CN113154579A - 一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，通过在空调系统中安装等离子体空气消杀装置来杀灭和过滤经空调系统循环的空气中的细菌、病毒和悬浮微粒，并通过在相应监测点位布置空气参数监测传感器，实时监测室内外空气参数、送风和回风空气参数，从而调整空调系统运行状态，从而将室内空气参数维持在所需要的范围内。通过建立平疫一体化控制方法，使得空调系统能够适应不同空调季节以及有疫情传播时的要求，从而同时满足室内人员的热舒适性需求和健康需求。此外，通过与网络化监测系统的协同工作，平疫一体化控制方法使得空调系统可以进一步实现通风空调系统的节能高效运行。
Description
技术领域
本发明涉及通风空调领域，具体涉及一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法。
背景技术
通风空调系统作为现代建筑的重要组成部分，其性能和运行方式直接影响着建筑室内环境的优劣，进而影响室内人员的健康和舒适性。通风空调系统的控制方法应同时兼顾室内人员的健康需求、热舒适性需求和建筑节能需求。
通风空调系统作为人为调节建筑内部环境的重要一环，其运行控制应以满足人体健康和热舒适性需求为前提，进而实现系统安全节能运行。当前，大多数空调系统的控制方法都建立在仅满足热舒适性的基础之上，而忽略了室内人员或物体产生的污染物经空气传播所带来的后果，这一问题重要性在疫情期间进一步被放大。此外，对于高大空间的公共场所，即使考虑对污染物的调控也不免需要引入大量的室外新风，一方面，这一举措在兼顾室内的热舒适性的同时将大幅度提升建筑能耗；另一方面，当室外空气中悬浮颗粒物浓度因天气、地理位置等因素的影响升高时，直接引入室外新风也是不可取的。因此，寻求一种兼顾平时与环境要求的、能够协调室内人员健康需求、热舒适性需求及空调系统节能需求的空调系统控制方法是极具意义的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术中存在的问题，提出了一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，布置空气消杀装置，通过利用等离子体实现空气的净化消杀；布置空气参数监测传感器，将监测数据上传至云平台，通过制定在不同空调季节和判断是否疫情期间的条件下的控制方法，依据室内环境实时监测数据实现平疫一体化控制要求。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述空气消杀装置包括：初效过滤网、电离单元和集尘单元；气流依次通过初效过滤网、电离单元和集尘单元；所述空气消杀装置安装在空调机组内或送风管道内，安装时可以采用多个空气消杀装置组合的形式。使其在正常工作的同时带来较低的风阻且便于维护和清理。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述空气参数监测传感器布置的位置包括回风管内、空气消杀装置安装位置上下游、新风管内、室外环境和室内环境。将监测数据传输至云平台，实现对室内外环境及空调系统内温度、湿度、二氧化碳浓度和PM2.5浓度等空气参数以及空调运行状况的实时监测，进而为分析建筑室内环境变化特性和改进控制方法等提供数据支撑。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述空气消杀装置工作过程如下：初效过滤过程：过滤通过空气消杀装置的空气中的花粉、飞虫、大粒径悬浮颗粒，以提升空气净化装置对细菌、病毒和小粒径悬浮颗粒的消杀和过滤效率。微尘充电过程：经过初效过滤过程之后的空气中的微粒在等离子体中充电，同时空气中的细菌和病毒等微生物在此过程中被灭活；集尘区吸附过程：经过微尘充电过程的微粒和细菌病毒的遗骸，在蜂窝状集尘区的极强电场力的作用下被吸附；集尘区二次消杀过程：利用紫外线短波对被吸附于集尘区的微粒和细菌病毒的遗骸进行二次消杀。
为了对本技术方案进行进一步补充，所述控制方法如下：
S1：根据建筑所在地区和建筑实际需求将一年划分三个空调季：供热季、供冷季和过渡季,控制器读取本地时间，进行空调季判断；
S2：进行状态设置：平常状态和疫情状态；
S3：控制模式选择：平常供热季模式、平常供冷季模式、平常过渡季模式、疫情供热季模式、疫情供冷季模式和疫情过渡季模式；
S4:确定控制模式，确定该控制模式下的空气参数设定值，计算当前时刻室内空气监测参数与设定值之间的差值，是否有空气参数差值超出设定范围，若无，则空调系统保持当前运行状态，若有，根据该控制模式下制定的控制算法调节表冷器管路水阀开度、送风机电机频率、回风阀开度、新风阀开度、空气消杀装置启停，一段时间后，重新确定控制模式。
通过制定在不同空调季节和判断是否疫情期间的条件下的控制方法，依据室内环境实时监测数据实现平疫一体化控制要求，即满足室内人员的健康需求、热舒适性需求和空调系统节能需求。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
通过在空调系统中安装等离子体空气消杀装置来杀灭和过滤经空调系统循环的空气中的细菌、病毒和悬浮微粒，并通过在相应监测点位布置空气参数监测传感器，实时监测室内外空气参数、送风和回风空气参数，从而调整空调系统运行状态，从而将室内空气参数维持在所需要的范围内。通过建立平疫一体化控制方法，使得空调系统能够适应不同空调季节以及有疫情传播时的要求，从而同时满足室内人员的热舒适性需求和健康需求。此外，通过与网络化监测系统的协同工作，平疫一体化控制方法使得空调系统可以进一步实现通风空调系统的节能高效运行。
附图说明
图1是空气消杀装置工作原理图；
图2是空气参数监测传感器及空气消杀装置布置原理图。
图中，1、初效过滤网；2、电离单元；3、集尘单元。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，布置空气净化消杀装置，通过利用等离子体实现空气净化消杀；布置空气参数监测传感器，将监测数据上传至云平台，通过制定在不同空调季节和判断是否疫情期间的条件下的控制方法，依据室内环境实时监测数据实现平疫一体化控制要求。
图1是通风空调系统等离子体空气消杀装置工作原理图，如图1 所示，空气消杀装置包括初效过滤网1、电离单元2和集尘单元3。气流通过空气消杀装置的顺序依次为：初效过滤网1、电离单元2、集尘单元3。其中，初效过滤网1将过滤通过空气消杀装置的空气中的花粉、飞虫、大粒径悬浮颗粒等，以防止电离单元2和集尘单元3不受大颗粒的污染，进而提升空气净化装置对细菌、病毒和小粒径悬浮颗粒的消杀和过滤效率。电离单元2通过电极针电晕放电使经过初效过滤网1 的空气中的微粒在等离子体中充电，同时杀灭空气中的细菌和病毒等微生物。经过充电的微粒和细菌病毒的遗骸随气流通过集尘单元3蜂窝状通道时，在极强电场力的作用下被吸附，之后采用紫外线短波进行二次消杀以保证消杀效率。一定时间后，工作人员可拆下集尘单元3 进行清洗，以保证空气消杀装置高质量运行。
本实施方式中，集尘单元3中的气流通道采用蜂窝状，但对于其他形状的气流通道仍然在本专利的保护范围之内。
图2是空气参数监测传感器及空气消杀装置布置位置示意图，如图2所示，新风参数测点布置于新风管道内或室内环境中，用于监测送入室内的新风参数；混风参数测点布置于空气消杀装置的上游位置，用于监测未通过空气消杀装置的混风空气的参数并为空气消杀装置的启停控制提供参考依据；回风参数测点布置于回风干管内，用于监测室内空气参数，此监测点的功能一定条件下可由一个或多个室内参数测点来实现；送风参数测点安装于空气消杀装置下游的空调机组内或者空调系统送风干管内，用于监测空调系统送入室内空气的参数，其可与混风参数测点协同反映空气消杀装置的消杀效率。
为方便检修和维护，选择将空气消杀装置安装于空调机组内，但对于将空气消杀装置安装于送风管或近送风口处的方法仍然在本专利的保护范围内。
控制方法包括以下步骤：
S1：根据建筑所在地区和建筑实际需求将一年划分三个空调季：供热季、供冷季和过渡季,控制器读取本地时间，进行空调季判断；
S2：进行状态设置：平常状态和疫情状态；
S3：控制模式选择：平常供热季模式、平常供冷季模式、平常过渡季模式、疫情供热季模式、疫情供冷季模式和疫情过渡季模式；
S4:确定控制模式，确定该控制模式下的空气参数设定值，计算当前时刻室内空气监测参数与设定值之间的差值，是否有空气参数差值超出设定范围，若无，则空调系统保持当前运行状态，若有，根据该控制模式下制定的控制算法调节表冷器管路水阀开度、送风机电机频率、回风阀开度、新风阀开度、空气消杀装置启停，一段时间后，重新确定控制模式。
通过步骤S1和步骤S2可将空调系统控制模式划分为如步骤S3中的六种控制模式，可适应三种空调季和平常状态/疫情状态的外部需求变化，不同模式下的控制策略和控制算法应根据建筑实际功能和人员需求进行设定。
对于步骤S4，通过进行调节各执行机构，以维持该控制模式下室内空气参数设定值与监测值的差值在一定范围内。可根据建筑实际需求可以调整需要监测和调控的空气参数种类，如空气温度、CO2浓度和 PM2.5浓度、空气湿度和TVOC浓度等。
以上所述仅为本发明的较佳具体实施方式，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本技术领域的技术人员通过简单修改或等效替换等均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，其特征在于，布置空气消杀装置，通过利用等离子体实现空气净化消杀；布置空气参数监测传感器，将监测数据上传至云平台，通过制定在不同空调季节和判断是否疫情期间的条件下的控制方法，依据室内环境实时监测数据实现平疫一体化控制要求。
2.根据权利要求1所述一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，其特征在于，所述空气消杀装置包括：初效过滤网1、电离单元2和集尘单元3；气流依次通过初效过滤网1、电离单元2和集尘单元3；所述空气消杀装置安装在空调机组内或送风管道内，安装时可以采用多个空气消杀装置组合的形式。
3.根据权利要求1所述一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，其特征在于，所述空气参数监测传感器布置的位置包括回风管内、空气消杀装置安装位置上下游、新风管内、室外环境和室内环境。
4.根据权利要求1所述一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，其特征在于，所述空气消杀装置工作过程如下：初效过滤过程：将过滤通过空气消杀装置的空气中的花粉、飞虫、大粒径悬浮颗粒等；微尘充电过程：经过初效过滤过程之后的空气中的微粒在等离子体中充电，同时空气中的细菌和病毒等微生物在此过程中被灭活；集尘区吸附过程：经过微尘充电过程的微粒和细菌病毒的遗骸，在蜂窝状集尘区的极强电场力的作用下被吸附；集尘区二次消杀过程：利用紫外线短波对被吸附于集尘区的微粒和细菌病毒的遗骸进行二次消杀。
5.根据权利要求1所述一种通风空调系统空气净化消杀及平疫一体化控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
S1：根据建筑所在地区和建筑实际需求将一年划分三个空调季：供热季、供冷季和过渡季,控制器读取本地时间，进行空调季判断；
S2：进行状态设置：平常状态和疫情状态；
S3：控制模式选择：平常供热季模式、平常供冷季模式、平常过渡季模式、疫情供热季模式、疫情供冷季模式和疫情过渡季模式；
S4:确定控制模式，确定该控制模式下的空气参数设定值，计算当前时刻室内空气监测参数与设定值之间的差值，是否有空气参数差值超出设定范围，若无，则空调系统保持当前运行状态，若有，根据该控制模式下制定的控制算法调节表冷器管路水阀开度、送风机电机频率、回风阀开度、新风阀开度、空气消杀装置启停，一段时间后，重新确定控制模式。
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