CN211823017U - 基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，包括：新风机，设置有进风温度传感器、新风冷水盘管、新风无级调速风机和出风温度传感器；空调器，设置有相对湿度传感器、二氧化碳传感器、回风温度传感器、空调冷水盘管和空调无级调速风机；风扇和变频调速控制箱；图像摄像机，用于识别区域内的人员数量；激光矩阵多点温度检测仪，用于检测人体体表温度；变流量控制器，连接至回风温度传感器、空调冷水盘管和空调无级调速风机；全自动控制机柜，连接至进风温度传感器、新风冷水盘管、新风无级调速风机、出风温度传感器、相对湿度传感器、二氧化碳传感器、变频调速控制箱、图像摄像机、激光矩阵多点温度检测仪和变流量控制器。

Description

基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统

技术领域

本申请涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统。

背景技术

对于教室或类似的人员密集、停留时间较长的场所，空调区域的干球温度、相对湿度、新风风量和工作区风速均各自独立按默认的预定值进行控制，没有关注以上相互耦合的多参数影响人体热舒适性的优化组合，更没有实现参数间变化的自动寻优节能控制技术。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，能够及时对区域的空气质量进行调节控制，提高人体舒适度。

根据本申请的实施例的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，包括：

新风机，设置有进风温度传感器、新风冷水盘管、新风无级调速风机和出风温度传感器；

空调器，设置有相对湿度传感器、二氧化碳传感器、回风温度传感器、空调冷水盘管和空调无级调速风机；

风扇和变频调速控制箱，所述风扇和所述变频调速控制箱相连接；

图像摄像机，用于识别区域内的人员数量；

激光矩阵多点温度检测仪，用于检测人体体表温度；

变流量控制器，连接至所述回风温度传感器、所述空调冷水盘管和所述空调无级调速风机；

全自动控制机柜，连接至所述进风温度传感器、所述新风冷水盘管、所述新风无级调速风机、所述出风温度传感器、所述相对湿度传感器、所述二氧化碳传感器、所述变频调速控制箱、所述图像摄像机、所述激光矩阵多点温度检测仪和所述变流量控制器。

根据本申请实施例的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，至少具有如下有益效果：本申请能够将影响人体舒适性的多参数自动寻优进行参数优化组合；在确保人体舒适性的前提下，系统运行在最节能的优化工况区间运行，最大限度节省空调运行能；区域内实现基于人数的需求化新风控制，节省新风冷负荷；房间干球温度的合理提高节省区域冷负荷，同时提高冷冻水供水温度，实现提高制冷系统的运行能效空调器变风量和变流量连续调节，大大节省载冷介质的输送能耗；自动寻优动态调节风扇转速，节省风扇运行能耗；集成全自动一键控制，节省管理成本，实现节能减排降耗，社会效益显著。

根据本申请的一些实施例，所述新风机还包括新风风机驱动器，所述全自动控制机柜通过所述新风风机驱动器连接至所述新风无级调速风机。

根据本申请的一些实施例，所述新风机的进风口设置有新风过滤网和用于检测所述新风过滤网两侧风压差的风压差传感器，所述风压差传感器连接至所述全自动控制机柜。

根据本申请的一些实施例，还包括新风电动二通阀，所述新风电动二通阀为等比例调节型电动二通阀，所述全自动控制机柜通过所述新风电动二通阀连接至所述新风冷水盘管。

根据本申请的一些实施例，所述空调器还包括空调风机驱动器，所述变流量控制器通过所述空调风机驱动器连接至所述空调无级调速风机。

根据本申请的一些实施例，所述空调器的进风口设置有空调过滤网。

根据本申请的一些实施例，还包括空调电动二通阀，所述空调电动二通阀为等比例调节型电动二通阀，所述变流量控制器通过所述空调电动二通阀连接至所述空调冷水盘管。

根据本申请的一些实施例，还包括用于获取区域周边气象参数的上位机，所述上位机和所述全自动控制机柜通信连接。

根据本申请的一些实施例，所述全自动控制机柜包括网络交换机、触摸控制屏、PLC可编程控制器、第一界面服务器、紧固式外引接线端子、第二界面服务器和RO模块，所述网络交换机连接至所述触摸控制屏和所述图像摄像机，所述网络交换机还分别通过所述PLC可编程控制器和所述第一界面服务器同时连接至所述紧固式外引接线端子，所述网络交换机还依次通过所述第二界面服务器和所述RO模块连接至所述变流量控制器和所述变频调速控制箱。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统的原理图；

图2为本申请实施例的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统的设备布置平面图；

图3为本申请实施例的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统的全自动控制机柜的数据集成架构图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

参照图1-图3，本申请的一个实施例提供了一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，包括：

新风机100，设置有进风温度传感器120、新风冷水盘管130、新风无级调速风机140和出风温度传感器150；

空调器200，设置有相对湿度传感器210、二氧化碳传感器220、回风温度传感器240、空调冷水盘管250和空调无级调速风机260；

风扇320和变频调速控制箱310，风扇320和变频调速控制箱310相连接；

图像摄像机400，用于识别区域内的人员数量；

激光矩阵多点温度检测仪，用于检测人体体表温度；

变流量控制器500，连接至回风温度传感器240、空调冷水盘管250和空调无级调速风机260；

全自动控制机柜600，连接至进风温度传感器120、新风冷水盘管130、新风无级调速风机140、出风温度传感器150、相对湿度传感器210、二氧化碳传感器220、变频调速控制箱310、图像摄像机400、激光矩阵多点温度检测仪和变流量控制器500。

在一实施例中，新风机100能够根据CO2浓度或视觉人数控制新风量，以及根据温湿度控制区域的相对湿度，实现风量和冷冻水流量的连续按需节能控制；其次，空调器200能够根据区域温度及相对湿度的变化，实现连续变风量和变水量节能控制；另外，风扇320能够根据房间干球温度和相对湿度变化，实现连续变风量节能控制。本申请能够根据区域的温度、相对湿度、CO2浓度、区域人数、体表温度等参数的优化组合自动寻优节能控制，实现变参数控制，新风机100变风量及变水量、空调器200变风量及变水量、风扇320变风量的协同控制，达到人体热舒适度优良和节能率最佳的效果。

本申请能够将影响人体舒适性的多参数自动寻优进行参数优化组合；在确保人体舒适性的前提下，系统运行在最节能的优化工况区间运行，最大限度节省空调运行能；区域内实现基于人数的需求化新风控制，节省新风冷负荷；房间干球温度的合理提高节省区域冷负荷，同时提高冷冻水供水温度，实现提高制冷系统的运行能效空调器200变风量和变流量连续调节，大大节省载冷介质的输送能耗；自动寻优动态调节风扇320转速，节省风扇320运行能耗；集成全自动一键控制，节省管理成本，实现节能减排降耗，社会效益显著。

需要说明的是，本申请的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统可以应用在教室或会议厅等等人员密度较大、停留时间相对较长的公共空间区域。

在一实施例中，可以通过图像摄像机400获取教室内的图像，通过图像识别来采集教室内的实时人员数量，动态调节空调器200送风量，动态提高风扇320转速增加教室循环风量，其中可以首先调节风扇320转速增加教室内强制对流换热，降低体感温度，实现不降低或少降低空调器200设定温度，达到舒适体感温度的节能运行工况。

在一实施例中，可以通过图像摄像机400获取教室内的图像，通过图像识别来采集教室内的实时人员数量，同时通过二氧化碳传感器220采集教室内的二氧化碳浓度。在检测到教室内人员数量增加时，可以首先增加新风机100的新风量，根据采集到的动态二氧化碳浓度，进行二次动态调节新风量及室内循环风量，在尽可能降低室内二氧化碳浓度，为学生营造良好的学习环境，同时减少新风潜热负荷，节约空调器200的运行耗能。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，新风机100还包括新风风机驱动器141，全自动控制机柜600通过新风风机驱动器141连接至新风无级调速风机140。

在一实施例中，当教室内的二氧化碳浓度超过预设阈值时，全自动控制机柜600可以通过新风风机驱动器141来驱动新风无级调速风机140，控制新风无级调速风机140的转速，从而达到增加新风量的目的，进而可以降低教室内的二氧化碳浓度。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，新风机100的进风口设置有新风过滤网110和用于检测新风过滤网110两侧风压差的风压差传感器111，风压差传感器111连接至全自动控制机柜600。

在一实施例中，由于教室外的空气中的灰尘较多，因此，本申请在新风机100内增设了新风过滤网110，能够过滤新风中的灰尘，还能够吸收新风中的异味，保证了进入至教室内的新风的空气质量。需要说明的是，本申请可以在新风过滤网110上设置过滤棉和活性炭，增大其过滤效果。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，还包括新风电动二通阀131，新风电动二通阀131为等比例调节型电动二通阀，全自动控制机柜600通过新风电动二通阀131连接至新风冷水盘管130。

在一实施例中，全自动控制机柜600可以通过控制新风电动二通阀131的阀门开度来控制新风冷水盘管130内的冷水流动速度，可以使得由教室外经过新风机100流入至教室内的新风得以降温。需要说明的是，新风的降温幅度可以通过新风电动二通阀131的开度来控制，即想要获得温度较低的新风，可以加大新风电动二通阀131的开度。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，空调器200还包括空调风机驱动器261，变流量控制器500通过空调风机驱动器261连接至空调无级调速风机260。

在一实施例中，当教室内的温度超过预设阈值时，变流量控制器500可以通过空调风机驱动器261来驱动空调无级调速风机260，控制空调无级调速风机260的转速，从而达到增加回风量的目的，进而可以加大教室空气的循环和冷却效果。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，空调器200的进风口设置有空调过滤网230。

在一实施例中，由于教室内的积累灰尘较多，因此，本申请在空调器200内增设了空调过滤网230，能够过滤教室内空气中的灰尘，还能够吸收教室内空气的异味，循环不断对教室内的空气进行净化。需要说明的是，本申请可以在空调过滤网230上设置过滤棉和活性炭，增大其过滤效果。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，还包括空调电动二通阀251，空调电动二通阀251为等比例调节型电动二通阀，变流量控制器500通过空调电动二通阀251连接至空调冷水盘管250。

在一实施例中，变流量控制器500可以通过控制空调电动二通阀251的阀门开度来控制空调冷水盘管250内的冷水流动速度，可以使得教室空气得以降温。需要说明的是，教室空气的降温幅度可以通过空调电动二通阀251的开度来控制，即想要加大降温效果，可以加大空调电动二通阀251的开度。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，还包括用于获取区域周边气象参数的上位机，上位机和全自动控制机柜600通信连接。

在一实施例中，全自动控制机柜600可以采集上位机提供的建筑周边气象参数，通过建筑模型计算出舒适的室内温度值，进行室内空调温度动态重置，降低建筑空调负荷，节约能源消耗。

本申请的另一个实施例提供一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，全自动控制机柜600包括网络交换机610、触摸控制屏620、PLC可编程控制器630、第一界面服务器640、紧固式外引接线端子631、第二界面服务器650和RO模块651，网络交换机610连接至触摸控制屏620和图像摄像机400，网络交换机610还分别通过PLC可编程控制器630和第一界面服务器640同时连接至紧固式外引接线端子631，网络交换机610还依次通过第二界面服务器650和RO模块651连接至变流量控制器500和变频调速控制箱310。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于，包括：

新风机，设置有进风温度传感器、新风冷水盘管、新风无级调速风机和出风温度传感器；

空调器，设置有相对湿度传感器、二氧化碳传感器、回风温度传感器、空调冷水盘管和空调无级调速风机；

风扇和变频调速控制箱，所述风扇和所述变频调速控制箱相连接；

图像摄像机，用于识别区域内的人员数量；

激光矩阵多点温度检测仪，用于检测人体体表温度；

变流量控制器，连接至所述回风温度传感器、所述空调冷水盘管和所述空调无级调速风机；

全自动控制机柜，连接至所述进风温度传感器、所述新风冷水盘管、所述新风无级调速风机、所述出风温度传感器、所述相对湿度传感器、所述二氧化碳传感器、所述变频调速控制箱、所述图像摄像机、所述激光矩阵多点温度检测仪和所述变流量控制器。

2.根据权利要求1所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：所述新风机还包括新风风机驱动器，所述全自动控制机柜通过所述新风风机驱动器连接至所述新风无级调速风机。

3.根据权利要求2所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：所述新风机的进风口设置有新风过滤网和用于检测所述新风过滤网两侧风压差的风压差传感器，所述风压差传感器连接至所述全自动控制机柜。

4.根据权利要求2所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：还包括新风电动二通阀，所述新风电动二通阀为等比例调节型电动二通阀，所述全自动控制机柜通过所述新风电动二通阀连接至所述新风冷水盘管。

5.根据权利要求1所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：所述空调器还包括空调风机驱动器，所述变流量控制器通过所述空调风机驱动器连接至所述空调无级调速风机。

6.根据权利要求5所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：所述空调器的进风口设置有空调过滤网。

7.根据权利要求5所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：还包括空调电动二通阀，所述空调电动二通阀为等比例调节型电动二通阀，所述变流量控制器通过所述空调电动二通阀连接至所述空调冷水盘管。

8.根据权利要求1所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：还包括用于获取区域周边气象参数的上位机，所述上位机和所述全自动控制机柜通信连接。

9.根据权利要求1所述的基于人体热舒适度及人数优化组合自动寻优节能控制系统，其特征在于：所述全自动控制机柜包括网络交换机、触摸控制屏、PLC可编程控制器、第一界面服务器、紧固式外引接线端子、第二界面服务器和RO模块，所述网络交换机连接至所述触摸控制屏和所述图像摄像机，所述网络交换机还分别通过所述PLC可编程控制器和所述第一界面服务器同时连接至所述紧固式外引接线端子，所述网络交换机还依次通过所述第二界面服务器和所述RO模块连接至所述变流量控制器和所述变频调速控制箱。

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