[发明专利]基于室内热舒适状态的空调系统启停控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于室内热舒适状态的空调系统启停控制装置及控制方法，所述装置包括室内数据采集装置、室外数据采集装置、计算控制器和电动阀门。所述室内外数据采集装置均包括温度传感器、湿度传感器、黑球温度传感器和风速传感器，分别通过数据连接线与计算控制器的数据输入端连接,且与电动阀门形成联动控制。所述计算控制器装载预计适应性平均热感觉指标计算比较程序。所述电动阀门通过数据连接线与计算控制器连接，且通过导线与原空调系统控制箱连接。本发明装置的控制方法通过计算控制器得到的预计适应性平均热感觉指标的大小比较，从而由计算控制器向电动阀门发出动作指令，进而控制室内空调系统的启停以及室内外数据采集装置的关启。

技术领域

本发明属于计算机控制技术在空调系统控制中的应用，具体涉及一种基于室内热舒适状态的空调系统启停控制装置及控制方法。

背景技术

随着时间的推移，人类通过不断的创新和发展来推动着社会的进步，其最终的目的是改善自身的生存环境。现今社会，人们的生活水平大幅提高，对于自己的生存环境更是越来越重视。其中室内环境是人们生存环境的重要组成部分，人们的工作、休息、娱乐等活动，很多都是在室内进行的，室内环境的好坏和舒适度如何直接关系到人们的生活质量和身体健康，所以创造一个健康，舒适，清洁的室内环境是非常必要的。

人们基于建筑室内热环境，结合人的主观感受，提出了热舒适度的概念。其中热舒适是指人体对热环境的主观热反应，而只有合适温度的室内环境已经远不能满足人体对热舒适的要求。1962年，Macpherson定义了影响热舒适感觉的六个因素：空气温度、流动速度、湿度、平均辐射温度、新陈代谢率和衣服热阻在这六个因素的基础上,通过可控环境小室和稳态热交换模型研究，Fanger建立了热舒适方程并在搜集了1396名美国与丹麦受测对象的热感觉表决票的基础上，他提出了一个较为客观的度量热感觉的尺度指标---预期平均评价指标PMV(Predicted Mean Vote)，以反映对同一环境绝大多数人的冷热感觉。所以，在建筑物室内热环境中,如空气温度、气流速度、相对湿度、周围表面温度等参数对热舒适均有影响，我们不仅要考虑单一参数对热舒适的影响，同时要针对不同参数的相互组合来讨论人体热舒适。基于此，简单的室内温湿度分析并不能代表对室内环境热舒适的判断，而对热感觉的预期平均评价指标(PMV)才是较为科学的室内热舒适评价指标。而在未使用人工冷热源，只通过自然调节或机械通风进行热湿环境调节的房间或区域即非人工冷热源热湿环境中，根据《民用建筑室内热湿环境评价标准》GB/T50785-2012对非人工冷热源热湿环境的评价，提出应以预计适应性平均热感觉指标(APMV)作为评价依据。

为了较好的解决室内热舒适问题，越来越多的人采用空调系统调节室内环境，但随着社会能源问题的突出，空调系统的能耗问题也受到了很高的重视。其中有个较为突出的问题便是在空调系统开启过程中，室内环境将较长时间处于不舒适的状态下，不能满足人们对室内热舒适环境的要求，而在室外环境达到舒适要求时，空调系统不能快速关闭以满足节能需求。

传统的空调启停控制方法之所以不能满足室内热舒适度及节能要求，最根本的原因在于大部分空调系统启停控制需要人为，而其余的空调系统启停控制虽是自动但感应检测点在于单一的室内空气温湿度而并非整体的热舒适环境。这种人为控制启停方法的弊端在于，一方面当人体感受室内不舒适人为开启空调时，室内环境已经变得恶劣，空调系统无法及时快速的调节室内环境，便严重影响了人体热舒适感觉。另一方面，在室外环境状态满足舒适的情况下，空调系统不能快速反应地关闭，便会造成能源的浪费。而对于现有的自动控制启停空调系统，它的感应检测点在于室内空气的温湿度，缺乏对室内热舒适环境较为科学的判断，也存在上述空调系统不舒适、不节能的弊端。