CN109974256A - 一种室内温湿度控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种室内温湿度控制系统及控制方法，运用自动化技术，实时检测获得送风侧温湿度平均值和回风侧温湿度平均值，并据此针对空调装置（1），实现表冷段（3）、蒸汽加热段（4）、蒸汽加湿段（5）的精确控制输出，并通过左右侧送回风向的定时切换，结合室内轴流风扇切换控制组推动中间气流，提高左右侧室内空气混合效率，使得室内各区域温湿度更加接近和均衡，从而最终提高了整个室内环境的温湿度精度，进而提高了养殖质量和养殖收益。

Description

一种室内温湿度控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种室内温湿度控制系统及控制方法，属于温控系统控制技术领域。

背景技术

中央空调系统作为建筑系统的重要组成部分，广泛应用于医院、生物、电子、医药、宾馆、酒店和商场等。随着中国经济的高速发展，中央空调也逐步给更广阔的行业所应用，例如科技动物养殖和植物养殖等，利用中央空调系统人为模拟提供出符合动植物生长周期时段的温湿度环境，来实现生产产量和生产效益。那么如何提高室内环境温湿度的控制精度，以及最大化的利用养殖空间，降低生产成本的投入，对提高动植物养殖质量和养殖经济效益有着重大意义。目前国内市面上的中央空调系统在常用领域基本都控制好回风或送风温湿度，但由于养殖业一般有厂房面积大和养殖物堆放密集等特点，再加上空气热升冷降的物理特性和墙壁等接触面的冷热传递特性等问题，所以在养殖业，国内目前很难有厂家能够将室内左侧、右侧、上层、中层和下层的空气控制在均匀的温湿度范围内，进而有可能会导致批量养殖产品质量低或成活率低的问题，大大影响养殖效率和降低经济效益，阻碍了养殖业的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种室内温湿度控制系统，基于温度检测，通过室内环境大跨度引导送风，能够有效保证室内各区域温度更加接近和均衡。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种室内温湿度控制系统，通过空调装置实现对室内环境的恒温恒湿控制，包括控制模块、送回风阀切换控制组和传感器检测组，其中，控制模块与空调装置相连接，进行制冷、制热、加湿、除湿功能控制，针对空调装置内部回风区内气流实现温湿度控制，并输送至空调装置内部的出风区；空调装置内部出风区设置两个出风口，并定义为第一出风口和第二出风口，同时，空调装置内部回风区设置两个进风口，并定义为第一进风口和第二进风口；室内环境中彼此相对的两侧壁上分别固定设置一组主导风装置，各组主导风装置分别均包括至少一个子导风装置，各子导风装置上分别均设置两端导风口，各子导风装置上的两端导风口敞开、且彼此连通；

送回风阀切换控制组包括左侧回风切换风阀、左侧送风切换风阀、右侧回风切换风阀、右侧送风切换风阀，控制模块分别与送回风阀切换控制组中的各切换风阀进行连接控制；第一出风口经管路对接左侧送风切换风阀的其中一端，第一进风口经管路对接左侧回风切换风阀的其中一端，左侧送风切换风阀另一端与左侧回风切换风阀另一端相对接，并且该对接位置经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；第二出风口经管路对接右侧送风切换风阀的其中一端，第二进风口经管路对接右侧回风切换风阀的其中一端，右侧送风切换风阀另一端与右侧回风切换风阀另一端相对接，并且该对接位置经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；

传感器检测组包括两个温湿度检测组，各温湿度检测组分别与各组主导风装置彼此一一对应，各温湿度检测组分别均包括至少一个温湿度传感器，各温湿度检测组中温湿度传感器的数量与对应主导风装置中子导风装置的数量相同，温湿度检测组中各个温湿度传感器分别与对应主导风装置中各个子导风装置一一对应，各温湿度检测组中各温湿度传感器分别设置于对应主导风装置中对应子导风装置上的另一端导风口，控制模块分别与各个温湿度传感器相连，分别获取对应子导风装置上导风口位置的温湿度数据。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括室内轴流风扇切换控制组，室内轴流风扇切换控制组包括至少一个送风轴流风扇组，室内轴流风扇切换控制组设置于所述室内环境中、两组主导风装置之间的位置，各送风轴流风扇组分别均包括正向送风轴流风扇组和反向送风轴流风扇组，所述控制模块分别与各送风轴流风扇组中的正向送风轴流风扇组、反向送风轴流风扇组相连接、进行两向送风控制，针对两组主导风装置之间的气流进行引导。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括左侧送风风压传感器和右侧送风风压传感器，所述左侧送风切换风阀另一端与所述左侧回风切换风阀另一端相对接位置串联左侧送风风压传感器后、经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；所述右侧送风切换风阀另一端与所述右侧回风切换风阀另一端相对接位置串联右侧送风风压传感器后、经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；所述控制模块分别与左侧送风风压传感器、右侧送风风压传感器相连接，获取各个风压传感器所设管路位置中气流流动的压力数据。

作为本发明的一种优选技术方案：所述各组主导风装置分别均包括三个子导风装置，各组主导风装置中各个子导风装置呈纵向排列布局设置，即上层子导风装置、中层子导风装置、下层子导风装置，并且两组主导风装置之间、纵向相同顺序序号所对应的两子导风装置彼此位置相对、且高度相同；所述室内轴流风扇切换控制组中送风轴流风扇组的数量与所述单组主导风装置中子导风装置的数量相同，即室内轴流风扇切换控制组包括三个送风轴流风扇组，室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组彼此呈纵向排列设置，即上层送风轴流风扇组、中层送风轴流风扇组、下层送风轴流风扇组。

作为本发明的一种优选技术方案：所述空调装置内部自回风区至出风区依次设置表冷段、蒸汽加热段、蒸汽加湿段、送风机，所述控制模块分别经表冷阀对接表冷段进行控制、经蒸汽加热阀对接蒸汽加热段进行控制、经蒸汽加湿阀对接蒸汽加湿段进行控制，分别实现制冷、制热、加湿、除湿功能，同时，控制模块对接送风机进行控制，由此针对回风区至出风区内的气流进行温湿度控制、并输送至出风区。

与上述相对应，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对室内温湿度控制系统的控制方法，基于温度实时检测操作，结合通过室内环境大跨度引导控制送风，能够有效保证室内各区域温度更加接近和均衡。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种针对室内温湿度控制系统的控制方法，定义所述左侧送风切换风阀与所述左侧回风切换风阀所对接的主导风装置为左侧主导风装置；以及定义所述右侧送风切换风阀与所述右侧回风切换风阀所对接的主导风装置为右侧主导风装置；所述控制方法包括实时如下步骤：

步骤A. 控制模块分别获得各温湿度检测组中所有温湿度传感器检测数据的平均值，即两个温湿度检测组分别所对应的检测数据平均值，并依据此两个检测数据平均值，控制空调装置执行相应功能控制，然后进入步骤B；

步骤B. 控制模块按预设周期切换控制执行左侧主导风装置送风，或控制执行右侧主导风装置送风；

其中，若执行左侧主导风装置送风工况时，控制模块控制关闭左侧回风切换风阀和右侧送风切换风阀，打开左侧送风切换风阀和右侧回风切换风阀；

若执行右侧主导风装置送风工况时，控制模块控制关闭左侧送风切换风阀和右侧回风切换风阀，打开左侧回风切换风阀和右侧送风切换风阀。

作为本发明的一种优选技术方案：所述执行左侧主导风装置送风工况时，控制模块控制室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组向右侧主导风装置方向送风；以及执行右侧主导风装置送风工况时，控制模块控制室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组向左侧主导风装置方向送风。

作为本发明的一种优选技术方案：在执行所述步骤A至步骤B的同时，所述控制模块实时获得所述左侧送风风压传感器和右侧送风风压传感器的风压检测结果，并依据针对所述空调装置实现风压控制。

本发明所述一种室内温湿度控制系统及控制方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所设计室内温湿度控制系统及控制方法，运用自动化技术，实时检测获得送风侧温湿度平均值和回风侧温湿度平均值，并据此针对空调装置，实现表冷段、蒸汽加热段、蒸汽加湿段的精确控制输出，并通过左右侧送回风向的定时切换，结合室内轴流风扇切换控制组推动中间气流，提高左右侧室内空气混合效率，使得室内各区域温湿度更加接近和均衡，从而最终提高了整个室内环境的温湿度精度，进而提高了养殖质量和养殖收益。

附图说明

图1是本发明设计室内温湿度控制系统模块图；

图2是本发明设计室内温湿度控制系统的结构示意图。

其中，1. 空调装置，2. 送风机，3. 表冷段，4. 蒸汽加热段，5. 蒸汽加湿段，6.右侧送风风压传感器，7. 左侧回风切换风阀，8. 左侧送风切换风阀，9. 右侧回风切换风阀，10. 右侧送风切换风阀，11. 送风上层温湿度传感器，12. 送风中层温湿度传感器，13.送风下层温湿度传感器，14. 回风上层温湿度传感器，15. 回风中层温湿度传感器，16. 回风下层温湿度传感器，17.上层送风轴流风扇组，18.中层送风轴流风扇组，19.下层送风轴流风扇组，20. 控制模块，21. 左侧送风风压传感器。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明设计了一种室内温湿度控制系统，通过空调装置1实现对室内环境的恒温恒湿控制，如图1所示，包括控制模块20、送回风阀切换控制组、室内轴流风扇切换控制组、传感器检测组、左侧送风风压传感器21和右侧送风风压传感器6，其中，空调装置1内部自回风区至出风区依次设置表冷段3、蒸汽加热段4、蒸汽加湿段5、送风机2，所述控制模块20分别经表冷阀对接表冷段3进行控制、经蒸汽加热阀对接蒸汽加热段4进行控制、经蒸汽加湿阀对接蒸汽加湿段5进行控制，分别实现制冷、制热、加湿、除湿功能，同时，控制模块20对接送风机2进行控制，由此针对回风区至出风区内的气流进行温湿度控制、并输送至出风区；空调装置1内部出风区设置两个出风口，并定义为第一出风口和第二出风口，同时，空调装置1内部回风区设置两个进风口，并定义为第一进风口和第二进风口；室内环境中彼此相对的两侧壁上分别固定设置一组主导风装置，各组主导风装置分别均包括至少一个子导风装置，各子导风装置上分别均设置两端导风口，各子导风装置上的两端导风口敞开、且彼此连通。

送回风阀切换控制组包括左侧回风切换风阀7、左侧送风切换风阀8、右侧回风切换风阀9、右侧送风切换风阀10，控制模块20分别与送回风阀切换控制组中的各切换风阀进行连接控制；第一出风口经管路对接左侧送风切换风阀8的其中一端，第一进风口经管路对接左侧回风切换风阀7的其中一端，左侧送风切换风阀8另一端与左侧回风切换风阀7另一端相对接，并且该对接位置串联左侧送风风压传感器21后、经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；第二出风口经管路对接右侧送风切换风阀10的其中一端，第二进风口经管路对接右侧回风切换风阀9的其中一端，右侧送风切换风阀10另一端与右侧回风切换风阀9另一端相对接，并且该对接位置串联右侧送风风压传感器6后、经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；控制模块20分别与左侧送风风压传感器21、右侧送风风压传感器6相连接，获取各个风压传感器所设管路位置中气流流动的压力数据。

传感器检测组包括两个温湿度检测组，各温湿度检测组分别与各组主导风装置彼此一一对应，各温湿度检测组分别均包括至少一个温湿度传感器，各温湿度检测组中温湿度传感器的数量与对应主导风装置中子导风装置的数量相同，温湿度检测组中各个温湿度传感器分别与对应主导风装置中各个子导风装置一一对应，各温湿度检测组中各温湿度传感器分别设置于对应主导风装置中对应子导风装置上的另一端导风口，控制模块20分别与各个温湿度传感器相连，分别获取对应子导风装置上导风口位置的温湿度数据。

室内轴流风扇切换控制组包括至少一个送风轴流风扇组，室内轴流风扇切换控制组设置于所述室内环境中、两组主导风装置之间的位置，各送风轴流风扇组分别均包括正向送风轴流风扇组和反向送风轴流风扇组，所述控制模块20分别与各送风轴流风扇组中的正向送风轴流风扇组、反向送风轴流风扇组相连接、进行两向送风控制，针对两组主导风装置之间的气流进行引导。

基于上述设计结构，针对各组主导风装置进行实际应用，如图2所示，各组主导风装置分别均包括三个子导风装置，各组主导风装置中各个子导风装置呈纵向排列布局设置，即上层子导风装置、中层子导风装置、下层子导风装置，并且两组主导风装置之间、纵向相同顺序序号所对应的两子导风装置彼此位置相对、且高度相同，与之相应，其中一组主导风装置中各子导风装置中分别对应位置设置送风上层温湿度传感器11、送风中层温湿度传感器12、送风下层温湿度传感器13，以及另一组主导风装置中各子导风装置中分别对应位置设置回风上层温湿度传感器14、回风中层温湿度传感器15、回风下层温湿度传感器16；所述室内轴流风扇切换控制组中送风轴流风扇组的数量与所述单组主导风装置中子导风装置的数量相同，即室内轴流风扇切换控制组包括三个送风轴流风扇组，室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组彼此呈纵向排列设置，即上层送风轴流风扇组17、中层送风轴流风扇组18、下层送风轴流风扇组19。

基于上述技术方案所设计的室内温湿度控制系统，本发明设计了一种针对室内温湿度控制系统的控制方法，定义所述左侧送风切换风阀8与所述左侧回风切换风阀7所对接的主导风装置为左侧主导风装置；以及定义所述右侧送风切换风阀10与所述右侧回风切换风阀9所对接的主导风装置为右侧主导风装置；所述控制方法包括实时如下步骤。

步骤A. 控制模块20分别获得各温湿度检测组中所有温湿度传感器检测数据的平均值，即两个温湿度检测组分别所对应的检测数据平均值，并依据此两个检测数据平均值，控制空调装置1执行相应功能控制，然后进入步骤B。

步骤B. 控制模块20按预设周期切换控制执行左侧主导风装置送风，或控制执行右侧主导风装置送风。

其中，若执行左侧主导风装置送风工况时，控制模块20控制关闭左侧回风切换风阀7和右侧送风切换风阀10，打开左侧送风切换风阀8和右侧回风切换风阀9，同时，控制室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组向右侧主导风装置方向送风。

若执行右侧主导风装置送风工况时，控制模块20控制关闭左侧送风切换风阀8和右侧回风切换风阀9，打开左侧回风切换风阀7和右侧送风切换风阀10，同时，控制室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组向左侧主导风装置方向送风。

上述执行步骤A至步骤B的同时，所述控制模块20实时获得所述左侧送风风压传感器21和右侧送风风压传感器6的风压检测结果，并依据针对所述空调装置1实现风压控制。

上述技术方案所设计室内温湿度控制系统及控制方法，运用自动化技术，实时检测获得送风侧温湿度平均值和回风侧温湿度平均值，并据此针对空调装置1，实现表冷段3、蒸汽加热段4、蒸汽加湿段5的精确控制输出，并通过左右侧送回风向的定时切换，结合室内轴流风扇切换控制组推动中间气流，提高左右侧室内空气混合效率，使得室内各区域温湿度更加接近和均衡，从而最终提高了整个室内环境的温湿度精度，进而提高了养殖质量和养殖收益。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种室内温湿度控制系统，通过空调装置（1）实现对室内环境的恒温恒湿控制，其特征在于：包括控制模块（20）、送回风阀切换控制组和传感器检测组，其中，控制模块（20）与空调装置（1）相连接，进行制冷、制热、加湿、除湿功能控制，针对空调装置（1）内部回风区内气流实现温湿度控制，并输送至空调装置（1）内部的出风区；空调装置（1）内部出风区设置两个出风口，并定义为第一出风口和第二出风口，同时，空调装置（1）内部回风区设置两个进风口，并定义为第一进风口和第二进风口；室内环境中彼此相对的两侧壁上分别固定设置一组主导风装置，各组主导风装置分别均包括至少一个子导风装置，各子导风装置上分别均设置两端导风口，各子导风装置上的两端导风口敞开、且彼此连通；

送回风阀切换控制组包括左侧回风切换风阀（7）、左侧送风切换风阀（8）、右侧回风切换风阀（9）、右侧送风切换风阀（10），控制模块（20）分别与送回风阀切换控制组中的各切换风阀进行连接控制；第一出风口经管路对接左侧送风切换风阀（8）的其中一端，第一进风口经管路对接左侧回风切换风阀（7）的其中一端，左侧送风切换风阀（8）另一端与左侧回风切换风阀（7）另一端相对接，并且该对接位置经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；第二出风口经管路对接右侧送风切换风阀（10）的其中一端，第二进风口经管路对接右侧回风切换风阀（9）的其中一端，右侧送风切换风阀（10）另一端与右侧回风切换风阀（9）另一端相对接，并且该对接位置经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；

传感器检测组包括两个温湿度检测组，各温湿度检测组分别与各组主导风装置彼此一一对应，各温湿度检测组分别均包括至少一个温湿度传感器，各温湿度检测组中温湿度传感器的数量与对应主导风装置中子导风装置的数量相同，温湿度检测组中各个温湿度传感器分别与对应主导风装置中各个子导风装置一一对应，各温湿度检测组中各温湿度传感器分别设置于对应主导风装置中对应子导风装置上的另一端导风口，控制模块（20）分别与各个温湿度传感器相连，分别获取对应子导风装置上导风口位置的温湿度数据。

2.根据权利要求1所述一种室内温湿度控制系统，其特征在于：还包括室内轴流风扇切换控制组，室内轴流风扇切换控制组包括至少一个送风轴流风扇组，室内轴流风扇切换控制组设置于所述室内环境中、两组主导风装置之间的位置，各送风轴流风扇组分别均包括正向送风轴流风扇组和反向送风轴流风扇组，所述控制模块（20）分别与各送风轴流风扇组中的正向送风轴流风扇组、反向送风轴流风扇组相连接、进行两向送风控制，针对两组主导风装置之间的气流进行引导。

3.根据权利要求2所述一种室内温湿度控制系统，其特征在于：还包括左侧送风风压传感器（21）和右侧送风风压传感器（6），所述左侧送风切换风阀（8）另一端与所述左侧回风切换风阀（7）另一端相对接位置串联左侧送风风压传感器（21）后、经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；所述右侧送风切换风阀（10）另一端与所述右侧回风切换风阀（9）另一端相对接位置串联右侧送风风压传感器（6）后、经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；所述控制模块（20）分别与左侧送风风压传感器（21）、右侧送风风压传感器（6）相连接，获取各个风压传感器所设管路位置中气流流动的压力数据。

4.根据权利要求2所述一种室内温湿度控制系统，其特征在于：所述各组主导风装置分别均包括三个子导风装置，各组主导风装置中各个子导风装置呈纵向排列布局设置，即上层子导风装置、中层子导风装置、下层子导风装置，并且两组主导风装置之间、纵向相同顺序序号所对应的两子导风装置彼此位置相对、且高度相同；所述室内轴流风扇切换控制组中送风轴流风扇组的数量与所述单组主导风装置中子导风装置的数量相同，即室内轴流风扇切换控制组包括三个送风轴流风扇组，室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组彼此呈纵向排列设置，即上层送风轴流风扇组、中层送风轴流风扇组、下层送风轴流风扇组。

5.根据权利要求1所述一种室内温湿度控制系统，其特征在于：所述空调装置（1）内部自回风区至出风区依次设置表冷段（3）、蒸汽加热段（4）、蒸汽加湿段（5）、送风机（2），所述控制模块（20）分别经表冷阀对接表冷段（3）进行控制、经蒸汽加热阀对接蒸汽加热段（4）进行控制、经蒸汽加湿阀对接蒸汽加湿段（5）进行控制，分别实现制冷、制热、加湿、除湿功能，同时，控制模块（20）对接送风机（2）进行控制，由此针对回风区至出风区内的气流进行温湿度控制、并输送至出风区。

6.一种针对权利要求2所述一种室内温湿度控制系统的控制方法，其特征在于：定义所述左侧送风切换风阀（8）与所述左侧回风切换风阀（7）所对接的主导风装置为左侧主导风装置；以及定义所述右侧送风切换风阀（10）与所述右侧回风切换风阀（9）所对接的主导风装置为右侧主导风装置；所述控制方法包括实时如下步骤：

步骤A. 控制模块（20）分别获得各温湿度检测组中所有温湿度传感器检测数据的平均值，即两个温湿度检测组分别所对应的检测数据平均值，并依据此两个检测数据平均值，控制空调装置（1）执行相应功能控制，然后进入步骤B；

步骤B. 控制模块（20）按预设周期切换控制执行左侧主导风装置送风，或控制执行右侧主导风装置送风；

其中，若执行左侧主导风装置送风工况时，控制模块（20）控制关闭左侧回风切换风阀（7）和右侧送风切换风阀（10），打开左侧送风切换风阀（8）和右侧回风切换风阀（9）；

若执行右侧主导风装置送风工况时，控制模块（20）控制关闭左侧送风切换风阀（8）和右侧回风切换风阀（9），打开左侧回风切换风阀（7）和右侧送风切换风阀（10）。

7.根据权利要求6所述一种针对室内温湿度控制系统的控制方法，其特征在于：所述执行左侧主导风装置送风工况时，控制模块（20）控制室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组向右侧主导风装置方向送风；以及执行右侧主导风装置送风工况时，控制模块（20）控制室内轴流风扇切换控制组中的各送风轴流风扇组向左侧主导风装置方向送风。

8.根据权利要求6或7所述一种针对室内温湿度控制系统的控制方法，其特征在于：在执行所述步骤A至步骤B的同时，所述控制模块（20）实时获得所述左侧送风风压传感器（21）和右侧送风风压传感器（6）的风压检测结果，并依据针对所述空调装置（1）实现风压控制。