CN112797571A - 一种智能新风系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能新风系统及其控制方法，新风系统运行时根据室内空气中二氧化碳浓度来确定新风系统的新风送风量，并根据新风系统刚运行时的室内空气温度、新风系统的送风口处的空气温度、室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量和预设热量变化公式计算室内房间在通风时间段内变化的热量，控制空调根据所述变化的热量对应的目标调节温度对室内空气温度进行快速调节和控制新风系统以室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量运行，使室内空气温度快速处于目标调节温度附近，用户不会感觉忽冷或忽热，大大提高了用户的舒适性体验。

Description

一种智能新风系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及新风系统技术领域，具体地说是一种智能新风系统及其控制方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对新风的需求越来越强烈，尤其是在雾霾天或者外面空气不好的情况下，新风系统将室外的空气进行净化处理后引入进室内，利用室内外的压力差将室内的污浊空气排出，以达到净化室内空气的目的，给人们一个舒适的生活环境。
然而，在炎热的夏季或者寒冷的冬季，用户通常需要空调运行以调节室内温度，现有的新风系统与空调往往独立工作，没有相应的联动控制技术，空调运行时如果长时间开启新风系统，就会造成室内空调用电能耗大量浪费，如果每隔一段时间开启新风系统，由于室外新风的空气温度与室内空气温度相差较大，即使新风进行热交换处理，进入室内后还是会造成室内热量短时间内发生突然变化，从而导致短时间内室内空气温度快速升高或降低，尤其是空间较大的房间，而空调由于距离新风系统的送风口较远，短时间内检测的空调附近的室内空气温度与真实的室内平均空气温度偏差较大，这会造成空调不能在短时间内快速使室内空气温度处于目标调节温度附近，从而使用户感觉忽冷或忽热，影响了用户的舒适度体验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种智能新风系统及其控制方法，目的在于克服现有空调在新风系统每隔一段时间运行时不能快速调整室内空气温度从而使用户在短时间内感觉忽冷或忽热的缺陷。
为此，本发明采用如下的技术方案： 一种智能新风系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、在空调运行后，实时检测室内空气温度、新风系统的送风口处的空气温度和室内空气中二氧化碳的浓度，获取空调的目标调节温度和空调刚运行时的时间点；
步骤2、根据空调刚运行时的时间点、预设间隔时间和预设新风系统工作时间确定多个新风系统的通风时间段，所述预设新风工作时间小于预设间隔时间，
步骤3、监测当前时间是否处于通风时间段内；
步骤4、在当前时间刚处于通风时间段内时，将通风时间段的起始时间点设为第一时间点，获取第一时间点的室内空气温度和第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度和第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度；
步骤5、根据预设的二氧化碳的浓度与新风送风量的对应关系确定所述第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量；
步骤6、根据第一时间点的室内空气温度、第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度、第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量和预设热量变化公式计算室内房间在通风时间段内变化的热量；
步骤7、根据预设的变化的热量与目标调节温度差值的对应关系确定所述室内房间在通风时间段内变化的热量所对应的目标调节温度差值；
步骤8、根据目标调节温度和目标调节温度差值变更所述空调的目标调节温度，控制空调在通风时间段内根据所述变更的目标调节温度对室内空气温度进行调节，控制新风系统在通风时间段内以第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量运行；
步骤9、在当前时间不处于通风时间段内时，控制空调根据目标调节温度对室内空气温度进行调节，控制新风系统关闭。
进一步地，所述预设热量变化公式为：
Q=c×N×s×ρ×（T1-T2）；
Q-室内房间在通风时间段内变化的热量, s-通风时间段的时长，c-空气的比热容，N-第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量，ρ-空气密度，T1-第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度，T2-第一时间点的室内空气温度。
本发明的有益效果是：在空调运行后每隔一段时间控制新风系统运行，并根据新风系统刚运行时的室内空气温度、新风系统的送风口处的空气温度、室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量和预设热量变化公式计算室内房间在通风时间段内变化的热量，控制空调根据所述变化的热量对应的目标调节温度对室内空气温度进行快速调节和控制新风系统以室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量运行，使室内空气温度快速处于目标调节温度附近和用户不会感觉忽冷或忽热，大大提高了用户的舒适性体验。
附图说明
图1为智能新风系统的硬件连接示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细阐述。
如图1所示，本实施例提供了一种智能新风系统，包括新风系统、空调、第一温度传感器、第二温度传感器、二氧化碳传感器和智能控制器，新风系统为管道式新风系统、壁挂式新风系统或落地式新风系统，第一温度传感器安装在空调所在房间内，用于检测室内空气温度，第二温度传感器安装在新风系统的送风口处，用于实时检测新风系统的送风口处的空气温度，二氧化碳传感器安装在空调所在房间内，用于检测室内空气中二氧化碳的浓度，空调的目标调节温度由用户通过遥控器或空调控制面板设置，智能控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器、新风系统、二氧化碳传感器、空调电连接，用于分别控制空调与新风系统的工作。
在上述智能通风系统的结构基础上，本实施例还提供一种智能新风系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、在空调运行后，实时检测室内空气温度、新风系统的送风口处的空气温度和室内空气中二氧化碳的浓度，获取空调的目标调节温度和空调刚运行时的时间点。
具体地，室内空气温度通过第一温度传感器检测得出，新风系统的送风口处的空气温度通过第二温度传感器检测得出，室内空气中二氧化碳的浓度通过二氧化碳传感器检测得出，空调将刚运行时的时间点、运行模式和目标调节温度发送至智能控制器，第一温度传感器、第二温度传感器、二氧化碳传感器和空调实时将检测的数据发送至智能控制器，智能控制器存储上述信息及对应的时间点。
步骤2、根据空调刚运行时的时间点、预设间隔时间和预设新风系统工作时间确定多个新风系统的通风时间段，所述预设新风工作时间小于预设间隔时间。
具体地，在空调运行后，每隔一段时间开启新风系统，并根据预设间隔时间和新风系统工作时间确定新风系统的通风时间段，例如，预设间隔时间为20min，预设新风系统工作时间为5min，空调刚运行的时间点为9:00:00,则通风时间段分别为9:20:00～9:25:00、9:40:00～9:45:00、10:00:00～10:00:05等。
步骤3、监测当前时间是否处于通风时间段内，在当前时间不处于通风时间段时，控制新风系统关闭，控制空调正常运行，即根据目标调节温度对室内空气温度进行调节。
步骤4、在当前时间刚处于通风时间段内时，将通风时间段的起始时间点设为第一时间点，获取第一时间点的室内空气温度和第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度和第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度。
步骤5、根据预设的二氧化碳的浓度与新风送风量的对应关系确定所述第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量。
具体地，室内空气中二氧化碳的浓度越高，新风系统的新风送风量也越高，二氧化碳的浓度越低，新风系统的新风送风量也越低，根据上述对应关系，预设的二氧化碳的浓度与新风送风量的对应关系可通过大量的试验分析得出，也可通过理论计算分析得出。
步骤6、根据第一时间点的室内空气温度、第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度、第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量和预设热量变化公式计算室内房间在通风时间段内变化的热量，所述预设热量变化公式为：
Q=c×N×s×ρ×（T1-T2）；
Q-室内房间在通风时间段内变化的热量, s-通风时间段的时长，c-空气的比热容，N-第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量，ρ-空气密度，T1-第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度，T2-第一时间点的室内空气温度。
具体地，对于室内房间而言，由于太阳光的辐射强度、室外温度等环境因素短时间内不会发生明显变化，室内房间热量的突然变化主要是由新风系统送入的低温或高温的新鲜空气引起的，本实施例中在新风系统运行时，创造性根据新风系统刚运行时的室内空气温度、新风系统的送风口处的空气温度、室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量和预设热量变化公式计算室内房间在通风时间段内变化的热量，并控制空调根据变化的热量对应的目标调节温度对室内空气温度进行快速调节，从而使室内空气温度快速处于目标调节温度附近且短时间内室内不同区域分布较为均匀。
步骤7、根据预设的变化的热量与目标调节温度差值的对应关系确定所述室内房间在通风时间段内变化的热量所对应的目标调节温度差值。
具体地，室内房间在通风时间段内变化的热量越大，目标调节温度差值越大，室内房间在通风时间段内变化的热量越小，目标调节温度差值越小，预设的变化的热量与目标调节温度差值的对应关系可通过大量的试验分析得出，不同的变化的热量对应不同的目标调节温度差值，其中，变化的热量为正时，目标调节温度差值对应为正值，变化的热量为负时，目标调节温度差值对应为负值，例如,变化的热量≥100J时，目标调节温度差值为2°C,50J≤变化的热量＜100J时，目标调节温度差值为1°C, 0J≤变化的热量＜50J时，目标调节温度差值为0.5°C, -50J≤变化的热量＜0J时，目标调节温度差值为-0.5°C，-100J≤变化的热量＜-50J时，目标调节温度差值为-1°C，变化的热量≤-100J，目标调节温度差值为-2°C。
预设的变化的热量与目标调节温度差值的对应关系还可通过理论计算公式计算得出，该理论计算公式为：
△T= Q/(c*m) +k；
△T -目标调节温度差值，c-空气的比热容，m-空调所在房间室内空气的质量，Q-室内房间在通风时间段内变化的热量，k-常值。
步骤8、根据目标调节温度和目标调节温度差值变更所述空调的目标调节温度，控制空调在通风时间段内根据所述变更的目标调节温度对室内空气温度进行调节，控制新风系统在通风时间段内以第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量运行，该通风时间段空调在新风系统工作时快速运行以使室内空气温度快速处于目标调节温度附近。
具体地，目标调节温度差值主要用于变更空调的目标调节温度，变更后的目标调节温度为用户设置的空调的目标调节温度与目标调节差值之差，夏季空调制冷运行时，新风系统的送风口处的空气温度会大于室内空气温度，变化的热量为正值，新风系统运行时进入室内的热量短时间内明显变多，此时空调应加大制冷功率运行，即调低目标调节温度运行，冬季空调制热运行时，新风系统的送风口处的空气温度会小于室内空气温度，变化的热量为负值，新风系统运行时进入室内的冷量短时间内明显变多，此时空调应加大制热功率运行，即调高目标调节温度运行。
步骤9、在当前时间不处于通风时间段内时，控制空调根据目标调节温度对室内空气温度进行调节，即空调按照原有工作模式运行，控制新风系统关闭。
本发明的保护范围并不局限于上述描述，任何在本发明的启示下的其它形式产品，不论在形状或结构上作任何改变，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能新风系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在空调运行后，实时检测室内空气温度、新风系统的送风口处的空气温度和室内空气中二氧化碳的浓度，获取空调的目标调节温度和空调刚运行时的时间点；
步骤2、根据空调刚运行时的时间点、预设间隔时间和预设新风系统工作时间确定多个新风系统的通风时间段，所述预设新风工作时间小于预设间隔时间，
步骤3、监测当前时间是否处于通风时间段内；
步骤4、在当前时间刚处于通风时间段内时，将通风时间段的起始时间点设为第一时间点，获取第一时间点的室内空气温度和第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度和第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度；
步骤5、根据预设的二氧化碳的浓度与新风送风量的对应关系确定所述第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量；
步骤6、根据第一时间点的室内空气温度、第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度、第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量和预设热量变化公式计算室内房间在通风时间段内变化的热量；
步骤7、根据预设的变化的热量与目标调节温度差值的对应关系确定所述室内房间在通风时间段内变化的热量所对应的目标调节温度差值；
步骤8、根据目标调节温度和目标调节温度差值变更所述空调的目标调节温度，控制空调在通风时间段内根据所述变更的目标调节温度对室内空气温度进行调节，控制新风系统在通风时间段内以第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量运行。
2.根据权利要求1所述的智能新风系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：
步骤9、在当前时间不处于通风时间段内时，控制空调根据目标调节温度对室内空气温度进行调节，控制新风系统关闭。
3.根据权利要求1或2所述的智能新风系统的控制方法，其特征在于，所述预设热量变化公式为：
Q=c×N×s×ρ×（T1-T2）；
Q-室内房间在通风时间段内变化的热量, s-通风时间段的时长，c-空气的比热容，N-第一时间点的室内空气中二氧化碳的浓度所对应的新风送风量，ρ-空气密度，T1-第一时间点的新风系统的送风口处的空气温度，T2-第一时间点的室内空气温度。
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