CN105805888A - 用于确定通风系统的至少一个过滤器的阻塞率的确定方法和相关的通风系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于确定通风和/或空气处理系统的至少一个过滤器的阻塞率的确定方法，该方法包括以下步骤:A.选择至少一个待分析的过滤器；B.根据过滤器的理论效率和所述过滤器理论上可拦截的灰尘的最大量，确定在步骤A中所选择的过滤器的理论过滤容量；C.收集进入通风系统且通过所选择的过滤器的至少一种进入空气的污染数据；D.测量进入所述通风系统的空气流量；E.根据步骤C的进入空气的污染数据和步骤D的进入空气的流量的测量，计算由所选择的至少一个过滤器拦截的灰尘的量；F.每间隔时间t重复步骤E；G.根据步骤E和步骤F的结果，确定由所选择的过滤器拦截的累积灰尘的量；H.通过将在步骤G确定的累积灰尘的量与在步骤B确定的过滤器的理论容量进行比较，确定所选择的过滤器的阻塞率。
Description
技术领域
本发明涉及用于建筑物的通风系统的领域，并且更具体地涉及配备有空气过滤器的通风系统。
背景技术
传统地，针对框架的保护以及污染物的排放问题，建筑物被通风，污染尤其由建筑物中的居住者，材料和机器以及框架的材料产生。
通风原理在于通过在封闭场所中的空气移动形成空气的更新。在这种情况下，建筑物的通风在于通过带入外部空气和/或使内部空气循环来更新内部空气。
在本申请中，外部空气是指来自建筑物外部的空气。此外，内部空气是指建筑物中存在的环境空气。
更新的空气，即进入的空气通常被过滤以便确保建筑物中的空气的良好质量。大部分通风和/或空气处理系统在用于外部和/或内部空气网络的空气处理中心处或者在每个空气入口处甚至每个空气出口处具有过滤器。
存在多种检测过滤器的阻塞的已知方式。第一种方案在于在通风系统中加入压力控制器，使得压力控制器测量过滤器两侧的压力。当压力增大且达到预定阈值时，过滤器被视作被阻塞。该方案的优点在于阻塞的信息可以立即被传送，然而，该方案不允许预料维护的介入。
另一种方案在于使用工厂预调的定时器。当阻塞的理论期限定期到达时，该定时器显示错误信息。该方案是最便宜的，因为该方案对于所有过滤器安置相同的系统并且不需要单独的支持。然而，该方案不允许有效地获悉过滤器的阻塞状态。实际上，阻塞尤其取决于污染，污染率随时间而变化，然而所提供的方案基于针对不可变的理论污染计算的理论时效期限。因此，错误信息可能在过滤器没有被阻塞时或者在过滤器被阻塞以后出现。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点的部分或全部。
本发明的目的是提供一种用于确定通风和/或空气处理系统的至少一个过滤器的阻塞率的确定方法，该方法包括以下步骤:
A.选择至少一个待分析的过滤器；
B.根据所述过滤器的理论效率和所述过滤器理论上可拦截的灰尘的最大量，确定在步骤A中所选择的所述过滤器的理论过滤容量；
C.收集进入所述通风系统且通过所选择的所述过滤器的至少一种进入空气的污染数据；
D.测量进入所述通风系统的空气流量；
E.根据步骤C的进入空气的污染数据和步骤D的进入空气的流量的测量，计算由所选择的至少一个过滤器拦截的灰尘的量；
F.每间隔时间t重复步骤E；
G.根据步骤E和步骤F的结果，确定由所选择的过滤器拦截的累积灰尘的量；
H.通过将在步骤G确定的累积灰尘的量与在步骤B确定的过滤器的理论容量进行比较，确定所选择的过滤器的阻塞率。
本发明的优点是每隔时间t计算由所选择的过滤器所拦截的灰尘量，这允许跟踪所选择的过滤器的阻塞变化并且允许以适合的方式知道什么时候更换过滤器。因此，可以知道甚至预料过滤器的堵塞，因为在任何时候，可以知道过滤器的阻塞率。还可以通过基于阻塞率的数据根据已经过去的和即将到来的使用进行预测。
根据本发明的另一个特征，所述确定方法包括补充步骤C1，所述补充步骤用于测量污染数据，所述步骤C1在收集步骤C之前实施。优选地，步骤C1的污染数据测量通过通风系统的至少一个污染传感器来实现。
根据本发明的另一个特征，在进入空气是外部进入空气的情况下，步骤C1可以通过气象中心来实现或者通过专门测量污染的专业机构来实现或者通过至少一个污染传感器来实现。
根据本发明的另一个特征，所述确定方法包括显示步骤I，所述显示步骤用于显示在步骤H确定的阻塞率。因此，使用者可以可视地跟踪通风系统的一个或多个过滤器的阻塞率的变化。
根据本发明的另一个特征，所述确定方法包括报警步骤J，所述报警步骤用于对所述通风系统的至少一个过滤器的所述阻塞率进行报警。步骤J允许通知使用者需要更换一个或多个被阻塞的过滤器。
根据本发明的一个特征，所述确定方法包括在报警步骤之前的步骤J1，所述步骤J1是比较步骤，所述比较步骤用于将在步骤H确定的阻塞率与阈阻塞率进行比较，当确定的所述阻塞率小于阈阻塞率时，不实施所述步骤J，当确定的所述阻塞率大于或等于所述阈阻塞率时，实施所述步骤J。
有利地，所述阈阻塞率与对于所述至少一个过滤器被视为最大的阻塞率相对应。
根据本发明的另一个特征，步骤J的阻塞率的报警是可视报警。
根据本发明的另一个特征，所述确定方法还包括预防报警步骤K。所述步骤K允许使用者知道要考虑过滤器的更换。
根据本发明的另一个特征，所述确定方法还包括比较步骤K1，所述比较步骤用于将在步骤H确定的阻塞率与预防阈阻塞率进行比较，当所确定的阻塞率小于预防阈阻塞率时，不实施步骤K，当所确定的阻塞率大于或等于预防阈阻塞率时，则实施步骤K。
有利地，步骤K1在步骤J1之前实施，预防阈阻塞率小于阈阻塞率。
根据本发明的一个特征，步骤K在步骤K1之后且在步骤J1之前实施。
根据本发明的一个特征，所述确定方法连续工作以便确定每个所选择的过滤器的阻塞。
根据本发明的另一个特征，所述步骤C和所述步骤D连续地实施，所述步骤C在所述步骤D之前或之后实施。
有利地，所述步骤C和所述步骤D同时实施。
根据本发明的另一个特征，所述进入空气是外部空气。
根据本发明的另一个特征，所述进入空气是内部空气。
本发明还涉及一种建筑物中的通风和/或空气处理系统，所述通风和/或空气处理系统被配置用于实施根据本发明的用于确定至少一个过滤器的阻塞率的确定方法，所述通风和/或空气处理系统包括:
-至少一个空气入口；
-至少一个空气出口；
-用于确定进入空气的流量的确定元件；
-至少一个过滤器，所述过滤器定位在所述至少一个空气入口处，所述过滤器被布置用于由进入空气穿过；
-控制单元，所述控制单元用于控制所述至少一个过滤器的阻塞率，所述控制单元包括计算器，所述计算器被配置用于根据进入空气的污染数据、进入空气的流量和所述过滤器的理论容量来确定所述至少一个过滤器的阻塞率。
根据本发明的另一个特征，所述通风和/或空气处理系统包括至少一个空气污染传感器，所述污染传感器与所述通风和/或空气处理系统的所述控制单元配合。
根据本发明的一个特征，所述至少一个污染传感器定位在建筑物的外部并且被配置用于测量外部进入空气的污染。
根据本发明的另一个特征，所述至少一个污染传感器定位在建筑物的内部并且被配置用于测量内部进入空气的污染，该内部进入空气对应于建筑物的一个或多个房间的提取空气。
根据本发明的另一个特征，阻塞率的控制单元还包括显示部件，该显示部件被配置用于显示所选择的至少一个过滤器的阻塞率。因此，使用者可以跟踪通风系统的每个过滤器的阻塞率的变化。
根据本发明的一个特征，阻塞率的控制单元包括比较器，该比较器被配置用于将确定的阻塞率与阈阻塞率或预防阈阻塞率进行比较，所述比较器与控制单元的分析单元配合，所述分析单元被配置用于将比较器的信息推导成维护报警，该维护报警可以例如涉及强制或预防更换所选择的过滤器。
根据本发明的一个特征，由控制单元发送的所述维护报警通过显示部件来显示。
根据本发明的一个特征，通风系统包括至少一个空气流调节部件，该空气流调节部件定位在所述至少一个空气入口和/或所述至少一个空气出口处。
根据本发明的一个特征，所述至少一个调节部件包括流量计，这允许确定外部进入空气的流量和/或内部进入空气的流量。
换言之并且根据本发明的一个特征，用于确定进入空气的流量的确定元件是至少一个配备有流量计的调节部件。
根据本发明的另一个特征，所述至少一个调节部件通过通风系统的控制单元来控制。
根据本发明的另一个特征，所述通风系统包括至少一个外部进入空气和/或内部进入空气通风器。
根据本发明的一个特征，进入空气的流量通过至少一个外部进入空气和/或内部进入空气通风器的信息返回到阻塞率控制单元来获得。
换言之并且根据本发明的一个特征，用于确定进入空气的流量的确定元件是通风系统的至少一个通风器。
附图说明
通过以下以非限定性示例方式给出的且由附图所示的本发明的实施方式的描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1示出与建筑物的至少一个房间相配合的根据本发明的第一实施方式的通风系统的示意图；
-图2示出与建筑物的多个房间和/或室相配合的根据本发明的第二实施方式的通风系统的示意图；
-图3示出与建筑物的一个房间相配合的根据本发明的第三实施方式的通风系统的示意图。
具体实施方式
在本申请中，以下将通风和/或空气处理系统1称为通风系统1。
通风系统1的第一实施方式在图1中被示出。在该第一实施方式中，通风系统1是双流系统。在图1所示的示例中，通风系统与建筑物100的房间101相配合。根据第一实施方式的通风系统1包括外部空气入口9、内部空气入口8、至少一个通向房间101的第一空气出口10和通向建筑物100的外部的第二空气出口11。第一进入空气过滤器7定位在外部空气入口9处。第二进入空气过滤器6定位在内部空气入口8处。外部进入空气Fext和内部进入空气Fint借助通风器13被导向第一空气出口10或第二空气出口11。
优选地，进入空气的流量由通风器13的信息返回给出。在未示出的变型例中，通风系统可以包括一个或多个配备有流量计的调节部件。
在图1中，通风系统1配备有外部污染传感器5和内部污染传感器4。当然，根据本发明，通风系统1可以包括多个外部污染传感器5和/或多个内部污染传感器4。
如图1所示，通风系统1还包括阻塞率的控制单元2。所述阻塞率的控制单元2被配置用于确定通风系统1的进入空气过滤器7，6的阻塞率。
所述阻塞率的控制单元2包括显示部件3，该显示部件被配置用于报警且显示每个过滤器7,6的阻塞率。在图1所示的例子中，阻塞率的控制单元2和显示部件3是分开的。该例子不是限定的，并且可替换地且根据本发明，显示部件3可以结构性地集成在阻塞率的控制单元2上。
进入空气过滤器的阻塞率的确定按以下方式实现。待分析的过滤器例如是外部进入空气过滤器7。外部进入空气过滤器7的理论效率和外部进入空气过滤器7理论上可以拦截的灰尘的最大量被预先存储在所述阻塞率的控制单元2中或者是已知的和标准的。通过外部进入空气过滤器7的理论效率和外部进入空气过滤器7理论上可以拦截的灰尘的最大量来确定所选择的过滤器7的理论过滤容量。
外部污染传感器5测量在时间t中的外部污染，单位为ug/m3，并且外部污染的数据通过阻塞率的控制单元2来收集。通风器13测量外部进入空气的流量，单位为m3/h，并且将信息传送给阻塞率的控制单元2。阻塞率的控制单元2随后根据所收集的数据(外部进入空气的污染和外部进入空气的流量)来计算通过外部进入空气过滤器7的灰尘的量，单位为ug/m3。然后，通过计算在时间间隔t上由过滤器拦截的灰尘的量并且将该值与已经由先前计算的过滤器所拦截的灰尘量相加，阻塞率的控制单元2确定外部进入空气过滤器7的阻塞率。累积的灰尘量与在先前步骤中确定的过滤器的理论容量相比较。
内部进入空气过滤器6的阻塞率的确定根据同样的方法来实现，区别是内部进入空气的流量的测量和由内部污染传感器4传送的内部污染数据。
通风系统1的第二实施方式在图2中被示出。在第二实施方式中，通风系统1是用于同一建筑物100的多个房间101的单流系统。该实施方式还可以用于建筑物100的公共室。
在第二实施方式中，每个房间101包括与内部进入空气入口8相对应的排出口，进入空气过滤器6定位在该内部进入空气入口8处。通风系统1在每个房间101还包括内部污染传感器4。通风系统1还包括阻塞率的控制单元2，该阻塞率的控制单元2与每个内部污染传感器4配合，以便确定每个内部进入空气过滤器6的阻塞率。此外，通风系统1包括用于每个内部进入空气入口8的调节部件12。每个调节部件12配备有流量计。
内部进入空气过滤器6的阻塞率的确定如在第一实施方式中描述的那样实现。使用过滤器6所在房间101的污染传感器4的内部污染数据和由相关房间101的调节部件12所测量的空气流量数据。
通风系统1的第三实施方式在图3中被示出。在第三实施方式中，通风系统1是用于建筑物100的一个房间101的单流系统。该实施方式用于公共室与用于单独室一样好。
在第三实施方式中，房间101包括与外部进入空气入口9相对应的排出口，进入空气过滤器7定位在该外部进入空气入口处。通风系统1还包括外部污染传感器5。通风系统1还包括阻塞率的控制单元2，该阻塞率的控制单元2与外部污染传感器5配合，以便确定外部进入空气过滤器7的阻塞率。此外，通风系统1包括用于排出口8的调节部件12。调节部件12配备有流量计。
外部进入空气过滤器7的阻塞率的确定如在第一实施方式中描述的那样实现。使用过滤器7所在房间101的外部污染传感器5的外部污染数据和由房间101的调节部件12所测量的或者通过通风器13的信息返回的空气流量数据。
作为第一实施方式和第三实施方式的变型例，外部污染由气象中心测量。
作为第一实施方式和第三实施方式的变型例，外部污染由外部机构测量，并且污染数据通过阻塞率的控制单元2例如经由互联网来准备和收集。
作为任一实施方式的变型例，空气流量的测量通过测量部件来执行，而不是通过配备有流量计的调节部件例如通风器13来执行。
当然，本发明并不限于所描述并在附图中示出的实施方式。在不超出本发明的保护范围的情况下，可进行更改，尤其在不同元件的构成方面或通过技术等价替换。
Claims (10)
1.一种用于确定通风和/或空气处理系统的至少一个过滤器的阻塞率的确定方法，该方法包括以下步骤:
A.选择至少一个待分析的过滤器；
B.根据所述过滤器的理论效率和所述过滤器理论上可拦截的灰尘的最大量，确定在步骤A中所选择的所述过滤器的理论过滤容量；
C.收集进入所述通风系统且通过所选择的所述过滤器的至少一种进入空气的污染数据；
D.测量进入所述通风系统的空气流量；
E.根据步骤C的进入空气的污染数据和步骤D的进入空气的流量的测量，计算由所选择的至少一个过滤器拦截的灰尘的量；
F.每间隔时间t重复步骤E；
G.根据步骤E和步骤F的结果，确定由所选择的过滤器拦截的累积灰尘的量；
H.通过将在步骤G确定的累积灰尘的量与在步骤B确定的过滤器的理论容量进行比较，确定所选择的过滤器的阻塞率。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括补充步骤C1，所述补充步骤用于测量污染数据，所述步骤C1在收集步骤C之前实施。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括显示步骤I，所述显示步骤用于显示在步骤H确定的阻塞率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括报警步骤J，所述报警步骤用于针对所述阻塞率进行报警。
5.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括在报警步骤之前的步骤J1，所述步骤J1是比较步骤，所述比较步骤用于将在步骤H确定的阻塞率与阈阻塞率进行比较，当确定的所述阻塞率小于阈阻塞率时，不实施所述步骤J，当确定的所述阻塞率大于或等于所述阈阻塞率时，实施所述步骤J。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的确定方法，其特征在于，所述步骤C和所述步骤D连续地实施，所述步骤C在所述步骤D之前或之后实施，或者所述步骤C和所述步骤D同时实施。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的确定方法，其特征在于，所述进入空气是外部空气。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的确定方法，其特征在于，所述进入空气是内部空气。
9.一种建筑物中的通风和/或空气处理系统，所述通风和/或空气处理系统被配置用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的用于确定至少一个过滤器的阻塞率的确定方法，其特征在于，所述通风和/或空气处理系统包括:
-至少一个空气入口；
-至少一个空气出口；
-用于确定进入空气的流量的确定元件；
-至少一个过滤器，所述过滤器定位在所述至少一个空气入口处，所述过滤器被布置用于由进入空气穿过；
-控制单元，所述控制单元用于控制所述至少一个过滤器的阻塞率，所述控制单元包括计算器，所述计算器被配置用于根据进入空气的污染数据、进入空气的流量和所述过滤器的理论容量来确定所述至少一个过滤器的阻塞率。
10.根据权利要求9所述的通风和/或空气处理系统，其特征在于，所述通风和/或空气处理系统包括至少一个空气污染传感器，所述污染传感器与所述通风和/或空气处理系统的所述控制单元配合。
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