CN107940682A - 一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，空气质量监测单元实时监测室内空气质量参数，中央控制器根据监测结果调整风机单元的功率，实现节能的技术效果。自清洗静电除尘单元中设置有检测粉尘颗粒击穿电压的除尘控制模块、超声波振动模块及净水清洗模块，实现了对集尘板的自动清洗工作，避免了手动清洗集尘板造成的安全问题和设备损坏问题。本发明采用的是静电除尘方式，无耗材，降低了使用成本，经济性好。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术和新风系统技术领域，特别涉及一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法。
背景技术
室内家居的空气质量一直困扰着广大消费者，影响室内的空气质量的主要因素有两个，一方面是当前大环境下空气污染日趋严重，另一方面是室内空气不能形成有效的流通和适度更新。这样的室内空气环境严重危害人们的生活质量和人体健康。消费者对于室内洁净空气的要求愈加强烈，为改善室内空气质量，净化空气、清除异味、清除病菌，室内新风系统应运而生，人们对于新风系统的自动化控制程度及功能的要求也越来越高。
目前市面上新风系统以传统以空气净化器为核心，缺少对室内空气质量的实时监测，不能客观的得知室内空气质量情况。市面现有的新风机主要以高效过滤式耗材(HEPAfilter)来过滤空气中的颗粒污染物，根据空气质量的优劣，一定周期就需要更换一次高效过滤式耗材，无形中给消费者增加了额外的负担。随着技术的发展，出现了非过滤式新风系统，非过滤式新风系统主要采用高压静电除尘技术，可以有效去除空气中的PM1、PM2.5、PM10等细小颗粒污染物。但是，新风系统持续地工作较为耗能，目前市场上尚未出现根据室内空气质量实时调整风机系统，以保持最节能的工作状态的新风系统。另外，随着使用时间的增加，高压静电模块集尘板会聚集大量颗粒物，需要不定期的手动去清洗高压静电模块，对于使用者来说，相对麻烦，同时有可能出现误操作，造成人身或设备的损伤。目前市场还没有一种新风系统带有室内空气实时监测和自清洗功能，无耗材且可以有效去除及监控室内空气中的PM1、PM2.5、PM10、CO2、O3臭氧、甲醛、TVOC等有害气体污染物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，根据室内空气质量自动调整风机的工作功率，节约能效。
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，所述新风系统包括控制单元及与控制单元电性连接的空气质量监测单元、自清洗静电除尘单元和风机单元；所述控制单元包括中央控制器；所述自清洗静电除尘单元包括除尘箱体、置于除尘箱体内部的高压静电模块、超声波振动模块、除尘控制模块及净水清洗模块；所述风机单元包括连接中央控制器的变频控制器、分别连接变频控制器的送风风机和排风风机、通过一全热交换器连通送风风机的臭氧过滤模块及通过所述全热交换器连通送风风机的初效过滤器。
所述新风系统的控制方法为：
通过中央控制器开启送风风机、排风风机、全热交换器、高压静电模块及除尘控制模块，进入空气净化工作；排风风机促使室内空气经初效过滤器进入全热交换器，送风风机促使室外新风通过除尘箱体上的进风口进入高压静电模块，除尘控制模块自动检测进入高压静电模块中的室外新风的粉尘颗粒的击穿电压，并将检测结果实时传输给中央控制器，中央控制器根据击穿电压的检测结果控制高压静电模块的除尘电压，保证除尘电压小于检测结果后，中央控制器判断除尘电压值是否小于电压预设值，若除尘电压值小于电压预设值，则继续空气净化工作，即，室外新风经高压静电模块除尘后通过臭氧过滤模块进入全热交换器，并与全热交换器中的室内空气进行热交换，然后室外新风进入各个房间，室内空气排出室外；若除尘电压值不小于电压预设值，则进入清洗粉尘颗粒程序，即，中央控制器停止送风风机、排风风机和高压静电模块的运行，开启超声波振动模块，超声波振动模块对高压静电模块中的集尘板进行振打，使集尘板上的粉尘颗粒在自重作用下落入净水清洗模块，并随流水流出设备之外，清洗集尘板的程序完成之后，中央控制器关闭超声波振动模块、开启送风风机、排风风机、全热交换器、高压静电模块及除尘控制模块，进入下一个工作循环。
在空气净化工作状态下，空气质量监测单元实时监测室内空气质量参数，并将采集结果实时传送给中央控制器，中央控制器将采集结果与对应的参数预设范围进行比较，各参数预设范围均有三挡，即良好、一般和危险，分别对应变频控制器的低、中和高三个功率挡，当实时监测的所有参数均位于参数预设范围的同一挡时，若变频控制器的功率档与之匹配，则保持变频控制器的功率档不变，若变频控制器的功率档不与之匹配，则中央控制器控制变频控制器调至相应的功率档；当实时监测的参数位对应的参数预设范围位于不同的档位时，变频控制器功率保持不变。
进一步的，所述空气质量监测单元包括PM1/PM2.5/PM10传感器模块、温湿度传感器模块、TVOC传感器模块、CO2传感器模块、O2传感器模块、O3传感器模块以及甲醛传感器模块，各个传感器模块分别与中央控制器电性连接。
更进一步的，所述控制单元还包括远程云服务模块和移动终端模块，所述中央控制器将实时收集到的数据及相应的工作状态传输到远程云服务模块连接，用户通过移动终端模块监测室内空气质量。
更进一步的，室外新风通过进风口进入高压静电模块后，新风中的粉尘颗粒在高压静电的作用下附着在集尘板上，随着集尘板上聚集的粉尘颗粒量的增加，除尘电压逐渐增大。
更进一步的，PM1的参数预设范围为是：小于100μg/m3为良好，100-200μg/m3为一般，大于200μg/m3为危险，PM2.5的参数预设范围为是：小于100μg/m3为良好，100-200μg/m3为一般，大于200μg/m3为危险，PM10的参数预设范围为是：小于150μg/m3为良好，150-300μg/m3为一般，甲醛的参数预设范围是：小于0.1mg/m3为良好，0.1-0.3mg/m3为一般，大于0.3mg/m3为危险。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
1、本发明提供一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，通过空气质量监测单元实时监测室内空气质量，并配合其它部件实现了根据室内空气质量自动调整风机的工作功率的技术效果，从而节约了能效，提高了设备的智能化程度。
2、在中央控制器的控制下，除尘控制模块和超声波振动模块配合工作实现对集尘板的自动除尘，并通过净水清洗模块将粉尘颗粒带出外界，避免了手动清除集尘板上的粉尘颗粒存在的安全隐患，同时提高了设备的工作效率。
附图说明
图1为本发明的控制系统的框图；
图2为本发明的新风系统的结构示意图；
图3为本发明的控制流程图。
其中：1、除尘箱体，2、高压静电模块，3、超声波振动模块，4、除尘控制模块，5、净水清洗模块，7、臭氧过滤模块，9、全热交换器，10、初效过滤器，11、送风风机，12、排风风机。
具体实施方式
以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。
本发明提供了一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，其新风系统如图2所所示，包括控制单元及与控制单元电性连接的空气质量监测单元、自清洗静电除尘单元和风机单元。风机单元和自清洗静电除尘单元配合工作，将室外新风净化后与室内空气进行交换，空气质量监测单元置于室内，用于实时监测、收集室内空气质量参数并反馈给控制单元，控制单元根据空气质量参数进行判断，做出保持或调整风机单元工作功率的指令，使室内空气保持较为稳定的状态，节约能效。
控制单元包括中央控制器、远程云服务模块和移动终端模块，中央控制器控制整个设备的运行工作，并将运行状态及运行中获取的参数实时传送给远程云服务模块，用户可通过用户终端查看设备的运行情况，本实施例中，移动终端为手机APP终端。空气质量监测单元包括PM1/PM2.5/PM10传感器模块、温湿度传感器模块、TVOC传感器模块、CO2传感器模块、O2传感器模块、O3传感器模块以及甲醛传感器模块，各个传感器模块分别与中央控制器电性连接。自清洗静电除尘单元包括除尘箱体1、置于除尘箱体1内部的高压静电模块2、超声波振动模块3、除尘控制模块4及净水清洗模块5；除尘箱体1上设有进风口和出风口，高压静电模块2对新风中的粉尘颗粒PM1、PM2.5和PM10通过静电方式进行除尘，使粉尘颗粒附着在集尘板上；超声波振动模块3和净水清洗模块5用于清理集尘板中的粉尘颗粒，集尘板上的粉尘颗粒量会影响除尘电压，试验证明，除尘电压随着集尘板上的粉尘颗粒量的增多而增大，当除尘电压达到预设值时，中央控制器启动超声波振动模块3对集尘板进行振打，粉尘颗粒因自重落入净水清洗模块5中，并随流水流至外界。风机单元包括连接中央控制器的变频控制器、分别连接变频控制器的送风风机11和排风风机12、通过一全热交换器9连通送风风机11的臭氧过滤模块7及通过所述全热交换器9连通送风风机11的初效过滤器10。
所述新风系统的控制方法为：
如图1和图3所示，通过中央控制器开启送风风机11、排风风机12、全热交换器9、高压静电模块2及除尘控制模块4，进入空气净化工作；排风风机12促使室内空气经初效过滤器10过滤后进入全热交换器9，送风风机11促使室外新风通过除尘箱体1上的进风口进入高压静电模块2，除尘控制模块4自动检测进入高压静电模块2中的室外新风的粉尘颗粒的击穿电压，并将检测结果实时传输给中央控制器，中央控制器根据击穿电压的检测结果控制高压静电模块2的除尘电压，保证除尘电压小于检测结果后，中央控制器判断除尘电压值是否小于电压预设值，若除尘电压值小于电压预设值，则继续空气净化工作，即，室外新风经高压静电模块2除尘后通过臭氧过滤模块7对臭氧进行催化分解后进入全热交换器9，并与全热交换器9中的室内空气进行热交换，然后室外新风进入各个房间，室内空气排出室外；若除尘电压值不小于电压预设值，则进入清洗粉尘颗粒程序，即，中央控制器停止送风风机11、排风风机12和高压静电模块2，开启超声波振动模块3，超声波振动模块3对高压静电模块2中的集尘板进行振打，使集尘板上的粉尘颗粒在自重作用下落入净水清洗模块5，并随流水流出设备之外，清洗集尘板的程序完成之后，中央控制器关闭超声波振动模块3、开启送风风机11、排风风机12、全热交换器9、高压静电模块2及除尘控制模块4，进入下一个工作循环。
在空气净化工作状态下，空气质量监测单元实时监测室内空气质量参数，并将采集结果实时传送给中央控制器，中央控制器将采集结果与对应的参数预设范围进行比较，各参数预设范围均有三挡，即良好、一般和危险，分别对应变频控制器的低、中和高三个功率挡，当实时监测的所有参数均位于参数预设范围的同一挡时，若变频控制器的功率档与之匹配，则保持变频控制器的功率档，若变频控制器的功率档不与之匹配，则中央控制器控制变频控制器调至相应的功率档；当实时监测的参数位对应的参数预设范围位于不同的档位时，变频控制器功率保持不变。各参数预设范围的确定根据相关标准结合其它理论文件进行确定，本实施例中给出了部分参数预设范围的参考值：PM1，小于100μg/m3为良好，100-200μg/m3为一般，大于200μg/m3为危险，PM2.5，小于100μg/m3为良好，100-200μg/m3为一般，大于200μg/m3为危险，PM10，小于150μg/m3为良好，150-300μg/m3为一般，甲醛，小于0.1mg/m3为良好，0.1-0.3mg/m3为一般，大于0.3mg/m3为危险。
本发明提供的基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，通过空气质量监测单元实时检测室内空气质量，并配合其它部件实现了根据室内空气质量自动调整风机的工作功率的技术效果，从而节约了能效，提高了设备的智能化程度。同时，除尘控制模块4和超声波振动模块3配合工作实现对集尘板的自动除尘，并通过净水清洗模块5将粉尘颗粒带出外界，解决了手动清除集尘板上的粉尘颗粒存在的安全隐患，同时提高了设备的工作效率。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，其特征在于，所述新风系统包括控制单元及与控制单元电性连接的空气质量监测单元、自清洗静电除尘单元和风机单元；所述控制单元包括中央控制器；所述自清洗静电除尘单元包括除尘箱体、置于除尘箱体内部的高压静电模块、超声波振动模块、除尘控制模块及净水清洗模块；所述风机单元包括连接中央控制器的变频控制器、分别连接变频控制器的送风风机和排风风机、通过一全热交换器连通送风风机的臭氧过滤模块及通过所述全热交换器连通送风风机的初效过滤器；
所述新风系统的控制方法为：
通过中央控制器开启送风风机、排风风机、全热交换器、高压静电模块及除尘控制模块，进入空气净化工作；排风风机促使室内空气经初效过滤器进入全热交换器，送风风机促使室外新风通过除尘箱体上的进风口进入高压静电模块，除尘控制模块自动检测进入高压静电模块中的室外新风的粉尘颗粒的击穿电压，并将检测结果实时传输给中央控制器，中央控制器根据击穿电压的检测结果控制高压静电模块的除尘电压，保证除尘电压小于检测结果后，中央控制器判断除尘电压值是否小于电压预设值，若除尘电压值小于电压预设值，则继续空气净化工作，即，室外新风经高压静电模块除尘后通过臭氧过滤模块进入全热交换器，并与全热交换器中的室内空气进行热交换，然后室外新风进入各个房间，室内空气排出室外；若除尘电压值不小于电压预设值，则进入清洗粉尘颗粒程序，即，中央控制器停止送风风机、排风风机和高压静电模块，开启超声波振动模块，超声波振动模块对高压静电模块中的集尘板进行振打，使集尘板上的粉尘颗粒在自重作用下落入净水清洗模块，并随流水流出设备之外，清洗集尘板的程序完成之后，中央控制器关闭超声波振动模块、开启送风风机、排风风机、全热交换器、高压静电模块及除尘控制模块，进入下一个工作循环。
在空气净化工作状态下，空气质量监测单元实时监测室内空气质量参数，并将采集结果实时传送给中央控制器，中央控制器将采集结果与对应的参数预设范围进行比较，各参数预设范围均有三挡，即良好、一般和危险，分别对应变频控制器的低、中和高三个功率挡，当实时监测的所有参数均位于参数预设范围的同一挡时，若变频控制器的功率档与之匹配，则保持变频控制器的功率档不变，若变频控制器的功率档不与之匹配，则中央控制器控制变频控制器调至相应的功率档；当实时监测的参数对应的参数预设范围位于不同的档位时，变频控制器功率保持不变。
2.如权利要求1所述的基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，其特征在于，所述空气质量监测单元包括PM1/PM2.5/PM10传感器模块、温湿度传感器模块、TVOC传感器模块、CO2传感器模块、O2传感器模块、O3传感器模块以及甲醛传感器模块，各个传感器模块分别与中央控制器电性连接。
3.如权利要求1所述的基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，其特征在于，所述控制单元还包括远程云服务模块和移动终端模块，所述中央控制器将实时收集到的数据及相应的工作状态传输到远程云服务模块连接，用户通过移动终端模块监测室内空气质量。
4.如权利要求1所述的基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，其特征在于，室外新风通过进风口进入高压静电模块后，新风中的粉尘颗粒在高压静电的作用下附着在集尘板上，随着集尘板上聚集的粉尘颗粒量的增加，除尘电压逐渐增大。
5.如权利要求2所述的基于室内空气质量实时监测的新风系统控制方法，其特征在于，PM1的参数预设范围为是：小于100μg/m3为良好，100-200μg/m3为一般，大于200μg/m3为危险，PM2.5的参数预设范围为是：小于100μg/m3为良好，100-200μg/m3为一般，大于200μg/m3为危险，PM10的参数预设范围为是：小于150μg/m3为良好，150-300μg/m3为一般，甲醛的参数预设范围是：小于0.1mg/m3为良好，0.1-0.3mg/m3为一般，大于0.3mg/m3为危险。
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