CN113237171A - 高效智能新风系统以及高效智能新风系统的控制方法 - Google Patents

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CN113237171A CN202110537710.8A CN202110537710A CN113237171A CN 113237171 A CN113237171 A CN 113237171A CN 202110537710 A CN202110537710 A CN 202110537710A CN 113237171 A CN113237171 A CN 113237171A
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Abstract

本发明提供了一种高效智能新风系统，所述高效智能新风系统包括用于向室内送入新风的新风机组、新风主管、新风支管、设于所述新风支管上的风量调节阀，所述新风机组包括盘管翅片、过滤网、送风机、以及送风机上的电机及控制装置，所述风量调节阀包括可调节阀板、连接所述可调节阀板的电动调节执行机构、风速监测装置、人体监测装置以及控制单元，任一所述新风支管用于连接所述新风主管与单个室内房间，任一所述新风支管上设有一所述风量调节阀，通过控制所述电动调节执行机构带动所述可调节阀板以调节从所述新风支管进入所述室内房间的新风量；所述控制单元与所述电动调节执行机构以及所述新风机组连接。

Description

高效智能新风系统以及高效智能新风系统的控制方法
技术领域
本发明涉及新风技术领域，尤其涉及一种高效智能新风系统以及高效智能新风系统的控制方法。
背景技术
近年来我国经济飞速发展，中央空调系统在建筑行业内得到广泛使用，中央空调系统的能源消耗已占整体建筑物能源消耗的60-70％的比重,而中央空调系统70-80％热负荷是直接或间接的方式受室外温度、湿度的影响而产生的，中央空调系统所需要的新风则是直接从室外引入后经新风空调处理机组进行预冷、除湿、加热、加湿等预处理后再送入室内每个房间，所以中央空调所配套的新风系统的能耗约占整中央空调系统能耗的30-40％左右，其中医院、五星级酒店、会所、车站、机场、工厂、办公楼等部分人流比较大的公共场所新风系统负荷将超过50-60％的比重，当前现有建筑物的中央空调所配套的新风系统主要的问题就是没有将从室外引进的处理过的新风得到完全有效的利用，致使大量的新风被白白浪费，从而也导致整个新风系统运行非常的低效。而造成现有新风系统低效的主要原因有以下有五点：
其一，中央空调所配套的新风系统在设计之初往往是按照室内需要容纳的总人数乘以每人每小时需要的最小新风量所得出的总新风量进行设计，但由于在实际使用过程中因不同的时段、周期、空间上存在人流的高峰及低谷，因此导致40-70％时间只有10-70％人流，所在实际使用过程当中造成绝大部分时段处于人流不饱和的状态，而中央空调所配套的新风系统则一直按照设计时的容纳最大的人数的总新风量运行，因此造成了大量的新风没有得到有效的利用而白白的浪费。
其二，由于中央空调所配套的新风系统安装位置比较隐蔽，一般不会影响用户正常使用，即使存在大量新风被浪费的情况也难以被用户查觉并引起足够的重视，所以在物业管理上存很大盲点，从而忽视了中央空调所配套的新风系统存在大量能源浪费的问题。
其三，中央空调所配套的新风系统往往是一台新风处理机组同时供应多个房间使用、只要是其中有一个房间或少量房间在使用时都需要启动新风机组供应新风，而没有在使用的房间则同样存在供应新风情况，因此造成了大量的不必要的新风浪费问题，特别是酒店这种类型建筑需要全年24小时使用中央空调新风系统，其开房率及房间实际使用率存在大量的空闲时间，但中央空调所配套的新风系统则全年24小时全载运行，导致了大量的新风没有得到有效利用，从而造成了中央空调所配套的新风系统存在大量的能源浪费问题。
其四，现有的中央空调所配套的新风系统由于是采用一台新风处理机组同时供应多个房间，只是在引入房内新风支管上装设了一个手动风阀来调节恒定送入室内新风量，理论上此方法可以使得进入每个房间的新风量达到设计要求，但是在实际建造、施工实施、技术人员的技术水准、系统调试及风量平衡等方面存在很大差异性，最终导致进入每个房间的新风风量极为不均，部分房间新风量存在偏大造成大量浪费，部分房间新风量偏小影响房间人员的舒适性及卫生标准，甚至存在有部房间根本没有新风的极度的不平衡现象。
其五，目前市面上也有一些建筑特采用了智能新风系统，但此类智能新风系统都是根据室内二氧化碳浓度、PM2.5、空气品质、TVCO等方式进行控制进入单个房间的新风量的节能控制方法，但由于二氧化碳浓度、PM2.5，但空气品质、PM2.5、空气品质这类传感器都存在其测量精度误差及分辩率低的问题、在人员密度不大的场所则很难准确检测出准确的真实含量，另一方面如果只是测量空气中的某一种单一的有害物质成分进行测量也很难反应出室内整体的空气品质状态，如果对室内空气中的二氧化碳浓度、PM2.5、空气品质、TVCO等单种有害物质都进行高精度的测量那么其投入和维护保养成本非常之高，失出实际使用价值。
因此需要一种高效智能新风系统以及一种可以解决所述问题的高效智能新风系统的控制方法解决现有新风系统低效运行的技术缺陷。
发明内容
本发明提供了一种高效智能新风系统以及高效智能新风系统的控制方法，旨在解决背景技术中提及的技术问题。
本发明首先提供了一种高效智能新风系统的控制方法，所述高效智能新风系统包括用于向室内送入新风的新风机组、新风主管、新风支管以及设于所述新风支管上的风量调节阀，所述新风机组包括盘管翅片、过滤网、送风机、以及送风机上的电机及控制装置，所述风量调节阀包括可调节阀板、连接所述可调节阀板的电动调节执行机构、用于获取所述风量调节阀内风速的风速监测装置、用于监测房间内人员数量的人体监测装置以及控制单元，任一所述新风支管用于连接所述新风主管与单个室内房间，任一所述新风支管上设有一所述风量调节阀，通过控制所述电动调节执行机构带动所述可调节阀板以调节从所述新风支管进入所述室内房间的新风量；
所述风速监测装置的一端与所述控制单元连接，所述控制单元与所述电动调节执行机构连接，且所述控制单元与所述新风机组连接，以通过所述控制单元检测到的所述风量调节阀内的新风量以控制调节新风机组的送风量，所述方法包括以下步骤：
S100：获取单个室内房间内实际的具体人数Pqr，确定单个室内房间内单人所需要的新风量Qd，根据所述获取到的单个室内房间内的具体人数Pqr与单个室内房间内单人所需要的新风量Qd计算出单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量Qq，计算公式为：
Qq＝Qd×Pqr，
其中，Qq是单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量，Pqr单个室内房间内的具体人数，Qd是单个室内房间内的单人所需要的新风量；
S200：根据所述单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量Qq与若干个所述室内房间内人员的所需求的具体总新风量nQq进行累加计算出新风机组所需要输出的新风量Qqin，计算公式为：
Qqin＝1Qq+2Qq+3Qq+nQq---
其中，Qqin是所述新风机组所需要输出的新风量，1Qq是第一个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，2Qq是第二个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，3Qq是第三个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，nQq是第n个室内房间内人员的所需求的具体总新风量；
S300：获取单个所述风量调节阀内的新风风速V，根据单个所述风量调节阀中的新风风速V计算出单个所述风量调节阀输出的实时新风量Q，计算公式为：
Q＝A×V×T，
其中，Q是单个所述风量调节阀输出的实时新风量；A是单个所述风量调节阀的截面面积；V是单个所述风量调节阀内的新风风速，T是3600秒/小时；
S400：将所有的所述风量调节阀输出的实时新风量进行累加计算出新风机组输出的实时新风量Qin；
计算公式为：
Qin＝1Q+2Q+3Q+nQ---，
其中，Qin是所述新风机组输出的实时新风量；1Q是第1个所述风量调节阀输出到第一个房间内的实时新风量；2Q是第2个所述风量调节阀输出到第二个房间内的实时新风量；3Q是第3个所述风量调节阀的输出到第三个房间内的实时新风量；nQ是第n个所述风量调节阀输出到第n个房间内的实时新风量；
S500：根据计算出所述新风机组输出的实时新风量Qin与新风机组所需要输出的新风量Qqin进行比较经PID比例积分运算，计算出所述新风机组输出的实时新风量Qin需要达到所述新风机组所需要输出的需求新风量Qqin所对应的转速值L；
S600：根据所述新风机组转速值L转换成电压信号来控制所述电机的运行转速。
进一步的，所述方法还包括：
当所述房间内的具体人数发出变化时，执行步骤S100、S200、S300、S400、S500、S600。
进一步的，所述方法还包括：
当所述新风风速V发出变化时，执行步骤S200、S300、S400、S500、S600。
进一步的，所述人体监测装置包括单个人体探测器，通过所述人体探测器直接探测室内房间人员的实时数量。
进一步的，所述人体监测装置包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器用于监测人员经过与否，所述第一传感器设于房门远离房间的一侧，所述第二传感器设于房门靠近房间的一侧，所述步骤S100还包括：
记录计算进入单个房间人数方法中当有1个人体从走廊进入单个房间时，所述第一传感器则先探测到人体经过同时发出一个数字信号“1”给控制单元，当人体继续往房间内移动时，所述第二传感器也探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给所述控制单元，此时所述控制单元则依据所述第一传感器探测到人体信号在前，所述第二传感器探测到人体信号在后以此来判断出已有人进入单个房间内部，控制单元同时记录下1人留在单个房间，当人体已经离开房门已进入单个房间内部后，人体均已不在所述第一传感器和所述第二传感器的探测范围，此时所述第一传感器和所述第二传感器均转换成数字信号“0”并发送给控制单元，同时为探测下一个人体进出房间做准备，当第2个人从走廊进入单个房间时则又以第1人同样的方法进行判定并将记录下的人数并与此前的第1人进行相加，后续进入单个房间其它人员也依照第2人的方式并与前面进入的人数进行累加，得出进入单个房间内部的实际的具体人数，计算公式为：
Pqr＝1Pqi+2Pqi+3Pqi+nPqi---，
式中：
Pqr:实际留在单个房间内部的人数(单位:人)，
1Pqi:第1个进入单个房间的人数(单位:人)，
2Pqi:第2个进入单个房间的人数(单位:人)，
3Pqi:第3个进入单个房间的人数(单位:人)，
nPqi:若干个进入单个房间的人数(单位:人)；
记录人员走出单个房间的方法和计算实际保留在单个房间内部的人数，当有单个房间内有1个人从房间内部走出走廊外部时第二传感器则先探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给控制单元，当人体继续往走廊外移动时，第一传感器也探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给控制单元，此时控制单元则依据第二传感器探测到人体信号在前，第一传感器探测到人体信号在后以此来判断出已有1人从房间内部走出房外，控制单元同时记录下1人走出在房间，当人体已经离开房门走出单个房间已到走廊后，人体均已不在第一传感器和第二传感器的探测范围，此时第一传感器和第二传感器均转换成数字信号“0”并发送给控制单元，同时为探测下一个人体进出房间做准备，同时控制单元利用之前累计进入单个房间的人数减去走出单个房间的人数得出实时留在单个房间内部的实际的具体人数，计算公式为：
Pqr＝(1Pqi+2Pqi+3Pqi+nPqi---)-1Pqo-nPq---，
式中：
Pqr:实际留在单个房间内部的人数(单位:人)，
1Pqi:第1个进入单个房间的人数(单位:人)，
2Pqi:第2个进入单个房间的人数(单位:人)，
3Pqi:第3个进入单个房间的人数(单位:人)，
nPqi:若干个进入单个房间的人数(单位:人)，
1Pqo:第1个走出单个房间的人数(单位:人)，
nPqo:若干个走出单个房间的人数(单位:人)。
进一步的，还包括皮托管，所述皮托管用于测量所述风量调节阀内的空气动压，且所述皮托管的一端与所述控制单元连接，所述步骤S300还包括：
根据所述皮托管检测到的所述风量调节阀内的空气动压计算出所述风量调节阀内的风速，计算公式为：
Figure BDA0003070393520000071
其中，V为所述风量调节阀内的风速，K为皮托管系数，P为通过所述皮托管检测到的风量调节阀内的空气动压，ρ为流体密度。
本发明还提供了一种高效智能新风系统，所述高效智能新风系统包括用于向室内送入新风的新风机组、新风主管、新风支管以及设于所述新风支管上的风量调节阀，所述新风机组包括盘管翅片、过滤网、送风机、以及送风机上的电机及控制装置，所述风量调节阀包括可调节阀板、连接所述可调节阀板的电动调节执行机构、用于获取所述风量调节阀内风速的风速监测装置、用于监测房间内人员数量的人体监测装置以及控制单元，任一所述新风支管用于连接所述新风主管与单个室内房间，任一所述新风支管上设有一所述风量调节阀，通过控制所述电动调节执行机构带动所述可调节阀板以调节从所述新风支管进入所述室内房间的新风量；
所述风速监测装置的一端与所述控制单元连接，所述控制单元与所述电动调节执行机构连接，且所述新风机组与所述控制单元连接，以通过所述控制单元检测到的所述风量调节阀内的新风量以控制调节新风机组的送风量，且所述控制单元执行上述的高效智能新风系统的控制方法。
进一步的，所述人体监测装置包括单个人体探测器，通过所述人体探测器直接探测室内房间人员的实时数量。
进一步的，所述人体监测装置包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器用于监测人员经过与否，所述第一传感器设于房门远离房间的一侧，所述第二传感器设于房门靠近房间的一侧。
进一步的，所述风速监测装置为用于测量所述风量调节阀内的空气风速的热膜式风速传感器或用于测量所述风量调节阀内的空气动压的皮托管。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
(1)根据每个房间的人数计算出对应所需要的具体的新风风量，再将所有计算得到的所需的具体的新风风量求和得到新风主管应输出的新风量，再通过对新风机组进行控制输出具体的新风；从而避免了部分房间新风量存在偏大造成大量浪费，部分房间新风量偏小影响房间人员的舒适性及卫生标准的现象。
(2)通过利用每个房间的室内人员数量所需的具体总新风需求量和对应的新风支管上的风量调节阀实时送入室内房间内的新风量的经比较计算出阀门的开度，从而实现精确的控制送入室内人员数量所需要的具体总新风量，避免新风系统产生不必要的能源浪费和室内空气环境条件不足及风量平衡，以实现节能和满足室内卫生标准的目的。
应当理解的是，以上的一般描述和后面的细节描述仅仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
图1是本发明提供的一实施例的高效智能新风系统的整体结构示意图。
图2是图1实施例的风量调节阀的一种实施方式的结构示意图。
图3是图1实施例的风量调节阀的一种实施方式的结构示意图。
图4是图1实施例的风量调节阀的一种实施方式的结构示意图。
图5是图1实施例的风量调节阀的一种实施方式的结构示意图。
图6是本发明提供的另一实施例的高效智能新风系统的整体示意图。
图7是本发明提供的另一实施例的高效智能新风系统的整体示意图。
图8是本发明提供的另一实施例的高效智能新风系统的整体示意图。
图9是本发明提供的一实施例的高效智能新风系统的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
请参阅图1-8，本发明提供了一种高效智能新风系统100，所述高效智能新风系统100包括用于向室内送入新风的新风机组10、新风主管200、新风支管210、设于所述新风支管210上的风量调节阀20，所述新风机组10包括盘管翅片11、过滤网12、送风机13、以及送风机13上的电机及控制装置14，所述风量调节阀20包括可调节阀板21、连接所述可调节阀板21的电动调节执行机构22、控制单元23、风速监测装置24以及人体监测装置25，任一所述新风支管210用于连接所述新风主管与单个室内房间，任一所述新风支管210上设有一所述风量调节阀20，通过控制所述电动调节执行机构22带动所述可调节阀板21以调节从所述新风支管210进入所述室内房间的新风量。所述风速监测装置24的一端与所述控制单元23连接，所述控制单元23与所述电动调节执行机构22连接，且所述新风机组10与所述控制单元23连接，以通过所述控制单元23检测到的所述风量调节阀20内的新风量以控制调节新风机组10的送风量。
高效智能新风系统100现场应用及控制原理说明：风速监测装置24、人体监测装置25、电动调节执行机构22全部接入控制单元23，通过控制单元23连接的各个传感器，人体监测装置25探测到室内房间的人数经运算计算出室内实际需要具体风量与采集到从新风主管200流入新风支管210上的风量调节阀20进而送入房内的实时新风量进行比较，经比例运算比例调节电动调节执行机构22驱动可调节式风量调节阀20的开度，使得风量调节阀20输出的实时新风量与室内人员数量所需求具体新风量相近或相等，并保持恒定送风；所述新风机组10与所述控制单元23相连，经所述控制单元23将计算出室内实际需要具体风量与经风量调节阀20送入房内的实时新风量的数据通过所述控制单元23的通信接口传送给新风机组10上的控制装置14；所述控制装置14将接收到室内实际需要具体风量与经送入房内的实时新风量进行比较经PID比例积分运算计算比例调节所述风机运行转速进而实现所述新风机组10输出的实时新风量与室内所有室内房间内总人员所需要的总新风量相等或相近。
在一些实施例中，如图3、图5所示，所述人体监测装置25包括单个人体探测器，通过所述人体探测器直接探测得到室内房间人员的实时数量；且所述人体探测器设于所述房间房门内外两侧或房间内走廊的一侧及其它房间内可有效检测出人体数量的区域中的任意一项。
具体的，所述人体探测器与所述控制单元23相连接；所述人体探测器采用红外线人体探测器、光电感应接近开关、激光感应接近开关、超声波感应开关、雷达感应开关等其它可探测出人体功能的传感器中的任一项。
在一些实施例中，如图2、图4所示，所述人体监测装置25包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器用于监测人员经过与否，所述第一传感器设于房门远离房间的一侧，所述第二传感器设于房门靠近房间的一侧。
具体的，所述第一传感器和第二传感器分别与所述控制单元23相连接；所述第一传感器和第二传感器采用红外线人体探测器、光电感应接近开关、激光感应接近开关、超声波感应开关、雷达感应开关等其它可探测出人体功能的传感器中的任一项。
在一些实施例中如图2、图5所示，所述风速监测装置24采用皮托管，通过采用皮托管上高、低压端口通过软管分别与控制单元23中内置式压差(风速)测量模块相连，压差(风速)测量模块也可以采用外置独立外接方式。
在一些实施例中如图3、图4所示，所述风速监测装置24采用热膜式风速传感器或者其它可检测风速功能的传感器。
具体的，所述新风机组10上设有控制调节新风机组10转速的控制装置14、所述控制装置14可以用于监控所述新风机组10、所述过滤网12、所述盘管翅片11及人机操作介面。
具体的，所述新风机组10输出的实时新风量与室内房间内总人员所需要的总新风量的误差约在正负1～10％的范围之间。
在本实施例中，所述控制单元23采用专用控制器；在其他实施例中，所述控制单元23也可采用市面主流单片机、可编程控制器、直接数字控制器、集散控制器(DCS)等控制器。
所述控制单元23备用信号检测单元预留多个备用信号检测信号通道，此备用信号通道可以根据用户的需求在外接人机界面上进行组态，实现用户需要的功能，组态功能如下：关机/开关，强制输出、占用模式、手动自动模式等多种功能。
所述新风机组10内设有盘管翅片11对户外引入的新风进行预冷降温、除湿、预热升温、加湿之后再送入每一个房间内，所述新风机组10还设有过滤网12用于对新风进行过滤除尘处理；所述新风机组10还设有控制装置14对送风机13的转速、送风温度湿度、压力、送风流量进行控制，所述控制装置14上设有人机操作界面可对送风机13的各种转速、送风温度、湿度、压力、送风流量，运行频率的参数进行监控；新风机组10上的控制装置14具有通信接口可与中央服务器300进通信，并可将送风机13及末端风量调节阀20各种运行装参数通过通信接口传送中央服务器300。
在一些实施例中如图1所示，所述控制单元23与所述新风机组10可通过无线通信方式或有线通信方式或者有线开关信号方式连接中任一种连接方式进行连接，依据现场条件情况进行选择即可。
在一些实施例中如图6所示，所述新风机组10与所述控制单元23通过第三方控制设备400连接，且所述新风机组10与所述第三方控制设备400可通过通信方式或者有线开关信号方式连接，所述控制单元23与所述第三方控制设备400可通过通信方式或者有线开关信号方式连接，且所述新风机组10与所述第三方控制设备400通信方式和所述控制单元23与所述第三方控制设备400通信方式可通过有线通信或者无线通信方式连接。
所述新风机组10与所述控制单元23通过第三方控制设备400连接，且所述新风机组10与所述第三方控制设备400可通过有线通信方式或者有线开关信号方式连接，所述控制单元23与所述第三方控制设备400可通过有线通信方式或者有线开关信号方式连接；且所述新风机组10与所述控制单元23通过第三方控制设备400连接时，可通过第三方设备400对备用新风机组10及风量调节阀20进行控制。
具体的，控制单元23上设有的继电器为干触点信号输出，可通过所继电器提供开关机信号来控制外接的新风机组10、此继电器为干触点信号也可以不使用，并影响其功能的正常使用。
在一些实施例中如图7所示，将控制单元设置在所述新风组的所述控制装置之内，将若干个所述风量监测装置24、所述人体监测装置25、所述电动调节执行机构22分别与新风机组10连接，利用一个控制设备，即可通过新风机组10上控制装置直接对若干台风量调节阀20进行信号采集及风量控制。
在一些实施例中如图8所示，将若干个所述风量监测装置24、所述人体监测装置25、所述电动调节执行机构22分别与单个所述控制单元23连接，再将所述控制单元23与新风机组10连接，先通过控制单元23对若干台风量调节阀20进行信号采集及风量控制之后，再将风量调节阀20运行参数信传送给新风机组10对送风机进行控制。
在一些实施例中，新风机组10电机可采用直流电机或交流电机；也可采用直流无刷电机或交流变频电机、或其它具有调速功能电机实现风机转速调节。
在一些实施例中，风阀电机控制单元23所控制的电机马达可采用交流电机也可采用直流电机。
控制单元23的通信端口与新风机上的控制装置14进行通信数据交换，也可以通过外接服务器与控制单元23内的数据进行数据监控，修改、设定、外接的外接服务器可以即插即用，支持热插拔，外接服务器不需要时并不影响控制单元23正常运行和使用功能。
控制单元23及以新风机组10的控制装置14的通信端口的物理接口不限于某一种类型的接口，可以采用当今主流的如以太网、RS485、RS232LONWORKS等多种方式、通信协议可采用当今主流MODBUSRTU、BACNETMS/TP、BACNETIP、M-BUS等多种通信协议。
高效智能新风系统100现场应用及控制流程的说明：当室内任何一个房间有人进入时，此房间内风量调节阀20上的人体探器则检测室内的人数以及风速风传感器24检测送入房内的风速；并通过风量调节阀20上控制单元23计算出单个房间所需的新风量以及风量调节阀输出到单个房间的实时新风量，并通过控制单元23的上的通信端口传送到给新风机组10上的控制装置14、送风机13则启动运行、新风机组10上的控制装置14同时将每一个房间所需要的新风量以及风量调节阀输出到单个房间的实时新风量进行相加计算出室内所有房间的所需的具体的新风量以及所有风量调节阀输出到房间的总实时新风量进行比较经PID比例积分运算比例调节送风机13运行转速输出与所有房间所需要总新风量相匹配的具体新风量；当所有的房间内的人全部撤离时，送风机13则自动停止运行。
请参阅图9，本发明还提供了一种高效智能新风系统100的控制方法，所述高效智能新风系统100包括控制单元23、用于向室内送入新风的新风机组10、新风主管200、新风支管210、设于所述新风支管210上的风量调节阀20，所述新风机组10包括盘管翅片11、过滤网12、送风机13、以及送风机13上的电机及控制装置14，所述风量调节阀20还包括所述风量调节阀20内的可调节阀板21、连接所述可调节阀板21的电动调节执行机构22、控制单元23、风速监测装置24以及人体监测装置25，任一所述新风支管210用于连接所述新风主管与单个室内房间，任一所述新风支管210上设有一所述风量调节阀20，通过控制所述电动调节执行机构22带动所述可调节阀板21以调节从所述新风支管210进入所述室内房间的新风量。
所述风速监测装置24的一端与所述控制单元23连接，所述控制单元23与所述电动调节执行机构22连接，且所述控制单元23与所述新风机组10连接，以通过所述控制单元23检测到的所述风量调节阀20内的新风量以控制调节新风机组10的送风量，所述方法包括以下步骤：
S100：获取单个室内房间内实际的具体人数Pqr，确定单个室内房间内单人所需要的新风量Qd，根据所述获取到的单个室内房间内的具体人数Pqr与单个室内房间内单人所需要的新风量Qd计算出单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量Qq，计算公式为：
Qq＝Qd×Pqr，
其中，Qq是单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量，Par单个室内房间内的具体人数，Qd是单个室内房间内的单人所需要的新风量；
S200：根据所述单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量Qq与若干个所述室内房间内人员的所需求的具体总新风量nQq进行累加计算出新风机组所需要输出的新风量Qqin，计算公式为：
Qqin＝1Qq+2Qq+3Qq+nQq---
其中，Qqin是所述新风机组所需要输出的新风量，1Qq是第一个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，2Qq是第二个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，3Qq是第三个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，nQq是第n个室内房间内人员的所需求的具体总新风量；
S300：获取单个所述风量调节阀内的新风风速V，根据单个所述风量调节阀中的新风风速V计算出单个所述风量调节阀输出的实时新风量Q，计算公式为：
Q＝A×V×T，
其中，Q是单个所述风量调节阀输出的实时新风量；A是单个所述风量调节阀的截面面积；V是单个所述风量调节阀内的新风风速，T是3600秒/小时；
S400：将所有的所述风量调节阀输出的实时新风量进行累加计算出新风机组输出的实时新风量Qin；
计算公式为：
Qin＝1Q+2Q+3Q+nQ---，
其中，Qin是所述新风机组输出的实时新风量；1Q是第1个所述风量调节阀输出到第一个房间内的实时新风量；2Q是第2个所述风量调节阀输出到第二个房间内的实时新风量；3Q是第3个所述风量调节阀的输出到第三个房间内的实时新风量；nQ是第n个所述风量调节阀输出到第n个房间内的实时新风量；
S500：根据计算出所述新风机组输出的实时新风量Qin与新风机组所需要输出的新风量Qqin进行比较经PID比例积分运算，计算出所述新风机组输出的实时新风量Qin需要达到所述新风机组所需要输出的需求新风量Qqin所对应的转速值L；
S600：根据所述新风机组转速值L转换成电压信号来控制所述电机的运行转速。
具体的，本发明的一种实施例中，如图2、图4所示，所述高效智能新风系统100,包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器用于监测人员经过与否，所述第一传感器设于房门远离房间的一侧，所述第二传感器设于房门靠近房间的一侧，所述步骤S100还包括：
记录计算进入单个房间人数方法中当有1个人体从走廊进入单个房间时，所述第一传感器则先探测到人体经过同时发出一个数字信号“1”给控制单元23，当人体继续往房间内移动时，所述第二传感器也探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给所述控制单元23，此时所述控制单元23则依据所述第一传感器探测到人体信号在前，所述第二传感器探测到人体信号在后以此来判断出已有人进入单个房间内部，控制单元23同时记录下1人留在单个房间，当人体已经离开房门已进入单个房间内部后，人体均已不在所述第一传感器和所述第二传感器的探测范围，此时所述第一传感器和所述第二传感器均转换成数字信号“0”并发送给控制单元23，同时为探测下一个人体进出房间做准备，当第2个人从走廊进入单个房间时则又以第1人同样的方法进行判定并将记录下的人数并与此前的第1人进行相加，后续进入单个房间其它人员也依照第2人的方式并与前面进入的人数进行累加，得出进入单个房间内部的实际的具体人数，计算公式为：
Pqr＝1Pqi+2Pqi+3Pqi+nPqi---，
式中：
Pqr:实际留在单个房间内部的人数(单位:人)，
1Pqi:第1个进入单个房间的人数(单位:人)，
2Pqi:第2个进入单个房间的人数(单位:人)，
3Pqi:第3个进入单个房间的人数(单位:人)，
nPqi:若干个进入单个房间的人数(单位:人)；
记录人员走出单个房间的方法和计算实际保留在单个房间内部的人数，当有单个房间内有1个人从房间内部走出走廊外部时第二传感器则先探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给控制单元23，当人体继续往走廊外移动时，第一传感器也探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给控制单元23，此时控制单元23则依据第二传感器探测到人体信号在前，第一传感器探测到人体信号在后以此来判断出已有1人从房间内部走出房外，控制单元23同时记录下1人走出在房间，当人体已经离开房门走出单个房间已到走廊后，人体均已不在第一传感器和第二传感器的探测范围，此时第一传感器和第二传感器均转换成数字信号“0”并发送给控制单元23，同时为探测下一个人体进出房间做准备，同时控制单元23利用之前累计进入单个房间的人数减去走出单个房间的人数得出实时留在单个房间内部的实际的具体人数，计算公式为：
Pqr＝(1Pqi+2Pqi+3Pqi+nPqi---)-1Pqo-nPqo---，
式中：
Pqr:实际留在单个房间内部的人数(单位:人)，
1Pqi:第1个进入单个房间的人数(单位:人)，
2Pqi:第2个进入单个房间的人数(单位:人)，
33Pqi:第3个进入单个房间的人数(单位:人)，
nPqi:若干个进入单个房间的人数(单位:人)，
1Pqo:第1个走出单个房间的人数(单位:人)，
nPqo:若干个走出单个房间的人数(单位:人)。
在一些实施例中，所述控制单元23累计探测到进入单个房间的6人进入单个房间内部后有2人从房间内部走出单个房间，计算可得：
Pqr＝1+1+1+1+1+1-1-1＝4(人)，
则所述控制单元23计算出实际留在单个房间内部的人数为4人。
在一些实施例中，当所述控制单元23累计探测到进入单个房间的6人进入单个房间内部后有2人从房间内部走出单个房间，之后又有3人陆续进入单个房间内部，计算可得：
Pqr＝1+1+1+1+1+1-1-1+1+1+1＝7(人)，
则所述控制单元23计算出实际留在单个房间内部的人数为7人。
优选的，室内单人所需的新风量及室内实际保留人数所需要的总新风量需按照国家所制定《民用建筑供中央风与空气调节设计规范》的室内空调区域人员每人每小时新风量(从室外引入的新鲜空气)不应小于30立方米的的最低新风量Qd的标准进行计算，即Qd不小于30立方米/小时的标准进行计算。
在一些实施例中，用户的中央空调系统所设计的室内房间人员的新风量为每人每小时50立方米的标准，所述控制单元23通过探测出入房间人数计算出实际留在单个房间内部的人数为5人。
计算可得：Qq＝50×5＝250(立方米/小时)
具体的，风量调节阀20输出进入室内的实时新风量与室内人员数量需求风量两者之间的风量误差在正负1～10％的范围之间。
具体的，所述步骤S200还包括：
根据所述单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量Qq与若干个所述室内房间内人员的所需求的具体总新风量nQq进行累加计算出新风机组10所需要输出的新风量Qqin，
计算公式为：
Qqin＝1Qq+2Qq+3Qq+nQq---
式中
Qqin：所述新风机组10所需要输出的新风量，
1Qq：所述第一个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，
2Qq：所述第二个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，
3Qq：所述第三个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，
nQq：所述若干个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，
在一些实施例中，用户的中央空调系统设有5个房间，其中第一个室内房间内人员的所需求的具体总新风量为50立方米/小时、第二个室内房间内人员的所需求的具体总新风量为60立方米/小时、第三个室内房间内人员的所需求的具体总新风量为55立方米/小时、第四个室内房间内人员的所需求的具体总新风量为45立方米/小时、第五个室内房间内人员的所需求的具体总新风量为75立方米/小时。
计算可得：Qqin＝50+60+40+45+75＝270(立方米/小时)
在一些实施例中，所述步骤S300还包括：
测量计算出送入单个房间内的新风量，所述风速监测装置24检测单个风量调节阀20内的空气动压传送到控制单元23经数据运算计算出单个风量调节阀20内的风速及风量，所述风速的计算公式为：
Figure BDA0003070393520000201
式中：
V:风量调节阀内的风速(米/秒)；
K:皮托管系数；
P:通过皮托管测量得的空气动压(帕)；
ρ：流体密度(公斤/立方米)；
风量计算公式为：Q＝A×V×T，
式中：
Q：风量调节阀内的实时新风量；
A：风量调节阀20的截面面积；
V：风量调节阀内的新风风速；
T：3600秒/每小时。
在一些实施例中：所述皮托管检测到的风量调节阀20内的动压为：20帕，且皮托管的系数为：0.83，空气的密度为：1.2公斤/立方米，风量调节阀20的截面面积为：0.0035平方米。
计算可得：
Figure BDA0003070393520000211
米/秒。
计算可得：Q＝0.0035×4.37×3600＝55.06立方米。
在一些实施例中，所述步骤S400还包括：
根据单个所述阀门内的输出到单个房间内的实时新风量Q与其它若干个所述风量调节阀20内的输出的房间内的实时新风量Q进行累加计算出新风机组10输出的实时新风量Qin；
计算公式为：
Qin＝1Q+2Q+3Q+nQ---，
式中：
Qin：所述新风机组10输出的实时新风量；
1Q：第1个所述风量调节阀20内输出到第一个房间内的实时新风量；
2Q：第2个所述风量调节阀20内输出到第二个房间的实时新风量；
3Q：第3个所述风量调节阀20的输出到第三个房间的实时新风量；
nQ：若干个所述风量调节阀20内输出到若干个房间内的实时新风量；
在一些实施例中，第1个所述风量调节阀20内输出到第一个房间内的实时新风量为30立方米/小时；第2个所述风量调节阀20内输出到第二个房间内的实时新风量为22立方米/小时；第3个所述风量调节阀20内输出到第三个房间内的实时新风量为45立方米/小时；第4个所述风量调节阀20内输出到第四个房间内的实时新风量为26立方米/小时；第5个所述风量调节阀20内输出到第四个房间内的实时新风量为28立方米/小时；
计算可得：Qqin＝30+22+55+26+28＝161(立方米/小时)
具体的，本发明的一种实施例中，如图2、图5所示，所述风速监测装置24采用皮托管，所述皮托管用于测量所述风量调节阀20内的空气动压，且所述皮托管的一端与所述控制单元23连接，所述步骤S300还包括：
根据所述皮托管检测到的所述风量调节阀20内的空气动压计算出所述风量调节阀20内的风速，计算公式为：
Figure BDA0003070393520000221
其中，V为所述风量调节阀内的风速，K为皮托管系数，P为通过所述皮托管检测到的风量调节阀内的空气动压，ρ为流体密度。
具体的，本发明的一种实施例中，如图3、图4所示，所述风速监测装置24采用热膜式风速传感器，所述热模式风速传感器可直接测量得到风量调节阀20内的风速V。
具体的，本发明的一种实施例中，如图3、图5所示，所述人体监测装置25包括单个人体探测器，通过所述人体探测器直接探测得到室内房间人员的实时数量。
具体的，所述步骤S600还包括：新风机组10上的控制装置14搜集到每一个房间内的所需要的的具体新风量和送入每一个房间内实时新风量分别进行累加，分别计算出所述新风机组10输出的实时新风量Qin和新风机组10所需要输出的新风量Qqin，再进行比较经PID比例积分运算，计算出所述新风机组10输出的实时新风量需要达到所述新风机组10所需要输出的需求新风量Qqin所对应的转速值L转换成电压信号来控制所述电机的运行转速来调节新风机组10的输出的风量与所有室内房间人员数量实际的总需求具体风量两者之间的风量误差约在1～10％的范围之间，通过上述步骤则可稳定控制新风机送入室内每一个房间内里的新风送风量。
优选的，本发明的一种实施例中，所述方法还包括：
当所述房间内的具体人数发出变化时，执行步骤S100、S200、S300、S400、S500、S600。
优选的，本发明的一种实施例中，所述方法还包括：
当所述新风风速V发出变化时，执行步骤S200、S300、S400、S500、S600。
本申请的说明书和权利要求书中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、部件或它们的组合。
本发明的一些特征，为阐述清晰，分别在不同的实施例中描述，然而，这些特征也可以结合于单一实施例中描述。相反，本发明的一些特征，为简要起见，仅在单一实施例中描述，然而，这些特征也可以单独或以任何合适的组合于不同的实施例中描述。
以上对本发明的的各个具体实施方式进行了具体描述。最后，应当说明的是，以上各具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照上述具体实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或对部分技术特征进行等同替换，而在不脱离本发明的技术方案的精神下，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种高效智能新风系统的控制方法，其特征在于，所述高效智能新风系统包括用于向室内送入新风的新风机组、新风主管、新风支管以及设于所述新风支管上的风量调节阀，所述新风机组包括盘管翅片、过滤网、送风机、以及送风机上的电机及控制装置，所述风量调节阀包括可调节阀板、连接所述可调节阀板的电动调节执行机构、用于获取所述风量调节阀内风速的风速监测装置、用于监测房间内人员数量的人体监测装置以及控制单元，任一所述新风支管用于连接所述新风主管与单个室内房间，任一所述新风支管上设有一所述风量调节阀，通过控制所述电动调节执行机构带动所述可调节阀板以调节从所述新风支管进入所述室内房间的新风量；
所述风速监测装置的一端与所述控制单元连接，所述控制单元与所述电动调节执行机构连接，且所述控制单元与所述新风机组连接，以通过所述控制单元检测到的所述风量调节阀内的新风量以控制调节新风机组的送风量，所述方法包括以下步骤：
S100：获取单个室内房间内实际的具体人数Pqr，确定单个室内房间内单人所需要的新风量Qd，根据所述获取到的单个室内房间内的具体人数Pqr与单个室内房间内单人所需要的新风量Qd计算出单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量Qq，计算公式为：
Qq＝Qd×Pqr，
其中，Qq是单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量，Pqr是单个室内房间内的具体人数，Qd是单个室内房间内的单人所需要的新风量；
S200：根据所述单个室内房间内的人员所需求的具体总新风量Qq与若干个所述室内房间内人员的所需求的具体总新风量nQq进行累加计算出新风机组所需要输出的新风量Qqin，计算公式为：
Qqin＝1Qq+2Qq+3Qq+nQq---
其中，Qqin是所述新风机组所需要输出的新风量，1Qq是第一个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，2Qq是第二个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，3Qq是第三个室内房间内人员的所需求的具体总新风量，nQq是第n个室内房间内人员的所需求的具体总新风量；
S300：获取单个所述风量调节阀内的新风风速V，根据单个所述风量调节阀内的新风风速V计算出单个所述风量调节阀输出的实时新风量Q，计算公式为：
Q＝A×V×T，
其中，Q是单个所述风量调节阀输出的实时新风量；A是单个所述风量调节阀的截面面积；V是单个所述风量调节阀内的新风风速，T是3600秒/小时；
S400：将所有的所述风量调节阀输出的实时新风量Q进行累加计算出新风机组输出的实时新风量Qin；
计算公式为：
Qin＝1Q+2Q+3Q+nQ---，
其中，Qin是所述新风机组输出的实时新风量；1Q是第1个所述风量调节阀输出到第一个房间内的实时新风量；2Q是第2个所述风量调节阀输出到第二个房间内的实时新风量；3Q是第3个所述风量调节阀的输出到第三个房间内的实时新风量；nQ是第n个所述风量调节阀输出到第n个房间内的实时新风量；
S500：根据计算出所述新风机组输出的实时新风量Qin与新风机组所需要输出的新风量Qqin进行比较经PID比例积分运算，计算出所述新风机组输出的实时新风量Qin需要达到所述新风机组所需要输出的需求新风量Qqin所对应的转速值L；
S600：根据所述新风机组转速值L转换成电压信号来控制所述电机的运行转速。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述房间内的具体人数发出变化时，执行步骤S100、S200、S300、S400、S500、S600。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述新风风速V发出变化时，执行步骤S200、S300、S400、S500、S600。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述人体监测装置包括单个人体探测器，通过所述人体探测器直接探测室内房间人员的实时数量。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述人体监测装置包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器用于监测人员经过与否，所述第一传感器设于房门远离房间的一侧，所述第二传感器设于房门靠近房间的一侧，所述步骤S100还包括：
记录计算进入单个房间人数方法中当有1个人体从走廊进入单个房间时，所述第一传感器则先探测到人体经过同时发出一个数字信号“1”给控制单元，当人体继续往房间内移动时，所述第二传感器也探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给所述控制单元，此时所述控制单元则依据所述第一传感器探测到人体信号在前，所述第二传感器探测到人体信号在后以此来判断出已有人进入单个房间内部，控制单元同时记录下1人留在单个房间，当人体已经离开房门已进入单个房间内部后，人体均已不在所述第一传感器和所述第二传感器的探测范围，此时所述第一传感器和所述第二传感器均转换成数字信号“0”并发送给控制单元，同时为探测下一个人体进出房间做准备，当第2个人从走廊进入单个房间时则又以第1人同样的方法进行判定并将记录下的人数并与此前的第1人进行相加，后续进入单个房间其它人员也依照第2人的方式并与前面进入的人数进行累加，得出进入单个房间内部的实际的具体人数，计算公式为：
Pqr＝1Pqi+2Pqi+3Pqi+nPqi…，
式中：
Pqr：实际留在单个房间内部的人数(单位：人)，
1Pai：第1个进入单个房间的人数(单位：人)，
2Pqi：第2个进入单个房间的人数(单位：人)，
3Pqi：第3个进入单个房间的人数(单位：人)，
nPqi：若干个进入单个房间的人数(单位：人)；
记录人员走出单个房间的方法和计算实际保留在单个房间内部的人数，当有单个房间内有1个人从房间内部走出走廊外部时第二传感器则先探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给控制单元，当人体继续往走廊外移动时，第一传感器也探测到人体经过并发出一个数字信号“1”给控制单元，此时控制单元则依据第二传感器探测到人体信号在前，第一传感器探测到人体信号在后以此来判断出已有1人从房间内部走出房外，控制单元同时记录下1人走出在房间，当人体已经离开房门走出单个房间已到走廊后，人体均已不在第一传感器和第二传感器的探测范围，此时第一传感器和第二传感器均转换成数字信号“0”并发送给控制单元，同时为探测下一个人体进出房间做准备，同时控制单元利用之前累计进入单个房间的人数减去走出单个房间的人数得出实时留在单个房间内部的实际的具体的人数，计算公式为：
Pqr＝(1Pqi+2Pqi+3Pqi+nPqi…)-1Pqo-nPqo…，
式中：
Pqr：实际留在单个房间内部的人数(单位：人)，
1Pqi：第1个进入单个房间的人数(单位：人)，
2Pqi：第2个进入单个房间的人数(单位：人)，
3Pqi：第3个进入单个房间的人数(单位：人)，
nPqi：若干个进入单个房间的人数(单位：人)，
1Pqo：第1个走出单个房间的人数(单位：人)，
nPqo：若干个走出单个房间的人数(单位：人)。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括皮托管，所述皮托管用于测量所述风量调节阀内的空气动压，且所述皮托管的一端与所述控制单元连接，所述步骤S300还包括：
根据所述皮托管检测到的所述风量调节阀内的空气动压计算出所述风量调节阀内的风速，计算公式为：
Figure FDA0003070393510000051
其中，V为所述风量调节阀内的风速，K为皮托管系数，P为通过所述皮托管检测到的风量调节阀内的空气动压，ρ为流体密度。
7.一种高效智能新风系统，其特征在于，所述高效智能新风系统包括用于向室内送入新风的新风机组、新风主管、新风支管以及设于所述新风支管上的风量调节阀，所述新风机组包括盘管翅片、过滤网、送风机、以及送风机上的电机及控制装置，所述风量调节阀包括可调节阀板、连接所述可调节阀板的电动调节执行机构、用于获取所述风量调节阀内风速的风速监测装置、用于监测房间内人员数量的人体监测装置以及控制单元，任一所述新风支管用于连接所述新风主管与单个室内房间，任一所述新风支管上设有一所述风量调节阀，通过控制所述电动调节执行机构带动所述可调节阀板以调节从所述新风支管进入所述室内房间的新风量；
所述风速监测装置的一端与所述控制单元连接，所述控制单元与所述电动调节执行机构连接，且所述新风机组与所述控制单元连接，以通过所述控制单元检测到的所述风量调节阀内的新风量以控制调节新风机组的送风量，且所述控制单元执行如权利要求1-6中任一项所述的高效智能新风系统的控制方法。
8.根据权利要求7所述的高效智能新风系统，其特征在于，所述人体监测装置包括单个人体探测器，通过所述人体探测器直接探测室内房间人员的实时数量。
9.根据权利要求7所述的高效智能新风系统，其特征在于，所述人体监测装置包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器用于监测人员经过与否，所述第一传感器设于房门远离房间的一侧，所述第二传感器设于房门靠近房间的一侧。
10.根据权利要求7所述的高效智能新风系统，其特征在于，所述风速监测装置为用于测量所述风量调节阀内的空气风速的热膜式风速传感器或用于测量所述风量调节阀内的空气动压的皮托管。
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