CN104807137B - 空调温湿度的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调温湿度的控制方法和装置。其中,该空调温湿度的控制方法包括:获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度;根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数,其中,节能控制参数用于控制空调在预设节能状态下调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度;以及控制空调运行节能控制参数。通过本发明,解决了相关技术中在同时控制室内温度和湿度时,不能兼顾空调节能的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调领域,具体而言,涉及一种空调温湿度的控制方法和装置。
背景技术
空调可以对室内环境中的空气温度和空气湿度进行全面控制。传统的控制方式一般采用低于室内空气露点温度的冷冻水,先对室内空气进行冷却和冷凝除湿,再将冷却除湿的空气送人室内,最终实现排热除湿的目的。由于传统的控制方式采为温湿联合处理方式,其在除湿的同时,需要先将空气温度降到预期的目标空气温度以下,在除湿结束后,再将的空气温度加热到预期的目标空气温度,而将空气温度降到预期的目标空气温度以下所需要的冷冻水温度较高,容易造成能源浪费,并且温湿联合的控制系统难以适应室内经常变化的热湿比,容易导致空调冷表面潮湿积水,从而影响室内空气品质和空调输配能耗等。
为了克服上述问题,目前,在相关技术中,普遍空调采用温湿度独立控制系统来对室内环境中的空气温度和空气湿度进行全面控制。温湿度独立控制系统需要两套系统(即用于排热降温的高温冷水机组和用于独立除湿的除湿机组)才能实现温湿度独立控制,增加了投资成本,并且采用温湿度独立控制系统,由于冷水运行参数等设计运行指标缺乏定量分析,导致设计人员在工程设计阶段缺乏参考依据,影响了温湿度独立控制系统的能效水平。
在相关技术中,还提供了一种用于中央空调及温湿度独立控制系统的温湿度双参数控制空调制冷机组,该实用新型的工作原理是利用温、湿度传感器实时监测室内环境温、湿度和室内实际空调效果,对冷水机组出水温度、空调蒸发温度及运行工况进行自动调节,既能保证室内温、湿度达到舒适性空调设计要求和工艺空调设计要求,又可以在允许范围内最大限度地提高冷水机组出水温度和空调机组蒸发温度,从而达到提升机组性能COP以实现最大限度节能的目的。然而,该实用新型由于优先保证湿度,再适度增加冷冻水温度,无法同时准确控制室内温度和湿度,不能充分保证环境的舒适性。
针对相关技术中在同时控制室内温度和湿度时,不能兼顾空调节能的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空调温湿度的控制方法和装置,以解决相关技术中在同时控制室内温度和湿度时,不能兼顾空调节能的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种空调温湿度的控制方法。该方法包括:获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度;根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数,其中,节能控制参数用于控制空调在预设节能状态下调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度;以及控制空调运行节能控制参数。
进一步地,根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数包括:根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度,其中,目标空气温度和目标空气湿度与预设节能状态相对应,且目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间;以及根据当前空气温度和当前空气湿度以及目标空气温度和目标空气湿度确定节能控制参数,其中,节能控制参数用于控制空调将室内环境中的空气温度调节为目标空气温度,并将室内环境中的空气湿度调节为目标空气湿度。
进一步地,根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度包括:判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间;以及如果判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间,则将当前空气温度作为目标空气温度,并将当前空气湿度作为目标空气湿度。
进一步地,在将当前空气温度作为目标空气温度,并将当前空气湿度作为目标空气湿度之后,该控制方法还包括:判断目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点是否为最节能的温湿度状态点;如果判断出目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点不为最节能的温湿度状态点,则确定最节能的温湿度状态点;以及确定与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度,其中,根据与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度确定最节能控制参数;以及控制空调运行最节能控制参数。
进一步地,在判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间之后,根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度还包括:如果判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点不满足预设舒适度区间,则获取预设空气温度和预设空气湿度,其中,预设空气温度和预设空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间;以及将预设空气温度作为目标空气温度,并将预设空气湿度作为目标空气湿度。
为了实现上述目的,根据本发明的另一方面,提供了一种空调温湿度的控制装置。该装置包括:获取单元,用于获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度;第一确定单元,用于根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数,其中,节能控制参数用于控制空调在预设节能状态下调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度;以及控制单元,用于控制空调运行节能控制参数。
进一步地,第一确定单元包括:第一确定模块,用于根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度,其中,目标空气温度和目标空气湿度与预设节能状态相对应,且目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间;以及第二确定模块,用于根据当前空气温度和当前空气湿度以及目标空气温度和目标空气湿度确定节能控制参数,其中,节能控制参数用于控制空调将室内环境中的空气温度调节为目标空气温度,并将室内环境中的空气湿度调节为目标空气湿度。
进一步地,第一确定模块包括:判断子模块,用于判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间;以及确定子模块,用于在判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间时,将当前空气温度作为目标空气温度,并将当前空气湿度作为目标空气湿度。
进一步地,该空调温湿度的控制装置还包括:判断单元,用于在将当前空气温度作为目标空气温度,并将当前空气湿度作为目标空气湿度之后,判断目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点是否为最节能的温湿度状态点;第二确定单元,用于在判断出目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点不为最节能的温湿度状态点时,确定最节能的温湿度状态点;以及第三确定单元,用于确定与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度,其中,第一确定单元还用于根据与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度确定最节能控制参数;以及控制单元还用于控制空调运行最节能控制参数。
进一步地,第一确定单元还包括:获取模块,用于在判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间之后,在判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点不满足预设舒适度区间时,获取预设空气温度和预设空气湿度,其中,预设空气温度和预设空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间;以及第三确定模块,用于将预设空气温度作为目标空气温度,并将预设空气湿度作为目标空气湿度。
通过本发明,采用获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度;根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数,其中,节能控制参数用于控制空调在预设节能状态下调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度;以及控制空调运行节能控制参数,解决了相关技术中在同时控制室内温度和湿度时,不能兼顾空调节能的问题,进而达到了更加节能的同时控制室内温度和湿度的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的空调温湿度的控制装置的示意图;
图2是根据本发明实施例的不同冷冻水的除湿降温的效果图;
图3是根据本发明实施例除湿降温的效果图;
图4是根据本发明实施例的舒适度区间的焓湿图;
图5是根据本发明实施例的室内外环境的能量模型示意图;
图6是根据本发明实施例的中央空调系统的示意图;
图7是根据本发明实施例的空调温湿度的控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
根据本发明的实施例,提供了一种空调温湿度的控制装置,该空调温湿度的控制装置用于在同时控制室内温度和湿度时,更节能。
图1是根据本发明实施例的空调温湿度的控制装置的示意图。
如图1所示,该装置包括:获取单元10、第一确定单元20和控制单元30。
获取单元10可以用于获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度。
需要说明的是,可以通过空调上设置的温度传感器获取空调所处室内环境中的当前空气温度,以及通过空调上设置的湿度传感器获取空调所处室内环境中的当前空气湿度。具体地,可以实时检测并获取室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度,或者可以每隔预设时间段获取一次室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度。在获取到当前空气温度和当前空气湿度之后,可以按照其与时间的对应关系存储在相应的存储器中。
第一确定单元20可以用于根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数。
其中,节能控制参数可以用于控制空调在预设节能状态下调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度。换言之,在获取到空调所处室内的当前空气温度和当前空气湿度之后,可以根据调节当前空气温度和当前空气湿度达到或保持在目标空气温度、目标空气湿度所消耗的能源情况,在最节能、最经济的状态下控制空调调节室内的当前空气温度和当前空气湿度。
其中,在获取当前空气温度和当前空气湿度之后,以及在获取目标空气温度和目标空气湿度之后,可以调用模型预测控制优化算法来确定节能控制参数,节能控制参数可以包括空调冷冻水出水温度(或不带循环水系统的家用空调的压缩机频率)、循环风风速、新风风速中的一个或者多个节能控制参数的时间序列。节能控制参数可以包括多个,不同的节能控制参数在控制空调调节室内的当前空气温度和当前空气湿度时,可能消耗不同的能源。
需要说明的是,节能控制参数可以采用节能控制曲线描述,或者可以采用列表描述。
以节能控制参数为冷冻水出水温度为例,不同的冷冻水出水温度对空气的降温效果和除湿效果是不同的。如图2所示,在焓湿图上,冷冻水的温度越低,出水温度也就越低,对空气的除湿效果就越好,潜热负荷也就越大。例如,从同样的进风状态点1(如进风状态可以包括新风风速和新风温度)出发,采用7度的冷冻水会到达温湿度状态点2,而采用10度的冷冻水会到达温湿度状态点3。因此,降低冷冻水的温度会同时降低空调出风的温度和湿度,但二者不是等比例下降,而是存在一个非线性关系。
根据当前空气的温度和湿度,以及目标空气温度和目标空气湿度,采用模型预测控制优化算法动态地调节冷冻水的出水温度和末端风速,就可能实现同时控制当前空气温度和当前空气湿度的效果。如图3所示,从A状态点出发,采用固定温度的出水水温和新风风速(或循环风风速),室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度的变化曲线可以沿着曲线L1和曲线L2的路径进行变化,并且最终分别到达一个固定的状态点。而根据本发明实施例,在采用交替变化的出水水温和新风风速(或循环风风速)进行节能控制时,则可以按照曲线L3的路径到达理想的最终状态点B。
需要说明的是,在发明实施例中,节能控制参数可以动态的控制空调在节能状态下运行。由于节能控制参数在控制空调运行相应的节能状态时,不需要在除湿时先控制空调运行比预设温度低的温度,再控制空调进行加热,因此可以节约能源,达到了在同时控制温湿度变化时,更节能的效果。
控制空调调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度可以包括以下情形:
情形一,当室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度均满足预设舒适度区间时,并且在目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点上时,即当室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态满足预设舒适度区间时,且为最节能的温湿度状态点时,可以控制空调运行相应的节能控制参数,保持室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度分别在当前空气温度附近和当前空气湿度附近。
情形二,当室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度不满足预设舒适度区间内的目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点时,即当室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态不满足预设舒适度区间时,且不满足最节能的温湿度状态点时,可以控制空调运行相应的节能控制参数,快速调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度分别在目标当前空气温度和目标当前空气湿度。
控制单元30可以用于控制空调运行节能控制参数。
通过本发明实施例,在控制室内环境中的温湿度状态时,空调可以通过确定相应的节能控制参数,可以使得室内环境中的温湿度状态在预设舒适度区间内,且空调系统的能耗低,达到了在同时控制室内温度和湿度时,兼顾空调节能效果的目的。
优选地,在本发明实施例中,第一确定单元20可以包括:第一确定模块和第二确定模块。
第一确定模块可以用于根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度,其中,目标空气温度和目标空气湿度与预设节能状态相对应,且目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间。
第二确定模块可以用于根据目标当前空气温度和目标当前空气湿度确定节能控制参数,其中,节能控制参数可以用于控制空调将室内环境中的当前空气温度调节为目标空气温度,并将室内环境中的当前空气湿度调节为目标空气湿度。
其中,根据当前空气温度和当前空气湿度确定目标空气温度和目标空气湿度的算法可以为模型预测控制优化算法中的上层优化算法,并且上层优化算法的目标函数可以为总能耗函数,而根据目标空气温度和目标空气湿度确定节能控制参数可以为模型预测控制优化算法中的下层优化算法。
优选地,在本发明实施例中,第一确定模块可以包括:判断子模块和确定子模块。
判断子模块可以用于判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间。
需要说明的是,预设舒适度区间的初始范围可以是根据ASHRAE定义的热舒适度区间。由于实际的热舒适度区间会因为用户习惯和外界环境等的不同而稍有差异,并且用户的舒适度有一个范围,因此预设舒适度区间可以根据用户需求进行调节。预设舒适度区间可以通过问卷调查或者对用户行为习惯进行分析的方式进行重新定义。
如图4所示,阴影部分可以为ASHRAE定义的热舒适度区间。在一定的室内外环境条件下,在此热舒适度区间内存在一个对空调来说最节能的温湿度状态点,而保持舒适性最经济的方法就是通过调节空调的冷冻水出水温度和末端风速,同时控制室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度,消耗最小的能耗,达到并保持该最节能的温湿度状态点。
需要说明的是,空调系统可以通过优化预设舒适度区间内的温湿度状态点来确定空调系统最节能的状态点对应的节能控制参数,并通过运行该节能控制参数更经济地调整室内环境中的温度和湿度达到该状态点对应的温度和湿度。
确定子模块可以用于在判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间时,将当前空气温度作为目标空气温度,并将当前空气湿度作为目标空气湿度。
优选地,在本发明实施例中,该空调温湿度的控制装置还可以包括:
判断单元可以用于在将当前空气温度作为目标当前空气温度,并将当前空气湿度作为目标当前空气湿度之后,判断目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点是否为最节能的温湿度状态点。这样,不仅可以满足用户的舒适度要求,而且可以更经济,更节能。
第二确定单元可以用于在判断出目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点不为最节能的温湿度状态点时,确定最节能的温湿度状态点。
第三确定单元可以用于确定与最节能的温湿度状态点相对应的当前空气温度和当前空气湿度,其中,第一确定单元20还可以用于在确定与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度之后,根据与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度确定最节能控制参数。控制单元30还可以用于控制空调运行最节能控制参数。
优选地,在本发明实施例中,第一确定单元20还可以包括:获取模块和第三确定模块。
获取模块可以用于在判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间之后,在判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点不满足预设舒适度区间时,获取预设空气温度和预设空气湿度,其中,预设空气温度和预设空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间。
第三确定模块可以用于将预设空气温度作为目标空气温度,并将预设空气湿度作为目标空气湿度。
通过本发明的上述实施例,可以通过相应的节能控制参数对空调执行如下三种类型的控制:
类型一,在当前温湿度状态点已经在预设舒适度区间内时,通过调节系统中的可调变量(即节能控制参数)对空调进行控制,使得室内环境中的温湿度状态点保持在当前温湿度状态点附近。
类型二,在当前温湿度状态点已经在预设舒适度区间内,但控制室内环境达到该当前温湿度状态点,空调能耗并不最低时,则快速调节空调系统中的可调变量,使得室内环境中的温湿度状态点在预设舒适区间内,且空调能耗最低。
类型三,在当前温湿度状态点不在预设舒适度区间内时,通过调节系统中的可调变量对空调进行控制,使得室内环境中的温湿度状态点快速达到在预设舒适区间内。
具体地,在本发明实施例中,可以通过模型预测控制优化算法动态地调节空调的冷冻水出水温度(或不带循环水系统的家用空调的压缩机频率)、循环风风速、新风风速等控制参数中的一个或者多个来实现上述三种类型的控制,并同时保持系统能耗最低。
对于类型一,如果室内环境的当前温湿度状态点已经处于预设舒适区间中的最佳点,要同时保持当前空气温度和当前空气湿度,需要控制空调系统的降温速度和除湿速度与房间的冷/热负荷以及湿负荷的增加速度相当。
如图5所示,在室内外的能量模型中,室内外环境中的能量可以由室外热源构成的负荷Qt、室内热源构成的负荷Qi及空调送风负荷Q组成,其中空调送风负荷可以包括室内循环风负荷Qc及新风负荷△Hf。在不同的Qt及Qi下,空调系统可以通过调节循环风、新风系统来保持室内空气状态。
根据能量守恒定律,室内空气能量守恒方程为:
其中,CFf(Tf-Tb)为新风换热量(即新风负荷),CFc(Tc-Tb)为室内风机盘管换热量(即室内循环风负荷),α(Te-Tb)为室内室外通过窗、墙换热的量,Qi为室内热源散热量,V为室内空气总容量,C为空气热容,Tb为室内温度,Ff为新风流速,Tf为新风出风温度,Fc为循环风流速,Tc为循环风出风温度,α为窗墙综合换热系统。
其中Tc=f(Tb,Wb,Fc,Tw)是循环风进风温度、循环风进风湿度、循环风风速、冷冻水温度(对于不带循环水系统的家用空调为压缩机频率)的函数,Tf=f(Tf,Wf,Ff,Tw)是新风进风温度、新风进风湿度、新风风速、冷冻水温度(对于不带循环水系统的家用空调为压缩机频率)的函数。该两个函数可以采用神经网络或者二次曲面等经验公式并根据实际测量数据进行拟合得到。
假设当前室内环境中的温湿度状态点已经达到预设舒适度区间,可以通过调节循环风风速、新风风速、冷冻水温度,使CFf(Tf-Tb)+CFc(Tc-Tb)+α(Te-Tb)+Qi=0,从而控制室内环境中的当前空气温度保持恒定。
室内空气的湿度平衡方程可以表示为:
其中,ρ为空气密度,V为室内空气总容量,Wb为室内含湿量,Ff为新风流速,Wf为新风出风含湿量,Fc为循环风流速,Wc为循环风出风含湿量,W为室内的人体、植物、水面等散湿量,
其中,Wf和Wc均为进风温度、湿度、风速和冷冻水温度的函数,根据出风温度即可计算饱和含湿量,当饱和含湿量低于进风含湿量时,出风的含湿量接近饱和含湿量,当饱和含湿量高于进风含湿量时,出风的含湿量等于进风含湿量;假设当前的室内当前空气湿度已经达到预设舒适度区间内的状态,通过调节冷冻水温度、循环风出风速度和新风速度,使得Ff(Wf-Wb)+Fc(Wc-Wb)+w=0,则室内环境中的当前空气湿度保持不变。
由于室内环境中的当前空气温度、湿度随着外界环境的变化而变化,因此需要根据环境变化改变空调系统的冷冻水温度、循环风风速和新风风速。如果仅仅保持固定的冷冻水温度和出风速度,则可能无法同时保持当前空气温度和当前空气湿度的状态不变,并且难以控制空调最节能的运行。采用模型预测控制的优化算法,在一段时间内通过动态调节冷冻水温度和风速来保持室内总的含湿量和温度不变,同时满足空调能耗最低的要求,模型预测控制的优化算法如下:
控制参数对应的控制参数向量为:u=[Ff,Fc,Tw](对于无循环水系统的家用空调,控制参数Tw可改为压缩机频率Fre);
满足的约束条件为:
umin<ui<umax,ui-△umax<ui+1<ui+△umax,xmin<xi<xmax,Wbo-△Wmax<Wb,t+△T<Wbo-△Wmax,Tbo-△Tmax<Tb,t+△T<Tbo-△Tmax。
其中,Ct为t时刻的电费价格,△T为模型预测控制的控制时间段,△u为操作变量的变化率,△x为状态变量的变化率,△umax为操作变量每一步的最大变化率,a和b为权重系数,ui和xi为计算过程中的操作变量和状态变量,Wb,t+△T和Tb,t+△T为最终状态的温度和湿度,Wbo和Tbo为温度和湿度的目标值,△Wmax和△Tmax为最大允许的温度和湿度偏差值,PAC为空调主机系统的功耗,其可以包括空调主机,冷冻水泵,冷却水泵,冷却塔或其中一部分,具体视空调主机系统而定。此部分的模型可根据实际空调系统另外建立,与本模型预测控制的优化算法相耦合。Pc、Pf分别是循环风、新风风机的能耗。
模型预测控制采用滚动优化方式,将从当前时间t到最终状态时间t+ΛT分成N个时间间隔,相应的操作变量和控制变量为ui和xi,i=1,……,N,每个时间间隔ΛT/N之后重新计算一次,更新控制轨迹。
如果空调的冷冻水出水温度设置在某一点恰好可以同时满足降温和除湿的速度要求,则可以控制空调冷冻水出水温度和风机的出风量保持在一个固定点;如果没有一个冷冻水出水温度可以同时保证降温的速度和除湿的速度,则需要周期性的提高和降低空调的出水温度,保证在一个时间段内的累计降温和除湿量与显热和潜热负荷相当。
对于类型二,解决方式与第一个类似,但是时间间隔要设置稍微长一些,保证最终状态可以达到目标当前空气温度和目标当前空气湿度,同时每一步都加入当前状态和最终状态的距离惩罚因数,加快收敛速度。目标函数可以修正为:
对于类型三,解决方式为在预设舒适度区间内保持室内环境中的温湿度状态点的优化算法的基础上再加一层循环,这层循环的目的为在整个预设舒适度区间内寻找最佳的温湿度状态点,优化节能控制参数,目标函数为总能耗最低。此双层优化问题的模型为:X∈U,其中,X=[Wbo,Tbo],为要保持的目标当前空气温度、目标当前空气湿度,U为图4中所示的舒适度区间,J为类型一中保持X不变所需要的最低能耗。
需要说明的是,在本发明的上述实施例中,空调系统可以是中央空调系和家用空调系统。如图6所示,中央空调系统的示意图。空气处理设备第一侧的介质为循环风或新风,第二侧的介质为冷冻水,室内的热量通过空气处理机组排到冷冻水系统,冷冻水系统通过中央空调机组把热量排到冷却水系统,冷却水系统通过冷却塔把热量排到室外。每个系统的运行状态直接影响自身的性能,同时,也会影响相邻的子系统,因此,实现供冷系统节能需要做到以下两点:1)提升各个设备的运行效率;2)各设备之间合理搭配运行。
根据本发明的实施例,提供了一种空调温湿度的控制方法,该空调温湿度的控制方法用于在同时控制室内温度和湿度时,更节能。该空调温湿度的控制方法可以运行在计算机处理设备上。需要说明的是,本发明实施例所提供的空调温湿度的控制方法可以通过本发明实施例的空调温湿度的控制装置来执行,本发明实施例的空调温湿度的控制装置也可以用于执行本发明实施例的空调温湿度的控制方法。
图7是根据本发明实施例的空调温湿度的控制方法的流程图。
如图7所示,该方法包括如下的步骤S702至步骤S706:
步骤S702,获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度。
需要说明的是,可以通过空调上设置的温度传感器获取空调所处室内环境中的当前空气温度,以及通过空调上设置的湿度传感器获取空调所处室内环境中的当前空气湿度。具体地,可以实时检测并获取室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度,或者可以每隔预设时间段获取一次室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度。在获取到当前空气温度和当前空气湿度之后,可以按照其与时间的对应关系存储在相应的存储器中。
步骤S704,根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数。
其中,节能控制参数可以用于控制空调在预设节能状态下调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度。换言之,在获取到空调所处室内的当前空气温度和当前空气湿度之后,可以根据调节当前空气温度和当前空气湿度达到或保持在目标空气温度、目标空气湿度所消耗的能源情况,在最节能、最经济的状态下控制空调调节室内的当前空气温度和当前空气湿度。
其中,在获取当前空气温度和当前空气湿度之后,以及在获取目标空气温度和目标空气湿度之后,可以调用模型预测控制优化算法来确定节能控制参数,节能控制参数可以包括空调冷冻水出水温度(或不带循环水系统的家用空调的压缩机频率)、循环风风速、新风风速中的一个或者多个节能控制参数的时间序列。节能控制参数可以包括多个,不同的节能控制参数在控制空调调节室内的当前空气温度和当前空气湿度时,可能消耗不同的能源。
需要说明的是,节能控制参数可以采用节能控制曲线描述,或者可以采用列表描述。
以节能控制参数为冷冻水出水温度为例,不同的冷冻水出水温度对空气的降温效果和除湿效果是不同的。如图2所示,在焓湿图上,冷冻水的温度越低,出水温度也就越低,对空气的除湿效果就越好,潜热负荷也就越大。例如,从同样的进风状态点1(如进风状态可以包括新风风速和新风温度)出发,采用7度的冷冻水会到达温湿度状态点2,而采用10度的冷冻水会到达温湿度状态点3。因此,降低冷冻水的温度会同时降低空调出风的温度和湿度,但二者不是等比例下降,而是存在一个非线性关系。
根据当前空气的温度和湿度,以及目标空气温度和目标空气湿度,采用模型预测控制优化算法动态地调节冷冻水的出水温度和末端风速,就可能实现同时控制当前空气温度和当前空气湿度的效果。如图3所示,从A状态点出发,采用固定温度的出水水温和新风风速(或循环风风速),室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度的变化曲线可以沿着曲线L1和曲线L2的路径进行变化,并且最终分别到达一个固定的状态点。而根据本发明实施例,在采用交替变化的出水水温和新风风速(或循环风风速)进行节能控制时,则可以按照曲线L3的路径到达理想的最终状态点B。
需要说明的是,在发明实施例中,节能控制参数可以动态的控制空调在节能状态下运行。由于节能控制参数在控制空调运行相应的节能状态时,不需要在除湿时先控制空调运行比预设温度的温度,再控制空调进行加热,因此可以节约能源,达到了在同时控制温湿度变化时,更节能的效果。
控制空调调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度可以包括以下情形:
情形一,当室内环境中的当前当前空气温度和当前当前空气湿度均满足预设舒适度区间时,并且在目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点上时,即当室内环境中的当前当前空气温度和当前当前空气湿度对应的温湿度状态满足预设舒适度区间时,且为最节能的温湿度状态点时,可以控制空调运行相应的节能控制参数,保持室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度分别在当前当前空气温度附近和当前当前空气湿度附近。
情形二,当室内环境中的当前当前空气温度和当前当前空气湿度不满足预设舒适度区间内的目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点时,即当室内环境中的当前当前空气温度和当前当前空气湿度对应的温湿度状态不满足预设舒适度区间时,且不满足最节能的温湿度状态点时,可以控制空调运行相应的节能控制参数,快速调节室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度分别在目标当前空气温度和目标当前空气湿度。其中,目标当前空气温度和目标当前空气湿度对应的温湿度状态满足预设舒适度区间,且当空调控制室内环境在目标当前空气温度和目标当前空气湿度时,空调最节能。情形二是在情形一的基础上对节能控制参数做了进一步优化。
步骤S706,控制空调运行节能控制参数。
通过本发明实施例,在控制室内环境中的温湿度状态时,空调可以通过确定相应的节能控制参数,可以使得室内环境中的温湿度状态在预设舒适度区间内,且空调系统的能耗低,达到了在同时控制室内温度和湿度时,兼顾空调节能效果的目的。
优选地,在本发明实施例中,根据当前空气温度和当前空气湿度确定节能控制参数可以包括:
S2,根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标当前空气温度和目标当前空气湿度。其中,目标当前空气温度和目标当前空气湿度与预设节能状态相对应,且目标当前空气温度和目标当前空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间。
S4,根据当前空气温度和当前空气湿度以及目标空气温度和目标空气湿度确定节能控制参数。其中,节能控制参数可以用于控制空调将室内环境中的当前空气温度调节为目标空气温度,并将室内环境中的当前空气湿度调节为目标空气湿度。
其中,根据当前空气温度和当前空气湿度确定目标空气温度和目标空气湿度的算法可以为模型预测控制优化算法中的上层优化算法,并且上层优化算法的目标函数可以为总能耗函数,而根据目标空气温度和目标空气湿度确定节能控制参数可以为模型预测控制优化算法中的下层优化算法。
优选地,在本发明实施例中,根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度可以包括:
S6,判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间。
需要说明的是,预设舒适度区间的初始范围可以是根据ASHRAE定义的热舒适度区间。由于实际的热舒适度区间会因为用户习惯和外界环境等的不同而稍有差异,并且用户的舒适度有一个范围,因此预设舒适度区间可以根据用户需求进行调节。预设舒适度区间可以通过问卷调查或者对用户行为习惯进行分析的方式进行重新定义。
如图4所示,阴影部分可以为ASHRAE定义的热舒适度区间。在一定的室内外环境条件下,在此热舒适度区间内存在一个对空调来说最节能的温湿度状态点,而保持舒适性最经济的方法就是通过调节空调的冷冻水出水温度和末端风速,同时控制室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度,消耗最小的能耗,达到并保持该最节能的温湿度状态点。
需要说明的是,空调系统可以通过优化预设舒适度区间内的温湿度状态点来确定空调系统最节能的状态点对应的节能控制参数,并通过运行该节能控制参数更经济地调整室内环境中的温度和湿度达到该状态点对应的温度和湿度。
S8,如果判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间,则将当前空气温度作为目标空气温度,并将当前空气湿度作为目标空气湿度。
进一步优选地,在本发明实施例中,在将当前空气温度作为目标空气温度,并将当前空气湿度作为目标空气湿度之后,该控制方法还可以包括:
S10,判断目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点是否为最节能的温湿度状态点。这样,不仅可以满足用户的舒适度要求,而且可以更经济,更节能。
S12,如果判断出目标空气温度和目标空气湿度对应的温湿度状态点不为最节能的温湿度状态点,则确定最节能的温湿度状态点。
S14,确定与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度。
其中,在确定与最节能的温湿度状态点相对应的当前空气温度和当前空气湿度之后,根据与最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度确定最节能控制参数;以及控制空调运行最节能控制参数。
优选地,在本发明实施例中,在判断当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足预设舒适度区间之后,根据当前空气温度和当前空气湿度确定室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度还可以包括:
S16,如果判断出当前空气温度和当前空气湿度对应的温湿度状态点不满足预设舒适度区间,则获取预设空气温度和预设空气湿度,其中,预设空气温度和预设空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间。
S18,将预设空气温度作为目标当前空气温度,并将预设空气湿度作为目标当前空气湿度。
通过本发明的上述实施例,可以通过相应的节能控制参数对空调执行如下三种类型的控制:
类型一,在当前温湿度状态点已经在预设舒适度区间内时,通过调节系统中的可调变量(即节能控制参数)对空调进行控制,使得室内环境中的温湿度状态点保持在当前温湿度状态点附近。
类型二,在当前温湿度状态点已经在预设舒适度区间内,但控制室内环境达到该当前温湿度状态点,空调能耗并不最低时,则快速调节空调系统中的可调变量,使得室内环境中的温湿度状态点在预设舒适区间内,且空调能耗最低。
类型三,在当前温湿度状态点不在预设舒适度区间内时,通过调节系统中的可调变量对空调进行控制,使得室内环境中的温湿度状态点快速达到在预设舒适区间内。
具体地,在本发明实施例中,可以通过模型预测控制优化算法动态地调节空调的冷冻水出水温度(或不带循环水系统的家用空调的压缩机频率)、循环风风速、新风风速等控制参数中的一个或者多个来实现上述三种类型的控制,并同时保持系统能耗最低。
对于类型一,如果室内环境的当前温湿度状态点已经处于预设舒适区间中的最佳点,要同时保持当前空气温度和当前空气湿度,需要控制空调系统的降温速度和除湿速度与房间的冷/热负荷以及湿负荷的增加速度相当。
如图5所示,在室内外的能量模型中,室内外环境中的能量可以由室外热源构成的负荷Qt、室内热源构成的负荷Qi及空调送风负荷Q组成,其中空调送风负荷可以包括室内循环风负荷Qc及新风负荷△Hf。在不同的Qt及Qi下,空调系统可以通过调节循环风、新风系统来保持室内空气状态。
根据能量守恒定律,室内空气能量守恒方程为:
其中,CFf(Tf-Tb)为新风换热量(即新风负荷),CFc(Tc-Tb)为室内风机盘管换热量(即室内循环风负荷),α(Te-Tb)为室内室外通过窗、墙换热的量,Qi为室内热源散热量,V为室内空气总容量,C为空气热容,Tb为室内温度,Ff为新风流速,Tf为新风出风温度,Fc为循环风流速,Tc为循环风出风温度,α为窗墙综合换热系统。
其中Tc=f(Tb,Wb,Fc,Tw)是循环风进风温度、循环风进风湿度、循环风风速、冷冻水温度(对于不带循环水系统的家用空调为压缩机频率)的函数,Tf=f(Tf,Wf,Ff,Tw)是新风进风温度、新风进风湿度、新风风速、冷冻水温度(对于不带循环水系统的家用空调为压缩机频率)的函数。该两个函数可以采用神经网络或者二次曲面等经验公式并根据实际测量数据进行拟合得到。
假设当前室内环境中的温湿度状态点已经达到预设舒适度区间,可以通过调节循环风风速、新风风速、冷冻水温度,使CFf(Tf-Tb)+CFc(Tc-Tb)+α(Te-Tb)+Qi=0,从而控制室内环境中的当前空气温度保持恒定。
室内空气的湿度平衡方程可以表示为:
其中,ρ为空气密度,V为室内空气总容量,Wb为室内含湿量,Ff为新风流速,Wf为新风出风含湿量,Fc为循环风流速,Wc为循环风出风含湿量,W为室内的人体、植物、水面等散湿量,
其中,Wf和Wc均为进风温度、湿度、风速和冷冻水温度的函数,根据出风温度即可计算饱和含湿量,当饱和含湿量低于进风含湿量时,出风的含湿量接近饱和含湿量,当饱和含湿量高于进风含湿量时,出风的含湿量等于进风含湿量;假设当前的室内当前空气湿度已经达到预设舒适度区间内的状态,通过调节冷冻水温度、循环风出风速度和新风速度,使得Ff(Wf-Wb)+Fc(Wc-Wb)+w=0,则室内环境中的当前空气湿度保持不变。
由于室内环境中的当前空气温度、湿度随着外界环境的变化而变化,因此需要根据环境变化改变空调系统的冷冻水温度、循环风风速和新风风速。如果仅仅保持固定的冷冻水温度和出风速度,则可能无法同时保持当前空气温度和当前空气湿度的状态不变,并且难以控制空调最节能的运行。采用模型预测控制的优化算法,在一段时间内通过动态调节冷冻水温度和风速来保持室内总的含湿量和温度不变,同时满足空调能耗最低的要求,模型预测控制的优化算法如下:
控制参数对应的控制参数向量为:u=[Ff,Fc,Tw](对于无循环水系统的家用空调,控制参数Tw可改为压缩机频率Fre);
满足的约束条件为:
umin<ui<umax,ui-△umax<ui+1<ui+△umax,xmin<xi<xmax,Wbo-△Wmax<Wb,t+△T<Wbo-△Wmax,Tbo-△Tmax<Tb,t+△T<Tbo-△Tmax。
其中,Ct为t时刻的电费价格,△T为模型预测控制的控制时间段,△u为操作变量的变化率,△x为状态变量的变化率,△umax为操作变量每一步的最大变化率,a和b为权重系数,ui和xi为计算过程中的操作变量和状态变量,Wb,t+△T和Tb,t+△T为最终状态的温度和湿度,Wbo和Tbo为温度和湿度的目标值,△Wmax和△Tmax为最大允许的温度和湿度偏差值,PAC为空调主机系统的功耗,其可以包括空调主机,冷冻水泵,冷却水泵,冷却塔或其中一部分,具体视空调主机系统而定。此部分的模型可根据实际空调系统另外建立,与本模型预测控制的优化算法相耦合。Pc、Pf分别是循环风、新风风机的能耗。
模型预测控制采用滚动优化方式,将从当前时间t到最终状态时间t+ΛT分成N个时间间隔,相应的操作变量和控制变量为ui和xi,i=1,……,N,每个时间间隔ΛT/N之后重新计算一次,更新控制轨迹。
如果空调的冷冻水出水温度设置在某一点恰好可以同时满足降温和除湿的速度要求,则可以控制空调冷冻水出水温度和风机的出风量保持在一个固定点;如果没有一个冷冻水出水温度可以同时保证降温的速度和除湿的速度,则需要周期性的提高和降低空调的出水温度,保证在一个时间段内的累计降温和除湿量与显热和潜热负荷相当。
对于类型二,解决方式与第一个类似,但是时间间隔要设置稍微长一些,保证最终状态可以达到目标当前空气温度和目标当前空气湿度,同时每一步都加入当前状态和最终状态的距离惩罚因数,加快收敛速度。目标函数可以修正为:
对于类型三,解决方式为在预设舒适度区间内保持室内环境中的温湿度状态点的优化算法的基础上再加一层循环,这层循环的目的为在整个预设舒适度区间内寻找最佳的温湿度状态点,优化节能控制参数,目标函数为总能耗最低。此双层优化问题的模型为:X∈U,其中,X=[Wbo,Tbo],为要保持的目标当前空气温度、目标当前空气湿度,U为图4中所示的舒适度区间,J为类型一中保持X不变所需要的最低能耗。
需要说明的是,在本发明的上述实施例中,空调系统可以是中央空调系和家用空调系统。如图6所示,中央空调系统的示意图。空气处理设备第一侧的介质为循环风或新风,第二侧的介质为冷冻水,室内的热量通过空气处理机组排到冷冻水系统,冷冻水系统通过中央空调机组把热量排到冷却水系统,冷却水系统通过冷却塔把热量排到室外。每个系统的运行状态直接影响自身的性能,同时,也会影响相邻的子系统,因此,实现供冷系统节能需要做到以下两点:1)提升各个设备的运行效率;2)各设备之间合理搭配运行。
以中央空调系统为例:中央空调系统包括空气处理系统、新风系统、冷冻水系统、冷水机组、冷却系统(水冷或风冷),系统开始运行时,室内温度为30摄氏度、湿度为70%,将室内温湿度调节到温湿度舒适区的最节能点,并使系统维持在该点附近。
为了保证用户的舒适度要求,首先采用模型预测滚动优化算法快速调节新风系统的新风风量、循环风风速以及供冷系统的参数(包括供水温度、供水流量、冷却水的流量等),使得系统经济快速的到达舒适度范围内。
这时:控制参数向量为:u=[Ff,Fc,Tw];
目标函数为:
满足的约束条件为:umin<ui<umax,ui-△umax<ui+1<ui+△umax,xmin<xi<xmax,Wbo-△Wmax<Wb,t+△T<Wbo-△Wmax,Tbo-△Tmax<Tb,t+△T<Tbo-△Tmax。
当温湿度状态点达到预设舒适度区间后,为了保证室内温度、湿度不变,采用模型预测滚动优化算法调节新风系统的新风风量、循环风风速以及供冷系统的参数(包括供水温度、供水流量、冷却水的流量等)实现动态调节温度和风速保持室内总的含湿量和温度不变,同时满足空调能耗最低的要求,此时,目标函数变为:
以家用空调系统为例:家用空调系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀、室外冷凝风机、室内风机等,系统开始运行时,室内温度为30摄氏度、湿度为70%,将室内温湿度调节到预设舒适区内的最节能点,并使系统维持在该点附近。
为了保证用户的舒适度要求,首先采用模型预测滚动优化算法快速调节循环风风速以及压缩机频率,使得系统经济快速的到达舒适度范围内。
这时:控制参数向量为:u=[Fc,fre];
目标函数为:
满足的约束条件为:umin<ui<umax,ui-△umax<ui+1<ui+△umax,xmin<xi<xmax,Wbo-△Wmax<Wb,t+△T<Wbo-△Wmax,Tbo-△Tmax<Tb,t+△T<Tbo-△Tmax。
当温湿度状态点达到预设舒适度区间后,为了保证室内温度、湿度不变,任然采用
模型预测滚动优化算法调节循环风风速以及压缩机频率,实现动态调节温度和风速保持室
内总的含湿量和温度不变,同时满足空调能耗最低的要求,此时,目标函数变为:
通过本发明实施例,在同时控制室内温度和湿度时,达到了空调耗能低的效果。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种空调温湿度的控制方法,其特征在于,包括:
获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度;
根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度确定节能控制参数,其中,所述节能控制参数用于控制所述空调在预设节能状态下调节所述室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度;以及
控制所述空调运行所述节能控制参数;
其中,根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度确定节能控制参数包括:
根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度确定所述室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度,其中,所述目标空气温度和所述目标空气湿度与所述预设节能状态相对应,且所述目标空气温度和所述目标空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间;以及
根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度以及所述目标空气温度和所述目标空气湿度确定所述节能控制参数,其中,所述节能控制参数用于控制所述空调将所述室内环境中的空气温度调节为所述目标空气温度,并将所述室内环境中的空气湿度调节为所述目标空气湿度;
其中,调用模型预测控制优化算法以确定所述节能控制参数,所述节能控制参数至少包括空调冷冻水出水温度、循环风风速、新风风速中的一个或者多个节能控制参数的时间序列;
其中,根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度确定所述室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度包括:
判断所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足所述预设舒适度区间;以及
如果判断出所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的所述温湿度状态点满足所述预设舒适度区间,则将所述当前空气温度作为所述目标空气温度,并将所述当前空气湿度作为所述目标空气湿度。
2.根据权利要求1所述的空调温湿度的控制方法,其特征在于,在将所述当前空气温度作为所述目标空气温度,并将所述当前空气湿度作为所述目标空气湿度之后,所述控制方法还包括:
判断所述目标空气温度和所述目标空气湿度对应的温湿度状态点是否为最节能的温湿度状态点;
如果判断出所述目标空气温度和所述目标空气湿度对应的所述温湿度状态点不为所述最节能的温湿度状态点,则确定所述最节能的温湿度状态点;以及
确定与所述最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度,
其中,根据与所述最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度确定最节能控制参数;以及控制所述空调运行所述最节能控制参数。
3.根据权利要求1所述的空调温湿度的控制方法,其特征在于,在判断所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足所述预设舒适度区间之后,根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度确定所述室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度还包括:
如果判断出所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的所述温湿度状态点不满足所述预设舒适度区间,则获取预设空气温度和预设空气湿度,其中,所述预设空气温度和所述预设空气湿度对应的温湿度状态点满足所述预设舒适度区间;以及
将所述预设空气温度作为所述目标空气温度,并将所述预设空气湿度作为所述目标空气湿度。
4.一种空调温湿度的控制装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取空调所处室内环境及室外环境中的当前空气温度和当前空气湿度;
第一确定单元,用于根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度确定节能控制参数,其中,所述节能控制参数用于控制所述空调在预设节能状态下调节所述室内环境中的当前空气温度和当前空气湿度,调用模型预测控制优化算法以确定所述节能控制参数,所述节能控制参数至少包括空调冷冻水出水温度、循环风风速、新风风速中的一个或者多个节能控制参数的时间序列;以及
控制单元,用于控制所述空调运行所述节能控制参数;
其中,所述第一确定单元包括:
第一确定模块,用于根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度确定所述室内环境中的目标空气温度和目标空气湿度,其中,所述目标空气温度和所述目标空气湿度与所述预设节能状态相对应,且所述目标空气温度和所述目标空气湿度对应的温湿度状态点满足预设舒适度区间;以及
第二确定模块,用于根据所述当前空气温度和所述当前空气湿度以及所述目标空气温度和所述目标空气湿度确定所述节能控制参数,其中,所述节能控制参数用于控制所述空调将所述室内环境中的空气温度调节为所述目标空气温度,并将所述室内环境中的空气湿度调节为所述目标空气湿度;
判断子模块,用于判断所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足所述预设舒适度区间;以及
确定子模块,用于在判断出所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的所述温湿度状态点满足所述预设舒适度区间时,将所述当前空气温度作为所述目标空气温度,并将所述当前空气湿度作为所述目标空气湿度。
5.根据权利要求4所述的空调温湿度的控制装置,其特征在于,还包括:
判断单元,用于在将所述当前空气温度作为所述目标空气温度,并将所述当前空气湿度作为所述目标空气湿度之后,判断所述目标空气温度和所述目标空气湿度对应的温湿度状态点是否为最节能的温湿度状态点;
第二确定单元,用于在判断出所述目标空气温度和所述目标空气湿度对应的所述温湿度状态点不为所述最节能的温湿度状态点时,确定所述最节能的温湿度状态点;以及
第三确定单元,用于确定与所述最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度,
其中,所述第一确定单元还用于根据与所述最节能的温湿度状态点相对应的空气温度和空气湿度确定最节能控制参数;以及所述控制单元还用于控制所述空调运行所述最节能控制参数。
6.根据权利要求4所述的空调温湿度的控制装置,其特征在于,所述第一确定单元还包括:
获取模块,用于在判断所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的温湿度状态点是否满足所述预设舒适度区间之后,在判断出所述当前空气温度和所述当前空气湿度对应的所述温湿度状态点不满足所述预设舒适度区间时,获取预设空气温度和预设空气湿度,其中,所述预设空气温度和所述预设空气湿度对应的温湿度状态点满足所述预设舒适度区间;以及
第三确定模块,用于将所述预设空气温度作为所述目标空气温度,并将所述预设空气湿度作为所述目标空气湿度。
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