CN105757892B - 一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,包括以下步骤:步骤S1,根据AHU所连接的VAVboxi的最小新风量Moamini,根据Moamini计算AHU的新风总量Moa;Moa=∑Moamini;步骤S2,根据Trai和Trseti执行双PID控制获得Dseti;步骤S3,计算AHU的送风总量Msa,并根据Dseti执行静压PID控制获得送风总量Msa;步骤S4,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。根据Trai和Trseti执行双PID控制获得末端风阀开度Dseti,提高了VAVboxi控制空调区域的舒适度;同时根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa,提高了VAVbox控制空调区域新风控制的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,特别是一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法及系统。
背景技术
在科技高速发展的今天,视频监控系统日益普及,被广泛应用于公共建筑及住宅建筑中,视频监控系统可以有效监测统计空调区域的人员个数。变风量(VAV)空调系统是一种通过改变末端送风量来满足室内负荷变化的全空气空调系统。该系统具有良好的节能性和舒适性,满足用户对室内空气品质的良好要求。变风量空调系统的一般控制方法是:当空调负荷发生变化时,通过调节变风量末端装置调节阀门的开度改变空调送风量来满足室内负荷变化,变风量末端装置的阀门开度变化后又引起送风管上静压的变化,因此自控系统根据静压信号或末端阀位信号变频调节空调送风机的送风量,满足负荷变化需求。现有的变风量空调系统中一般采用变风量末端装置调节阀门的开度PID控制,来确保变风量末端装置调节阀门开度达到最佳,从而控制空调送风机的送风量,这种控制方法和系统使用单一的PID控制参数,被控制的空调区域的舒适度不是很好。
现有变风量空调系统中对于空调区域中新风的控制一般采用固定新风比或根据空调区域内二氧化碳浓度,因此无法及时根据空调区域中人员数量的变化进行控制方面的响应。
发明内容
本发明提供一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法及系统,以解决上述空调控制中使用单一的PID控制参数,被控制的空调区域的舒适度不是很好的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,包括以下步骤:
步骤S1,根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号,Moa=∑Moamini;
步骤S2,根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;
步骤S3,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
步骤S4,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
本发明的有益效果是:由于根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行双PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti,采用了当前回风温度Trai的PID控制,确保了VAVboxi控制空调区域的当前回风温度和末端风阀开度达到预设值,提高了VAVboxi控制空调区域的舒适度;同时根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa,提高了VAVbox控制空调区域新风控制的准确性。
进一步,所述步骤S4之后还包括步骤S5,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi确定回风温度修正值TraNi。
采用上述进一步方案的有益效果是:根据VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi自适应的调节送风量以及新风量,解决了一般VAVbox/AHU系统在送风以及新风控制过程中,实现了实时满足室内新风量和及时响应空调区域中人员变化,提前对VAVbox以及AHU的送风量进行调节。
进一步,所述步骤S5的具体操作为:
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
采用上述进一步方案的有益效果是:当VAVboxi控制空调区域所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE时,才修正回风温度值,确保了控制的准确性;同时,修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi,其中,TracNi考虑到单个人员的散热量、温度修正控制预执行的时间参数、VAVboxi控制空调区域容积、VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容和室内空气密度这些人体体感参数,提高了人体的舒适度。
进一步,所述计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值。
采用上述进一步方案的有益效果是:当|t1-t0|≥Δtir时,才计算人员变换率PNCi,避免系统做不必要的运行,提高了系统的运行效率。
进一步,所述Moamini=Moa_Pi×PNi+Moa_Ai×Ai,
其中,Moa_Pi为VAVboxi控制空调区域人员所需最小新风量,Moa_Ai为VAVboxi控制空调区域单位面积所需最小新风量,Ai为VAVboxi控制空调区域的面积;
当Mode=1,所参考标准为ASHRAE 62-1989R,Moa_Pi=2.5L/s/人,Moa_Ai=0.3L/s/m2;
当Mode=2,所参考标准为ASHRAE 62-2007,Moa_Pi=3.8L/s/人,Moa_Ai=0.9L/s/m2;
当Mode=3,所参考标准为GB/T 18883-2002,Moamini=8.3L/s/人。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过上述国际标准来确定VAVboxi控制空调区域内的最小新风量,确保控制的准确性。
本发明还提供一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,包括以下步骤:
步骤S1′,根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号;
步骤S2′,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
步骤S3′,根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,其中,Tra_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的当前回风温度平均值,Tra_a=(∑Trai)/i;Trset_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的设定温度平均值,Trset_a=(∑Trseti)/i。
本发明控制方法的有益效果是:由于根据AHU所连接的VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行双PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti,采用了当前回风温度Trai的PID控制,确保了VAVboxi控制空调区域的当前回风温度和末端风阀开度达到预设值,提高了VAVboxi控制空调区域的舒适度;同时,根据当前回风温度平均值Tra_a与设定温度平均值Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,以实现根据不同的状态采用不同的控制模式,提高了VAVboxi控制空调区域的准确性和舒适性。
进一步,所述步骤S3′的具体操作为:
根据VAVboxi控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa,Moa=∑Moamini;
当Tra_a<Trset_a-TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa;其中,TD_a为空气处理机组AHU所连接的VAVbox控制空调区域室内温度上下限阈值的平均值,TD_a=(∑TDi)/i,TDi为VAVboxi控制空调区域室内温度上下限阈值;
当Tra_a>Trset_a+TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;
当Trset_a-TD_a<Tra_a<Trset_a+TD_a时,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
采用上述进一步方案的有益效果是:根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与预设送风总量Msasum1的大小关,采用不同的控制方式和策略,提高了VAVbox控制空调区域人体舒适度。
进一步,所述步骤根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa之后还包括步骤S4′,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi。
采用上述进一步方案的有益效果是:采用上述进一步方案的有益效果是:根据VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi自适应的调节送风量以及新风量,解决了一般VAVbox/AHU系统在送风以及新风控制过程中,实现了实时满足室内新风量和及时响应空调区域中人员变化,提前对VAVbox以及AHU的送风量进行调节。
进一步,
所述步骤根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi的具体操作为:
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
采用上述进一步方案的有益效果是:当所述VAVboxi控制空调区域的人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE时,才修正回风温度值,确保了控制的准确性;同时,修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi,其中,TracNi考虑到单个人员的散热量、温度修正控制预执行的时间参数、VAVboxi控制空调区域容积、VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容和室内空气密度这些人体体感参数,提高了人体的舒适度。
进一步,
所述计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值。
采用上述进一步方案的有益效果是:当|t1-t0|≥Δtir时,,才计算人员变换率PNCi,避免系统做不必要的运行,提高了系统的运行效率。
本发明还提供一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统,
包括新风量计算模块、VAVbox末端风阀开度控制模块、送风总量控制模块和新风阀开度调节模块,
所述最小新风量计算模块,用于根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号,Moa=∑Moamini;
所述VAVbox末端风阀开度控制模块,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;
所述送风总量控制模块,用于根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
所述新风阀开度调节模块,用于根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
本发明的有益效果是:通过VAVboxi末端风阀开度控制模块中的根据VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行双PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti,采用了当前回风温度Trai的PID控制,确保了VAVboxi控制空调区域的当前回风温度和末端风阀开度达到预设值,提高了VAVboxi控制空调区域的舒适度;同时,通过新风阀开度调节模块根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa,提高了VAVboxi控制空调区域新风控制的准确性。
进一步,所述控制系统还包括回风温度修正模块,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi确定回风温度修正值TraNi;
所述回风温度修正模块中的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值;
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过回风温度修正模块,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE时,才修正回风温度值,确保了控制的准确性;同时,修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi,其中,TracNi考虑到单个人员的散热量、温度修正控制预执行的时间参数、VAVboxi控制空调区域容积、VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容和室内空气密度这些人体体感参数,提高了人体的舒适度。
本发明还提供一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统,
包括VAVbox末端风阀开度控制模块、送风总量控制模块和新风阀开度计算调节模块,
所述VAVbox末端风阀开度控制模块,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号;
所述送风总量控制模块,用于根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
所述新风阀开度计算调节模块,用于根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,其中,Tra_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的当前回风温度平均值,Tra_a=(∑Trai)/i;Trset_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的设定温度平均值,Trset_a=(∑Trseti)/i。
本发明控制系统的有益效果是:通过VAVboxi末端风阀开度控制模块,根据VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行双PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti,采用了当前回风温度Trai的PID控制,确保了VAVboxi控制空调区域的当前回风温度和末端风阀开度达到预设值,提高了VAVboxi控制空调区域的舒适度;同时,通过新风阀开度计算调节模块,根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,以实现根据不同的状态采用不同的控制模式,提高了VAVbox控制空调区域的准确性和舒适性。
进一步,所述新风阀开度调节模块中的具体操作为:
根据VAVboxi控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa,Moa=∑Moamini;
当Tra_a<Trset_a-TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa,其中,TD_a为空气处理机组AHU所连接的VAVbox控制空调区域室内温度上下限阈值的平均值,TD_a=(∑TDi)/i,TDi为VAVboxi控制空调区域室内温度上下限阈值;
当Tra_a>Trset_a+TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;
当Trset_a-TD_a<Tra_a<Trset_a+TD_a时,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过新风阀开度调节模块,Tra_a与Trset_a的关系和Msa与预设送风总量Msasum1的大小关系,采用不同的控制方式和策略,提高了VAVbox控制空调区域人体舒适度。
进一步,所述控制系统还包括回风温度修正模块,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi;
所述回风温度修正模块中的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值;
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过回风温度修正模块,当所述VAVboxi控制空调区域的人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE时,才修正回风温度值,确保了控制的准确性;同时,修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi,其中,TracNi考虑到单个人员的散热量、温度修正控制预执行的时间参数、VAVboxi控制空调区域容积、VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容和室内空气密度这些人体体感参数,提高了人体的舒适度。
附图说明
图1是本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法实施方式一的控制流程图,
图2是本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法实施方式二的控制流程图,
图3是根据Trai和Trseti执行双PID控制获得VAVbox末端风阀开度Dset的控制流程图,
图4是根据VAVboxi控制空调区域的人员变化修正回风温度的控制流程图,
图5是根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度调节的控制流程图,
图6是本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统实施方式一的结构框图,
图7是本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统实施方式而的结构框图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
100、最小新风量计算模块,200、VAVbox末端风阀开度控制模块,300、送风总量控制模块,400、新风阀开度调节模块,500、回风温度修正模块,100′、VAVbox末端风阀开度控制模块,200′、送风总量控制模块,300′、新风阀开度计算调节模块,400′、回风温度修正模块
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法实施方式一的控制流程图参见图1,包括以下步骤:
包括以下步骤:
步骤S1,根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号,Moa=∑Moamini;
步骤S2,根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,所述步骤S2中双PID控制参见图3;
步骤S3,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
步骤S4,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa;
步骤S5,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi确定回风温度修正值TraNi;
其中,所述步骤S5的具体操作参见图4,具体为:
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,所述计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
在上述中,
所述Moamini=Moa_Pi×PNi+Moa_Ai×Ai,
其中,Moa_Pi为VAVboxi控制空调区域人员所需最小新风量,Moa_Ai为VAVboxi控制空调区域单位面积所需最小新风量,Ai为VAVboxi控制空调区域的面积;
当Mode=1,所参考标准为ASHRAE 62-1989R,Moa_Pi=2.5L/s/人,Moa_Ai=0.3L/s/m2;
当Mode=2,所参考标准为ASHRAE 62-2007,Moa_Pi=3.8L/s/人,Moa_Ai=0.9L/s/m2;
当Mode=3,所参考标准为GB/T 18883-2002,Moamini=8.3L/s/人。
在具体实施例一中,
实例介绍:与AHU相连的有两个VAVboxi控制空调区域,其中,
AHU控制空调区域容积:Vr=75M3,
AHU控制空调区域面积:A=30M2,
VAVbox1控制空调区域内人员数目:PN1=5人,控制区域面积15M2,
VAVbox2控制空调区域内人员数目:PN2=5人,控制区域面积15M2。
步骤S1,根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号,Moa=∑Moamini;
新风量Moamin的计算:
当Mode=1,所参考标准为ASHRAE 62-1989R,Moa_P=2.5L/s/人,Moa_A=0.3L/s/m2,
Moamin1=Moa_P×PN1+Moa_A1×A1=2.5L/s/人×5人+0.3L/s/m2×15m2=17L/s,
Moamin2=Moa_P×PN1+Moa_A1×A1=2.5L/s/人×5人+0.3L/s/m2×15m2=17L/s,
Moa=Moamin1+Moamin2=17+17=34L/s。
当Mode=2,所参考标准为ASHRAE 62-2007,Moa_P=3.8L/s/人,Moa_A=0.9L/s/m2;
Moamin1=Moa_P×PN1+Moa_A1×A1=3.8L/s/人×5人+0.9L/s/m2×15m2=32.5L/s,
Moamin2=Moa_P×PN1+Moa_A1×A1=3.8L/s/人×5人+0.9L/s/m2×15m2=32.5L/s,
Moa=Moamin1+Moamin2=32.5+32.5=65L/s。
当Mode=3,所参考标准为GB/T 18883-2002,Moa_P=8.3L/s/人。
Moamin1=Moa_P×PN1=8.3L/s/人×5人=4.15L/s,
Moamin2=Moa_P×PN2=8.3L/s/人×5人=4.15L/s,
Moa=Moamin1+Moamin2=4.15+4.15=8.3。
本实施例的新风量计算,选取Mode=1
Moa=34L/s=122.4M3/hr
步骤S2,根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;
其中,
VAVbox1末端的控制区域设定值Trset1=25℃,
VAVbox1末端的控制区域回风温度值(测量值)Tra1=26℃,
VAVbox1末端PID(第一个)输出值送风量设定值Mas_set1=600M3/hr,
VAVbox2末端的控制区域设定值Trset2=26℃,
VAVbox2末端的控制区域回风温度值(测量值)Tra2=25.5℃,
VAVbox2末端PID(第一个)输出值送风量设定值Msa_set2=550M3/hr。
其中,
VAVbox1末端的控制区域的当前送风量(测量值)Msa_m1=500M3/hr,
VAVbox1末端PID(第二个)输出值风阀开度Dset1=0.8,
VAVbox2末端的控制区域的当前送风量(测量值)Msa_m2=500M3/hr,
VAVbox2末端PID(第二个)输出值风阀开度Dset2=0.75。
步骤S3,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti。
送风总量Msa(调整值)Msa=Msa_set1+Msa_set2=600+550=1150M3/hr,
AHU送风量(当前测量值)Msa_m=Msa_m1+Msa_m2=500+500=1000M3/h;
如,AHU测量的静压差值120Pa,此时设定值为130Pa,通过PID调节使得静压差值为130Pa,从而使得AHU的总送风量Msa为1150M3/hr。
即送入房间的总风量Msa=调整后的当前送风量Msa_m=1150M3/hr。
步骤S4,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
新风阀开度由新风量和总送风量决定Voa=Moa/Msa=122.4M3/hr/1150M3/hr=0.106
步骤S5,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi确定回风温度修正值TraNi。
在修正回风温度的一个具体实施例中,
PQ=50J/s,
Δtm=5min,
Vr1=75M3,
Cr1=1.03KJ/(kg.℃),
Ades1=1.20kg/M3,
PNC1=1人/min,
Tra1=25℃。
VAVbox1控制空调区域中的PNCi=1人/min,PE=1人/min,由于PNCi=PE,所以,则修正后的回风温度TraN1=Tra1+TracN1;
TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi)=1×50×25/75×1.03×1.2=1
TraN1=Tra1+TracN1=25+1=26℃
原送风量为Msa_m1=600M3/hr;
根据修正回风温度的送风量为Msasumi=700M3/hr。
本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法实施方式二的控制流程图参见图2,包括以下步骤:
步骤S1′,根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制,获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas-_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号;
步骤S2′,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
步骤S3′,根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,其中,Tra_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的当前回风温度平均值,Tra_a=(∑Trai)/i;Trset_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的设定温度平均值,Trset_a=(∑Trseti)/i;
其中,所述步骤S3′的具体操作参见图5,为:
根据VAVboxi控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa,Moa=∑Moamini;
当Tra_a<Trset_a-TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa;其中,TD_a为空气处理机组AHU所连接的VAVbox控制空调区域室内温度上下限阈值的平均值,TD_a=(∑TDi)/i,TDi为VAVboxi控制空调区域室内温度上下限阈值;
当Tra_a>Trset_a+TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;
当Trset_a-TD_a<Tra_a<Trset_a+TD_a时,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa;
步骤S4′,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi。
在另一具体实施例中,
步骤S1′,根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制,获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号。
VAVbox1末端的控制区域设定值Trset1=25℃,
VAVbox1末端的控制区域回风温度值(测量值)Tra1=26℃,
VAVbox1末端的控制区域的当前送风量(测量值)Msa_m1=500M3/hr,
VAVbox1末端PID(第一个)输出值送风量设定值Mas_set1=600M3/hr,
VAVbox1末端PID(第二个)输出值风阀开度Dset1=0.8,
VAVbox2末端的控制区域设定值Trset2=25℃,
VAVbox2末端的控制区域回风温度值(测量值)Tra2=26.5℃,
VAVbox2末端的控制区域的当前送风量(测量值)Msa_m2=500M3/hr,
VAVbox2末端PID(第一个)输出值送风量设定值Msa_set2=650M3/hr,
VAVbox2末端PID(第二个)输出值风阀开度Dset2=0.85。
步骤S2′,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti。
AHU的送风总量Msa(调整值)Msa=Msa_set1+Msa_set2=600+650=1250M3/hr,
AHU的当前送风总量(当前测量值)Msa_m=Msa_m1+Msa_m2=500+500=1000M3/hAHU,
测量的静压差值115Pa(因为各个VAVbox末端的风阀调节了,所以和上一个例子中的静压差值不一样),此时静压差设定值为130Pa;
通过PID调节风机使得静压差值为130Pa,从而使得AHU的总送风量为1250M3/hr。
即送入房间的总风量Msa=调整后的当前送风量Msa_m=1250M3/hr。
步骤S3′,根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,其中,Tra_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的当前回风温度平均值,Tra_a=(∑Trai)/i;Trset_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的设定温度平均值,Trset_a=(∑Trseti)/i。
Tra_a=Tra1+Tra2=(26+26.5)/2=26.25℃,
TD1=1℃,
TD2=1℃,
TD_a=(TD1+TD2)/2=(1+1)/2=1℃,
Trset_a=Trset1+Trset2=(25+25)/2=25℃,
Tra_a>Trset_a+1,
26.25℃>26,
Msa=1250M3/hr,
原新风阀开度Voa=0.3,
新风量Moa=Moamin=34L/s=122.4M3/hr,
AHU的预设送风总量Msasum1=Moa/Voa=122.4/0.3=408M3/hr。
由于Msa>Msasum1,
所以新风阀开度Voa=Moa/Msasum=122.4/1250=0.097。
步骤S4′,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi。
在修正回风温度的一个具体实施例中,
PQ=50J/s,
Δtm=5min,
Vr1=75M3,
Cr1=1.03KJ/(kg.℃),
Ades1=1.20kg/M3,
PNC1=1人/min,
Tra1=25℃,
VAVbox1控制空调区域中的PNCi=1人/min,PE=1人/min,由于PNCi=PE,
所以,则修正后的回风温度TraN1=Tra1+TracN1;
TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi)=1×50×25/75×1.03×1.2=1
TraN1=Tra1+TracN1=25+1=26℃,
原送风量为Msa_m1=600M3/hr;
根据修正回风温度的送风量为Msasumi=700M3/hr。
本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统实施方式一的结构框图参见图6,包括新风量计算模块100、VAVbox末端风阀开度控制模块200、送风总量控制模块300、新风阀开度调节模块400和回风温度修正模块500;
所述最小新风量计算模块100,用于根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号,Moa=∑Moamini;
所述VAVbox末端风阀开度控制模块200,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;
所述送风总量控制模块300,用于根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
所述新风阀开度调节模块400,用于根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa;
回风温度修正模块500,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi确定回风温度修正值TraNi;
所述回风温度修正模块500中的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值;
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
本发明基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统实施方式而的结构框图参见图7,包括VAVbox末端风阀开度控制模块100′、送风总量控制模块200′、新风阀开度计算调节模块300′和回风温度修正模块400′,
所述VAVbox末端风阀开度控制模块100′,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas-_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号;
所述送风总量控制模块200′,用于根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
所述新风阀开度计算调节模块300′,用于根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,其中,Tra_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的当前回风温度平均值,Tra_a=(∑Trai)/i;Trset_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的设定温度平均值,Trset_a=(∑Trseti)/i;
回风温度修正模块400′,用于根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi;
所述回风温度修正模块400′中的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中,PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值;
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本发明的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法及系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号,Moa=∑Moamini;
步骤S2,根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;
步骤S3,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
步骤S4,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
2.根据权利要求1所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述步骤S4之后还包括步骤S5,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi确定回风温度修正值TraNi。
3.根据权利要求2所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述步骤S5的具体操作为:
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
4.根据权利要求3所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述Moamini=Moa_Pi×PNi+Moa_Ai×Ai,
其中,Moa_Pi为VAVboxi控制空调区域人员所需最小新风量,Moa_Ai为VAVboxi控制空调区域单位面积所需最小新风量,Ai为VAVboxi控制空调区域的面积;
当Mode=1,所参考标准为ASHRAE 62-1989R,Moa_Pi=2.5L/s/人,Moa_Ai=0.3L/s/m2;
当Mode=2,所参考标准为ASHRAE 62-2007,Moa_Pi=3.8L/s/人,Moa_Ai=0.9L/s/m2;
当Mode=3,所参考标准为GB/T 18883-2002,Moamini=8.3L/s/人。
6.一种基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1′,根据VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号;
步骤S2′,根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
步骤S3′,根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,其中,Tra_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的当前回风温度平均值,Tra_a=(∑Trai)/i;Trset_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的设定温度平均值,Trset_a=(∑Trseti)/i。
7.根据权利要求6所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述步骤S3′的具体操作为:
根据VAVboxi控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa,Moa=∑Moamini;
当Tra_a<Trset_a-TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa;其中,TD_a为空气处理机组AHU所连接的VAVbox控制空调区域室内温度上下限阈值的平均值,TD_a=(∑TDi)/i,TDi为VAVboxi控制空调区域室内温度上下限阈值;
当Tra_a>Trset_a+TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;
当Trset_a-TD_a<Tra_a<Trset_a+TD_a时,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
8.根据权利要求7所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述步骤根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa之后还包括步骤S4′,根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi。
9.根据权利要求8所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述步骤根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi的具体操作为:
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为
VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
10.根据权利要求9所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法,其特征在于,所述计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值。
11.一种采用权利要求1至5任一项基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法的基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统,其特征在于,包括新风量计算模块(100)、VAVbox末端风阀开度控制模块(200)、送风总量控制模块(300)和新风阀开度调节模块(400),
所述最小新风量计算模块(100),用于根据空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号,Moa=∑Moamini;
所述VAVbox末端风阀开度控制模块(200),用于根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;
所述送风总量控制模块(300),用于根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
所述新风阀开度调节模块(400),用于根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
12.根据权利要求11所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括回风温度修正模块(500),用于根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi确定回风温度修正值TraNi;
所述回风温度修正模块(500)中的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值;
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
13.一种采用权利要求6至10任一项基于空调区域内人员信息的空调智能控制方法的基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统,其特征在于,包括VAVbox末端风阀开度控制模块(100′)、送风总量控制模块(200′)和新风阀开度计算调节模块(300′),
所述VAVbox末端风阀开度控制模块(100′),根据所述VAVboxi控制空调区域的当前回风温度Trai和所述VAVboxi控制空调区域的设定温度Trseti执行PID控制获得所述VAVboxi控制空调区域的送风量设定值Mas_seti;根据Mas_seti和所述VAVboxi控制空调区域的当前送风量Msa_mi,执行PID控制获得VAVboxi末端风阀开度Dseti;其中,i为VAVbox控制空调区域的顺序号;
所述送风总量控制模块(200′),用于根据VAVboxi控制空调区域送风量设定值Mas_seti计算空气处理机组AHU的送风总量Msa,所述空气处理机组AHU根据Dseti执行静压PID控制使所述空气处理机组AHU的送风总量达到Msa,其中,Msa=∑Mas_seti;
所述新风阀开度计算调节模块(300′),用于根据Tra_a与Trset_a的关系和Msa与空气处理机组AHU的预设送风总量Msasum1的大小关系执行新风阀开度Voa调节,其中,Tra_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的当前回风温度平均值,Tra_a=(∑Trai)/i;Trset_a为空气处理机组AHU所连接的变风量空调系统的末端装置VAVbox控制空调区域的设定温度平均值,Trset_a=(∑Trseti)/i。
14.根据权利要求13所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统,其特征在于,所述新风阀开度调节模块(300′)中的具体操作为:
根据VAVboxi控制空调区域的人员数量计算VAVboxi控制空调区域的最小新风量Moamini,根据Moamini计算空气处理机组AHU的新风总量Moa,Moa=∑Moamini;
当Tra_a<Trset_a-TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa,其中,TD_a为空气处理机组AHU所连接的VAVbox控制空调区域室内温度上下限阈值的平均值,TD_a=(∑TDi)/i,TDi为VAVboxi控制空调区域室内温度上下限阈值;
当Tra_a>Trset_a+TD_a时,如果,Msa≥Msasum1,则根据Moa和Msasum的比例调节新风阀开度Voa;否则,根据Moa和Msasum1的比例调节新风阀开度Voa;
当Trset_a-TD_a<Tra_a<Trset_a+TD_a时,根据Moa和Msa的比例调节新风阀开度Voa。
15.根据权利要求13或14所述的基于空调区域内人员信息的空调智能控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括回风温度修正模块(400′),用于根据所述VAVboxi控制空调区域的人员变化率PNCi修正回风温度TraNi;
所述回风温度修正模块(400′)中的具体操作为:
当|t1-t0|≥Δtir时,计算人员变换率PNCi,否则,不计算人员变换率PNCi,TraNi=Trai;
其中PNCi=(PNi1-PNi0)/Δtir,PNi1为当前时刻VAVboxi控制空调区域内人数,PNi0为上一时刻VAVboxi控制空调区域内人数,Δtir为VAVboxi控制空调区域计算人员变化率的时间间隔阈值;
计算所述VAVboxi控制空调区域当前时刻t1相对于上一时刻t0的人员变换率PNCi,当所述人员变换率PNCi大于或等于人员变化率阈值PE,则修正后的回风温度TraNi=Trai+TracNi;否则,TraNi=Trai;
其中,Trai为VAVboxi控制空调区域当前时刻回风温度,TracNi=PNCi×PQ×Δtmi 2/(Vri×Cri×Adesi),PQ为单个人员的散热量,Δtmi为VAVboxi控制空调区域温度修正控制预执行的时间参数,Vri为VAVboxi控制空调区域容积,Cri为VAVboxi控制空调区域内的室内空气比热容,Adesi为室内空气密度。
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