CN115823651A - 一种建筑节能优化系统、方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑节能优化系统、方法及电子设备，涉及建筑数据处理技术领域，本发明之系统包括设置模块、处理模块以及驱动模块；设置模块包括制冷单元、供热单元、温度监测单元以及设置单元，本发明之系统流程如下：温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次房间对象的温度监测数据和室外的温度监测数据；设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据；处理模块通过上位机获取样本数据以及温度需求数据；处理模块对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令；驱动模块根据结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作。本发明为一种建筑节能优化系统、方法及电子设备，降低建筑运行能耗，优化效果好。
Description
技术领域
本发明涉及建筑数据处理技术领域，特别涉及一种建筑节能优化系统、方法及电子设备。
背景技术
建筑的运行能耗，是日常用能，如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗，是建筑能耗中的主导部分。随着经济的增长和生活质量的提高，建筑消费的重点将从装修和耐用的消费品转向功能和环境品质，因此保障室内空气品质所需的能耗如空调能耗、通风能耗、采暖能耗、热水供应能耗将会迅速上升，在建筑运行能耗上升的过程中势必会带来能耗浪费，造成资源浪费，为了降低建筑的运行能耗，需要对建筑进行节能优化设计。
当前对建筑节能优化设计中优化算法的研究非常不足，理论上对算法何时有效、何时失效、为何失效缺乏科学认知，应用上缺少面对不同的建筑节能优化设计问题时如何选择适宜算法的指导原则，导致设计实践中容易出现效率低下、无法获得最优设计方案等困难，例如在建筑运行能耗中夏季空调制冷所需要的能耗以及冬季室内供暖所需要的能耗是建筑运行能耗的重要组成部分，现有的整栋楼的空调系统都是以一个房间为一个独立的单位，用户通过控制该房间的空来实现降低房间内部温度，现有的整栋楼的供热系统由于难以根据温度变化对供热量进行及时调整，经常会导致在室内温度偏高的情况下，仍旧对房屋照常供暖，从而造成房屋内温度过高，甚至要开窗降温，造成浪费，且现有的供暖过程是以一户为一个单位24小时不间断向室内供暖，供暖公司根据室内面积进行收费，往往家中无人的情况下仍然向室内供暖，造成资源浪费，对用户而言提高经济支出，为此，我们提出一种建筑节能优化系统、方法及电子设备，实现对建筑的运行能耗供能系统进行优化，实现在满足用户生活需求的同时节约资源。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种建筑节能优化系统、方法及电子设备，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种建筑节能优化系统，包括设置模块、处理模块以及驱动模块；
所述设置模块包括制冷单元、供热单元、温度监测单元以及设置单元，所述设置模块将整栋建筑作为一个整体单元，所述建筑节能优化系统主要用于优化该整栋建筑的运行能耗，所述设置模块将整栋建筑中每一住户设置为一个组别，所述设置模块将每一住户中的每一个房间设置为一个对象，每一个房间拥有一个私有的房间编号，例如整栋建筑的编号设置为01、每一住户的编号为设置为001，每一住户中一个房间的编号为01，则该房间的房间编号为0100101；
所述供热单元在换热站热力出口安装楼用热量总表，所述供热单元在每一住户入户供水管道上安装用户热量表，并在每一住户室内设置户内总管线，所述供热单元在所述户内总管线上串联设置房间水平单管，最后在水平单管上设置电磁阀，所述电磁阀主要用于控制水平单管内流速以及流量，实现控制向室内供热，楼用热量总表编号与整栋建筑的编号相互匹配，用户热量表与每一住户的编号相互匹配，例如用户热量表编号为01001，电磁阀对应编号与房间编号相互匹配，则该房间的电磁阀编号为0100101，通过对电磁阀进行编号，在实际使用中通过编号找到对应电磁阀，完成对电磁阀的控制，实现精确控制供热单元是否对该房间进行供热以及供热时供热的效率；
所述温度监测单元首先在每一个房间内设置一个温度传感器，所述温度监测单元其次在室外设置一个温度传感器，所述温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次对应房间的温度监测数据和室外的温度监测数据，并将该温度监测数据与该房间的房间编号相互叠加形成样本数据，同时所述样本数据还包括一个室外的温度监测数据，所述温度监测单元将所述样本数据通过通信协议发送至所述处理模块，在实际使用时例如每3分钟通过温度传感器获取一次应房间的温度监测数据和室外的温度监测数据；
所述设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据，并将所述温度需求数据通过通信协议发送至所述处理模块；
所述处理模块首先通过上位机获取样本数据以及温度需求数据，所述处理模块通过在上位机内部设置处理软件，通过所述处理软件对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令，所述处理模块将结果指令发送至驱动模块，所述驱动模块根据所述结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作；
所述处理软件生成结果指令的过程如下：设Ts为房间对象的温度需求数据的温度设定值，ΔTs为以Ts为中心的温度最大偏移量，则最终所要达到的房间内温度的上下限为Ts±ΔTs，影响和决定该房间对象下一时刻温度的主要因素有：该房间对象的当前温度、所述制冷单元或者所述供热单元实际制冷量或者供热量、室外的环境温度、与该房间对象相邻的其它房间对象温度，实际使用中直径通过房间编号检索出与该房间相间隔的房间，得到相邻房间的房间编号，在根据相邻房间的房间编号得到相邻房间的房间温度监测数据，由牛顿冷却定律dT/dt=k（T-T0）可知，在自然冷却情况下，物体温度T随时间的变化速度与物体温度T和外界环境温度T0之差成正比，其中k是与热传递相关的比例系数，设该房间对象的当前温度为t1，所述制冷单元或者所述供热单元实际制冷量或者供热量带来的温度分别是HOT和COLD，所述制冷单元或者所述供热单元与房间对象的热传递系数为R1，则所述制冷单元或者所述供热单元工作单位时间后，该房间对象当前温度t2的迭代关系式为t2=t1+（HOT-t1）×R1，或t2=t1+（COLD-t1）×R1；设室外的环境温度为OUT，室外的环境温与楼层间的热传递系数为R2，经过单位时间，该房间对象当前温度t3的迭代关系式为t3=t2+（OUT-t2）×R2，当t3＜Ts-ΔTs，生成启动所述供热单元的指令，当Ts-ΔTs＜t3＜Ts，生成关闭指令，当Ts＜t3＜Ts+ΔTs，生成关闭指令，当t3＞Ts+ΔTs，生成启动所述制冷单元的指令；在实际使用中，在夏季需要使用制冷单元进行制冷时，启动该建筑节能优化系统，在冬季当供热部门开始向用户供热时，启动该建筑节能优化系统，通过设置建筑节能优化系统首先实现自动控制整栋建筑的制冷单元或供热单元工作，以整栋楼为一个单位，将户外温度以及隔壁房间的温度作为参数辅助制冷单元或供热单元工作，在达到用户设定需求时，减少制冷单元或供热单元的能量浪费，实现节约建筑运行能耗，所述处理模块间隔一段时间后完成一次数据处理，并生成一次结果指令，实际使用中例如每3分钟完成一次数据处理，并生成一次结果指令，所述驱动模块通过所述结果指令控制所述制冷单元的功率实现控制制冷单元工作，所述驱动模块通过所述结果指令控制电磁阀的开度，最终实现控制所述供热单元工作。
优选地，所述制冷单元主要通过在每一个房间内设置一个中央空调，并通过使用中央空调向室内制冷，通过中央空调替代原有单个空调更加方便控制制冷。
优选地，一个整体单元包含若干组别，每个组别包含若干对象，且一个整体单元拥有一个单元编号，每一户拥有一个组别编号，每一个房间拥有一个对象编号，具体的单元编号叠加组别编号再叠加对象编号为对应该房间的房间编号，在实际使用中样本数据包括：房间编号、时间信息、房间内温度数据、室外环境数据。
优选地，所述热量总表主要用于计量整体单元的总能耗，所述用户热量表用于测量每一住户组别供暖系统的流量以及供水和回水温差进行热量计量，楼用热量表的计量数据作为整栋建筑热费结算的依据，户用热量表的计量数据作为用户分摊热费的依据，楼用热量表和用户热量表都具有就地显示和总线制远程通信接口，楼用热量表和用户热量表M-BUS总线方式将运行数据汇总至M-BUS数据采集器，利用GPRS无线网络将数据传送至所述处理模块，经所述处理模块内部上位机处理后，实现远程抄表与计费，本发明通过这种计费方式替代原有的以用户面积为收费标准更加节约用户经济成本，同时用户不使用时不再供热，更大程度上实现节约资源，实现建筑节能优化。
优选地，所述处理软件使用Jess和Java语言混合编程，以Eclipse为软件开发平台，所述处理软件内创建仿真器对象以及搭建仿真监控的GUI界面，最终实现处理数据和生成结果指令，所述处理软件还为诸多被控对象开辟新线程，进一步提高了系统的控制效率。本发明最后在实际使用中选用不同的环境温度对所述建筑节能优化系统进行实验测试，测试结果表明，所述建筑节能优化系统是正确和高效的。
一种建筑节能优化方法，所述优化方法包括以下步骤：
S1：在所述设置模块内部建立制冷单元以及供热单元、温度监测单元以及设置单元；
S101：所述温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次房间对象的温度监测数据和室外的温度监测数据，并将该温度监测数据与被监测房间的房间编号相互叠加形成样本数据；
S102：所述设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据的功能，最终得到温度需求数据；
S2：所述处理模块通过上位机使用对应通信协议获取样本数据以及温度需求数据；
S3：所述处理模块在上位机内建立处理软件对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令；
S4：所述处理模块将结果指令发送至驱动模块，所述驱动模块根据所述结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作。
优选地，步骤S4中所述制冷单元工作的过程中，所述供热单元不工作，反之，所述供热单元工作过程中，所述制冷单元不工作。
一种电子设备，包括上位机，所述上位机作为整个建筑节能优化系统的控制中心，实现读取温度传感器采集的样本数据以及获取设置单元内用户设定内的温度需求数据，最终生成结果指令。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中，在设置模块内部建立制冷单元以及供热单元、温度监测单元以及设置单元；温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次房间对象的温度监测数据和室外的温度监测数据，并将该温度监测数据与被监测房间的房间编号相互叠加形成样本数据；设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据的功能，最终得到温度需求数据；处理模块通过上位机使用对应通信协议获取样本数据以及温度需求数据；处理模块在上位机内建立处理软件对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令；处理软件生成结果指令的过程如下：设Ts为房间对象的温度需求数据的温度设定值，ΔTs为以Ts为中心的温度最大偏移量，则最终所要达到的房间内温度的上下限为Ts±ΔTs，影响和决定该房间对象下一时刻温度的主要因素有：该房间对象的当前温度、制冷单元或者供热单元实际制冷量或者供热量、室外的环境温度、与该房间对象相邻的其它房间对象温度，实际使用中直径通过房间编号检索出与该房间相间隔的房间，得到相邻房间的房间编号，在根据相邻房间的房间编号得到相邻房间的房间温度监测数据，由牛顿冷却定律dT/dt=k（T-T0）可知，在自然冷却情况下，物体温度T随时间的变化速度与物体温度T和外界环境温度T0之差成正比，其中k是与热传递相关的比例系数，设该房间对象的当前温度为t1，制冷单元或者供热单元实际制冷量或者供热量带来的温度分别是HOT和COLD，制冷单元或者供热单元与房间对象的热传递系数为R1，则制冷单元或者供热单元工作单位时间后，该房间对象当前温度t2的迭代关系式为t2=t1+（HOT-t1）×R1，或t2=t1+（COLD-t1）×R1；设室外的环境温度为OUT，室外的环境温与楼层间的热传递系数为R2，经过单位时间，该房间对象当前温度t3的迭代关系式为t3=t2+（OUT-t2）×R2，当t3＜Ts-ΔTs，生成启动供热单元的指令，当Ts-ΔTs＜t3＜Ts，生成关闭指令，当Ts＜t3＜Ts+ΔTs，生成关闭指令，当t3＞Ts+ΔTs，生成启动制冷单元的指令；处理模块将结果指令发送至驱动模块，驱动模块根据结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作；通过设置建筑节能优化系统首先实现自动控制整栋建筑的制冷单元或供热单元工作，以整栋楼为一个单位，将户外温度以及隔壁房间的温度作为参数辅助制冷单元或供热单元工作，在达到用户设定需求时，减少制冷单元或供热单元的能量浪费，实现节约建筑运行能耗。
本发明中，处理软件使用Jess和Java语言混合编程，以Eclipse为软件开发平台，处理软件内创建仿真器对象以及搭建仿真监控的GUI界面，最终实现处理数据和生成结果指令，处理软件还为诸多被控对象开辟新线程，进一步提高了系统的控制效率，本发明最后在实际使用中选用不同的环境温度对建筑节能优化系统进行实验测试，测试结果表明，建筑节能优化系统是正确和高效的。
附图说明
图1为本发明一种建筑节能优化系统的系统框图；
图2为本发明一种建筑节能优化系统的运行图；
图3为本发明一种建筑节能优化方法的流程图。
实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应作广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1-3所示，本发明为一种建筑节能优化系统，包括设置模块、处理模块以及驱动模块；
设置模块包括制冷单元、供热单元、温度监测单元以及设置单元，设置模块将整栋建筑作为一个整体单元，建筑节能优化系统主要用于优化该整栋建筑的运行能耗，设置模块将整栋建筑中每一住户设置为一个组别，设置模块将每一住户中的每一个房间设置为一个对象，每一个房间拥有一个私有的房间编号，例如整栋建筑的编号设置为01、每一住户的编号为设置为001，每一住户中一个房间的编号为01，则该房间的房间编号为0100101；
供热单元在换热站热力出口安装楼用热量总表，供热单元在每一住户入户供水管道上安装用户热量表，并在每一住户室内设置户内总管线，供热单元在户内总管线上串联设置房间水平单管，最后在水平单管上设置电磁阀，电磁阀主要用于控制水平单管内流速以及流量，实现控制向室内供热，楼用热量总表编号与整栋建筑的编号相互匹配，用户热量表与每一住户的编号相互匹配，例如用户热量表编号为01001，电磁阀对应编号与房间编号相互匹配，则该房间的电磁阀编号为0100101，通过对电磁阀进行编号，在实际使用中通过编号找到对应电磁阀，完成对电磁阀的控制，实现精确控制供热单元是否对该房间进行供热以及供热时供热的效率；
温度监测单元首先在每一个房间内设置一个温度传感器，温度监测单元其次在室外设置一个温度传感器，温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次对应房间的温度监测数据和室外的温度监测数据，并将该温度监测数据与该房间的房间编号相互叠加形成样本数据，同时样本数据还包括一个室外的温度监测数据，温度监测单将样本数据通过通信协议发送至处理模块，在实际使用时例如每3分钟通过温度传感器获取一次应房间的温度监测数据和室外的温度监测数据；
设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据，并将温度需求数据通过通信协议发送至处理模块；
处理模块首先通过上位机获取样本数据以及温度需求数据，处理模块通过在上位机内部设置处理软件，通过处理软件对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令，处理模块将结果指令发送至驱动模块，驱动模块根据结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作；
处理软件生成结果指令的过程如下：设Ts为房间对象的温度需求数据的温度设定值，ΔTs为以Ts为中心的温度最大偏移量，则最终所要达到的房间内温度的上下限为Ts±ΔTs，影响和决定该房间对象下一时刻温度的主要因素有：该房间对象的当前温度、制冷单元或者供热单元实际制冷量或者供热量、室外的环境温度、与该房间对象相邻的其它房间对象温度，实际使用中直径通过房间编号检索出与该房间相间隔的房间，得到相邻房间的房间编号，在根据相邻房间的房间编号得到相邻房间的房间温度监测数据，由牛顿冷却定律dT/dt=k（T-T0）可知，在自然冷却情况下，物体温度T随时间的变化速度与物体温度T和外界环境温度T0之差成正比，其中k是与热传递相关的比例系数，设该房间对象的当前温度为t1，制冷单元或者供热单元实际制冷量或者供热量带来的温度分别是HOT和COLD，制冷单元或者供热单元与房间对象的热传递系数为R1，则制冷单元或者供热单元工作单位时间后，该房间对象当前温度t2的迭代关系式为t2=t1+（HOT-t1）×R1，或t2=t1+（COLD-t1）×R1；设室外的环境温度为OUT，室外的环境温与楼层间的热传递系数为R2，经过单位时间，该房间对象当前温度t3的迭代关系式为t3=t2+（OUT-t2）×R2，当t3＜Ts-ΔTs，生成启动供热单元的指令，当Ts-ΔTs＜t3＜Ts，生成关闭指令，当Ts＜t3＜Ts+ΔTs，生成关闭指令，当t3＞Ts+ΔTs，生成启动制冷单元的指令；在实际使用中，在夏季需要使用制冷单元进行制冷时，启动该建筑节能优化系统，在冬季当供热部门开始向用户供热时，启动该建筑节能优化系统，通过设置建筑节能优化系统首先实现自动控制整栋建筑的制冷单元或供热单元工作，以整栋楼为一个单位，将户外温度以及隔壁房间的温度作为参数辅助制冷单元或供热单元工作，在达到用户设定需求时，减少制冷单元或供热单元的能量浪费，实现节约建筑运行能耗，处理模块间隔一段时间后完成一次数据处理，并生成一次结果指令，实际使用中例如每3分钟完成一次数据处理，并生成一次结果指令，驱动模块通过结果指令控制制冷单元的功率实现控制制冷单元工作，驱动模块通过结果指令控制电磁阀的开度，最终实现控制供热单元工作。
其中，制冷单元主要通过在每一个房间内设置一个中央空调，并通过使用中央空调向室内制冷，通过中央空调替代原有单个空调更加方便控制制冷。
其中，一个整体单元包含若干组别，每个组别包含若干对象，且一个整体单元拥有一个单元编号，每一户拥有一个组别编号，每一个房间拥有一个对象编号，具体的单元编号叠加组别编号再叠加对象编号为对应该房间的房间编号，在实际使用中样本数据包括：房间编号、时间信息、房间内温度数据、室外环境数据。
其中，热量总表主要用于计量整体单元的总能耗，用户热量表用于测量每一住户组别供暖系统的流量以及供水和回水温差进行热量计量，楼用热量表的计量数据作为整栋建筑热费结算的依据，户用热量表的计量数据作为用户分摊热费的依据，楼用热量表和用户热量表都具有就地显示和总线制远程通信接口，楼用热量表和用户热量表M-BUS总线方式将运行数据汇总至M-BUS数据采集器，利用GPRS无线网络将数据传送至处理模块，经处理模块内部上位机处理后，实现远程抄表与计费，本发明通过这种计费方式替代原有的以用户面积为收费标准更加节约用户经济成本，同时用户不使用时不再供热，更大程度上实现节约资源，实现建筑节能优化。
其中，处理软件使用Jess和Java语言混合编程，以Eclipse为软件开发平台，处理软件内创建仿真器对象以及搭建仿真监控的GUI界面，最终实现处理数据和生成结果指令，处理软件还为诸多被控对象开辟新线程，进一步提高了系统的控制效率。本发明最后在实际使用中选用不同的环境温度对建筑节能优化系统进行实验测试，测试结果表明，建筑节能优化系统是正确和高效的。
一种建筑节能优化方法，优化方法包括以下步骤：
S1：在设置模块内部建立制冷单元以及供热单元、温度监测单元以及设置单元；
S101：温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次房间对象的温度监测数据和室外的温度监测数据，并将该温度监测数据与被监测房间的房间编号相互叠加形成样本数据；
S102：设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据的功能，最终得到温度需求数据；
S2：处理模块通过上位机使用对应通信协议获取样本数据以及温度需求数据；
S3：处理模块在上位机内建立处理软件对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令；
S4：处理模块将结果指令发送至驱动模块，驱动模块根据结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作。
其中，步骤S4中制冷单元工作的过程中，供热单元不工作，反之，供热单元工作过程中，制冷单元不工作。
一种电子设备，包括上位机，上位机作为整个建筑节能优化系统的控制中心，实现读取温度传感器采集的样本数据以及获取设置单元内用户设定内的温度需求数据，最终生成结果指令。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种建筑节能优化系统，其特征在于：包括设置模块、处理模块以及驱动模块；
所述设置模块包括制冷单元、供热单元、温度监测单元以及设置单元，所述设置模块将整栋建筑作为一个整体单元，所述建筑节能优化系统主要用于优化该整栋建筑的运行能耗，所述设置模块将整栋建筑中每一住户设置为一个组别，所述设置模块将每一住户中的每一个房间设置为一个对象，每一个房间拥有一个私有的房间编号；
所述供热单元在换热站热力出口安装楼用热量总表，所述供热单元在每一住户入户供水管道上安装用户热量表，并在每一住户室内设置户内总管线，所述供热单元在所述户内总管线上串联设置房间水平单管，最后在水平单管上设置电磁阀，所述电磁阀主要用于控制水平单管内流速以及流量，实现控制向室内供热；
所述温度监测单元首先在每一个房间内设置一个温度传感器，所述温度监测单元其次在室外设置一个温度传感器，所述温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次对应房间的温度监测数据和室外的温度监测数据，并将该温度监测数据与该房间的房间编号相互叠加形成样本数据，同时所述样本数据还包括一个室外的温度监测数据，所述温度监测单元将所述样本数据通过通信协议发送至所述处理模块；
所述设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据，并将所述温度需求数据通过通信协议发送至所述处理模块；
所述处理模块首先通过上位机获取样本数据以及温度需求数据，所述处理模块通过在上位机内部设置处理软件，通过所述处理软件对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令，所述处理模块将结果指令发送至驱动模块，所述驱动模块根据所述结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作；
所述处理软件生成结果指令的过程如下：设Ts为房间对象的温度需求数据的温度设定值，ΔTs为以Ts为中心的温度最大偏移量，则最终所要达到的房间内温度的上下限为Ts±ΔTs，影响和决定该房间对象下一时刻温度的主要因素有：该房间对象的当前温度、所述制冷单元或者所述供热单元实际制冷量或者供热量、室外的环境温度、与该房间对象相邻的其它房间对象温度，由牛顿冷却定律dT/dt=k（T-T0）可知，在自然冷却情况下，物体温度T随时间的变化速度与物体温度T和外界环境温度T0之差成正比，其中k是与热传递相关的比例系数，设该房间对象的当前温度为t1，所述制冷单元或者所述供热单元实际制冷量或者供热量带来的温度分别是HOT和COLD，所述制冷单元或者所述供热单元与房间对象的热传递系数为R1，则所述制冷单元或者所述供热单元工作单位时间后，该房间对象当前温度t2的迭代关系式为t2=t1+（HOT-t1）×R1，或t2=t1+（COLD-t1）×R1；设室外的环境温度为OUT，室外的环境温与楼层间的热传递系数为R2，经过单位时间，该房间对象当前温度t3的迭代关系式为t3=t2+（OUT-t2）×R2，当t3≤Ts-ΔTs，生成启动所述供热单元的指令，当Ts-ΔTs＜t3≤Ts，生成关闭指令，当Ts＜t3≤Ts+ΔTs，生成关闭指令，当t3＞Ts+ΔTs，生成启动所述制冷单元的指令；
所述处理模块间隔一段时间后完成一次数据处理，并生成一次结果指令，所述驱动模块通过所述结果指令控制所述制冷单元的功率实现控制制冷单元工作，所述驱动模块通过所述结果指令控制电磁阀的开度，最终实现控制所述供热单元工作。
2.根据权利要求1所述的一种建筑节能优化系统，其特征在于：所述制冷单元主要通过在每一个房间内设置一个中央空调，并通过使用中央空调向室内制冷。
3.根据权利要求2所述的一种建筑节能优化系统，其特征在于：一个整体单元包含若干组别，每个组别包含若干对象，且一个整体单元拥有一个单元编号，每一户拥有一个组别编号，每一个房间拥有一个对象编号，具体的单元编号叠加组别编号再叠加对象编号为对应该房间的房间编号。
4.根据权利要求3所述的一种建筑节能优化系统，其特征在于：所述热量总表主要用于计量整体单元的总能耗，所述用户热量表用于测量每一住户组别供暖系统的流量以及供水和回水温差进行热量计量，楼用热量表的计量数据作为整栋建筑热费结算的依据，户用热量表的计量数据作为用户分摊热费的依据，楼用热量表和用户热量表都具有就地显示和总线制远程通信接口，楼用热量表和用户热量表M-BUS总线方式将运行数据汇总至M-BUS数据采集器，利用GPRS无线网络将数据传送至所述处理模块，经所述处理模块内部上位机处理后，实现远程抄表与计费。
5.根据权利要求4所述的一种建筑节能优化系统，其特征在于：所述处理软件使用Jess和Java语言混合编程，所述处理软件内创建仿真器对象以及搭建仿真监控的GUI界面，最终实现处理数据和生成结果指令。
6.一种建筑节能优化方法，其特征在于：所述优化方法为权利要求1-5中任意一项所述的一种建筑节能优化系统的运行方法，所述优化方法包括以下步骤：
S1：在所述设置模块内部建立制冷单元以及供热单元、温度监测单元以及设置单元；
S101：所述温度监测单元通过温度传感器间隔一段时间获取一次房间对象的温度监测数据和室外的温度监测数据，并将该温度监测数据与被监测房间的房间编号相互叠加形成样本数据；
S102：所述设置单元主要用于完成用户设置房间内温度需求数据的功能，最终得到温度需求数据；
S2：所述处理模块通过上位机使用对应通信协议获取样本数据以及温度需求数据；
S3：所述处理模块在上位机内建立处理软件对样本数据以及温度需求数据进行处理，生成结果指令；
S4：所述处理模块将结果指令发送至驱动模块，所述驱动模块根据所述结果指令控制制冷单元工作或者供热单元工作。
7.根据权利要求6所述的一种建筑节能优化方法，其特征在于：步骤S4中所述制冷单元工作的过程中，所述供热单元不工作，反之，所述供热单元工作过程中，所述制冷单元不工作。
8.一种电子设备，包括上位机，其特征在于：所述上位机作为控制中心配合对应软件实现控制一种建筑节能优化系统统的运行，所述一种建筑节能优化系统为权利要求1-5中任意一项所述的一种建筑节能优化系统，所述上位机实现读取温度传感器采集的样本数据以及获取设置单元内用户设定内的温度需求数据，最终生成结果指令。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002107000A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Fujitsu General Ltd | 空気調和機 |
| CN102411346A (zh) * | 2011-07-31 | 2012-04-11 | 华南理工大学 | 教学或办公建筑用的采暖与分散式空调系统及控制方法 |
| CN102607741A (zh) * | 2011-01-22 | 2012-07-25 | 格兰富水泵(上海)有限公司 | 冷热量计量控制和费用分摊系统及方法 |
| CN108895534A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-27 | 南京云易信息科技有限公司 | 一种基于末端室温的公建供热节能装置及控制方法 |
| CN109764486A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-17 | 陕西理工大学 | 一种多点即时测温和调温方法及其系统 |
| CN115597203A (zh) * | 2022-07-28 | 2023-01-13 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司（Cn） | 空调的控制方法、控制装置、处理器以及空调系统 |
-
2023
- 2023-02-16 CN CN202310122861.6A patent/CN115823651A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002107000A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Fujitsu General Ltd | 空気調和機 |
| CN102607741A (zh) * | 2011-01-22 | 2012-07-25 | 格兰富水泵(上海)有限公司 | 冷热量计量控制和费用分摊系统及方法 |
| CN102411346A (zh) * | 2011-07-31 | 2012-04-11 | 华南理工大学 | 教学或办公建筑用的采暖与分散式空调系统及控制方法 |
| CN108895534A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-27 | 南京云易信息科技有限公司 | 一种基于末端室温的公建供热节能装置及控制方法 |
| CN109764486A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-17 | 陕西理工大学 | 一种多点即时测温和调温方法及其系统 |
| CN115597203A (zh) * | 2022-07-28 | 2023-01-13 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司（Cn） | 空调的控制方法、控制装置、处理器以及空调系统 |
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