CN110006149A - 一种自适应恒温空调方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调的技术领域，尤其是涉及一种自适应恒温空调方法及系统，所述自适应恒温空调方法包括以下步骤：S10：实时获取室内散热量和室内产热量；S20：根据所述室内散热量和所述室内产热量计算温度调节量；S30：获取室内各个位置室内热量；S40：根据所述室内热量和所述温度调节量，生成并向空调控制终端发送风量调节消息，所述空调控制终端根据所述风量调节消息调节空调内机的输出风量。本发明具有根据室内温度自动调节空调的出风量，以达到温度变化波动小，提高室内人员体感舒适度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及空调的技术领域，尤其是涉及一种自适应恒温空调方法及系统。
背景技术
目前，空调，即空气调节器。是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、流速等参数进行调节和控制的设备。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。
现有的空调根据预先设定的温度运行，当周边环境温度达到设定的温度后，空调的风机等全部停止工作，并当周围环境温度到达一个启动温度后再次启动空调对环境进行制动，如此使得环境温度波动幅度较大，且人体舒适感较低，因此存在改进空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种根据室内温度自动调节空调的出风量，以达到温度变化波动小，提高室内人员体感舒适度的自适应恒温空调方法及系统。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种自适应恒温空调方法，所述自适应恒温空调方法包括以下步骤：
S10：实时获取室内散热量和室内产热量；
S20：根据所述室内散热量和所述室内产热量计算温度调节量；
S30：获取室内各个位置室内热量；
S40：根据所述室内热量和所述温度调节量，生成并向空调控制终端发送风量调节消息，所述空调控制终端根据所述风量调节消息调节空调内机的输出风量。
通过采用上述技术方案，通过实时对室内散热量和室内产热量进行获取，能够及时得知室内的热量损耗的情况，通过该热量损耗的情况作为温度调节量，能够使控制空调温度以及风量的控制终端自动控制空调的输出风量，即在室内温度达到预设的空调输出的温度后，根据该温度调节量和室内各个位置的室内热量，调节风量大小，使室内的温度基本维持不变，从而能够精准控制室内温度，降低了温度变化的波动，提高了室内人员的体感舒适度。同时，室内空调无需反复制动，从而具有节能环保的作用。
本发明进一步设置为：步骤S10包括：
S11：实时获取室内温度和室外温度以及获取房间围护保温性能，并根据所述室内温度、所述室外温度以及所述房间围护保温性能计算所述室内散热量；
S12：实时获取室内热源的产热量，根据所述产热量计算所述室内产热量。
通过采用上述技术方案，通过获取房间围护保温性能，能够根据该房屋围护保温性能，得到室外温度对室内温度的影响程度，从而能够获取准确的室内散热量；通过实时获取室内热源，例如室内人员、机器以及地暖等能够获取准确地室内产热量。
本发明进一步设置为：步骤S30包括：
S31：获取位于室内上部、中部以及下部的室内温度传感器的数据，得到上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据；
S32：统计所述上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据，得到所述室内热量。
通过采用上述技术方案，通过获取室内不同位置的温度，使得获取到的室内热量更精确，能够根据室内不同的位置的温度，使得在调节温度时无需整个室内统一调节温度，只需针对室内部分的温度进行调节，进一步实现节能以及智能化。
本发明进一步设置为：步骤S40包括：
S41：获取当前空调终端输出温度，并根据所述空调终端输出温度和所述室内温度计算温度变化量；
S42：根据所述温度变化量和所述室内热量，向所述空调控制终端发送第一风量调节消息，控制所述空调内机调节输出风量，使室内温度达到空调终端输出温度，其中，所述第一风量调节消息包括若干个风速自动调整区间；
S43：当所述室内温度达到所述空调终端输出温度时，则根据所述温度调节量和所述室内热量，生成并向所述空调控制终端发送第二风量调节消息，其中，所述第二风量调节消息包括若干个风速自动调整区间。
进一步地，步骤S43包括：
S431：当所述室内温度达到所述空调终端输出温度时，根据所述温度调节量，生成并发送的所述第二风量调节消息使所述室内温度维持于所述空调终端输出温度；
S432：若根据室内各个位置的所述室内热量检测出室内存在有低于或高于所述空调终端输出温度，则生成并发送的所述第二风量调节消息使低于或高于所述空调终端输出温度的位置的温度升高或降低。
通过采用上述技术方案，在室内温度达到空调输出温度时，可以根据室内调节量，控制空调输出较小的风量，以保证室内温度处于平衡的状态，从而空调控制机无需反复制动，实现了节能的效果；同时，根据室内不同位置的温度，针对性的调节温度，从而降低空调的输出功率，进一步实现了节能的效果。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种自适应恒温空调系统，所述自适应恒温空调系统包括：
安装于室外的室外温度传感器和室外光照传感器，安装于室内的室内温度传感器和红外传感器，所述室外温度传感器、室外光照传感器、室内温度传感器和红外传感器电连接于空调控制终端，所述空调控制终端还电连接于若干台空调内机，所述空调控制终端根据所述室外温度传感器、室外光照传感器、室内温度传感器和红外传感器的检测数据控制空调内机的输出风量。
进一步地，所述室内温度传感器安装于室内的上部、中部和下部。
进一步地，若干台所述空调内机均匀安装于室内屋顶。
通过采用上述技术方案，通过实时对室内散热量和室内产热量进行获取，能够及时得知室内的热量损耗的情况，通过该热量损耗的情况作为温度调节量，能够使控制空调温度以及风量的控制终端自动控制空调的输出风量，即在室内温度达到预设的空调输出的温度后，根据该温度调节量和室内各个位置的室内热量，调节风量大小，使室内的温度基本维持不变，从而能够精准控制室内温度，降低了温度变化的波动，提高了室内人员的体感舒适度。同时，室内空调无需反复制动，从而具有节能环保的作用。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
通过实时对室内散热量和室内产热量进行获取，能够及时得知室内的热量损耗的情况，通过该热量损耗的情况作为温度调节量，能够使控制空调温度以及风量的控制终端自动控制空调的输出风量，即在室内温度达到预设的空调输出的温度后，根据该温度调节量和室内各个位置的室内热量，调节风量大小，使室内的温度基本维持不变，从而能够精准控制室内温度，降低了温度变化的波动，提高了室内人员的体感舒适度。同时，室内空调无需反复制动，从而具有节能环保的作用。
附图说明
图1是本发明一实施例中自适应恒温空调方法的一流程图；
图2是本发明一实施例中自适应恒温空调方法中步骤S10的实现流程图；
图3是本发明一实施例中自适应恒温空调方法中步骤S30的实现流程图；
图4是本发明一实施例中自适应恒温空调方法中步骤S40的实现流程图；
图5是本发明一实施例中自适应恒温空调方法中步骤S43的实现流程图；
图6是本发明一实施例中自适应恒温空调系统的结构示意图。
图中，1、室外温度传感器；2、室外光照传感器；3、室内温度传感器；4、红外传感器；5、空调控制终端；6、空调内机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
在一实施例中，如图1所示，本发明公开了一种自适应恒温空调方法，具体包括如下步骤：
S10：实时获取室内散热量和室内产热量。
在本实施例中，室内散热量是指室内的温度扩散到室外，使室内的温度趋向于与室外的温度平衡的量。室内产热量是指室内的发热源，例如室内人员的人体发热，电脑等机器的发热或地暖的取暖装置发热所产生的热量。
具体地，在室内外安装布置若干个用于实时检测温度的温度传感器，并根据房间的保温性能，计算该室内散热量。同时，可在室内设置若干个红外传感器或能够检测热量的传感器，实时检测并获取该室内产热量。
S20：根据室内散热量和室内产热量计算温度调节量。
在本实施例中，温度调节量是指室内的温度达到空调设置的温度后，为了保证室内的温度一直处于该温度所需要持续产生的热量。
具体地，通过计算室内散热量和室内产热量的差值，得到该温度调节量。
S30：获取室内各个位置室内热量。
具体地，在室内各个位置均匀安装温度传感器，用于获取室内的各个位置的室内热量。
S40：根据室内热量和温度调节量，生成并向空调控制终端发送风量调节消息，空调控制终端根据风量调节消息调节空调内机的输出风量。
具体地，在空调开启后，当室内各个位置的室内热量使室内的温度达到空调设置的温度后，根据该室内热量和温度调节量，控制空调控制终端减小空调内机的输出风量，并使室内的温度持续处于空调设定的温度。进而使温度波动小，提高了室内人员的体感舒适度。
在本实施例中，通过实时对室内散热量和室内产热量进行获取，能够及时得知室内的热量损耗的情况，通过该热量损耗的情况作为温度调节量，能够使控制空调温度以及风量的控制终端自动控制空调的输出风量，即在室内温度达到预设的空调输出的温度后，根据该温度调节量和室内各个位置的室内热量，调节风量大小，使室内的温度基本维持不变，从而能够精准控制室内温度，降低了温度变化的波动，提高了室内人员的体感舒适度。同时，室内空调无需反复制动，从而具有节能环保的作用。
在一实施例中，如图2所示，在步骤S10中，即实时获取室内散热量和室内产热量，具体包括如下步骤：
S11：实时获取室内温度和室外温度以及获取房间围护保温性能，并根据室内温度、室外温度以及房间围护保温性能计算室内散热量。
在本实施例中，房间围护保温性能是指房屋的墙壁、窗户等的保温隔热的性能指标。
具体地，可以从房屋建设时所采用的材料、结构以及施工工艺中得出该房间围护保温性能，若该房间围护保温性能高，室内温度受室外温度影响小，则空调设定温度和室外温度的差值较大时，在空调开启时需要输出较大功率的风量，使室内温度升高或降低至空调设定的温度；若该房间围护保温性能一般或者不高，室内温度受室外温度影响较大，则空调设定温度和室外温度的差值较大时，在空调开启时需要输出较小功率的风量，使室内温度升高或降低至空调设定的温度。
优选地，由于时间不同，室外的阳光对室内温度产生的影响也会随之改变。在判定室外温度时，可在室外安装连接有光线传感器，用于根据室外的阳光的参数，对室外温度的数值进行调整。
S12：实时获取室内热源的产热量，根据产热量计算室内产热量。
具体地，实时获取室内热源的产热量，根据产热量计算室内产热量。
在一实施例中，如图3所示，在步骤S30中，即获取室内各个位置室内热量，具体包括如下步骤：
S31：获取位于室内上部、中部以及下部的室内温度传感器的数据，得到上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据。
具体地，在室内的上部、中部以及下部安装连接室内温度传感器，其中，上部的室内温度传感器可以是安装在室内高度高于2m的位置，中部的室内温度传感器可以是安装在室内高度为1.5m的位置，下部的室内温度传感器可以是安装在室内高度低于0.5m的位置。
进一步地，获取位于室内上部、中部以及下部的室内温度传感器的数据，得到上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据。
S32：统计上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据，得到室内热量。
具体地，统计上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据，得到室内热量。
在一实施例中，如图4所示，在步骤S40中，即根据室内热量和温度调节量，生成并向空调控制终端发送风量调节消息，空调控制终端根据风量调节消息调节空调内机的输出风量，具体包括如下步骤：
S41：获取当前空调终端输出温度，并根据空调终端输出温度和室内温度计算温度变化量。
具体地，在空调开启时，通过室内温度传感器获取室内温度，例如16°，根据空调内机的控制终端获取设定的空调终端输出温度，例如25°，使用该空调终端输出温度和室内温度计算温度变化量。
S42：根据温度变化量和室内热量，向空调控制终端发送第一风量调节消息，控制空调内机调节输出风量，使室内温度达到空调终端输出温度，其中，第一风量调节消息包括若干个风速自动调整区间。
具体地，根据室内热量和温度变化量，调节空调内机的输出风量，使室内温度达到空调终端输出温度。例如，在冬天需要制暖时，由于室内人员较多，室内机器开启的数量或者开启了地暖等，导致室内热量过高，则可通过发送第一风量调节消息，控制空调输出较小的输出风量，起到节省能源的作用；若在夏天需要制冷时，由于室内人员较多，室内机器开启的数量或者开启了地暖等，导致室内热量过高，则可通过发送第一风量调节消息，控制空调输出较大的输出风量，使室内温度尽快降低，提高室内人员的舒适程度。
优选地，可以预先将温度的变化随着时间变化的变化的曲线。通过当前时间，根据该变化曲线，通过第一风量调节消息的风速自动调整区间，调整该第一风量调节消息控制的输出风量。
可理解的，温度的变化时随着时间的变化而变化，因此该风速自动调整区间可为若干个，可为一个时间段的温度对应一个风速自动 调整区间。
S43：当室内温度达到空调终端输出温度时，则根据温度调节量和室内热量，生成并向空调控制终端发送第二风量调节消息，其中，第二风量调节消息包括若干个风速自动调整区间。
具体地，在室内温度达到空调终端输出温度时，无论是制冷或者制热，室内温度均与室外温度有一定差值，因此需要向空调控制终端发送第二风量调节消息，以维持室内温度持续处于空调终端输出温度。
进一步地，根据温度调节量和室内热量，生成并向空调控制终端发送第二风量调节消息。
优选地，通过温度随时间变化的变化曲线，将该变化曲线与第二风量调节消息相关联，使在不同的时间内，并通过根据当前时间，在第二风量调节消息中的风速自动调整区间中调整第二风量调节消息的输出风量。
可理解的，温度的变化时随着时间的变化而变化，因此该风速自动调整区间可为若干个，可为一个时间段的温度对应一个风速自动调整区间。
在一实施例，如图5所示，在步骤S43中，即当室内温度达到空调终端输出温度时，则根据温度调节量和室内热量，生成并向空调控制终端发送第二风量调节消息，具体包括如下步骤：
S431：当室内温度达到空调终端输出温度时，根据温度调节量，生成并发送的第二风量调节消息使室内温度维持于空调终端输出温度。
具体地，当开启空调并使室内温度达到空调终端输出温度时，需要将室内温度持续稳定于该空调终端输出温度，则需要根据温度调节量，通过生成并发送第二风量消息，输出较小的风量，使室内温度维持于空调终端输出温度。
优选地，在室内温度达到空调终端输出温度时，并将室内温度维持于空调终端输出温度时，可根据室外温度，从而调整靠近窗口的空调内机的输出风量，若空调处于制热状态，且通过室外光照传感器感应到室外阳光充足，可将控制靠近窗口的空调内机进一步减少风量，以达到进一步节省能源的效果；若空调处于制冷状态，且通过室外光照传感器感应到室外阳光充足，为了保证室内各个部分的温度均处于均衡状态，可控制靠近窗口的空调内机的输出温度以及输出风量。
进一步地，当室内温度达到空调终端输出温度时，通过空调控制终端降低空调内机水管内的水压或控制空调内机水管内的电磁阀关闭，使该水管内的水停止流动，起到增加水管的使用寿命以及节约了能耗的作用。
S432：若根据室内各个位置的室内热量检测出室内存在有低于或高于空调终端输出温度，则生成并发送的第二风量调节消息使低于或高于空调终端输出温度的位置的温度升高或降低。
具体地，由于时间的变化导致室外光线温度变化，或者室内人员的流动等因素导致室内温度的散热量产生变化，则根据室内各个位置的室内热量检测出室内存在有低于或高于空调终端输出温度，则生成并发送的第二风量调节消息使低于或高于空调终端输出温度的位置的温度升高或降低，自动增加空调的输出风量，使室内温度尽快恢复空调终端输出温度。
可理解的，室内热量是一个动态变化的过程，通过实时检测室内热量，在室内温度在空调的作用下处于稳定时，根据室内热量的变化，自动对空调输出的风量进行调整，从而减少室内温度变化的波动，避免了空调反复制动导致损耗电能，同时也能提升室内人员的舒适度。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二：
在一实施例中，提供一种自适应恒温空调系统，该自适应恒温空调系统与上述实施例中自适应恒温空调方法一一对应。如图6所示，该自适应恒温空调系统包括安装于室外的室外温度传感器1和室外光照传感器2，安装于室内的室内温度传感器3和红外传感器4。
室内温度传感器3分别安装于房间室内的上部、中部以及下部，用于检测室内各个位置的室内温度。在室内屋顶均匀安装有若干台空调内机6，空调内机6用于输出风量，以达到调节室内温度。本领域技术人员可以根据室内空间大小以及空调内机6的输出功率，确定安装空调内机6的数量。
空调内机6电连接并受控于空调控制终端5，空调内机6通过空调控制终端5调整输出风量的大小。空调控制终端5电连接于室外温度传感器1、室外光照传感器2、室内温度传感器3以及红外传感器4，空调控制器通过接收到上述传感器的信号，控制空调内机6的输出功率，从而控制空调内机6的输出风量。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自适应恒温空调方法，其特征在于，所述自适应恒温空调方法包括以下步骤：
S10：实时获取室内散热量和室内产热量；
S20：根据所述室内散热量和所述室内产热量计算温度调节量；
S30：获取室内各个位置室内热量；
S40：根据所述室内热量和所述温度调节量，生成并向空调控制终端发送风量调节消息，所述空调控制终端根据所述风量调节消息调节空调内机的输出风量。
2.如权利要求1所述的自适应恒温空调方法，其特征在于，步骤S10包括：
S11：实时获取室内温度和室外温度以及获取房间围护保温性能，并根据所述室内温度、所述室外温度以及所述房间围护保温性能计算所述室内散热量；
S12：实时获取室内热源的产热量，根据所述产热量计算所述室内产热量。
3.如权利要求1所述的自适应恒温空调方法，其特征在于，步骤S30包括：
S31：获取位于室内上部、中部以及下部的室内温度传感器的数据，得到上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据；
S32：统计所述上部室内温度数据、中部室内温度数据和下部室内温度数据，得到所述室内热量。
4.如权利要求1所述的自适应恒温空调方法，其特征在于，步骤S40包括：
S41：获取当前空调终端输出温度，并根据所述空调终端输出温度和所述室内温度计算温度变化量；
S42：根据所述温度变化量和所述室内热量，向所述空调控制终端发送第一风量调节消息，控制所述空调内机调节输出风量，使室内温度达到空调终端输出温度，其中，所述第一风量调节消息包括若干个风速自动调整区间；
S43：当所述室内温度达到所述空调终端输出温度时，则根据所述温度调节量和所述室内热量，生成并向所述空调控制终端发送第二风量调节消息，其中，所述第二风量调节消息包括若干个风速自动调整区间。
5.如权利要求4所述的自适应恒温空调方法，其特征在于，步骤S43包括：
S431：当所述室内温度达到所述空调终端输出温度时，根据所述温度调节量，生成并发送的所述第二风量调节消息使所述室内温度维持于所述空调终端输出温度；
S432：若根据室内各个位置的所述室内热量检测出室内存在有低于或高于所述空调终端输出温度，则生成并发送的所述第二风量调节消息使低于或高于所述空调终端输出温度的位置的温度升高或降低。
6.一种自适应恒温空调系统，其特征在于，所述自适应恒温空调系统包括：
安装于室外的室外温度传感器(1)和室外光照传感器(2)，安装于室内的室内温度传感器(3)和红外传感器(4)，所述室外温度传感器(1)、室外光照传感器(2)、室内温度传感器(3)和红外传感器(4)电连接于空调控制终端(5)，所述空调控制终端(5)还电连接于若干台空调内机(6)，所述空调控制终端(5)根据所述室外温度传感器(1)、室外光照传感器(2)、室内温度传感器(3)和红外传感器(4)的检测数据控制空调内机(6)的输出风量。
7.如权利要求6所述的自适应恒温空调系统，其特征在于，所述室内温度传感器(3)安装于室内的上部、中部和下部。
8.如权利要求6所述的自适应恒温空调系统，其特征在于，若干台所述空调内机(6)均匀安装于室内屋顶。
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