專利名稱：戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及暖通空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的低溫輻射加新風(fēng)系統(tǒng)控制及方法，尤其是戶式低 溫輻射加新風(fēng)系統(tǒng)室內(nèi)溫濕度的控制。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人類對(duì)居住環(huán)境和舒適性的要求越 來越高。就空調(diào)系統(tǒng)而言，低溫輻射系統(tǒng)作為一種新型的空調(diào)系統(tǒng)，以其設(shè)備負(fù)荷小，室內(nèi) 溫度均勻，無噪聲和風(fēng)感，室內(nèi)舒適度高，節(jié)約空間、美化居室的特點(diǎn)被越來越多地采用。輻射空調(diào)系統(tǒng)以輻射為主、對(duì)流為輔的方式直接和室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行傳熱，輻射空調(diào) 系統(tǒng)運(yùn)行過程中的輻射表面出現(xiàn)的結(jié)露現(xiàn)象，制約了其推廣與應(yīng)用。在現(xiàn)有的低溫輻射加新風(fēng)系統(tǒng)的控制方法中，對(duì)于夏季的結(jié)露問題，主要是通過 提高輻射供水溫度的方法來實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的空調(diào)控制采用熱濕聯(lián)合方式，這種需要溫度和 濕度同時(shí)滿足要求。上述均存在多能量消耗、能源浪費(fèi)等方面的缺陷。另外，現(xiàn)有的控制一 般只是單獨(dú)的機(jī)組的控制，并未涉及到室內(nèi)參數(shù)方面，如此就不能真正地體現(xiàn)室內(nèi)的需求 狀況，不能準(zhǔn)確地根據(jù)室內(nèi)的狀況來實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟停等相關(guān)控制。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制 系統(tǒng)及方法，能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的溫濕度控制，有效解決夏季室內(nèi)結(jié)露問題；解決現(xiàn)有方法 存在的能量浪費(fèi)等方面的缺陷，達(dá)到節(jié)能的目的。技術(shù)方案本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、 輸出模塊、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端接傳感器的輸出端，數(shù)據(jù)采集模 塊的輸出端通過通訊模塊與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，計(jì)算機(jī)通過通訊模塊與輸出模塊的輸入端連 接，輸出模塊的輸出端接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入端。優(yōu)選地，所述傳感器主要包括濕度傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器。戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法如下傳感器包括濕度傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器，采用濕度傳感器感測(cè)輻射表面 附近易結(jié)露處的濕度，采用溫度傳感器感測(cè)室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)的空氣溫度，采用流量傳感器 感測(cè)輻射供水的水流量；采用數(shù)據(jù)采集模塊采集傳感器的信號(hào)；采用輸出模塊控制執(zhí)行機(jī) 構(gòu)；采用通訊模塊實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集模塊、輸出模塊之間的通信；計(jì)算機(jī)完成參數(shù)設(shè) 置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理及管理。戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，包括夏季工作方法和冬季工作方 法其夏季工況的控制方法為采用優(yōu)先控制濕度的控制方法機(jī)組啟動(dòng)，開啟輻射末端水閥，新風(fēng)閥開度開到最大； 當(dāng)相對(duì)濕度超出設(shè)定的最大值時(shí)，則立即關(guān)閉輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，減小新 風(fēng)閥開度，減少新風(fēng)量，使得溫度逐步上升，降低室內(nèi)相對(duì)濕度，當(dāng)相對(duì)濕度降到設(shè)定的最 小值時(shí)，則立即開啟輻射末端的水閥，增大新風(fēng)閥開度；在相對(duì)濕度未超過設(shè)定的最大值的基礎(chǔ)上，當(dāng)溫度低于設(shè)定的最小值時(shí)，則立即關(guān)閉 輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，使室內(nèi)溫度上升；當(dāng)溫度超出設(shè)定的最大值時(shí)，則立 即開啟輻射末端的水閥，使室內(nèi)溫度下降；傳感器實(shí)時(shí)采集室內(nèi)的溫濕度參數(shù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 動(dòng)作要首先滿足相對(duì)濕度的要求； 其冬季工況的控制方法為機(jī)組啟動(dòng)，開啟輻射末端水閥，新風(fēng)閥開度開到最大；當(dāng)溫度高于設(shè)定的最大值 時(shí)，則立即關(guān)閉輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，使室內(nèi)溫度下降；當(dāng)溫度低于設(shè)定的 最小值時(shí)，則立即開啟輻射末端的水閥，使室內(nèi)溫度上升。有益效果1、本發(fā)明采用優(yōu)先控制濕度的控制策略，有效地解決了夏季工況結(jié)露的問題；相較于 傳統(tǒng)的熱濕聯(lián)合方式更具節(jié)能性。2、本發(fā)明通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)輻射末端的水閥的開關(guān)控制以及新風(fēng)閥的開度控制來 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的溫濕度控制，相較于通過提高輻射供水溫度來防止結(jié)露的方法，具有操作簡(jiǎn)單、 節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。3、本發(fā)明通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)控制，能準(zhǔn)確地反映室內(nèi)狀況，確保機(jī)組 啟停恰當(dāng)。


圖1為控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。其中有計(jì)算機(jī)1、通訊模塊2、數(shù)據(jù)采集模塊3、輸 出模塊4、傳感器5、執(zhí)行機(jī)構(gòu)6 ；圖2為夏季工況控制策略框圖； 圖3為冬季工況控制策略框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的戶式低溫輻射加新風(fēng)系統(tǒng)的溫濕度控制方法，設(shè)備主要包括設(shè)備主 要包括主機(jī)、通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、輸出模塊、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，分別用于數(shù)據(jù)采集、分 析判斷決策以及動(dòng)作執(zhí)行等。本發(fā)明的控制方法主要是采用優(yōu)先控制濕度的控制策略，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)輻射末 端的水閥的開關(guān)控制來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的溫濕度控制。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。附圖1中，傳感器5主要包括濕度傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器，濕度傳感 器用來感測(cè)輻射表面附近易結(jié)露處的濕度，溫度傳感器用來感測(cè)室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)的空氣溫 度，流量傳感器用來感測(cè)輻射供水的水流量；數(shù)據(jù)采集模塊3用于采集傳感器5的信號(hào)；輸 出模塊4用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)6 ；執(zhí)行機(jī)構(gòu)6主要包括電磁閥、水閥門執(zhí)行器等；通訊模塊2 用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)1與數(shù)據(jù)采集模塊3、輸出模塊4之間的通信；計(jì)算機(jī)1主要完成參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理及管理功能。也就是，由傳感器5測(cè)量室內(nèi)環(huán)境變量，數(shù)據(jù)采集模塊3將傳 感器5輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并通過通訊模塊2與計(jì)算機(jī)1進(jìn)行通信，計(jì)算機(jī)1將 采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，并按照一定的控制算法進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，產(chǎn)生控制指令并通 過輸出模塊4輸出控制信號(hào)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的溫濕度控制。附圖2中，設(shè)定夏季室內(nèi)溫度^°C，制冷工況要考慮到結(jié)露的問題，因此夏季工況 的控制策略為機(jī)組啟動(dòng)，開啟輻射末端水閥，新風(fēng)閥開度開到最大。當(dāng)相對(duì)濕度超出設(shè)定 值90%時(shí)，則立即驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6關(guān)閉輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，減小新風(fēng)閥開 度，從而減少新風(fēng)量，使得溫度逐步上升，降低室內(nèi)相對(duì)濕度，當(dāng)相對(duì)濕度降到50%時(shí)，則立 即驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6開啟輻射末端的水閥，增大新風(fēng)閥開度；在相對(duì)濕度未超過設(shè)定值90%的 基礎(chǔ)上，當(dāng)溫度低于設(shè)定值25°C時(shí)，則立即驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6關(guān)閉輻射末端的水閥，停止輻射 供水循環(huán)，使室內(nèi)溫度上升，當(dāng)溫度超出27°C時(shí)，則立即驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6開啟輻射末端的水 閥，使室內(nèi)溫度下降。傳感器5實(shí)時(shí)采集室內(nèi)的溫濕度參數(shù)，數(shù)據(jù)對(duì)比分析之后，執(zhí)行機(jī)構(gòu) 6的動(dòng)作要首先滿足相對(duì)濕度的要求，在室內(nèi)沒有結(jié)露危險(xiǎn)的情況下考慮室內(nèi)的溫度狀況。附圖3中，設(shè)定冬季室內(nèi)溫度20°C，制熱工況沒有結(jié)露的問題，冬季工況的控制策 略為機(jī)組啟動(dòng)，開啟輻射末端水閥，新風(fēng)閥開度開到最大。當(dāng)溫度高于設(shè)定值21°C時(shí)，則 立即驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6關(guān)閉輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，使室內(nèi)溫度下降，當(dāng)溫度低 于19°C時(shí)，則立即驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6開啟輻射末端的水閥，使室內(nèi)溫度上升。
權(quán)利要求
1.一種戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于包括計(jì)算機(jī)(1)、通訊模塊 (2)、數(shù)據(jù)采集模塊(3)、輸出模塊(4)、傳感器(5)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)，其中數(shù)據(jù)采集模塊(3)的 輸入端接傳感器(5)的輸出端，數(shù)據(jù)采集模塊(3)的輸出端通過通訊模塊(2)與計(jì)算機(jī)(1) 進(jìn)行通信，計(jì)算機(jī)(1)通過通訊模塊(2)與輸出模塊(4)的輸入端連接，輸出模塊(4)的輸 出端接執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感 器(5)主要包括濕度傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器。
3.—種如權(quán)利要求1所述的戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征 在于所述方法如下傳感器(5)包括濕度傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器，采用濕度傳感器感測(cè)輻射表 面附近易結(jié)露處的濕度，采用溫度傳感器感測(cè)室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)的空氣溫度，采用流量傳感 器感測(cè)輻射供水的水流量；采用數(shù)據(jù)采集模塊(3)采集傳感器(5)的信號(hào)；采用輸出模塊 (4 )控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6 )；采用通訊模塊(2 )實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)(1)與數(shù)據(jù)采集模塊(3 )、輸出模塊(4 ) 之間的通信；計(jì)算機(jī)(1)完成參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理及管理。
4.一種如權(quán)利要求1所述的戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，其特征在 于包括夏季工作方法和冬季工作方法其夏季工況的控制方法為采用優(yōu)先控制濕度的控制方法機(jī)組啟動(dòng)，開啟輻射末端水閥，新風(fēng)閥開度開到最大； 當(dāng)相對(duì)濕度超出設(shè)定的最大值時(shí)，則立即關(guān)閉輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，減小新 風(fēng)閥開度，減少新風(fēng)量，使得溫度逐步上升，降低室內(nèi)相對(duì)濕度，當(dāng)相對(duì)濕度降到設(shè)定的最 小值時(shí)，則立即開啟輻射末端的水閥，增大新風(fēng)閥開度；在相對(duì)濕度未超過設(shè)定的最大值的基礎(chǔ)上，當(dāng)溫度低于設(shè)定的最小值時(shí)，則立即關(guān)閉 輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，使室內(nèi)溫度上升；當(dāng)溫度超出設(shè)定的最大值時(shí)，則立 即開啟輻射末端的水閥，使室內(nèi)溫度下降；傳感器(5)實(shí)時(shí)采集室內(nèi)的溫濕度參數(shù)，執(zhí)行機(jī) 構(gòu)(6)的動(dòng)作要首先滿足相對(duì)濕度的要求；其冬季工況的控制方法為機(jī)組啟動(dòng)，開啟輻射末端水閥，新風(fēng)閥開度開到最大；當(dāng)溫度高于設(shè)定的最大值時(shí)，則 立即關(guān)閉輻射末端的水閥，停止輻射供水循環(huán)，使室內(nèi)溫度下降；當(dāng)溫度低于設(shè)定的最小值 時(shí)，則立即開啟輻射末端的水閥，使室內(nèi)溫度上升。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種戶式低溫輻射加新風(fēng)的空調(diào)控制系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、輸出模塊、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述方法通過實(shí)時(shí)監(jiān)控室內(nèi)參數(shù)，進(jìn)一步牽動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)低溫輻射末端的水閥的開關(guān)控制以及新風(fēng)閥的開度控制來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的溫濕度控制，采用的是優(yōu)先控制濕度的控制方法。本發(fā)明控制設(shè)備簡(jiǎn)單、控制策略簡(jiǎn)明、控制方便、性能可靠、節(jié)能的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24F11/02GK102052738SQ20101055717
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者喬衛(wèi)來, 安兒銘, 徐相梅, 朱晟, 陳九法 申請(qǐng)人:東南大學(xué)