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CN114992810A - 一种室内温控系统及方法 - Google Patents

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CN114992810A
CN114992810A CN202210682768.6A CN202210682768A CN114992810A CN 114992810 A CN114992810 A CN 114992810A CN 202210682768 A CN202210682768 A CN 202210682768A CN 114992810 A CN114992810 A CN 114992810A
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air
indoor
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air outlet
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Abstract

本发明涉及一种室内温控系统及方法。该室内温控系统包括：变频主机、制冷系统、制暖系统以及多个温度传感器；制冷系统设于室内顶部，制暖系统设于室内底部；制冷系统内置输风系统；输风系统包括多个蜂巢式出风口；选择当前温控模式为制冷模式时，变频主机根据多个温度传感器测量的不同区域的室内温度控制制冷系统逐级变频制冷，并控制室内不同区域内蜂巢式出风口的方向与闭合程度，使得室内不同区域均匀受温；制暖系统内置多个电热片；选择当前温控模式为制热模式时，变频主机根据多个温度传感器测量的不同区域的室内温度控制室内不同区域内电热片的输出功率，使得室内不同区域均匀受温。本发明缩短了达到设定恒温的时长，降低了调温设备的能耗。

Description

一种室内温控系统及方法
技术领域
本发明涉及温控调节技术领域，特别是涉及一种室内温控系统及方法。
背景技术
家庭中使用的各种调温设备，如家用空调通常是立式空调或挂式空调，出风口高，而冷空气下沉速度快，热空气较难与冷空气混合，容易造成室内局部冷空气沉积集中，区域受热不均，不能达到整体制冷的效果；在制热过程中，由于热空气体积大，在室内上层不断堆积，温度集中在上部，使得人身脚腿部位温度过低，而头部温度较高，在室内容易出现脚冷，头部昏涨等不适；由此可见，在室内温控过程中，由于内部不均匀温度气体的不断流动，达到室温恒定温度时间长，且为了快速达到室内恒温，调温设备需要不断重复待机与启动程序，大大增加了能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种室内温控系统及方法，以解决达到室温恒定温度耗时长以及调温过程中调温设备能耗大的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种室内温控系统，包括：变频主机、制冷系统、制暖系统以及多个温度传感器；
所述制冷系统、所述制暖系统以及所述温度传感器分别与所述变频主机相连接；所述制冷系统设于室内顶部，所述制暖系统设于室内底部；
所述制冷系统内置输风系统；所述输风系统包括多个蜂巢式出风口；选择当前温控模式为制冷模式时，所述变频主机根据多个所述温度传感器测量的不同区域的室内温度控制所述制冷系统逐级变频制冷，并控制室内不同区域内所述蜂巢式出风口的方向与闭合程度，使得室内不同区域均匀受温；
所述制暖系统内置多个电热片；选择当前温控模式为制热模式时，所述变频主机根据多个所述温度传感器测量的不同区域的室内温度控制室内不同区域内所述电热片的输出功率，使得室内不同区域均匀受温。
可选的，所述输风系统具体包括：树状输风管道、保温层隔板、二级机面板以及出风口面板；
所述树状输风管道贯穿所述保温层隔板以及出风口面板；所述树状输风管道的一端与所述变频主机相连接，所述树状输风管道的另一端为所述蜂巢式出风口，所述蜂巢式出风口设于所述出风口面板上；所述出风口内设有出风口扇叶，所述二级机面板与所述树状输风管道中任一输风管道的连接处设有电机，所述电机连接所述出风口扇叶以及所述变频主机；
所述保温层隔板与所述树状输风管道中任一输风管道的连接处设有通风口开关；所述通风口开关与所述变频主机相连接。
可选的，具体包括：室内任一区域内包括多个所述温度传感器，一条所述输风管道的闭合程度由一条所述输风管道对应的所述通风口开关所在区域内的所有温度传感器控制。
可选的，具体包括：每个区域内所述蜂巢式出风口的数量等于所述电热片的数量，且在垂直方向上所述蜂巢式出风口与所述电热片一一对应。
可选的，还包括：温控开关；
所述温控开关与所述变频主机相连接；所述温控开关用于选择当前温控模式。
一种室内温控方法，包括：
将室内空间划分成多个区域，并在所划分的每个区域内安装蜂巢式出风口以及电热片；
选择当前温控模式为制冷模式时，获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第一温度；
根据所述第一温度控制所述蜂巢式出风口的出风量以及出风口扇叶的出风角度；
选择当前温控模式为制热模式时，获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第二温度；
根据所述第一温度控制控制所述电热片的温度。
可选的，所述根据所述第一温度控制所述蜂巢式出风口的出风量以及出风口扇叶的出风角度，具体包括：
确定所述第一温度的第一温度均值；
根据所述第一温度均值调整变频主机的输出功率，对室内温度进行一次变频；
获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第三温度，并确定所述第三温度的第三温度均值；
根据所述第三温度均值调整树状输风管道内每条输风管道的闭合角度，以控制所述蜂巢式出风口的出风量；
获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第四温度，并确定所述第四温度的第四温度均值；
根据所述第四温度均值控制出风口扇叶的出风角度。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种室内温控系统及方法，在制冷过程中，多个蜂巢式出风口遍布上层空间，通过控制蜂巢式出风口的方向与闭合程度，使得室内不同区域的冷空气量不同，并基于冷空气下沉快的特点，使得室内所有区域的温度快速达到恒定温度；在制暖过程中，控制室内不同区域内电热片的输出功率，通过加热使得下方不断有热空气膨胀上升，使得室内所有区域的温度快速达到恒定温度；本发明充分运用空气动力原理，将制冷系统与制暖系统独立分开设置，即将制冷系统设于室内顶部，制暖系统设于室内底部，并对室内划分为多个区域，控制不同区域内的蜂巢式出风口以及电热片，使得室内所有区域的温度快速达到恒定温度，大大缩短了达到设定恒温的时长，且利用变频主机在制冷过程中，逐级变频，调温设备不需要不断重复待机与启动程序，大大降低了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的室内温控系统结构示意图；
图2为本发明所提供的制冷系统的结构剖视图；
图3为本发明所提供的变频主机的俯视图；
图4为本发明所提供的二级机面板的俯视图；
图5为蜂巢式出风口结构剖视图；
图6为出风口面板仰视图。
符号说明：变频主机1、制冷系统2、制暖系统3、温度传感器4、二极管5、蜂巢式出风口2-1、树状输风管道2-2、保温层隔板2-3、二级机面板2-4、出风口面板2-5
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
本发明的目的是提供一种室内温控系统及方法，缩短了达到设定恒温的时长，降低了调温设备的能耗。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的室内温控系统结构示意图，如图1所示，一种室内温控系统，包括：变频主机1、制冷系统2、制暖系统3以及多个温度传感器4；所述制冷系统2、所述制暖系统3以及所述温度传感器4分别与所述变频主机1相连接；所述制冷系统2设于室内顶部，所述制暖系统3设于室内底部；所述制冷系统2内置输风系统；所述输风系统包括多个蜂巢式出风口2-1；选择当前温控模式为制冷模式时，所述变频主机1根据多个所述温度传感器4测量的不同区域的室内温度控制所述制冷系统2逐级变频制冷，并控制室内不同区域内所述蜂巢式出风口2-1的方向与闭合程度，使得室内不同区域均匀受温；所述制暖系统3内置多个电热片；选择当前温控模式为制热模式时，所述变频主机1根据多个所述温度传感器4测量的不同区域的室内温度控制室内不同区域内所述电热片的输出功率，使得室内不同区域均匀受温。
在实际操作过程中，制冷系统2置于房屋顶部，制暖系统3置于地板下，温度传感器4置于四周墙体内并连接输风系统，所述输风系统具体包括：树状输风管道2-2、保温层隔板2-3、二级机面板2-4以及出风口面板2-5；所述树状输风管道2-2贯穿所述保温层隔板2-3以及出风口面板2-5；所述树状输风管道2-2的一端与所述变频主机1相连接，所述树状输风管道2-2的另一端为所述蜂巢式出风口2-1，所述蜂巢式出风口2-1设于所述出风口面板2-5上；所述出风口内设有出风口扇叶，蜂巢式出风口2-1面积按照30平米对应蜂巢正六边形边长6.204厘米(面积0.01平米)进行同比例缩放，所述二级机面板2-4与所述树状输风管道2-2中任一输风管道的连接处设有电机，所述电机连接所述出风口扇叶以及所述变频主机1；所述保温层隔板2-3与所述树状输风管道2-2中任一输风管道的连接处设有通风口开关；所述通风口开关与所述变频主机1相连接。具体如图1-3所示，温度传感器4通过二极管5传输信号到变频主机1，变频主机1根据基于室内分区域实现温控的算法改变输出功率通过树状输风管道2-2进行输风。如图4所示，在二级机面板2-4上根据房屋实际面积结构均匀分块，划分成多个区域，图4中A-E表示为划分的区域，每个区域分别连接一个树状输风管道2-2，图5为蜂巢式出风口结构剖视图，图6为出风口面板仰视图，如图5-图6所示，其中，图5中的虚线表示的蜂巢式出风口示意叶片由平面位置扭转90°后所在位置，每个树状输风管道2-2中任一输风管道内置出风口扇叶，并且安装电机，电机仍由基于室内分区域实现温控的算法控制，根据每个区域的实时温度改变闭合程度；二级机面板2-4通过树状输风管道2-2连接出风口面板层，出风口面板层为翻盖结构，电机连接变频主机1，变频主机1利用基于室内分区域实现温控的算法控制电机，根据分块区域内温度差异调整风向，其中，基于室内分区域实现温控的算法为：若主机功率范围为[A,B]HZ，则当实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.2时，输出频率在(0.75B+0.25A，B]HZ之间；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.15且<1.2时，调节频率在(0.5B+0.5A，0.75B+0.25A]HZ；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.1且<1.15，调节频率在(0.25B+0.75A,0.5B+0.5A]HZ；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.05且<1.1，调节频率在(A,0.25B+0.75A]HZ。
制暖系统3置于地板下，电热片安装位置与蜂巢式出风口2-1一一对应，并且连接变频主机1，变频主机1利用基于室内分区域实现温控的算法控制电热片的输出功率，单独控制每个电热片的温度，以实现房内温度快速均匀的目的。制暖系统3与制冷系统2无法同时工作。
由此可见，本发明的工作原理为：根据房屋具体情况，实施分区域。装在四周的温度传感器4采集各区域的实时温度，并经二极管5传输到变频主机1，变频主机1内置的基于室内分区域实现温控的算法首先依据各区域的实时温度与设定温度的差值控制变频主机1变频。
在制冷过程中，变频主机1控制制冷系统2中电机的转动幅度，再控制出风口面板2-5上电机，使得叶片朝向各个区域中各自实际温度与设定温度差值较大之处。
在制热过程中，变频主机1控制制暖系统3中电热片的输出功率。
其中，树状输风管道2-2横置埋藏于各个隔层之间，使得各区域单独运作的同时，尽量压缩占用空间，出风口面板2-5使用蜂窝状的设计，保持出风口数量的同时保持美观优化的空间。
本发明还公开了一种室内温控方法，包括：
将室内空间划分成多个区域，并在所划分的每个区域内安装蜂巢式出风口2-1以及电热片。其中，区域分块原则：首先根据室内物件密度绘制出平面二维像素图(密度大的地方色块深，密度小的颜色淡)，基于实际室内面积在图上平均点取n个点(约为每15平米一个点)，然后以这n个点实行区域生长分块原则(检索点附近未被标记的像素点，如果它们的差值在规定的阈值内，则合并到分割区域中)，以此方法粗略分割出n个区域，再把这n个区域的形状进行细节优化(边界线条棱角化)以达到每个区域面积大致在15平方左右。每个区域上安装大致有15～25个蜂巢式出风口2-1，出风口间的间隙用等大的蜂巢型木板拼接。地下电热片的放置也依照分块原则，每一个电热片与上方蜂巢处风口一一对应。
选择当前温控模式为制冷模式时，获取每个所述区域内所有所述温度传感器4的第一温度；根据所述第一温度控制所述蜂巢式出风口2-1的出风量以及出风口扇叶的出风角度。
在制冷过程中，在变频主机1运作之后，四周墙壁的温度传感器4将所收集的温度数据输入主机、保温层隔板2-3以及出风口面板2-5，变频主机1根据室内均温进行一次变频，调整输出功率。其中，在变频过程中，以10HZ～90HZ的变频主机为例，制冷时：实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.2时，调节频率在70HZ～90HZ之间；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.15且<1.2时，调节频率在50HZ～70HZ；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.1且<1.15，调节频率在30HZ～50HZ；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.05且<1.1，调节频率在10HZ～30HZ。制热时：算法与制冷时相同，将制热设定温度(T设)/实时均温(T现)带入基于室内分区域实现温控的算法，即：实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.2时，调节频率在70HZ～90HZ之间；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.15且<1.2时，调节频率在50HZ～70HZ；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.1且<1.15，调节频率在30HZ～50HZ；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.05且<1.1，调节频率在10HZ～30HZ。
当主机变频后输出的气流进入保温层隔板2-3以及出风口面板2-5之间的区域时，变频主机1同时根据温度传感器4实时传输的房间内各个区域的温度调整保温层隔板2-3中各个通风口开关的闭合程度，气流沿着输风管道流动，实现二次变频。其中，各个通风口开关的闭合程度是根据每个区域空间内所属温度传感器4平均温度与设定温度比值调节。实时区域均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.2时，调节通道张开角度在70～90度之间；实时区域均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.15且<1.2时，调节通道张开角度在50～70度之间；实时区域均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.1且<1.15，调节通道张开角度在30～50度之间；实时均温(T现)/设定温度(T设)>＝1.05且<1.1，调节通道张开角度在10～30度之间。每个区域内的输风管道的张开角度单独运行，互不干扰。
当气体通过输风管道通过出风口面板2-5时，变频主机1根据温度传感器4实时传输的房间内各个区域的温度调整蜂巢式出风口2-1内叶片角度，控制各个蜂巢式出风口2-1的出风量，从而实施三次变频。
选择当前温控模式为制热模式时，获取每个所述区域内所有所述温度传感器4的第二温度；根据所述第一温度控制控制所述电热片的温度。在制热过程中，按照二级机面板2-4划分的区域，在地板下安装好电热片，电热片连接附近的温度传感器4，通过温度传感器4传输的温度数据与设定温度的比较，不断调整输出功率。
本发明分为制冷和制热部分，制冷系统2置于房顶，采用全覆盖结构—蜂巢结构。覆盖面广的同时可以适配更多形状的房顶平面空间。由于出风口遍布上层空间，数股冷空气同时沿着出风口发出然后因为气体本身的自重迅速下沉，因为本发明独特的区域分块设计，实现制冷全局化，时效化。制热系统置于房间地板下层，用电热片作为加热源，通过加热使得特质隔层以及地板上层区域空气热膨胀，热空气自我流动上升的同时，电热片带来的温度使得下方不断有热空气膨胀上升，直到达到设定室温要求。保证人体舒适化的同时高效化。制冷系统2在上，制暖系统3在下充分运用空气动力原理，大大减少了达到设定温度的时间。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种室内温控系统，其特征在于，包括：变频主机、制冷系统、制暖系统以及多个温度传感器；
所述制冷系统、所述制暖系统以及所述温度传感器分别与所述变频主机相连接；所述制冷系统设于室内顶部，所述制暖系统设于室内底部；
所述制冷系统内置输风系统；所述输风系统包括多个蜂巢式出风口；选择当前温控模式为制冷模式时，所述变频主机根据多个所述温度传感器测量的不同区域的室内温度控制所述制冷系统逐级变频制冷，并控制室内不同区域内所述蜂巢式出风口的方向与闭合程度，使得室内不同区域均匀受温；
所述制暖系统内置多个电热片；选择当前温控模式为制热模式时，所述变频主机根据多个所述温度传感器测量的不同区域的室内温度控制室内不同区域内所述电热片的输出功率，使得室内不同区域均匀受温。
2.根据权利要求1所述的室内温控系统，其特征在于，所述输风系统具体包括：树状输风管道、保温层隔板、二级机面板以及出风口面板；
所述树状输风管道贯穿所述保温层隔板以及出风口面板；所述树状输风管道的一端与所述变频主机相连接，所述树状输风管道的另一端为所述蜂巢式出风口，所述蜂巢式出风口设于所述出风口面板上；所述出风口内设有出风口扇叶，所述二级机面板与所述树状输风管道中任一输风管道的连接处设有电机，所述电机连接所述出风口扇叶以及所述变频主机；
所述保温层隔板与所述树状输风管道中任一输风管道的连接处设有通风口开关；所述通风口开关与所述变频主机相连接。
3.根据权利要求2所述的室内温控系统，其特征在于，具体包括：室内任一区域内包括多个所述温度传感器，一条所述输风管道的闭合程度由一条所述输风管道对应的所述通风口开关所在区域内的所有温度传感器控制。
4.根据权利要求1-3任一项所述的室内温控系统，其特征在于，具体包括：每个区域内所述蜂巢式出风口的数量等于所述电热片的数量，且在垂直方向上所述蜂巢式出风口与所述电热片一一对应。
5.根据权利要求4所述的室内温控系统，其特征在于，还包括：温控开关；
所述温控开关与所述变频主机相连接；所述温控开关用于选择当前温控模式。
6.一种室内温控方法，其特征在于，包括：
将室内空间划分成多个区域，并在所划分的每个区域内安装蜂巢式出风口以及电热片；
选择当前温控模式为制冷模式时，获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第一温度；
根据所述第一温度控制所述蜂巢式出风口的出风量以及出风口扇叶的出风角度；
选择当前温控模式为制热模式时，获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第二温度；
根据所述第一温度控制控制所述电热片的温度。
7.根据权利要求6所述的室内温控方法，其特征在于，所述根据所述第一温度控制所述蜂巢式出风口的出风量以及出风口扇叶的出风角度，具体包括：
确定所述第一温度的第一温度均值；
根据所述第一温度均值调整变频主机的输出功率，对室内温度进行一次变频；
获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第三温度，并确定所述第三温度的第三温度均值；
根据所述第三温度均值调整树状输风管道内每条输风管道的闭合角度，以控制所述蜂巢式出风口的出风量；
获取每个所述区域内所有所述温度传感器的第四温度，并确定所述第四温度的第四温度均值；
根据所述第四温度均值控制出风口扇叶的出风角度。
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