CN113883616A - 一种管道新风湿度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道新风湿度控制方法,包括以下步骤:数据采样步骤;数据分析步骤;判断输出步骤;数据采集模块采集的数据包括:室内温度、加湿器开关状态、管道节点湿度和管道节点温度;判断凝露的具体方法为:根据管道内的湿度和节点温度,通过查表得出当前管道空气的含水量,当前室内温度下的露点温度,通过露点温度和当前室内温度进行比较,判断是否有凝露风险。本发明利用湿度和节点温度来测算当前空气的含水量,再利用室内温度和空气含水量,计算出当前的露点温度,如果计算的露点温度接近大于或者相近时,则降低加湿器输出功率,否则保持不变。采用本发明可以有效降低加湿管道凝露的风险,也降低了能耗,提高了舒适性。
Description
技术领域
本发明属于新风控制技术领域,具体为一种管道新风湿度控制方法。
背景技术
湿度作为室内环境参数的一个重要指标,常见的系统有中央加湿系统和分体式加湿。采用中央加湿有一个很大的优点是能实现全屋加湿的同时引入新风。但目前行业对于中央加湿系统的管道湿度的控制存在一定的弊端,传统方式控制室内湿度所采集的湿度数据来源于线控器,由于线控器可安装在室内的任意位置,这就造成了湿度数据采集的偏差较大,用于管道中湿度的控制存在很大的滞后性,也存在湿度控制不精确和能源的浪费。如果管道湿度控制不好,会造成管道凝露、产生霉变,会给用户和企业造成重大损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道新风湿度控制方法,以解决背景技术中提出的现有技术中,湿度控制不精确以及控制过程中能源浪费的问题。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种管道新风湿度控制方法,包括以下步骤:
数据采样步骤:通过数据采集模块采集数据,并将采集的数据进行解析后,存放在MCU内存中;
数据分析步骤:将存放在MCU内存中的数据作为数据分析的数据输入,并对数据进行分析,根据数据分析结果,判断管道内是否存在凝露风险;
判断输出步骤:根据数据分析结果,控制管道内的湿度;当管道内不存在凝露风险时,并且当前室内湿度远低于设定湿度时,增大加湿器功率,当管道内存在凝露风险时,降低加湿器功率;
所述数据采样步骤中,数据采集模块采集的数据包括:室内温度、加湿器开关状态、管道节点湿度和管道节点温度;
所述数据分析步骤中,判断凝露的具体方法为:在开启加湿后,根据管道内的湿度和节点温度,通过查表得出当前管道空气的含水量,然后通过含水量查表得出当前空气含水量在当前室内温度下的露点温度,最后通过查出的露点温度和当前室内温度进行比较,判断是否有凝露风险。
根据上述技术方案,所述数据采样包括以下步骤:
采样电压获取步骤:通过数据采集模块获取ADC采样电压值;
采样电压转换步骤:将采样电压获取步骤中的ADC采样电压值转换为温度电阻值;
温度查询步骤:通过采样电压转换步骤得到的温度电阻值,再温度电阻值查询得出当前温度;
湿度读取步骤:通过湿度传感器读取当前空气中的,并返回采样电压获取步骤进行下一轮采样。
根据上述技术方案,所述采样的间隔时间为500ms-800ms。
根据上述技术方案,所述湿度控制具体步骤为的具体步骤为:
系统状态判断步骤:判断系统的状态;如果系统处于开启状态,则跳转到采集数据步骤;如果系统处于关闭状态,则进入下一轮检测,重新进入系统状态判断步骤;
采集数据步骤:通过数据采集模块获取管道节点的温度、湿度;
传感器状态判断步骤:判断温湿度传感器的状态;如果温湿度传感器正常运行,则跳转到含水量计算步骤;如果温湿度传感器处于关闭状态,则关闭加湿器,跳转到含水量计算步骤进行下一轮检测;
含水量计算步骤:查表计算管道内空气的含水量;该表指的是通过焓湿图计算得到的相对湿度、温度、及空气含水量的关系;
露点温度计算步骤:根据室内温度查表计算露点温度;该表指的是通过焓湿图计算得到空气含水量,温度和露点温度的关系;
比较步骤:根据露点温度计算中计算得到的露点温度,判断露点温度是否远低于室内温度;如果是,则跳转到第一室内湿度判断步骤,如果不是,则降低加湿器功率,并运行一定时间后返回系统状态判断步骤,并进入下一轮检测;
第一室内湿度判断步骤:判断室内的湿度是否小于设定湿度的5%,如果是,则保持加湿器功率继续加湿,直到室内湿度大于或者等于设定湿度时,停止加湿,并跳转回系统状态判断步骤开启下一轮检测;如果不是,则降低加湿器功率,并运行一定时间后跳转到第二室内湿度判断步骤;
第二室内湿度判断步骤:判断当前室内湿度是否大于或者等于设定湿度;如果是,则关闭加湿器,并跳转回系统状态判断步骤并进入下一轮检测;如果不是,则保持加湿器功率继续加湿,直到室内湿度大于或者等于设定湿度时,停止加湿,并跳转回系统状态判断步骤开启下一轮检测。
根据上述技术方案,所述比较步骤或步骤第一室内湿度判断步骤,加湿器运行的时间为3-5分钟;用于给加湿器调整加湿量的时间。
根据上述技术方案,所述第二室内湿度判断步骤中,设定湿度的范围为20%-60%。
根据上述技术方案,所述含水量计算步骤中,查表计算管道内空气含水量的具体方法为:根据焓湿图,得到每个温度下的相对湿度的含水量情况;其中,温度查询间隔为每1℃查询一次,湿度间隔为10%查询一次;从而得出各个温度情况下的含水量并绘制成表格;然后根据所得表格,得到相应的节点温度,再根据温度值找到对应直线的斜率K和截距b,然后代入相对湿度,即可得到当前温度,当前相对湿度下的含水量。
根据上述技术方案,所述露点温度计算步骤中,根据室内温度查表计算露点温度的具体方法为:根据焓湿图,将得到的当前温度和相对湿度带入到焓湿图内,确定一个温度坐标点,从该温度坐标点作垂线,垂线与相对湿度为100%的线的交点所对应的温度,即为当前温度和相对湿度下的露点温度。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明在传统的中央系统加湿上增加了管道湿度检测模块,该模块旨在精确采集管道湿度和节点温度。利用该湿度和节点温度来测算当前空气的含水量。由于管道布置室内,长时间后,管道内各地方温度会接近于室内温度,再利用室内温度和空气含水量,可以计算出当前的露点温度,如果计算的露点温度接近大于或者相近时,则降低加湿器输出功率,否则保持不变。
采用本发明可以有效降低加湿管道凝露的风险,也降低了能耗,提高了舒适性。
附图说明
图1为本发明数据处理流程图;
图2为本发明数据采集流程图;
图3为焓湿图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示,一种管道新风湿度控制方法,包括以下步骤:
数据采样步骤:通过数据采集模块采集数据,并将采集的数据进行解析后,存放在MCU内存中;
数据分析步骤:将存放在MCU内存中的数据作为数据分析的数据输入,并对数据进行分析,根据数据分析结果,判断管道内是否存在凝露风险;
判断输出步骤:根据数据分析结果,控制管道内的湿度;当管道内不存在凝露风险时,并且当前室内湿度远低于设定湿度时,增大加湿器功率,当管道内存在凝露风险时,降低加湿器功率;
所述数据采样步骤中,数据采集模块采集的数据包括:室内温度、加湿器开关状态、管道节点湿度和管道节点温度;
所述数据分析步骤中,判断凝露的具体方法为:在开启加湿后,根据管道内的湿度和节点温度,通过查表得出当前管道空气的含水量,然后通过含水量查表得出当前空气含水量在当前室内温度下的露点温度,最后通过查出的露点温度和当前室内温度进行比较,判断是否有凝露风险。
当前室内温度低于露点温度时,就存在凝露风险,需要降低加湿器功率。当前室内温度大于露点温度时,就没有凝露风险,可以保持当前加湿器的功率继续加湿。
实施例二
本实施例为实施例一的进一步细化。所述数据采样包括以下步骤:
采样电压获取步骤:通过数据采集模块获取ADC采样电压值;
采样电压转换步骤:将采样电压获取步骤中的ADC采样电压值转换为温度电阻值;通过NTC热敏电阻来进行温度采集,NTC热敏电阻采用现有装置,如型号为mfh103-3950的热敏电阻。
温度查询步骤:通过采样电压转换步骤得到的温度电阻值,再通过温度电阻值查询得出当前温度;
进一步的,通过温度电阻值查询得出当前温度具体查询附表1。
表1NTC热敏电阻R/T对照表 型号:mfh103-3950
湿度读取步骤:通过湿度传感器读取当前空气中的湿度(湿度传感器型号:SHT20),并返回采样电压获取步骤进行下一轮采样。
所述采样的间隔时间为500ms-800ms。
在实施过程中,通过将ADC采样电压值转换为温度电阻值,再通过读取温度电阻值(NTC热敏电阻)的阻值表,得出在不同阻值下的温度。例如,当前温度电阻值为10千欧时,此时的温度为25℃。再通过读取湿度传感器,得到当前温度下的空气湿度,如48%。
通过上述步骤,就得到了当前管道的温度,以及当前温度下的相对湿度。
实施例三
本实施例为实施例一的进一步细化。所述湿度控制具体步骤为具体步骤为:
系统状态判断步骤:判断系统的状态;如果系统处于开启状态,则跳转到采集数据步骤;如果系统处于关闭状态,则进入下一轮检测,重新进入系统状态判断步骤;
采集数据步骤:通过数据采集模块获取管道节点的温度、湿度;
传感器状态判断步骤:判断温湿度传感器的状态;如果温湿度传感器正常运行,则跳转到含水量计算步骤;如果温湿度传感器处于关闭状态,则关闭加湿器,跳转到含水量计算步骤进行下一轮检测;
含水量计算步骤:查表计算管道内空气的含水量;该表指的是通过焓湿图计算得到的相对湿度、温度、及空气含水量的关系;
露点温度计算步骤:根据室内温度查表计算露点温度;该表指的是通过焓湿图计算得到空气含水量,温度和露点温度的关系;
比较步骤:根据露点温度计算中计算得到的露点温度,判断露点温度是否远低于室内温度;如果是,则跳转到第一室内湿度判断步骤,如果不是,则降低加湿器功率,并运行一定时间后返回系统状态判断步骤,并进入下一轮检测;
第一室内湿度判断步骤:判断室内的湿度是否小于设定湿度的5%,如果是,则保持加湿器功率继续加湿,直到室内湿度大于或者等于设定湿度时,停止加湿,并跳转回系统状态判断步骤开启下一轮检测;如果不是,则降低加湿器功率,并运行一定时间后跳转到第二室内湿度判断步骤;
第二室内湿度判断步骤:判断当前室内湿度是否大于或者等于设定湿度;如果是,则关闭加湿器,并跳转回系统状态判断步骤并进入下一轮检测;如果不是,则保持加湿器功率继续加湿,直到室内湿度大于或者等于设定湿度时,停止加湿,并跳转回系统状态判断步骤开启下一轮检测。
所述比较步骤或步骤第一室内湿度判断步骤,加湿器运行的时间为3-5分钟;用于给加湿器调整加湿量的时间。
所述第二室内湿度判断步骤中,设定湿度的范围为20%-60%。
所述含水量计算步骤中,查表计算管道内空气含水量的具体方法为:根据焓湿图,得到每个温度下的相对湿度的含水量情况;其中,温度查询间隔为每1℃查询一次,湿度间隔为10%查询一次;从而得出各个温度情况下的含水量并绘制成表格;然后根据所得表格,得到相应的节点温度,再根据温度值找到对应直线的斜率K和截距b,然后代入相对湿度,即可得到当前温度,当前相对湿度下的含水量。
所述露点温度计算步骤中,根据室内温度查表计算露点温度的具体方法为:根据焓湿图,将得到的当前温度和相对湿度带入到焓湿图内,确定一个温度坐标点,从该温度坐标点作垂线,垂线与相对湿度为100%的线的交点所对应的温度,即为当前温度和相对湿度下的露点温度。
通过数据采样得到当前管道内的温度以及当前温度下的相对湿度。通过焓湿图以及温度、相对湿度和空气含水量的关系,计算得到空气中的含水量。如图3所示。
实施例四
在本发明中,通过在新风管道内部设置有加湿器、温度传感器和湿度传感器,来监测新风管道内的温湿度。其中,主要通过温度传感器与湿度传感器来采集管道内的温度和湿度,并通过数据处理判断管道内是否存在凝露风险,以控制加湿器的功率,有效降低了新风管道凝露的风险,并降低了能耗,提高了舒适性。
本实施例提供了一种湿度传感器的安装方式。
温度传感器安装位置:温度传感器放置于新风送风管道中央,垂直于地面。
湿度传感器安装于新风出口端。
湿度传感器放置位置应距离出风口距离大于1000mm。
实施例五
本实施例为实施例一的进一步细化。加湿器闭环控制包括如下三个步骤:
1.数据采集
本发明中数据采集是在加湿器控制板上进行,采样间隔定时为500ms,在数据采集解析后,作为数据处理的输入放入MCU内存中。
2.数据处理
数据处理过程的输入有上位机传输过来的室内温度、设置湿度,加湿开关状态、管道节点湿度、管道节点温度。系统加湿器开关状态决定是否需要开启加湿,在开启加湿后,跟根据管道湿度和节点温度,通过查表得出当前管道空气的含水量,然后通过含水量查表得出当前空气含水量在当前室内温度下的露点温度,最后通过查出的露点温度和当前室内进行比较,判断是否有凝露风险。
3.判断输出
根据数量处理分析出来的状态进行加湿器输出,当管道内不存在凝露风险时且当前室内湿度远低于设定湿度时调大加湿器功率,否则降低加湿器功率。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
数据采样步骤:通过数据采集模块采集数据,并将采集的数据进行解析后,存放在MCU内存中;
数据分析步骤:将存放在MCU内存中的数据作为数据分析的数据输入,并对数据进行分析,根据数据分析结果,判断管道内是否存在凝露风险;
判断输出步骤:根据数据分析结果,控制管道内的湿度;当管道内不存在凝露风险时,并且当前室内湿度远低于设定湿度时,增大加湿器功率,当管道内存在凝露风险时,降低加湿器功率;
所述数据采样步骤中,数据采集模块采集的数据包括:室内温度、加湿器开关状态、管道节点湿度和管道节点温度;
所述数据分析步骤中,判断凝露的具体方法为:在开启加湿后,根据管道内的湿度和节点温度,通过查表得出当前管道空气的含水量,然后通过含水量查表得出当前空气含水量在当前室内温度下的露点温度,最后通过查出的露点温度和当前室内温度进行比较,判断是否有凝露风险。
2.根据权利要求1所述的一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:所述数据采样包括以下步骤:
采样电压获取步骤:通过数据采集模块获取ADC采样电压值;
采样电压转换步骤:将采样电压获取步骤中的ADC采样电压值转换为温度电阻值;
温度查询步骤:通过采样电压转换步骤得到的温度电阻值,再温度电阻值查询得出当前温度;
湿度读取步骤:通过湿度传感器读取当前空气中的湿度,并返回步骤采样电压获取步骤进行下一轮采样。
3.根据权利要求2所述的一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:所述采样的间隔时间为500ms-800ms。
4.根据权利要求1所述的一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:所述湿度控制具体步骤为:
系统状态判断步骤:判断系统的状态;如果系统处于开启状态,则跳转到采集数据步骤;如果系统处于关闭状态,则进入下一轮检测,重新进入系统状态判断步骤;
采集数据步骤:通过数据采集模块获取管道节点的温度、湿度;
传感器状态判断步骤:判断温湿度传感器的状态;如果温湿度传感器正常运行,则跳转到含水量计算步骤;如果温湿度传感器处于关闭状态,则关闭加湿器,跳转到含水量计算步骤进行下一轮检测;
含水量计算步骤:查表计算管道内空气的含水量;该表指的是通过焓湿图计算得到的相对湿度、温度、及空气含水量的关系;
露点温度计算步骤:根据室内温度查表计算露点温度;该表指的是通过焓湿图计算得到空气含水量,温度和露点温度的关系;
比较步骤:根据露点温度计算中计算得到的露点温度,判断露点温度是否远低于室内温度;如果是,则跳转到第一室内湿度判断步骤,如果不是,则降低加湿器功率,并运行一定时间后返回系统状态判断步骤,并进入下一轮检测;
第一室内湿度判断步骤:判断室内的湿度是否小于设定湿度的5%,如果是,则保持加湿器功率继续加湿,直到室内湿度大于或者等于设定湿度时,停止加湿,并跳转回系统状态判断步骤开启下一轮检测;如果不是,则降低加湿器功率,并运行一定时间后跳转到第二室内湿度判断步骤;
第二室内湿度判断步骤:判断当前室内湿度是否大于或者等于设定湿度;如果是,则关闭加湿器,并跳转回系统状态判断步骤并进入下一轮检测;如果不是,则保持加湿器功率继续加湿,直到室内湿度大于或者等于设定湿度时,停止加湿,并跳转回系统状态判断步骤开启下一轮检测。
5.根据权利要求4所述的一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:所述比较步骤或步骤第一室内湿度判断步骤,加湿器运行的时间为3-5分钟;用于给加湿器调整加湿量的时间。
6.根据权利要求4所述的一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:所述第二室内湿度判断步骤中,设定湿度的范围为20%-60%。
7.根据权利要求4所述的一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:所述含水量计算步骤中,查表计算管道内空气含水量的具体方法为:根据焓湿图,得到每个温度下的相对湿度的含水量情况;其中,温度查询间隔为每1℃查询一次,湿度间隔为10%查询一次;从而得出各个温度情况下的含水量并绘制成表格;然后根据所得表格,得到相应的节点温度,再根据温度值找到对应直线的斜率K和截距b,然后代入相对湿度,即可得到当前温度,当前相对湿度下的含水量。
8.根据权利要求4所述的一种管道新风湿度控制方法,其特征在于:所述露点温度计算步骤中,根据室内温度查表计算露点温度的具体方法为:根据焓湿图,将得到的当前温度和相对湿度带入到焓湿图内,确定一个温度坐标点,从该温度坐标点作垂线,垂线与相对湿度为100%的线的交点所对应的温度,即为当前温度和相对湿度下的露点温度。
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