CN112987587A

CN112987587A - 一种建筑节能控制方法及其系统

Info

Publication number: CN112987587A
Application number: CN202110234658.9A
Authority: CN
Inventors: 张跃
Original assignee: HUNAN YUANKONG ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HUNAN YUANKONG ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2021-06-18

Abstract

一种建筑节能控制方法及其系统，其中控制方法包括：S101：将电器电源插座采用或改装成插座节能控制器；将空调开关采用或改装成空调节能控制器，且插座节能控制器与空调节能控制器均与节能控制主机进行无线通信；S102：通过人体感应和光感检测控制照明系统，所述光感检测通过检测环境亮度是否符合设定值要求控制灯的亮灭，在灯具支持调光接口的前提下根据环境亮度调节灯的功率进行补光；所述人体感应通过检测到是否有人进入目标区域控制灯的亮灭和亮度；还通过人体感应或温度检测控制空调的启闭。本发明还包括一种建筑节能控制系统。本发明能够有效管理节能，大大提高节能效果。

Description

一种建筑节能控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及建筑节能控制技术领域，特别是一种建筑节能控制方法及其系统。

背景技术

浪费用能的人为习主要包括：一上班空调温度直接设置23度左右，以为温度设得越低凉得越快，但之后不调；早上进入办公室就开灯，但是到了中午已经不需要开灯了，也还是开灯，直到下班；中途离开房间一段不短的时间，空调不会关闭。因此，对于设备过度使用，如空调设定温度超节能要求值、室内亮度值达到要求了也还开灯等这些情形，就会大大增加能耗。尤其是针对办公室、学校教室、会议室、展厅、过道、洗手间这些场所，用能量较大。

例如：空调是能耗大户，当前节能空间大。以下是一些浪费现象：①人走不关空调；②在非合理时段使用空调（如过渡季节可不开空调）；③夏天设置温度过低，冬天设置温度过高；④夏天温度还不是很高，冬天温度还不是很低就提前开启了空调；⑤长时间开门开窗开空调；⑥在不需要用空调的时段空调待机功耗高（例如一台柜机可能有70W待机功耗）。经测试发现：空调在制冷模式下，温度每降低1℃，能耗就会增加10%；在制热模式下，温度每升高1℃，能耗就会增加20%。因此，空调智能管控节能的意义重大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种节能效果显著的建筑节能控制方法及其系统。

本发明的技术方案是：

本发明之一种建筑节能控制方法，包括以下步骤：

S101：将电器电源插座采用或改装成插座节能控制器；将空调开关采用或改装成空调节能控制器，且插座节能控制器与空调节能控制器均与节能控制主机进行无线通信；

S102：通过人体感应和光感检测控制照明系统，所述光感检测通过检测环境亮度是否符合设定值要求控制灯的亮灭，在灯具支持调光接口的前提下根据环境亮度调节灯的功率进行补光；所述人体感应通过检测到是否有人进入目标区域控制灯的亮灭和亮度；还通过人体感应或温度检测控制空调的启闭。

进一步，还包括时段控制，控制方法包括以下步骤：

在办公区域的上班时段内，当节能控制主机检测到有人进入工作区域后，则启用上班工作模式，在上班时间内保持插座用电，若无人触发则一直处于断电状态；待设定的下班时间到后则切换至人体感应模式，只有检测到有人则开启所需电器，当设定时间内没检测到有人则关闭所有电器。

进一步，所述人体感应模式的延迟时间的每个节点能够独立配置。

进一步，所述照明系统的控制方法包括：

检测环境亮度，若检测到亮度小于设定值时给灯具通电，同时若灯具支持调光接口则自动无级调节灯的功率，按需补光；若检测到环境亮度超过设定值后则灭灯；

检测人的活动情况，检测到有人时高亮，一定时间后微亮或关灯。

进一步，所述空调的控制方法包括：当检测到预定时间内无人时，自动关闭空调；或者开启温度限制功能，当环境温室达到允许开空调温度时给空调供电，空调开机后限制房间温度的上、下限值，当检测到室内温度超过允许范围时，则自动关闭空调，待室内温度再达到允许开空调温度时再次给空调供电。

本发明之一种建筑节能控制系统，包括：

节能控制主机，用于将检测到的环境亮度信息、人体感应信息和室内温度信息中的至少一种与设定值进行比较，根据环境亮度信息判断环境亮度是否符合设定值要求来发送控制指令给插座节能控制器，以控制灯的亮灭，在灯具支持调光接口的前提下根据环境亮度调节灯的功率进行补光；根据人体感应信息发送控制指令给插座节能控制器和空调节能控制器，以控制相应电器的启闭；以及根据温度信息是否符合设定值要求来发送控制指令给空调节能控制器，来控制空调关闭。

插座节能控制器，用于接收节能控制主机发送的控制指令信息，并根据设定时段进行供电或断电；

空调节能控制器，用于接收节能控制主机发送的控制指令信息，并根据设定时段进行供电或断电。

进一步，所述节能控制主机还用于通过设定时段，分为上班工作模式和人体感应模式，上班工作模式下的插座节能控制器和空调节能控制器处于供电状态；人体感应模式下的插座节能控制器和空调节能控制器根据是否有人活动进行供电或断电。

进一步，所述节能控制主机与控制终端进行无线通信，控制终端用于远程控制电器的通断，以及对空调在夏季和冬季的开关温度进行设置；还用于查询空调的实时功率和能耗数据。

进一步，所述插座节能控制器和空调节能控制器上设有用于进行强制通断电的按键。

本发明的有益效果：

（1）通过将电器电源插座采用或改装成插座节能控制器；将空调开关采用或改装成空调节能控制器，且插座节能控制器与空调节能控制器均与节能控制主机进行无线通信，能够实现照明、空调等电器的自动通断控制，大大提高智能化水平，节约用电；

（2）通过检测环境亮度信息和人体感应信息来控制照明，和传统LED灯相比，预计直接节省50%~60%的电能；

（3）通过检测人体感应信息和温度信息来控制空调用电，能够有效管理节能，提高节能效果；

（4）通过进行时段控制，可设置多个时间段的控制方案，如年时区选择，设置多个时区，依据不同气候选择夏季或冬季模式，可配置一周内7天每一天都采用不同的日方案，的从而有效管理节能。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

一种建筑节能控制方法，包括以下步骤：

S101：将电器电源插座采用或改装成插座节能控制器；将空调开关采用或改装成空调节能控制器，且插座节能控制器与空调节能控制器均与节能控制主机进行无线通信。

具体地，本实施例中，节能控制主机自带人体感应传感器和温度传感器，内置上下行两路无线通讯模块，且带时间芯片，可以设定在限定时段的通断电控制。控制策略依据时段、人体感应的结果控制照明系统和插座节能控制器、空调节能控制器的自动开关，以实现节能控制目标。优选地，节能控制主机与空调节能控制器、插座节能控制器均采用点对点无线通讯，以实现对室内电器的节能智能控制。

本实施例中，空调节能控制器主要针对分体空调的控制，具备以下功能：

①人体检测：接收节能控制主机的人体红外检测结果和温度检测结构，实现智能控制；

②时段控制：根据设定段进行供电或断电；特殊情况下可强制通断电；

③内置继电器：可保证绝对的有效控制，同时断电后可节省空调待机功耗；

④通讯方式：无线通讯。

本实施例中，插座节能控制器具备以下功能：

①人体检测：接收节能控制主机的人体红外检测结果，实现智能控制；

③内置继电器，可保证绝对的有效控制，同时断电后可节省办公设备待机功耗；

④通讯方式：无线通讯。

本实施例中，对于照明系统的控制，节能控制主机可直接控制，也可额外设置灯感应控制器，且灯感应控制器与节能控制主机无线通信。例如：若设置灯感应控制器，则灯感应控制器可包括光感传感器和无极调光模块。本实施例也可采用节能控制主机直接控制照明系统，在节能控制主机内除了内置人体感应传感器外，还设有光感传感器和无极调光模块，从而简化结构，实现灯光的亮度调节。对于办公室而言，可直接采用节能控制主机控制照明系统，因为每个办公室的空间较小；若有多个空间需要分别照明，如对于住宅区而言，需要在卧室、大厅、阳台分别照明，就可单独在各个区域设置安装灯感应控制器，由节能控制主机统一控制，且可单灯自动控制，即不同区域的灯可独立控制。节能控制主机优选安装于天花板上，以便于控制照明系统，且能准确进行人体红外检测。

本实施例中，插座节能控制器和空调节能控制器支持超功率检测，用电器超过设定功率后将自动断电一定的设定时间，如5分钟，以守卫用电安全。

S102：包括时段控制、照明控制和空调控制的步骤。

以下以办公室区域为例进行具体说明：

（一）时段控制：

在上班时间，当节能控制主机的人体感应传感器检测到有人进入房间后，将启用今天的上班工作模式（若今天没人触发则一直断电），在上班时间内保持插座用电；到了下班时间将切换到人体感应模式，当一定时间T（T可配置）没检测到人将关闭所有电器。

本实施例的时段表以周为循环周期，分为工作日和休息日两套控制方案，休息日和工作日是星期几可配置。例如：周一至周五期间，上班时间是上午8:00~下午6:00，一旦检测到有人进来，则启动今天的上班工作模式，保证插座用电，且上班期间即使检测到室内没人，也仍旧保持插座用电，直至下班。下班时间到后，改为人感应模式，例如有的人晚上可能需要加班，也可能晚上公司没人，只要检测到有人，则可开启所需电器，若一直检测到没人，设定时间到后，则自动关闭所需电器。而周六和周日期间通常为休息时间，可根据企业内部需求进行设定，例如周六是公司强制加班，则启用上班工作模式，若不强制加班，有的人自己想加班，则可启用人体感应模式。

另外，人体感应模式延迟时间的每个节点可以独立配置，例如：周日白天6点到12点延迟时间是60分钟，12点到14点延迟时间是120分钟。通过设置延迟时间节点可控，可以进一步提高节能效果。例如：周日检测到有人离开后，延迟60分钟再关闭所需电器。

（二）照明控制：

本实施例中，若在一定时间内没检测到人则会自动关闭灯光，该延迟时间是独立可配置；也可开启光感检测功能，光线足够亮时可自动关闭灯光。具体为：

（1）在环境亮度不足时按需补充亮度：采用节能控制主机的光感传感器检测环境亮度，由节能控制主机经无极调光模块自动无级调节灯的功率，按需补光；即自然光的亮度不同，灯的工作功率不同，从而按需补光。

（2）自然光足够时关灯：采用光感传感器检测环境亮度，当环境亮度超过设定值后灭灯；

（3）有人时高亮，无人时微亮或关灯：采用人体感应传感器检测人的活动情况，有人时高亮，一定时间后微亮。例如：可选支持无人时前半夜微亮、后半夜关灯（但巡查人员经过仍会短时亮灯）。高亮和微亮的亮度可采用无极调节，可细分不同场合的亮度不同。

（4）特殊情况下有可强制开灯或关灯：通过红外通讯修改工作模式可修改参数。

（5）可支持晚上人工关灯后，自动跟随关闭所有用电器。

上述方案具有以下优点：①早上和傍晚均有长时间的暗亮时段，灯具平均以40%的功率工作，比传统方式节省了60%的能源，如果无人自动关灯时平均功率更低；②靠窗户的位置光线比较好，需亮灯的时间较短，传统模式只能整条线路一起控制开，有一个位置光线不足就要全开，而本实施例可以单灯自动控制，有效减少能源浪费；③长时间无人时可按需配置微亮时间或关灯，微亮可以以30%功率工作，有时经过时才会临时以高功率工作，平均节省约50%电能；④后半夜无人时可自动灭灯，同时不影响安保人员的巡查工作，预计节能95%的电能；⑤自动控制节省人工管理成本；灯具长时间以小功率运行，发热量少光衰小，预计可提高LED灯1倍的寿命，减少灯具更换成本。

以下为照明方式的一个优选实施例：

办公楼应用演示：

时段	运行状态
		6:00~8:00	逐渐天亮，检测到有人时自动高亮20秒，然后微亮10分钟，之后转为人体感应模式
8:00~18:00	仅自然光不足的地方（非窗户附近）检测到有人时自动高亮20秒，然后微亮10分钟
		18:00~23:00	天黑后检测到有人时自动高亮20秒，然后微亮10分钟
23:00~6:00	有人时高亮20秒，无人时灭灯，供安定人员巡逻用

小结：和传统LED灯相比，预计直接节省50%~60%的电能。

（三）空调控制：

当节能控制主机的人体感应传感器检测到长时间无人时，将控制空调节能控制器自动关闭空调，又或开启温度限制功能，房间空调温度可进行上、下限设定，超范围关空调；如当节能控制主机的温度传感器检测到室内温度超过允许范围时，将自动关闭空调。这样，能够防止夏天温度设定过低，冬天设定温度过高;当房间温度未达到开机温度时空调是断电状态开不了机,可防止过渡季节提早使用空调，有效管理节能。

本发明通过对时段、照明和空调的控制方式，能够有效管理节能，大大提高节能效果。另外，所有的智能控制均可远程临时强制控制，例如强制无人时也要保持通电。插座节能控制器和空调节能控制器上还设有按键，可供临时申请强制通电或断电。

Claims

1.一种建筑节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的建筑节能控制方法，其特征在于，还包括时段控制，控制方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的建筑节能控制方法，其特征在于，所述人体感应模式的延迟时间的每个节点能够独立配置。

4.根据权利要求1或2或3所述的建筑节能控制方法，其特征在于，所述照明系统的控制方法包括：

检测环境亮度，若检测到亮度小于设定值时，给灯具通电，同时若灯具支持调光接口则自动无级调节灯的功率，按需补光；若检测到环境亮度超过设定值后则灭灯；

5.根据权利要求1或2或3所述的建筑节能控制方法，其特征在于，所述空调的控制方法包括：当检测到预定时间内无人时，自动关闭空调；或者开启温度限制功能，当环境温室达到允许开空调温度时给空调供电，空调开机后限制房间温度的上、下限值，当检测到室内温度超过允许范围时，则自动关闭空调，待室内温度再次达到允许开空调温度时再次给空调供电。

6.一种建筑节能控制系统，其特征在于，包括：

节能控制主机，用于将检测到的环境亮度信息、人体感应信息和室内温度信息中的至少一种与设定值进行比较，根据环境亮度信息判断环境亮度是否符合设定值要求来发送控制指令给插座节能控制器，以控制灯的亮灭，在灯具支持调光接口的前提下根据环境亮度调节灯的功率进行补光；根据人体感应信息发送控制指令给插座节能控制器和空调节能控制器，以控制相应电器的启闭；以及根据温度信息是否符合设定值要求来发送控制指令给空调节能控制器，来控制空调关闭；

7.根据权利要求1或2或3所述的建筑节能控制系统，其特征在于，所述节能控制主机还用于通过设定时段，分为上班工作模式和人体感应模式，上班工作模式下的插座节能控制器和空调节能控制器处于供电状态；人体感应模式下的插座节能控制器和空调节能控制器根据是否有人活动进行供电或断电。

8.根据权利要求1或2或3所述的建筑节能控制系统，其特征在于，所述节能控制主机与控制终端进行无线通信，控制终端用于远程控制电器的通断，以及对空调在夏季和冬季的开关温度进行设置；还用于查询空调的实时功率和能耗数据。

9.根据权利要求1或2或3所述的建筑节能控制系统，其特征在于，所述插座节能控制器和空调节能控制器上设有用于进行强制通电的按键。