CN207702670U - 一种智能化建筑的节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种智能化建筑的节能控制系统，解决了常见建筑内的节能管控系统调控方式单一、耗能高的问题，包括：数据采集终端、主控终端、室内环境调节终端，数据采集终端包括：用于感测并输出温度信号值的温度传感器；用于感测并输出室内的二氧化碳浓度信号值的二氧化碳浓度探测传感器；以及，用于采集并输出楼层内的图像信息信号的摄像头；主控终端包括：用于显示数据采集终端采集到的室内数据和供人机交互的显示屏模块、以及，接受显示屏模块上的人机交互指令控制向室内环境调节终端发出控制信号的数据处理模块；室内环境调节终端为对室内空气环境进行调节的智能通风设备，达到降低建筑维持室内温度能耗的目的。

Description

一种智能化建筑的节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能建筑技术领域，特别涉及一种智能化建筑的节能控制系统。

背景技术

智能建筑，是以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。因此，建筑智能化的目的，就是为了实现建筑物的安全、高效、便捷、节能、环保、健康等属性。

目前许多宾馆、酒店及办公大楼普遍存在能源消耗过多，空调成为能源消耗的主要部分，空调的节能方案和措施对降低能耗具有重要的意义。目前建筑内部搭建的空调节能管控系统往往是通过对单个室内信息（比如室内温度信息、室内湿度信息等）的采集对空调进行自动化调控，这种空调节能管控系统管控方式单一，难以实时有效地实现对建筑空调能耗的进行控制，导致建筑耗能较大的问题，故有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能化建筑的节能控制系统，具有降低建筑维持室内温度的能耗的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能化建筑的节能控制系统，包括：分布在各楼层内的数据采集终端、主控终端、室内环境调节终端，所述数据采集终端包括：用于感测室内温度并输出温度信号值的温度传感器；用于感测并输出室内的二氧化碳浓度信号值的二氧化碳浓度探测传感器；以及，用于采集楼层内的图像信息并实时发出图像信息信号的摄像头；所述主控终端包括：用于显示所述数据采集终端采集到的室内数据和供人机交互的显示屏模块；以及，与所述显示屏模块电连接并接受所述显示屏模块上的人机交互指令控制向所述室内环境调节终端发出控制信号指示的数据处理模块；所述室内环境调节终端为受所述主控终端发出的控制信号指示控制的、对室内空气环境进行调节的智能通风设备。

通过采用上述技术方案，当显示屏模块显示数据采集模块采集到的室内温度信号值、二氧化碳浓度信号值偏离预设值较大或图像信息信号显示室内人数较多时，通过在显示屏模块上的人机交互向数据处理模块发出控制指令，数据处理模块控制智能通风设备提高室内外的空气流通速率，使室内空气保持适宜人居住的环境；当显示屏模块显示数据采集模块采集到的室内温度信号值、二氧化碳浓度信号值接近预设值或图像信息信号显示室内人数较少时，通过在显示屏模块上的人机交互向数据处理模块发出另一个控制指令，数据处理模块控制智能通风设备降低室内外的空气流通速率；这种通过人机交互实时控制智能通风设备运行状态的方式与常见智能通风设备保持固定负荷运行的方式相比，能综合建筑内部三种实时数据对智能通风设备的运行负荷及时做出调整，减少了智能通风设备维持建筑内部环境的所消耗的能源。

本实用新型的进一步设置，所述智能通风设备包括：进风管道，所述进风管道设有供室外新风进入所述进风管道内的新风口、以及，供所述进风管道内的空气排出到室内的出风口，所述出风口处安装有用于将所述进风管道内的空气抽进室内的进风风机；排风管道，所述排风管道设有排风口且内部安装有将室内空气排出到室外的排风风机；以及，设于所述进风管道内的换热器，所述换热器包括供热媒流动对所述进风风机输送过来的空气进行制热的热水盘管、以及，供冷媒流动对所述进风风机输送过来的空气进行制冷的冷水盘管，所述热水盘管和所述冷水盘管的进水口处均设置有受所述数据处理模块控制调节热媒或者冷媒的流量大小的比例调节阀。

通过采用上述技术方案，当显示屏模块显示室内温度偏离预设值较大时，通过人机交互向数据处理模块发出控制指令，数据处理模块控制比例调节阀调大进水口的开度，从而增大热水盘管内热媒或冷水盘管内冷媒的流量大小，达到根据室内需要调整室内温度的调节速率，与常见换热器上进水口上的阀门只能开启或者关闭的方式相比，节能效果更好。

本实用新型的进一步设置，所述排风口处设置有受所述数据处理模块发出的控制信号控制、调节所述排风口的开度大小、进而调整室内外空气流通速率的第一风量调节阀。

通过采用上述技术方案，当显示屏模块显示室内二氧化碳浓度大于预设值较多时，通过人机交互向数据处理模块发出控制指令，数据处理模块控制第一风量调节阀调大排风口的开度，进而调大室内外空气流通速率；当显示屏模块显示室内二氧化碳浓度大于预设值较少时，通过人机交互向数据处理模块发出控制指令，数据处理模块控制第一风量调节阀调小排风口的开度，进而减少室内外空气流通速率；达到根据需要进行通风换气实现对室内二氧化碳浓度进行调节的目的，与常见排风口只能开启或者关闭的方式相比，减少了室内外换气过程中的能源消耗。

本实用新型的进一步设置，所述进风管道还设有供室内空气回流到所述进风管道内的回风口，所述新风口处设有受所述数据处理模块发出的控制信号控制调整所述新风口的开度大小的第二风量调节阀，所述回风口处设有受所述数据处理模块发出的控制信号控制调整室内回风量大小的第三风量调节阀，所述数据处理模块通过所述第二风量调节阀和所述第三风量调节阀调节进入室内空气中室外新风的占比。

通过采用上述技术方案，在室内负荷一定时，需要给室内送的冷风量或者热风量是一定的，室内空气相对于室外新风来说，夏季温度一般较低，冬季温度一般较高，利用回风口回一些室内空气进进风管道内，与部分室外新风混合后，通过冷水盘管的制冷作用变成冷风后或者热水盘管的制热变成热风送入室内，相对于全部将室外新风制冷风或者制热风来说，可以更有效地节能。当显示屏模块显示室内二氧化碳浓度大于预设值较多时，通过人机交互向数据处理模块发出控制指令，数据处理模块控制第二风量调节阀调大新风口的开度，控制第三风量调节阀调小出风口的开度；当显示屏模块显示室内二氧化碳浓度大于预设值较少时，数据处理模块控制第二风量调节阀调小新风口的开度，控制第三风量调节阀调大出风口的开度；达到根据需要调整调节进入室内空气中室外新风的占比的目的，减少了对室外新风进行制冷或者制热所消耗的能源。

本实用新型的进一步设置，所述第一风量调节阀、所述第二风量调节阀和所述第三风量调节阀结构相同，所述第一风量调节阀包括：安装在所述排风管道内的边框；贯穿于所述边框两侧的若干根并排布置的转轴；固定在转轴上且随所述转轴转动以改变风量大小的风量调节叶片；设于所述转轴靠近所述边框一侧壁上的齿轮，且相邻所述齿轮相互啮合；其中一根所述转轴伸出所述边框的一侧设有受所述数据处理模块控制带动所述转轴转动、进而调整所述风量调节叶片倾斜方向的执行器。

通过采用上述技术方案，数据处理模块通过执行器控制转轴的转动，并通过相邻齿轮之间的啮合作用，带动风量调节叶片的倾斜方向发生变化，达到根据实际需要，改变通风量大小的目的。

本实用新型的进一步设置，若干个所述风量调节叶片随所述转轴转动可使所述第一风量调节阀、所述第二风量调节阀和所述第三风量调节阀分别处于完全敞开和完全关闭以及处于两者之间的多个状态。

通过采用上述技术方案，齿轮传动的方式可调节若干个风量调节叶片处于多个倾斜角度，可以更加精细地调节通风量的大小，方便根据需要调节到所需的风量。

本实用新型的进一步设置，所述风量调节叶片表面还设有用于减弱气流经过所述风量调节叶片产生噪音的消音棉。

通过采用上述技术方案，当气体流过相邻两片风量调节叶片之间的间隙时，由于风量调节叶片对气流的阻碍作用，气流经过风量调节叶片表面时会产生噪音，而消音棉可以有效减少噪音的大小，使室内环境更加清静。

本实用新型的进一步设置，所述进风管道内还设有过滤网。

通过采用上述技术方案，过滤网可以使进入室内的空气更加清洁，同时也有一定控制风量大小的作用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一、通过人机交互实时控制智能通风设备运行状态的方式与常见智能通风设备保持固定负荷运行的方式相比，能综合建筑内部三种实时数据对智能通风设备的运行负荷及时做出调整，减少了智能通风设备维持建筑内部环境的所消耗的能源；

其二、通过人机交互实时控制比例调节阀的开度大小，达到根据室内需要调整室内温度的调节速率，与常见换热器上进水口上的阀门只能开启或者关闭的方式相比，节能效果更好。

其三、当显示屏模块显示室内二氧化碳浓度大于预设值较多时，通过人机交互实时控制第一风量调节阀、第二风量调节阀和第三风量调节阀的开度大小，达到根据需要控制室内外空气的换气速率和调节进入室内空气中室外新风的占比的目的，减少了对室外新风进行制冷或者制热所消耗的能源。

附图说明

图1是本实用新型实施例的流程图；

图2是本实用新型实施例中智能通风设备的安装结构示意图；

图3是本实用新型实施例中进风管道的整体结构示意图；

图4是本实用新型实施例中进风管道的内部结构示意图；

图5是本实用新型实施例中排风管道的内部结构示意图；

图6是本实用新型实施例中第一风量调节阀的结构示意图；

图7是本实用新型实施例中风量调节叶片的剖视图。

附图标记：1、数据采集终端；11、温度传感器；12、二氧化碳浓度探测传感器；13、摄像头；21、显示屏模块；22、数据处理模块；3、室内环境调节终端；4、智能通风设备；41、进风管道；411、新风口；412、回风口；413、出风口；414、进风风机；42、排风管道；421、排风口；422、排风风机；43、换热器；431、热水盘管；432、冷水盘管；433、比例调节阀；44、第一风量调节阀；45、第二风量调节阀；46、第三风量调节阀；441、边框；442、转轴；443、风量调节叶片；444、齿轮；445、执行器；446、消音棉；47、过滤网。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种智能化建筑的节能控制系统，如图1和图2所示，包括分布在各楼层内的数据采集终端1、主控终端、室内环境调节终端3。

数据采集终端1包括：设置在各室内用于感测室内温度并输出温度信号值的温度传感器11；设置在各室内用于感测并输出室内的二氧化碳浓度信号值的二氧化碳浓度探测传感器12；以及，用于采集楼层内的图像信息并实时发出图像信息信号的摄像头13。

主控终端包括：设置在监控室内用于显示数据采集终端1采集到的室内数据和供人机交互的显示屏模块21；以及，与显示屏模块21电连接并接受显示屏模块21上的人机交互指令控制、向室内环境调节终端3发出控制信号指示的数据处理模块22。

室内环境调节终端3为受数据处理模块22发出的控制信号指示控制的、对室内空气环境进行调节的智能通风设备4。

当显示屏模块21显示数据采集模块采集到的室内温度信号值、二氧化碳浓度信号值偏离预设值较大或图像信息信号显示室内人数较多时，通过在显示屏模块21上的人机交互向数据处理模块22发出控制指令，数据处理模块22控制智能通风设备4提高室内外的空气流通速率，使室内空气保持适宜人居住的环境；当显示屏模块21显示数据采集模块采集到的室内温度信号值、二氧化碳浓度信号值接近预设值或图像信息信号显示室内人数较少时，通过在显示屏模块21上的人机交互向数据处理模块22发出另一个控制指令，数据处理模块22控制智能通风设备4降低室内外的空气流通速率；这种通过人机交互实时控制智能通风设备4运行状态的方式与常见智能通风设备4保持固定负荷运行的方式相比，能综合建筑内部三种实时数据对智能通风设备4的运行负荷及时做出调整，减少了智能通风设备4维持建筑内部环境的所消耗的能源。

如图2、图3和图4所示，智能通风设备4包括安装在楼层内连通室内外空气的进风管道41、排风管道42、以及，安装在进风管道41内的换热器43。进风管道41设有供室外新风进入进风管道41内的新风口411、以及，供进风管道41内的空气排出到室内的出风口413，出风口413处安装有用于将进风管道41内的空气抽进室内的进风风机414。

如图4所示，换热器43包括供热媒流动对进风风机414输送过来的空气进行制热的热水盘管431、以及，供冷媒流动对进风风机414输送过来的空气进行制冷的冷水盘管432，热水盘管431和冷水盘管432的进水口处均设置有受数据处理模块22控制调节热媒或者冷媒的流量大小的比例调节阀433。当显示屏模块21显示室内温度偏离预设值较大时，通过人机交互向数据处理模块22发出控制指令，数据处理模块22控制比例调节阀433调大进水口的开度，从而增大热水盘管431内热媒或冷水盘管432内冷媒的流量大小，达到根据室内需要调整室内温度的调节速率，与常见换热器43上进水口上的阀门只能开启或者关闭的方式相比，节能效果更好。

如图4所示，进风管道41还设置有供室内空气回流到进风管道41内的回风口412，新风口411处安装有受数据处理模块22发出的控制信号控制调整新风口411开度大小的第二风量调节阀45，回风口412处安装有受数据处理模块22发出的控制信号控制调整室内回风量大小的第三风量调节阀46，数据处理模块22通过第二风量调节阀45和第三风量调节阀46调节进入室内空气中室外新风的占比。（在室内负荷一定时，需要给室内送的冷风量或者热风量是一定的，室内空气相对于室外新风来说，夏季温度一般较低，冬季温度一般较高，利用回风口412回一些室内空气进进风管道41内，与部分室外新风混合后，通过冷水盘管432的制冷作用变成冷风后或者热水盘管431的制热变成热风送入室内，相对于全部将室外新风制冷风或者制热风来说，可以更有效地节能。）当显示屏模块21显示室内二氧化碳浓度大于预设值较多时，通过人机交互向数据处理模块22发出控制指令，数据处理模块22控制第二风量调节阀45调大新风口411的开度，控制第三风量调节阀46调小出风口413的开度；当显示屏模块21显示室内二氧化碳浓度大于预设值较少时，数据处理模块22控制第二风量调节阀45调小新风口411的开度，控制第三风量调节阀46调大出风口413的开度；达到根据需要调整调节进入室内空气中室外新风的占比的目的，减少了对室外新风进行制冷或者制热所消耗的能源。

如图4和图5所示，排风管道42设有排风口421且内部安装有将室内空气排出到室外的排风风机422。进风管道41和排风管道42内均安装有过滤网47，过滤网47可以使进入室内的空气更加清洁，同时也有一定控制风量大小的作用。

如图5所示，排风口421处设置有受数据处理模块22发出的控制信号控制、调节排风口421的开度大小的第一风量调节阀44。当显示屏模块21显示室内二氧化碳浓度大于预设值较多时，通过人机交互向数据处理模块22发出控制指令，数据处理模块22控制第一风量调节阀44调大排风口421的开度，进而增大室内外空气流通速率；当显示屏模块21显示室内二氧化碳浓度大于预设值较少时，通过人机交互向数据处理模块22发出控制指令，数据处理模块22控制第一风量调节阀44调小排风口421的开度，进而减少室内外空气流通速率；达到根据需要进行通风换气实现对室内二氧化碳浓度进行调节的目的，与常见排风口421只能开启或者关闭的方式相比，减少了室内外换气过程中的能源消耗。

第一风量调节阀44、第二风量调节阀45和第三风量调节阀46的结构相同。

如图6所示，第一风量调节阀44包括：安装在排风管道42内的边框441；贯穿于边框441两侧的若干根并排布置的转轴442；固定在转轴442上且随转轴442转动以改变风量大小的风量调节叶片443；设于转轴442靠近边框441一侧壁上的齿轮444，且相邻齿轮444之间相互啮合；其中一根转轴442伸出边框441的一侧设有受数据处理模块22控制带动改转轴442转动、进而调整风量调节叶片443倾斜方向的执行器445。数据处理模块22通过执行器445控制转轴442的转动，并通过相邻齿轮444之间的啮合作用，带动风量调节叶片443的倾斜方向发生变化，达到根据实际需要，改变通风量大小的目的。

风量调节叶片443随转轴442转动可使第一风量调节阀44处于完全敞开和完全关闭以及处于两者之间的多个状态，齿轮444传动的方式可调节风量调节叶片443处于多种倾斜角度，可以更加精细地调节通风量的大小，方便根据需要调节到所需的风量。

如图7所示，风量调节叶片443表面还包覆有消音棉446，当气体流过相邻两片风量调节叶片443之间的间隙时，由于风量调节叶片443对气流的阻碍作用，气流经过风量调节叶片443表面时会产生噪音，而消音棉446可以有效减少噪音的大小，使室内环境更加清静。

工作过程与原理：通过人机交互实时控制智能通风设备4运行状态的方式与常见智能通风设备4保持固定负荷运行的方式相比，能综合建筑内部三种实时数据对智能通风设备4的运行负荷及时做出调整，减少了智能通风设备4维持建筑内部环境的所消耗的能源。

Claims (8)

1.一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，包括：分布在各楼层内的数据采集终端(1)、主控终端、室内环境调节终端(3)，

所述数据采集终端(1)包括：用于感测并输出室内温度信号值的温度传感器(11)；用于感测并输出室内二氧化碳浓度信号值的二氧化碳浓度探测传感器(12)；以及，用于采集楼层内的图像信息并实时发出图像信息信号的摄像头(13)；

所述主控终端包括：用于显示所述数据采集终端(1)采集到的室内数据和供人机交互的显示屏模块(21)；以及，与所述显示屏模块(21)电连接并接受所述显示屏模块(21)上的人机交互指令控制向所述室内环境调节终端(3)发出控制信号指示的数据处理模块(22)；

所述室内环境调节终端(3)为受所述主控终端发出的控制信号指示控制的、对室内空气环境进行调节的智能通风设备(4)。

2.根据权利要求1所述的一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，所述智能通风设备(4)包括：

进风管道(41)，所述进风管道(41)设有供室外新风进入所述进风管道(41)内的新风口(411)、以及，供所述进风管道(41)内的空气排出到室内的出风口(413)，所述出风口(413)处安装有用于将所述进风管道(41)内的空气抽进室内的进风风机(414)；

排风管道(42)，所述排风管道(42)设有排风口(421)且内部安装有将室内空气排出到室外的排风风机(422)；以及，

设于所述进风管道(41)内的换热器(43)，所述换热器(43)包括供热媒流动对所述进风风机(414)输送过来的空气进行制热的热水盘管(431)、以及，供冷媒流动对所述进风风机(414)输送过来的空气进行制冷的冷水盘管(432)，所述热水盘管(431)和所述冷水盘管(432)的进水口处均设置有受所述数据处理模块(22)控制调节热媒或者冷媒的流量大小的比例调节阀(433)。

3.根据权利要求2所述的一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，所述排风口(421)处设置有受所述数据处理模块(22)发出的控制信号控制、调节所述排风口(421)的开度大小、进而调整室内外空气流通速率的第一风量调节阀(44)。

4.根据权利要求3所述的一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，所述进风管道(41)还设有供室内空气回流到所述进风管道(41)内的回风口(412)，所述新风口(411)处设有受所述数据处理模块(22)发出的控制信号控制调整所述新风口(411)的开度大小的第二风量调节阀(45)，所述回风口(412)处设有受所述数据处理模块(22)发出的控制信号控制调整室内回风量大小的第三风量调节阀(46)，所述数据处理模块(22)通过所述第二风量调节阀(45)和所述第三风量调节阀(46)调节进入室内空气中室外新风的占比。

5.根据权利要求4所述的一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，所述第一风量调节阀(44)、所述第二风量调节阀(45)和所述第三风量调节阀(46)的结构相同，所述第一风量调节阀(44)包括：

安装在所述排风管道(42)内的边框(441)；

贯穿于所述边框(441)两侧的若干根并排布置的转轴(442)；

固定在转轴(442)上且随所述转轴(442)转动以改变风量大小的风量调节叶片(443)；

设于所述转轴(442)靠近所述边框(441)一侧壁上的齿轮(444)，且相邻所述齿轮(444)相互啮合；

其中一根所述转轴(442)伸出所述边框(441)的一侧设有受所述数据处理模块(22)控制带动所述转轴(442)转动、进而调整所述风量调节叶片(443)倾斜方向的执行器(445)。

6.根据权利要求5所述的一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，若干个所述风量调节叶片(443)随所述转轴(442)转动可使所述第一风量调节阀(44)、所述第二风量调节阀(45)和所述第三风量调节阀(46)分别处于完全敞开和完全关闭以及处于两者之间的多个状态。

7.根据权利要求5所述的一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，所述风量调节叶片(443)表面还设有用于减弱气流经过所述风量调节叶片(443)产生噪音的消音棉(446)。

8.根据权利要求7所述的一种智能化建筑的节能控制系统，其特征在于，所述进风管道(41)内还设有过滤网(47)。