[发明专利]一种基于多用户热舒适度数据的暖通系统控制方法

说明书

本发明提供一种基于多用户热舒适度数据的暖通系统控制方法，包括：根据用户反馈的当前季节信息、用户当前的活动状态以及热舒适度偏好获取用户热舒适度数据；根据用户热舒适度数据获取对应的用户热舒适度偏好曲线；根据用户热舒适度偏好曲线，分别获取偏冷、偏热和舒适三种类型的热舒适度概率分布曲线；根据每个用户的热舒适度概率曲线，获得在不同室内环境温度下多用户的热舒适概率分布曲线；将多用户的热舒适概率分布曲线中的舒适温度区间作为温度设定值的选取区间，并根供风量与温度设定值之间的对应关系获取被控热空间的最佳温度设定值。本发明有效地提高了室内人员的舒适度，同时实现节能减排的目标。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及暖通空调能耗智能优化技术领域，具体为一种基于多用户热舒适度数据的暖通系统控制方法。

背景技术

供暖、通风和空调系统(HVAC)在当代社会几乎是一个不可或缺的家用及商用电器，在人们越来越重视自身的生活质量和品质的今天，对我们的舒适感、健康、满意度和工作效率等方面都有莫大影响的暖通空调系统几乎已经完全融入到我们生活的时时刻刻。也正是因为它的不可或缺，美国能源署调查发现暖通系统的能耗占据了整个建筑物能耗的40％到60％。

同时，由于暖通空调系统自身的复杂非线性、时变、强耦合、强干扰和大时滞等特性，导致对其进行精确的建模和理想的最优控制往往显得力不从心。目前仍被广泛采用的人为设定值与PID控制方式在很多时候既无法使被控室内人员感到舒适，同时也使系统始终处于一种高能耗的状态之下。这也意味着针对暖通系统运行效率上的一点点提升，其所带来的能源利用率的提升都相当可观。在保证室内人员的最大舒适度同时使系统能耗降到最低这一看似矛盾的要求一直以来都是研究暖通系统控制问题的关键所在。

针对暖通空调系统的用户舒适度控制方法也主要分为两类，一类是基于PMV-PPD指标计算公式作为暖通空调控制目标和反馈测量标准，代替之前的温度控制方案。由于基于PMV的控制方法涉及到温度，湿度，风速等多种环境变量，于是很多的先进控制算法便派上用场，诸如模型预测控制，模糊控制以及遗传算法等都在暖通空调系统的控制中得到应用。然而，这类方法是对现有控制系统的完全颠覆，其在实用性和扩展性上差强人意，而且基于PMV计算指标本身也存在问题。PMV指标中的人体相关变量由于无法通过传感器直接测量获得，因而在应用时很多时候都被人为固定为经验值，失去了该指标的准确性。同时，热舒适本身又是一个与性别，年龄及所处地域环境等诸多复杂因素相关，因而根本不可能存在一个一劳永逸的精确计算热舒适度的标准。

因此，一种将用户融入到现有暖通空调控制循环之中，将每个不同个体的热舒适偏好信息作为驱动暖通空调控制的出发点，同时兼顾系统能耗最优的综合控制方式便显得尤为重要，在如今这样一个将每一名用户的个性化需求放大到很重要位置上的移动互联时代，针对每一个被控热空间中的个体的热偏好信息的学习都是秉持着一种以人为本的理念。更进一步，需要解决多人同处一个被控热空间的矛盾，我们的反馈检测标准必须是唯一的，因此我们的被控变量只能是整个热空间的温度设定值，换句话说我们也许无法让所有人都达到最大程度的舒适，但是需要寻找一种渠道学习到每个用户在不同室内环境下的不同舒适程度，从而也就能找到所有人都达到一定程度舒适的最优区间，正如PMV-PPD模型的核心思想——不同的PMV指标值对应着不同比例的人员感到舒适。最后，我们还需要考虑一种方案，使得该方法可以在现有已应用的暖通系统基础上进行简单的扩展便能得到应用和推广，不过度影响用户已经习惯的操作体验。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于多用户热舒适度数据的暖通系统控制方法，用于解决现有技术暖通空调控制中无法平衡多用户热舒适度的问题。