CN114623563A - 一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质 - Google Patents
一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114623563A CN114623563A CN202210143001.6A CN202210143001A CN114623563A CN 114623563 A CN114623563 A CN 114623563A CN 202210143001 A CN202210143001 A CN 202210143001A CN 114623563 A CN114623563 A CN 114623563A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air conditioner
- room
- load
- building
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract description 130
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 84
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 25
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 238000013461 design Methods 0.000 description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 6
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 5
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
- F24F11/61—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
- F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
本发明公开了一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质,该方法包括:获取所述空调所在房间的建筑参数;获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数;根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷;根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行。该方案,通过结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,能够提高空调冷热负荷与建筑负荷的匹配度,进而提升用户的热舒适性体验,还有利于节约能源。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域,具体涉及一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质。
背景技术
一些方案的空调控制方法中,普遍通过监测送回风温度,作为控制空调运行的判断条件。即,通过监测送风温度计算空调为房间提供的冷热负荷,通过监测回风温度判断房间是否达到设定的温度状态,由此形成的闭环控制条件,是空调普遍采用的启停控制方法。采用监测送回风温度代替室内环境温度的空调运行控制方法,在一定程度上能反映室内瞬态的环境状况,属于瞬态控制方法。瞬态控制方法,是空调采用监测送回风温度的控制方法只考虑了室内某一时刻的环境状态,是基于室内环境单一时刻的环境状态做出的控制调节方法。
但由于室外是一个动态变化的环境,导致建筑负荷在室外环境的影响下也是一个时刻变化的参数。而所以,基于瞬态控制的空调运行模式,会导致空调冷热负荷与建筑负荷不匹配,造成空调室内环境过冷或过热,影响用户的热舒适性体验,此外还会带来能源浪费等问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质,以解决通过监测送风温度计算空调为房间提供的冷热负荷,会导致空调冷热负荷与建筑负荷不匹配,进而造成空调室内环境过冷或过热,影响用户的热舒适性体验,还会带来能源浪费的问题,达到通过根据预测气象参数预测房间的建筑负荷变化情况,进而结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,能够提高空调冷热负荷与建筑负荷的匹配度,进而提升用户的热舒适性体验,还有利于节约能源的效果。
本发明提供一种空调的控制方法,包括:获取所述空调所在房间的建筑参数;获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数;所述当前气象参数,是当前采集到的实际气象参数;所述预测气象参数,是自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预报气象参数;根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷;根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行。
在一些实施方式中,获取所述空调所在房间的建筑参数,包括:获取所述空调所在房间的建筑类型、房间面积、房间高度和房间围护结构类型中的至少之一,作为所述空调所在房间的建筑参数;其中,在所述建筑参数为建筑类型的情况下,所述建筑类型,是根据所述空调所在房间所在区域的温度划分的温度类型;在所述建筑参数为房间面积的情况下,所述房间面积是所述房间的实际面积;在所述建筑参数为房间高度的情况下,所述房间高度是所述房间的实际高度;在所述建筑参数为房间外墙窗墙比的情况下,所述房间外墙窗墙比,是所述房间的外窗总面积与所述房间的外墙总面积的比值;在所述建筑参数为房间围护结构类型的情况下,所述房间围护结构类型,是所述房间的实际围护结构的所属类型。
在一些实施方式中,获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数,包括:利用通信模块,按设定采样周期,采集所述房间所在区域的当前气象参数,并采集所述房间所在区域自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预测气象参数;其中,所述当前气象参数和所述预测气象参数中的气象参数,包括:室外温度。
在一些实施方式中,根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷,包括:在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下:根据所述当前室内温度与所述当前气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;根据所述当前室内温度与所述目标室内温度的差值的绝对值,确定所述房间的室内环境负荷;将所述房间的建筑负荷与所述房间的室内环境负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷;或者,在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下:根据所述目标室内温度与所述预测气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;将所述房间的建筑负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。
在一些实施方式中,根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行,包括:在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第一设定负荷,则控制所述空调按当前运行方式继续运行;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第一设定负荷,则控制所述空调按设定的最低功率持续运行设定时间后,控制所述空调停机;或者,在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第二设定负荷,则控制所述空调启动并执行预设的运行方式;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第二设定负荷,则控制所述空调继续待机。
与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种空调的控制装置,包括:获取单元,被配置为获取所述空调所在房间的建筑参数;所述获取单元,还被配置为获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数;所述当前气象参数,是当前采集到的实际气象参数;所述预测气象参数,是自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预报气象参数;控制单元,被配置为根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷;所述控制单元,还被配置为根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行。
在一些实施方式中,所述获取单元,获取所述空调所在房间的建筑参数,包括:获取所述空调所在房间的建筑类型、房间面积、房间高度和房间围护结构类型中的至少之一,作为所述空调所在房间的建筑参数;其中,在所述建筑参数为建筑类型的情况下,所述建筑类型,是根据所述空调所在房间所在区域的温度划分的温度类型;在所述建筑参数为房间面积的情况下,所述房间面积是所述房间的实际面积;在所述建筑参数为房间高度的情况下,所述房间高度是所述房间的实际高度;在所述建筑参数为房间外墙窗墙比的情况下,所述房间外墙窗墙比,是所述房间的外窗总面积与所述房间的外墙总面积的比值;在所述建筑参数为房间围护结构类型的情况下,所述房间围护结构类型,是所述房间的实际围护结构的所属类型。
在一些实施方式中,所述获取单元,获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数,包括:利用通信模块,按设定采样周期,采集所述房间所在区域的当前气象参数,并采集所述房间所在区域自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预测气象参数;其中,所述当前气象参数和所述预测气象参数中的气象参数,包括:室外温度。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷,包括:在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下:根据所述当前室内温度与所述当前气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;根据所述当前室内温度与所述目标室内温度的差值的绝对值,确定所述房间的室内环境负荷;将所述房间的建筑负荷与所述房间的室内环境负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷;或者,在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下:根据所述目标室内温度与所述预测气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;将所述房间的建筑负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行,包括:在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第一设定负荷,则控制所述空调按当前运行方式继续运行;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第一设定负荷,则控制所述空调按设定的最低功率持续运行设定时间后,控制所述空调停机;或者,在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第二设定负荷,则控制所述空调启动并执行预设的运行方式;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第二设定负荷,则控制所述空调继续待机。
与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种空调,包括:以上所述的空调的控制装置。
与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的空调的控制方法。
由此,本发明的方案,通过获取房间所在室外环境的当前气象参数和预测气象参数,根据当前气象参数和预测气象参数确定房间的建筑负荷变化情况,进而结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,从而,通过结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,能够提高空调冷热负荷与建筑负荷的匹配度,进而提升用户的热舒适性体验,还有利于节约能源。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的空调的控制方法的一实施例的流程示意图;
图2为本发明的方法中在实时运行模式下的确定目标空调负荷的一实施例的流程示意图;
图3为本发明的方法中在预存运行模式下的确定目标空调负荷的一实施例的流程示意图;
图4为本发明的空调的控制装置的一实施例的结构示意图;
图5为本发明的空调的控制方法的一实施例的流程示意图;
图6为本发明的方法中气象数据存储-调用方法的一实施例的流程示意图;
图7为本发明的方法中空调执行实时模式启停机系统的一实施例的流程示意图;
图8为本发明的方法中空调执行预测模式启停机系统的一实施例的流程示意图。
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
102-获取单元;104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
考虑到,瞬态控制方法,是为了满足房间内部空间达到预设的环境状态,该控制模式固有的属性便是只考虑了房间内部空气部分的冷热负荷,并未考虑建筑体本身的蓄热和建筑外部空间的导热、传热。因此,会导致出现空调提供的冷热负荷与建筑负荷不匹配,导致室内空调环境过冷或过热。
所以,基于瞬态控制的空调控制模式无法精确匹配建筑动态负荷,导致控制精度不高和能源浪费的问题,根据本发明的实施例,提供了一种空调的控制方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调的控制方法可以包括:步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处,获取所述空调所在房间的建筑参数。所述空调所在房间的建筑参数,如空调所在房间的用户建筑信息、用户建筑热工信息等。
在一些实施方式中,步骤S110中获取所述空调所在房间的建筑参数,包括:获取所述空调所在房间的建筑类型、房间面积、房间高度和房间围护结构类型中的至少之一,作为所述空调所在房间的建筑参数。
图5为本发明的空调的控制方法的一实施例的流程示意图。如图5所示,本发明的方案提供的空调的控制方法,包括:
步骤1、通过采集用户建筑信息,各建筑参数信息输入系统数据库,能够精准设定用户建筑热工信息。或者,可以通过采集用户房间建筑热工信息,将相关参数输入并设定为用户建筑信息。
其中,建筑热工信息,主要指建筑的热物理参数,属于建筑体的固有物理参数,如本发明的方案中涉及到的外墙传热系数、外窗传热系数、屋面传热系数以及不同房间围护结构对应温差修正系数等。具体地,可以根据采集用户的不同建筑特征后,获得的用户建筑热工基本参数。
具体地,首先,根据用户空调安装所在的房间,将用户建筑信息输入到系统后台数据库。其中,空调所在房间的用户建筑信息,具体包括:建筑类型、房间面积、房间高度和房间外墙窗墙比等。
其中,在所述建筑参数为建筑类型的情况下,所述建筑类型,是根据所述空调所在房间所在区域的温度划分的温度类型。
下面对建筑类型进行具体说明。
建筑类型,可以根据建筑所在区域的温度,设置分为:严寒A/B区、严寒C区、寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区五种类型。
其中,建筑热工分区是根据《公共建筑节能设计标准+GB50189-2015》中根据我国不同地区的气候、人文以及建筑通风保温等要求,将我国划分为严寒A/B区、严寒C区、寒冷地区、夏热冬地区以及夏热冬暖地区。表1中的分区数据建筑热物理领域的通用划分标准,是国标规定的划分标准,其中严寒A/B区、严寒C区是针对严寒地区的二级细分,如哈尔滨属于严寒A区、吉林属于严寒B区、内蒙古属于严寒C区,等等。
根据用户的建筑类型,参考《公共建筑节能设计标准+GB50189-2015》的相关规定,后台数据库中有对应的外墙和屋面的热工系数,具体如下:
对于外围护结构(包括非透光幕墙)的传热系数设定值,本发明的方案中考虑到即使同一种建筑类型中,不同用户之间仍会存在差异,因此在设计中应留有富余量,故对于不同建筑类型的外围护结构传热系数取值如下表1:
表1:外围护结构传热系数K外墙或K屋面的取值
在所述建筑参数为房间面积的情况下,所述房间面积是所述房间的实际面积。也就是说,房间面积S,根据用户实际情况设定。
在所述建筑参数为房间高度的情况下,所述房间高度是所述房间的实际高度。也就是说,房间高度H,根据用户实际情况设定。
在所述建筑参数为房间外墙窗墙比的情况下,所述房间外墙窗墙比,是所述房间的外窗总面积与所述房间的外墙总面积的比值。
下面对房间外墙窗墙比θ进行具体说明。
房间外墙窗墙比θ,根据用户实际情况设定,房间外墙窗墙比θ的取值范围是[0,1]。
房间外墙窗墙比θ的计算方法为:
对于外窗(包括透光幕墙)的传热系数设定值,参考《公共建筑节能设计标准+GB50189-2015》的相关规定,本发明的方案在考虑设计的富余量后,对于不同建筑类型的外窗传热系数取值如下表2:
表2:不同窗墙比对应的外窗传热系数K外窗的取值
通过外窗的热量交换的计算方法为:
在所述建筑参数为房间围护结构类型的情况下,所述房间围护结构类型,是所述房间的实际围护结构的所属类型。也就是说,房间围护结构类型,根据用户实际情况设定。
本发明的方案,参考《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB-50019-2015)》相关规定和设计标准,不同围护结构类型的温差修正系数α的取值如下表3:
表3:不同房间围护结构对应温差修正系数α的取值
其中,该部分提到的温差修正系数α的取值是根据用户建筑的具体围护结构类型取值,具体描述安照表3中的面述进行对应取值。如用户家住在一栋3层楼房的第三层,则该用户的外墙、屋顶、地面的围护结构类型代号为1,其α取值为1.00;其他选项应根据用户的建筑具体空间特征进行选,这里不再赘述。
根据用户建筑的围护结构特征,选择对应的围护结构类型代号,系统自动选择对应的围护结构类型的温差修正系数α代入下式计算围护结构传热量:
以上参数根据用户的实际情况输入到系统后台数据库,作为用户的建筑信息参数。
在步骤S120处,获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数。所述当前气象参数,是当前采集到的实际气象参数。所述预测气象参数,是自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预报气象参数。
在一些实施方式中,步骤S120中获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数,包括:利用通信模块,如WIFI联网模块,按设定采样周期,采集所述房间所在区域的当前气象参数,并采集所述房间所在区域自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预测气象参数。
其中,所述当前气象参数和所述预测气象参数中的气象参数,包括:室外温度。即,所述当前气象参数,包括:当前室外温度。所述预测气象参数,包括:预测室外温度。
如图5所示,本发明的方案提供的空调的控制方法,还包括:
步骤2、通过WIFI联网模块,获取用户所在地的实时室外气象参数和预测室外参数,为计算用户的实时建筑负荷和预测建筑负荷提供计算参数。
图6为本发明的方法中气象数据存储-调用方法的一实施例的流程示意图。如图6所示,气象数据存储-调用方法,包括:
步骤21、室外侧气象数据的获取,可通过WIFI模块联网,获取用户所在地实时的户外温度气象参数以及从此刻开始往后12小时的户外温度气象参数。将数据存储到室外侧气象模块中,数据相关处理方法如下:
步骤211、数据库后台将调取该时刻的实时气象参数作为当前空调运行参数的计算参数,具体参数为户外温度Tw。
步骤22、数据先暂存在后台数据库,作为系统预测空调动态运行自调节的计算参数。系统每间隔30min就重新联网获取新的气象参数,并用以刷新上一次暂存的数据,系统根据刷新后的数据,更新空调动态运行自调节方案。
在步骤S130处,根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷。
在一些实施方式中,步骤S130中根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷,包括以下任一种确定情形:
第一种确定情形:在实时运行模式下的确定目标空调负荷的过程。
下面结合图2所示本发明的方法中在实时运行模式下的确定目标空调负荷的一实施例流程示意图,进一步说明在实时运行模式下的确定目标空调负荷的具体过程,包括:步骤S210至步骤S230。
在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下:
步骤S210,根据所述当前室内温度与所述当前气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷。
步骤S220,根据所述当前室内温度与所述目标室内温度的差值的绝对值,确定所述房间的室内环境负荷。
步骤S230,将所述房间的建筑负荷与所述房间的室内环境负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。
第二种确定情形:在预存运行模式下的确定目标空调负荷的过程。
下面结合图3所示本发明的方法中在预存运行模式下的确定目标空调负荷的一实施例流程示意图,进一步说明在预存运行模式下的确定目标空调负荷的具体过程,包括:步骤S310至步骤S320。
在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下:
步骤S310,根据所述目标室内温度与所述预测气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷。
步骤S320,将所述房间的建筑负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。
如图5所示,本发明的方案提供的空调的控制方法,还包括:
步骤3、根据用户设定的室内目标温度值,系统计算实时建筑负荷和实时室内环境负荷,获得实时空调负荷,为空调控制系统提供控制指令。
建筑热状态模块,通过空调内机温度监测模块采集室内热环境参数,具体为室内空气温度Tn。
建筑负荷匹配,系统基于实时室内热状态参数、用户建筑热工参数和实时室外气象参数,计算该状态下的建筑负荷Q建筑负荷。建筑负荷匹配模块,主要为计算建筑的冷/热负荷Q建筑负荷,具体计算如下:
步骤31、在空调执行实时运行模式的情况下:
对于实时建筑负荷Q建筑负荷:
公式(4)提出了在考虑建筑负荷时,考虑建筑体围护结构的导热量Q围护结构和外窗的导热量Q外窗两部分的导热量。公式(4)中,α为围护结构类型的温差修正系数,y表示围护结构的数量,αy为根据用户建筑信息中提取的房间围护结构类型对应的温差修正系数(表3),Fy为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的计算面积,为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的传热系数(表1)。x表示外窗的数量(x=0,1,2,3…),Fx为根据用户建筑信息中提取的外窗计算面积,为根据用户建筑信息中提取的外窗传热系数(表2),tn为温度监测模块采集的实时室内温度参数,tw为室外侧气象模块存储的实时气象温度参数。
其中,房间面积和房间高度两项建筑参数,主要在公式(5)中体现并具体应用;除上述提到的α、tn、tw外,还有一项Fy,该项为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的计算面积,在公式(1)中有体现,而具体参数的采集需要根据用户的房间结构特征测量获取。
空调负荷匹配,用户输入设定的室内目标环境参数(室内目标温度),系统采集该状态下的室内热状态参数,计算得到实时室内热负荷,再加上建筑负荷,获得该状态下的实时空调负荷。对于实时室内负荷Q室内环境负荷:
公式(5)中,G为标准大气压下用户房间的空气质量,Cp为干空气定压比热,设定为1.01。tn为温度监测模块采集的实时室内温度参数,t设定为用户设定的目标房间温度。
标准大气压下用户房间的空气质量,可以用公式G=ρV求得,进一步分解公式为该式中为-20℃~100℃范围内空气密度的求解公式,tn为室内温度,从建筑热状态模块中提取。S为用户房间面积,从用户建筑信息模块中提取。H为用户房间高度,从用户建筑信息模块中提取。
对于实时的空调负荷Q空调负荷:
Q空调负荷=Q建筑负荷+Q室内环境负荷 (6)。
公式(6)提出了计算空调的实时负荷时,考虑建筑负荷Q建筑负荷和室内环境负荷Q室内环境负荷两部分。相比于空调运行控制系统,本发明的方案中,空调负荷增加了Q建筑负荷部分,提高了空调负荷的精度,在一定程度上能够让空调负荷更加贴合实际需求,避免了空调运行过程中冷热负荷。
步骤32、在本发明的方案提出的一种空调控制方法中,根据用户设定的室内目标温度值和预测室外气象参数,计算用户的预测建筑负荷,为空调系统提供动态调节和自适应调节的控制指令。在空调执行预测运行模式的情况下:
此时,预测建筑负荷Q建筑负荷为:
公式(7)提出了预测建筑负荷时,考虑由于室外环境变化导致室内外热量传递的变化量,进而做出控制策略。公式(7)中,α为围护结构类型的温差修正系数,y表示围护结构的数量,αy为根据用户建筑信息中提取的房间围护结构类型对应的温差修正系数(表3),Fy为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的计算面积,为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的传热系数(表1)。x表示外窗的数量(x=0,1,2,3…),Fx为根据用户建筑信息中提取的外窗计算面积,为根据用户建筑信息中提取的外窗传热系数(表2),t设定为房间设定温度,为从该时刻往后12小时的室外温度气象参数。η为1,2,3,…,12,表示从该时刻到往后12h的对应参数。
此时,预测的空调负荷Q空调负荷为:
Q空调负荷=Q建筑负荷 (8)。
公式(8)提出了在计算预测空调负荷时,考虑由于建筑本身的传热量变化引起的室内环境变化量,进而为控制策略提供判断依据。
其中,实时运行模式,指的是通过采集实时的室外环境温度,通过公式(4)计算的到此时刻的建筑负荷;预测运行模式,指的是通过采集气象数据获取未来时刻的室外环境温度,通过公式(7)计算得到未来时刻的建筑负荷;两者的区别在于一个用来计算当前的建筑负荷,一个用来预测未来时刻的建筑负荷。
在步骤S140处,根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行。
为让空调控制系统能实现动态调节和自适应运行,本发明的方案提出一种空调控制方法,通过WIFI联网模块采集的预测气象参数,用以预测用户房间的建筑负荷变化,进而为空调提供动态调节和自适应调节的控制指令,能提高用户房间负荷和空调负荷的匹配度,实现空调运行的动态预测和自调节。
在一些实施方式中,步骤S140中根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行,包括以下任一种控制情形:
第一种确定情形:在实时运行模式下的控制空调运行的过程,具体包括:在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第一设定负荷,则控制所述空调按当前运行方式继续运行。若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第一设定负荷,则控制所述空调按设定的最低功率持续运行设定时间后,控制所述空调停机。第一设定负荷如50W。
图7为本发明的方法中空调执行实时模式启停机系统的一实施例的流程示意图。如图7所示,本发明中,对空调实时运行模式的启停机做了设定:
当空调处于执行实时模式时,若Q空调负荷-(Q建筑负荷+Q室内环境负荷)≥50W,则空调按原模式继续运行,并反馈给空调控制终端。当空调处于执行实时模式时,若Q空调负荷-(Q建筑负荷+Q室内环境负荷)<50W,则空调按最低功率运行,并反馈给空调控制终端,若空调保持最低功率持续运行15min,则空调停机,处于待机模式,并反馈给空调控制终端。
其中,在执行实时运行模式时,Q空调负荷作为当前空调运行的实时负荷,Q建筑负荷作为当前空调需要抵消的建筑负荷,Q室内环境负荷作为当前室内需要空调提供的环境负荷,若Q空调负荷-(Q建筑负荷+Q室内环境负荷)≥50W,则空调按原模式继续运行,若Q空调负荷-(Q建筑负荷+Q室内环境负荷)<50W,则空调按最低功率运行。
另外,在执行预测模式时,空调只需要抵消未来时刻的Q建筑负荷,若Q空调负荷-Q建筑负荷≥50W,空调启动,开机执行运行,若Q空调负荷-Q建筑负荷<50W,空调继续保持待机模式。
第二种确定情形:在预存运行模式下的控制空调运行的过程,具体包括:
在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第二设定负荷,则控制所述空调启动并执行预设的运行方式。若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第二设定负荷,则控制所述空调继续待机。第二设定负荷如50W。
图8为本发明的方法中空调执行预测模式启停机系统的一实施例的流程示意图。如图8所示,本发明中,对空调预测运行模式的启停机做了设定:
当空调处于执行预测模式时,若Q空调负荷-Q建筑负荷≥50W,空调启动,开机执行运行,并反馈给空调控制终端。②当空调处于执行预测模式时,若Q空调负荷-Q建筑负荷<50W,空调继续保持待机模式,并反馈给空调控制终端。
本发明的方案,通过WIFI模块采集的气象参数,采集到的气象数据用于空调的动态调节(预测空调负荷)和空调的自适应调节(空调实时负荷)。在算法上,用气象参数计算建筑的热工负荷,本质上是通过气象参数计算建筑的热负荷变化,进而计算空调负荷应作出的负荷调整。更加切合建筑房间实际的传热量,在计算空调负荷时考虑建筑本身导热传热带给室内环境的附加冷负荷,并结合室外环境变化对空调负荷进行预测,能提高空调的控制精度,避免室内环境过冷和过热现象。
采用本实施例的技术方案,通过获取房间所在室外环境的当前气象参数和预测气象参数,根据当前气象参数和预测气象参数确定房间的建筑负荷变化情况,进而结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,从而,通过结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,能够提高空调冷热负荷与建筑负荷的匹配度,进而提升用户的热舒适性体验,还有利于节约能源。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调的控制方法的一种空调的控制装置。参见图4所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该空调的控制装置可以包括:获取单元102和控制单元104。
其中,获取单元102,被配置为获取所述空调所在房间的建筑参数。所述空调所在房间的建筑参数,如空调所在房间的用户建筑信息、用户建筑热工信息等。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
在一些实施方式中,所述获取单元102,获取所述空调所在房间的建筑参数,包括:
所述获取单元102,具体还被配置为获取所述空调所在房间的建筑类型、房间面积、房间高度和房间围护结构类型中的至少之一,作为所述空调所在房间的建筑参数。
图5为本发明的空调的控制装置的一实施例的流程示意图。如图5所示,本发明的方案提供的空调的控制装置,包括:
步骤1、通过采集用户建筑信息,各建筑参数信息输入系统数据库,能够精准设定用户建筑热工信息。或者,可以通过采集用户房间建筑热工信息,将相关参数输入并设定为用户建筑信息。
具体地,首先,根据用户空调安装所在的房间,将用户建筑信息输入到系统后台数据库。其中,空调所在房间的用户建筑信息,具体包括:建筑类型、房间面积、房间高度和房间外墙窗墙比等。
其中,在所述建筑参数为建筑类型的情况下,所述建筑类型,是根据所述空调所在房间所在区域的温度划分的温度类型。
下面对建筑类型进行具体说明。
建筑类型,可以根据建筑所在区域的温度,设置分为:严寒A/B区、严寒C区、寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区五种类型。
根据用户的建筑类型,参考《公共建筑节能设计标准+GB50189-2015》的相关规定,后台数据库中有对应的外墙和屋面的热工系数,具体如下:
对于外围护结构(包括非透光幕墙)的传热系数设定值,本发明的方案中考虑到即使同一种建筑类型中,不同用户之间仍会存在差异,因此在设计中应留有富余量,故对于不同建筑类型的外围护结构传热系数取值如下表1:
表1:外围护结构传热系数K外墙或K屋面的取值
在所述建筑参数为房间面积的情况下,所述房间面积是所述房间的实际面积。也就是说,房间面积S,根据用户实际情况设定。
在所述建筑参数为房间高度的情况下,所述房间高度是所述房间的实际高度。也就是说,房间高度H,根据用户实际情况设定。
在所述建筑参数为房间外墙窗墙比的情况下,所述房间外墙窗墙比,是所述房间的外窗总面积与所述房间的外墙总面积的比值。
下面对房间外墙窗墙比θ进行具体说明。
房间外墙窗墙比θ,根据用户实际情况设定,房间外墙窗墙比θ的取值范围是[0,1]。
房间外墙窗墙比θ的计算装置为:
对于外窗(包括透光幕墙)的传热系数设定值,参考《公共建筑节能设计标准+GB50189-2015》的相关规定,本发明的方案在考虑设计的富余量后,对于不同建筑类型的外窗传热系数取值如下表2:
表2:不同窗墙比对应的外窗传热系数K外窗的取值
通过外窗的热量交换的计算装置为:
在所述建筑参数为房间围护结构类型的情况下,所述房间围护结构类型,是所述房间的实际围护结构的所属类型。也就是说,房间围护结构类型,根据用户实际情况设定。
本发明的方案,参考《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB-50019-2015)》相关规定和设计标准,不同围护结构类型的温差修正系数α的取值如下表3:
表3:不同房间围护结构对应温差修正系数α的取值
根据用户建筑的围护结构特征,选择对应的围护结构类型代号,系统自动选择对应的围护结构类型的温差修正系数α代入下式计算围护结构传热量:
以上参数根据用户的实际情况输入到系统后台数据库,作为用户的建筑信息参数。
所述获取单元102,还被配置为获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数。所述当前气象参数,是当前采集到的实际气象参数。所述预测气象参数,是自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预报气象参数。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S120。
在一些实施方式中,所述获取单元102,获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数,包括:所述获取单元102,具体还被配置为利用通信模块,如WIFI联网模块,按设定采样周期,采集所述房间所在区域的当前气象参数,并采集所述房间所在区域自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预测气象参数。
其中,所述当前气象参数和所述预测气象参数中的气象参数,包括:室外温度。即,所述当前气象参数,包括:当前室外温度。所述预测气象参数,包括:预测室外温度。
如图5所示,本发明的方案提供的空调的控制装置,还包括:
步骤2、通过WIFI联网模块,获取用户所在地的实时室外气象参数和预测室外参数,为计算用户的实时建筑负荷和预测建筑负荷提供计算参数。
图6为本发明的装置中气象数据存储-调用装置的一实施例的流程示意图。如图6所示,气象数据存储-调用装置,包括:
步骤21、室外侧气象数据的获取,可通过WIFI模块联网,获取用户所在地实时的户外温度气象参数以及从此刻开始往后12小时的户外温度气象参数。将数据存储到室外侧气象模块中,数据相关处理装置如下:
步骤211、数据库后台将调取该时刻的实时气象参数作为当前空调运行参数的计算参数,具体参数为户外温度Tw。
步骤22、数据先暂存在后台数据库,作为系统预测空调动态运行自调节的计算参数。系统每间隔30min就重新联网获取新的气象参数,并用以刷新上一次暂存的数据,系统根据刷新后的数据,更新空调动态运行自调节方案。
控制单元104,被配置为根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S130。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷,包括以下任一种确定情形:
第一种确定情形:在实时运行模式下的确定目标空调负荷的过程,具体如下:
所述控制单元104,具体还被配置为在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下:
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述当前室内温度与所述当前气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述当前室内温度与所述目标室内温度的差值的绝对值,确定所述房间的室内环境负荷。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。
所述控制单元104,具体还被配置为将所述房间的建筑负荷与所述房间的室内环境负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S230。
第二种确定情形:在预存运行模式下的确定目标空调负荷的过程,具体如下:
所述控制单元104,具体还被配置为在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下:
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述目标室内温度与所述预测气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S310。
所述控制单元104,具体还被配置为将所述房间的建筑负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S320。
如图5所示,本发明的方案提供的空调的控制装置,还包括:
步骤3、根据用户设定的室内目标温度值,系统计算实时建筑负荷和实时室内环境负荷,获得实时空调负荷,为空调控制系统提供控制指令。
建筑热状态模块,通过空调内机温度监测模块采集室内热环境参数,具体为室内空气温度Tn。
建筑负荷匹配,系统基于实时室内热状态参数、用户建筑热工参数和实时室外气象参数,计算该状态下的建筑负荷Q建筑负荷。建筑负荷匹配模块,主要为计算建筑的冷/热负荷Q建筑负荷,具体计算如下:
步骤31、在空调执行实时运行模式的情况下:
对于实时建筑负荷Q建筑负荷:
公式(4)提出了在考虑建筑负荷时,考虑建筑体围护结构的导热量Q围护结构和外窗的导热量Q外窗两部分的导热量。公式(4)中,α为围护结构类型的温差修正系数,y表示围护结构的数量,αy为根据用户建筑信息中提取的房间围护结构类型对应的温差修正系数(表3),Fy为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的计算面积,为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的传热系数(表1)。x表示外窗的数量(x=0,1,2,3…),Fx为根据用户建筑信息中提取的外窗计算面积,为根据用户建筑信息中提取的外窗传热系数(表2),tn为温度监测模块采集的实时室内温度参数,tw为室外侧气象模块存储的实时气象温度参数。
空调负荷匹配,用户输入设定的室内目标环境参数(室内目标温度),系统采集该状态下的室内热状态参数,计算得到实时室内热负荷,再加上建筑负荷,获得该状态下的实时空调负荷。对于实时室内负荷Q室内环境负荷:
公式(5)中,G为标准大气压下用户房间的空气质量,Cp为干空气定压比热,设定为1.01。tn为温度监测模块采集的实时室内温度参数,t设定为用户设定的目标房间温度。
标准大气压下用户房间的空气质量,可以用公式G=ρV求得,进一步分解公式为该式中为-20℃~100℃范围内空气密度的求解公式,tn为室内温度,从建筑热状态模块中提取。S为用户房间面积,从用户建筑信息模块中提取。H为用户房间高度,从用户建筑信息模块中提取。
对于实时的空调负荷Q空调负荷:
Q空调负荷=Q建筑负荷+Q室内环境负荷 (6)。
公式(6)提出了计算空调的实时负荷时,考虑建筑负荷Q建筑负荷和室内环境负荷Q室内环境负荷两部分。相比于空调运行控制系统,本发明的方案中,空调负荷增加了Q建筑负荷部分,提高了空调负荷的精度,在一定程度上能够让空调负荷更加贴合实际需求,避免了空调运行过程中冷热负荷。
步骤32、在本发明的方案提出的一种空调控制装置中,根据用户设定的室内目标温度值和预测室外气象参数,计算用户的预测建筑负荷,为空调系统提供动态调节和自适应调节的控制指令。在空调执行预测运行模式的情况下:
此时,预测建筑负荷Q建筑负荷为:
公式(7)提出了预测建筑负荷时,考虑由于室外环境变化导致室内外热量传递的变化量,进而做出控制策略。公式(7)中,α为围护结构类型的温差修正系数,y表示围护结构的数量,αy为根据用户建筑信息中提取的房间围护结构类型对应的温差修正系数(表3),Fy为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的计算面积,为根据用户建筑信息中提取的每种围护结构的传热系数(表1)。x表示外窗的数量(x=0,1,2,3…),Fx为根据用户建筑信息中提取的外窗计算面积,为根据用户建筑信息中提取的外窗传热系数(表2),t设定为房间设定温度,为从该时刻往后12小时的室外温度气象参数。η为1,2,3,…,12,表示从该时刻到往后12h的对应参数。
此时,预测的空调负荷Q空调负荷为:
Q空调负荷=Q建筑负荷 (8)。
公式(8)提出了在计算预测空调负荷时,考虑由于建筑本身的传热量变化引起的室内环境变化量,进而为控制策略提供判断依据。
所述控制单元104,还被配置为根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S140。
为让空调控制系统能实现动态调节和自适应运行,本发明的方案提出一种空调控制装置,通过WIFI联网模块采集的预测气象参数,用以预测用户房间的建筑负荷变化,进而为空调提供动态调节和自适应调节的控制指令,能提高用户房间负荷和空调负荷的匹配度,实现空调运行的动态预测和自调节。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行,包括以下任一种控制情形:
第一种确定情形:在实时运行模式下的控制空调运行的过程,具体包括:所述控制单元104,具体还被配置为在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第一设定负荷,则控制所述空调按当前运行方式继续运行。若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第一设定负荷,则控制所述空调按设定的最低功率持续运行设定时间后,控制所述空调停机。第一设定负荷如50W。
图7为本发明的装置中空调执行实时模式启停机系统的一实施例的流程示意图。如图7所示,本发明中,对空调实时运行模式的启停机做了设定:
当空调处于执行实时模式时,若Q空调负荷-(Q建筑负荷+Q室内环境负荷)≥50W,则空调按原模式继续运行,并反馈给空调控制终端。当空调处于执行实时模式时,若Q空调负荷-(Q建筑负荷+Q室内环境负荷)<50W,则空调按最低功率运行,并反馈给空调控制终端,若空调保持最低功率持续运行15min,则空调停机,处于待机模式,并反馈给空调控制终端。
第二种确定情形:在预存运行模式下的控制空调运行的过程,具体包括:所述控制单元104,具体还被配置为在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第二设定负荷,则控制所述空调启动并执行预设的运行方式。若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第二设定负荷,则控制所述空调继续待机。第二设定负荷如50W。
图8为本发明的装置中空调执行预测模式启停机系统的一实施例的流程示意图。如图8所示,本发明中,对空调预测运行模式的启停机做了设定:
当空调处于执行预测模式时,若Q空调负荷-Q建筑负荷≥50W,空调启动,开机执行运行,并反馈给空调控制终端。②当空调处于执行预测模式时,若Q空调负荷-Q建筑负荷<50W,空调继续保持待机模式,并反馈给空调控制终端。
本发明的方案,通过WIFI模块采集的气象参数,采集到的气象数据用于空调的动态调节(预测空调负荷)和空调的自适应调节(空调实时负荷)。在算法上,用气象参数计算建筑的热工负荷,本质上是通过气象参数计算建筑的热负荷变化,进而计算空调负荷应作出的负荷调整。更加切合建筑房间实际的传热量,在计算空调负荷时考虑建筑本身导热传热带给室内环境的附加冷负荷,并结合室外环境变化对空调负荷进行预测,能提高空调的控制精度,避免室内环境过冷和过热现象。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过获取房间所在室外环境的当前气象参数和预测气象参数,根据当前气象参数和预测气象参数确定房间的建筑负荷变化情况,进而结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,能提高用户房间负荷和空调负荷的匹配度,有利于提升用户体验。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调的控制装置的一种空调。该空调可以包括:以上所述的空调的控制装置。
由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过获取房间所在室外环境的当前气象参数和预测气象参数,根据当前气象参数和预测气象参数确定房间的建筑负荷变化情况,进而结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,实现空调运行的动态预测和自调节,有利于提升用户体验。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调的控制方法的一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的空调的控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过获取房间所在室外环境的当前气象参数和预测气象参数,根据当前气象参数和预测气象参数确定房间的建筑负荷变化情况,进而结合房间的建筑负荷变化情况确定空调为房间提供的冷热负荷,避免室内环境过冷和过热现象。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.一种空调的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述空调所在房间的建筑参数;
获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数;所述当前气象参数,是当前采集到的实际气象参数;所述预测气象参数,是自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预报气象参数;
根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷;
根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行。
2.根据权利要求1所述的空调的控制方法,其特征在于,获取所述空调所在房间的建筑参数,包括:
获取所述空调所在房间的建筑类型、房间面积、房间高度和房间围护结构类型中的至少之一,作为所述空调所在房间的建筑参数;
其中,
在所述建筑参数为建筑类型的情况下,所述建筑类型,是根据所述空调所在房间所在区域的温度划分的温度类型;
在所述建筑参数为房间面积的情况下,所述房间面积是所述房间的实际面积;
在所述建筑参数为房间高度的情况下,所述房间高度是所述房间的实际高度;
在所述建筑参数为房间外墙窗墙比的情况下,所述房间外墙窗墙比,是所述房间的外窗总面积与所述房间的外墙总面积的比值;
在所述建筑参数为房间围护结构类型的情况下,所述房间围护结构类型,是所述房间的实际围护结构的所属类型。
3.根据权利要求1所述的空调的控制方法,其特征在于,获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数,包括:
利用通信模块,按设定采样周期,采集所述房间所在区域的当前气象参数,并采集所述房间所在区域自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预测气象参数;
其中,所述当前气象参数和所述预测气象参数中的气象参数,包括:室外温度。
4.根据权利要求1所述的空调的控制方法,其特征在于,根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷,包括:
在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下:
根据所述当前室内温度与所述当前气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;
根据所述当前室内温度与所述目标室内温度的差值的绝对值,确定所述房间的室内环境负荷;
将所述房间的建筑负荷与所述房间的室内环境负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷;
或者,
在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下:
根据所述目标室内温度与所述预测气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;
将所述房间的建筑负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调的控制方法,其特征在于,根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行,包括:
在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第一设定负荷,则控制所述空调按当前运行方式继续运行;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第一设定负荷,则控制所述空调按设定的最低功率持续运行设定时间后,控制所述空调停机;
或者,
在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第二设定负荷,则控制所述空调启动并执行预设的运行方式;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第二设定负荷,则控制所述空调继续待机。
6.一种空调的控制装置,其特征在于,包括:
获取单元,被配置为获取所述空调所在房间的建筑参数;
所述获取单元,还被配置为获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数;所述当前气象参数,是当前采集到的实际气象参数;所述预测气象参数,是自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预报气象参数;
控制单元,被配置为根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷;
所述控制单元,还被配置为根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行。
7.根据权利要求6所述的空调的控制装置,其特征在于,所述获取单元,获取所述空调所在房间的建筑参数,包括:
获取所述空调所在房间的建筑类型、房间面积、房间高度和房间围护结构类型中的至少之一,作为所述空调所在房间的建筑参数;
其中,
在所述建筑参数为建筑类型的情况下,所述建筑类型,是根据所述空调所在房间所在区域的温度划分的温度类型;
在所述建筑参数为房间面积的情况下,所述房间面积是所述房间的实际面积;
在所述建筑参数为房间高度的情况下,所述房间高度是所述房间的实际高度;
在所述建筑参数为房间外墙窗墙比的情况下,所述房间外墙窗墙比,是所述房间的外窗总面积与所述房间的外墙总面积的比值;
在所述建筑参数为房间围护结构类型的情况下,所述房间围护结构类型,是所述房间的实际围护结构的所属类型。
8.根据权利要求6所述的空调的控制装置,其特征在于,所述获取单元,获取所述房间所在区域的当前气象参数和预测气象参数,包括:
利用通信模块,按设定采样周期,采集所述房间所在区域的当前气象参数,并采集所述房间所在区域自采集所述当前气象参数的时刻起算的未来预设时长之后的预测气象参数;
其中,所述当前气象参数和所述预测气象参数中的气象参数,包括:室外温度。
9.根据权利要求6所述的空调的控制装置,其特征在于,所述控制单元,根据所述空调的目标室内温度、所述空调的当前室内温度、所述建筑参数、所述当前气象参数和所述预测气象参数中的至少之一,确定所述空调在所述房间中的目标空调负荷,包括:
在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下:
根据所述当前室内温度与所述当前气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;
根据所述当前室内温度与所述目标室内温度的差值的绝对值,确定所述房间的室内环境负荷;
将所述房间的建筑负荷与所述房间的室内环境负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷;
或者,
在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下:
根据所述目标室内温度与所述预测气象参数的差值、以及所述建筑参数,确定所述房间的房间围护结构传热量和所述房间的外窗传热量,将所述房间围护结构传热量和所述外窗传热量之和确定为所述房间的建筑负荷;
将所述房间的建筑负荷,确定为所述空调在所述房间中的目标空调负荷。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的空调的控制装置,其特征在于,所述控制单元,根据所述空调的当前空调负荷和所述空调的目标空调负荷,控制所述空调的运行,包括:
在所述空调执行预设的实时运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第一设定负荷,则控制所述空调按当前运行方式继续运行;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第一设定负荷,则控制所述空调按设定的最低功率持续运行设定时间后,控制所述空调停机;
或者,
在所述空调执行预设的预测运行模式的情况下,若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值大于或等于第二设定负荷,则控制所述空调启动并执行预设的运行方式;若所述空调的当前空调负荷与所述空调的目标空调负荷之间的差值小于第二设定负荷,则控制所述空调继续待机。
11.一种空调,其特征在于,包括:如权利要求6至10中任一项所述的空调的控制装置。
12.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任一项所述的空调的控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210143001.6A CN114623563B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210143001.6A CN114623563B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114623563A true CN114623563A (zh) | 2022-06-14 |
CN114623563B CN114623563B (zh) | 2023-04-28 |
Family
ID=81898541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210143001.6A Active CN114623563B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114623563B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115494104A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-20 | 广东美的暖通设备有限公司 | 建筑热工特性的确定方法、装置和电子设备 |
CN118532779A (zh) * | 2024-04-25 | 2024-08-23 | 浙江工业大学 | 一种基于建筑负荷预测与匹配的家庭空调负荷预测方法 |
CN118816358A (zh) * | 2024-09-18 | 2024-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调控制方法、装置、终端及可读存储介质 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002022239A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 負荷予測装置 |
US20100256958A1 (en) * | 2007-11-12 | 2010-10-07 | The Industry & Academic Cooperation In Chungnam National University | Method for predicting cooling load |
CN102043907A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-05-04 | 上海大学 | 空调房间实时冷负荷确定方法 |
CN108426354A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-21 | 天津大学 | 基于辐射时间序列方法的空调负荷预测系统 |
CN109612055A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 天津大学 | 一种空调水系统的前馈模糊控制方法 |
CN110887199A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-03-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调的控制方法、装置、存储介质及空调 |
WO2020119038A1 (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 广东美的暖通设备有限公司 | 空调器的控制方法及装置和空调器 |
CN111985696A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-24 | 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司 | 一种针对大型区域供冷供热能源站的冷热负荷计算方法 |
CN112036026A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-04 | 天津天大求实电力新技术股份有限公司 | 一种基于蓄热系统的建筑热负荷预测方法 |
CN112283890A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-29 | 济中节能技术(苏州)有限公司 | 适应建筑暖通设备监控系统的冷热量控制方法及装置 |
-
2022
- 2022-02-16 CN CN202210143001.6A patent/CN114623563B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002022239A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 負荷予測装置 |
US20100256958A1 (en) * | 2007-11-12 | 2010-10-07 | The Industry & Academic Cooperation In Chungnam National University | Method for predicting cooling load |
CN102043907A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-05-04 | 上海大学 | 空调房间实时冷负荷确定方法 |
CN108426354A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-21 | 天津大学 | 基于辐射时间序列方法的空调负荷预测系统 |
CN109612055A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 天津大学 | 一种空调水系统的前馈模糊控制方法 |
WO2020119038A1 (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 广东美的暖通设备有限公司 | 空调器的控制方法及装置和空调器 |
CN110887199A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-03-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调的控制方法、装置、存储介质及空调 |
CN111985696A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-24 | 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司 | 一种针对大型区域供冷供热能源站的冷热负荷计算方法 |
CN112036026A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-04 | 天津天大求实电力新技术股份有限公司 | 一种基于蓄热系统的建筑热负荷预测方法 |
CN112283890A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-29 | 济中节能技术(苏州)有限公司 | 适应建筑暖通设备监控系统的冷热量控制方法及装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115494104A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-20 | 广东美的暖通设备有限公司 | 建筑热工特性的确定方法、装置和电子设备 |
CN118532779A (zh) * | 2024-04-25 | 2024-08-23 | 浙江工业大学 | 一种基于建筑负荷预测与匹配的家庭空调负荷预测方法 |
CN118816358A (zh) * | 2024-09-18 | 2024-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调控制方法、装置、终端及可读存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114623563B (zh) | 2023-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114623563A (zh) | 一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质 | |
CN102128481B (zh) | 空调器及其控制方法及装置 | |
JP5132334B2 (ja) | 空調制御装置およびこれを用いた空調制御システム | |
CN111397131B (zh) | 空气调节设备及其控制方法、装置、电子设备 | |
US10823446B2 (en) | System of adjusting load of air conditioning and method of adjusting the same | |
JP6817588B2 (ja) | 空気調和機の最適オン/オフ時刻算出処理を実行するサーバ、および最適オン/オフ時刻算出処理システム | |
Yao et al. | Energy analysis on VAV system with different air-side economizers in China | |
WO2020035912A1 (ja) | 空調装置、制御装置、空調方法及びプログラム | |
JP2007285579A (ja) | 空調制御装置 | |
JP6422710B2 (ja) | エネルギーネットワークの運転制御装置及び運転制御方法 | |
CN107525236A (zh) | 基于人体舒适度的空调器控制方法及空调器 | |
EP4155617A1 (en) | Temperature and humidity comprehensive adjustment control method, and adjustment device, adjustment system and medium | |
CN113446711A (zh) | 空调器的控制方法及装置、空调器和计算机可读存储介质 | |
CN112611067A (zh) | 一种空调系统的人体热舒适性评价方法、系统、装置及存储介质 | |
TWI358516B (en) | Method for managing air conditioning power consump | |
WO2020035913A1 (ja) | 空調装置、制御装置、空調方法及びプログラム | |
CN115614946A (zh) | 空调控制方法及装置、空调设备及计算机可读存储介质 | |
WO2020035908A1 (ja) | 空調装置、制御装置、空調方法及びプログラム | |
JP2020186826A (ja) | 空調制御システム及びプログラム | |
TWI699500B (zh) | 空調負荷調整系統及空調負荷調整方法 | |
CN110398036B (zh) | 一种空调制冷控制方法及系统 | |
JP2021165947A (ja) | 省エネ計算入力情報取得装置、省エネ計算入力情報取得方法及びコンピュータプログラム | |
CN118423817A (zh) | 空调运行控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
WO2020035907A1 (ja) | 空調装置、制御装置、空調方法及びプログラム | |
CN110942262B (zh) | 一种面向增量配电园区内空调需求响应的分区域调控方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |