CN111197774A - 一种高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法 - Google Patents

Abstract

一种高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法，中央烟道系统包括安装在不同楼层的吸油烟机，每台吸油烟机的出风口均通过各自的烟管与公用烟道相连通，在烟管上安装有风机流量检测模块，其流量分配控制方法通过计算当前流量与目标流量的偏差，确定初始调整量和进一步调整量，并估算调整加速补偿量后计算新的调整变化量，补偿电机调整，直到流量在目标范围内。本发明的优点在于：该高层楼宇的流量分配控制方法通过变频换挡等方式降低部分高层大风量的转速或者档位，增加低层阻力较大吸油烟机的转速或者档位，实现有效风量的基本保障。消除不同楼层排烟效果的差异，且通过室内吸油烟机的变频或者换挡控制，控制过程较为高效、节能，损耗较少。

Description

一种高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法

技术领域

本发明涉及一种中央烟道系统，尤其是涉及一种高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法。

背景技术

目前，城市新建楼盘楼层普遍越来越高，且以工程精装修为主，高层住宅大多采用室内吸油烟机、烟管、止回阀和公共烟道相连，使厨房中的油烟通过室内的有动力吸油烟机经过烟管排到公共烟道当中。高层公用烟道由于出口一般设置在顶部，用户家吸油烟机的开关情况会影响系统出口阻力，烟道距离增加会导致沿程损失增加，楼上吸油烟机排烟会导致楼下排烟阻力增加，使得公共烟道中压力分布极不均匀，一般是高层排烟效果好，底层压力大排烟效果差，特别是在烹饪高峰期，底层的排烟效果更差。然而，公用烟道通道截面积一般由建筑设计规范定义好了，在烟道通道面积无法增加的情况下一味增加风量会导致烟道阻塞，增加整个烟道系统的流速和噪音。

虽然，现有技术中公开有通过阀的控制将不同楼层的排烟风量控制在一定范围内的方案，但这种方案实质是高层通过增加阀片的局部阻力代替烟道长度产生的沿程阻力，最终实现不同烟机出风口到顶端总的阻力系统的均衡。可见，这类控制方法通过出口增加阻力实现均衡调节流量，能耗相对较大，不够高效、节能。综上所述，有待对现有的高层楼宇的吸油烟机流量分配控制方法作进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术，提供一种能实现有效风量的基本保障且控制过程节能、高效的高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法，所述中央烟道系统包括安装在不同楼层的吸油烟机，每台吸油烟机的出风口均通过各自的烟管与公用烟道相连通，在所述烟管上安装有风机流量检测模块，其特征在于：预先设定吸油烟机目标流量Q_L在目标范围[Q_X,Q_d]以内，所述流量分配控制方法包括如下步骤：

①、任意吸油烟机开机，并以默认转速或者档位运行；

②、通过风机流量检测模块检测并计算当前流量，并计算对应吸油烟机的电机转速；

③、计算当前流量Q_m与调整目标流量的偏差△Q＝Q_L-Q_m，及确定变频或者换档位实现的转速初始调整量F₁＝k₁×(△Q/Q_L)；

④、估算转速调整可能引起的烟道总体排烟变化导致的流量变化的有关调整量F₂＝k₂×(Q_L/Q_m)；

⑤、进行第一步调整变化量△F＝F₁+F₂；

⑥、驱动电机转速调整；

⑦、根据步骤④调整驱动△t时间间隔后刷新流量值Q_m+1，确定流量变化率(Q_m+1-Q_m)/△t，然后估算出调整加速补偿F₃＝k₃×(Q_m+1-Q_m)/△t；

⑧、计算新的调整变化量△F＝F₁+F₃，补偿电机调整；

⑨、重复步骤②～⑧直到流量在目标范围内；

其中，k₁为转速-流量相似换算修正系数，k₂为当前流量变化可能引起的烟道阻力变化进而影响吸油烟机整体流量有关系数，k₃为调整过程中难以预估的其他用户开关机变化等情况下实际流量突变修正有关的系数。

优选地，所述的风机流量检测模块为流速检测模块或者压力检测模块。

吸油烟机的电机转速可以通过多种方式进行计算，优选地，步骤②通过风机转速光电或者电磁检测或者反电动势计算吸油烟机的电机转速。

进一步优选，记录用户流量调整后的转速或者档位作为下次运行的预设值。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该高层楼宇的流量分配控制方法利用吸油烟机出口端带的流速或者压力检测模块，探测当前吸油烟机实际流量或者出口压力情况，决定是否提高或者降低当前吸油烟机电机转速或者档位实现流量控制，整个控制方法能实现有效风量的基本保障、消除不同楼层排烟效果差异，且通过室内吸油烟机的变频或者换挡控制，控制过程较为高效、节能，损耗较少。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的吸油烟机及烟管的结构示意图；

图3为本发明实施例的从机的风机转速控制流程图；

图4为本发明实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图4所示，本实施例的中央烟道系统包括安装在不同楼层的吸油烟机1，每台吸油烟机1的出风口均通过各自的烟管2与公用烟道3相连通，在烟管2上安装有风机流量检测模块4，风机流量检测模块4可以采用流速检测模块或者压力检测模块。预先设定吸油烟机1的目标流量Q_L在目标范围[Q_X,Q_d]以内，本实施例的流量分配控制方法包括如下步骤：

①、任意吸油烟机开机，并以默认转速或者档位运行；

②、通过风机流量检测模块检测并计算当前流量，并计算对应吸油烟机的电机转速；

③、计算当前流量Q_m与调整目标流量的偏差△Q＝Q_L-Q_m，及确定变频或者换档位实现的转速初始调整量F₁＝k₁×(△Q/Q_L)；

④、估算转速调整可能引起的烟道总体排烟变化导致的流量变化的有关调整量F₂＝k₂×(Q_L/Q_m)；

⑤、进行第一步调整变化量△F＝F₁+F₂；

⑥、驱动电机转速调整；

⑦、根据步骤④调整驱动△t时间间隔后刷新流量值Q_m+1，确定流量变化率(Q_m+1-Q_m)/△t，然后估算出调整加速补偿F₃＝k₃×(Q_m+1-Q_m)/△t；

⑧、计算新的调整变化量△F＝F₁+F₃，补偿电机调整；

⑨、重复步骤②～⑧直到流量在目标范围内；

其中，k₁为转速-流量相似换算修正系数，k₂为当前流量变化可能引起的烟道阻力变化进而影响吸油烟机整体流量有关系数，k₃为调整过程中难以预估的其他用户开关机变化等情况下实际流量突变修正有关的系数。

上述步骤②通过风机转速光电或者电磁检测或者反电动势计算吸油烟机的电机转速。

此外，记录用户流量调整后的转速或者档位作为下次运行的预设值。

综上可见，本实施例的流量分配控制方法的室内吸油烟机采用多档位可调的电机、变频或者直流调速电机通过压力或者流量传感器采集烟道出口端数据，智能地将室内吸油烟机的实际风量控制在一定范围内(减少高层吸油烟机的风量，从而减少系统阻力，增加低层吸油烟机的风量，进而保证各层用户油烟吸干净的同时又减少了风噪和高层通畅低层容易堵塞的问题)，进一步可以同烟道吸油烟机云端组网，增加云端分配协调算法，根据开机率协调实际风量的当前运行范围，在小开机率情况下提升各个用户家吸油烟机的设计风量，在高开机率的情况下优先保证排烟风量的均衡性，通过变频换挡等方式降低部分高层大风量的转速或者档位，增加低层阻力较大吸油烟机的转速或者档位，实现有效风量的基本保障。消除不同楼层排烟效果的差异。

Claims (4)

1.一种高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法，所述中央烟道系统包括安装在不同楼层的吸油烟机(1)，每台吸油烟机(1)的出风口均通过各自的烟管(2)与公用烟道(3)相连通，在所述烟管(2)上安装有风机流量检测模块(4)，其特征在于：预先设定吸油烟机目标流量Q_L在目标范围[Q_X,Q_d]以内，所述流量分配控制方法包括如下步骤：

①、任意吸油烟机开机，并以默认转速或者档位运行；

②、通过风机流量检测模块检测并计算当前流量，并计算对应吸油烟机的电机转速；

③、计算当前流量Q_m与调整目标流量的偏差△Q＝Q_L-Q_m，及确定变频或者换档位实现的转速初始调整量F₁＝k₁×(△Q/Q_L)；

④、估算转速调整可能引起的烟道总体排烟变化导致的流量变化的有关调整量F₂＝k₂×(Q_L/Q_m)；

⑤、进行第一步调整变化量△F＝F₁+F₂；

⑥、驱动电机转速调整；

⑦、根据步骤④调整驱动△t时间间隔后刷新流量值Q_m+1，确定流量变化率(Q_m+1-Q_m)/△t，然后估算出调整加速补偿F₃＝k₃×(Q_m+1-Q_m)/△t；

⑧、计算新的调整变化量△F＝F₁+F₃，补偿电机调整；

⑨、重复步骤②～⑧直到流量在目标范围内；

其中，k₁为转速-流量相似换算修正系数，k₂为当前流量变化可能引起的烟道阻力变化进而影响吸油烟机整体流量有关系数，k₃为调整过程中难以预估的其他用户开关机变化等情况下实际流量突变修正有关的系数。

2.根据权利要求1所述的高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法，其特征在于：所述的风机流量检测模块(4)为流速检测模块或者压力检测模块。

3.根据权利要求1所述的高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法，其特征在于：步骤②通过风机转速光电或者电磁检测或者反电动势计算吸油烟机的电机转速。

4.根据权利要求1或2或3所述的高层楼宇中央烟道系统的流量分配控制方法，其特征在于：记录用户流量调整后的转速或者档位作为下次运行的预设值。

Images