的服装热阻col1；若运行模式为制热模式，则服装热阻为制热模式的服装热阻col2。

4.根据权利要求3所述的空调睡眠环境下的湿度控制方法，其特征在于，所述col1为1.5clo；所述col2为3clo。

5.根据权利要求1所述的空调环境下的湿度控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S300，监测空调器环境温度，若空调器环境温度变化超过预设环境温度范围，则返回S 100重新进行湿度调节。

6.根据权利要求5所述的空调睡眠环境下的湿度控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S400，监测空调器风速，若空调器风速变化超过预设风速范围，则返回S100重新进行湿度调节。

7.一种湿度调节器，其特征在于，包括控制器，所述控制器包括用于实现如权利要求1至6任一项所述的空调环境下的湿度控制方法的控制电路。

8.根据权利要求7所述的湿度调节器，其特征在于，所述控制电路包括计算模块、湿度传感模块、比较模块和控制模块；

所述计算模块，用于根据预设环境温度、预设空调器风速和PMV指标，计算获取第一相对湿度值；

所述湿度传感模块，用于检测获取空调环境下的第二相对湿度；

所述比较模块，用于比较第一相对湿度值和空调环境下的第二相对湿度值；

所述控制模块，用于控制所述湿度调节器开启加湿功能、开启减湿功能和关闭。

9.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的湿度调节器。

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