CN106091252A - 远程控制冷暖空调器智能控制运行方法 - Google Patents

远程控制冷暖空调器智能控制运行方法 Download PDF

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傅仁毅
金波
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Abstract

本发明涉及一种远程控制冷暖空调器智能控制运行方法，特点是控制***控制运行方法步骤为：控制***根据夏季或冬季室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式、房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式及远程控制冷暖空调器制冷量或制热量随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式，启动开始到设定时间ts内所需总制冷量或总制热量的函数式和检测到当时的室外环境温度Tw和房间温度Tn，确定空调器提前启动时间；当房间温度Tn与房间设定温度Tns之间的差值为‑1℃至1℃时，根据夏季或冬季等效温度Td1或Td2随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式自动确定空调器开停实际控制温度。其优点为：在保证舒适度一致的条件下，能确定空调器提前启动的最佳时间，实现空调运行节能。

Description

远程控制冷暖空调器智能控制运行方法
技术领域
本发明涉及一种远程控制冷暖空调器智能控制运行方法。
背景技术
空调器能源消耗已成为我国居民能源消耗的主要部分。在满足人体舒适度的境况下，利用现有信息网络技术实现空调的节能是空调器技术发展的主要方向之一。为满足舒适度要求，在很多场所下希望空调能提前启动，在设定时间达到设定的温度。目前采取的技术方法是利用互联网技术，采用远程控制的方法，根据用户设定时间，提前一段时间启动空调器。采用这种方法存在的问题一是房间温度可能提前到达，浪费能源，或是未在设定时间达到设定温度，不能满足舒适度要求。最好的结果是空调器能在用户设定的时间达到设定温度，节省空调运行能耗。另一方面，人体的舒适度不仅与房间空气温度有关，还与相对湿度有关，如在夏天，当相对湿度较低时，设定温度可以适当提高，而在冬天，当相对湿度较低时，设定温度可以适当提高，一方面可以节能，另一方面人体舒适度更好。为此，利用现有信息技术实现空调的节能运行仍有较大技术空间。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种远程控制冷暖空调器智能控制运行方法方法，其能根据用户设定的时间和设定的温度，在室外环境温度动态变化条件下，通过空调控制***计算，确定空调器提前启动的最佳时间，实现空调运行节能，同时还可以根据房间的温湿度，自动计算舒适度一致下的等效控制温度，实现空调运行的进一步节能。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种远程控制冷暖空调器智能控制运行方法，其远程控制冷暖空调器包括压缩机、室外换热器、节流装置、室内换热器、控制***、房间空气温度传感器、房间湿度传感器、室外环境温度传感器及用于制冷与制热功能转换的四通阀；所述房间空气温度传感器所感应的温度为房间温度Tn，所述房间空气湿度传感器所感应的湿度为房间空气相对湿度ф，所述室外环境温度传感器所感应的温度为室外环境温度Tw，控制***控制运行方法步骤如下：
（一）空调器进行制冷运行时
（a）通过实验或理论计算得到远程控制冷暖空调器制冷量Ql随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅰ；
（b）设定夏季热舒适度的夏季等效温度Td1，建立夏季等效温度Td1随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅱ，并以计算得到的夏季等效温度Td1作为控制空调器开停的温度；
（c）建立夏季室外环境温度Tw随当日时间t变化的通用函数式Ⅲ，空调器的控制***可以通过无线网络接收所在局部区域气象预报参数和具体空调器检测的室外环境温度Tw，在通用函数式Ⅲ的基础上建立具体空调器的室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅳ；
（d）建立夏季室空调不运行时房间温度Tn随室外环境温度Tw变化的通用函数式Ⅴ，通过检测当日房间温度Tn，在通用函数式Ⅴ的基础上建立具体房间的房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式Ⅵ；
（e）建立从启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制冷量ΣQl的函数式Ⅶ；
（f）用户输入房间设定温度Tns和达到该温度值的设定时间ts，空调器的控制***根据夏季室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅳ、房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式Ⅵ及远程控制冷暖空调器制冷量Ql随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅰ，启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制冷量ΣQl的函数式Ⅶ和检测到的当时的室外环境温度Tw和房间温度Tn，确定空调器提前启动时间；
（g）当房间温度Tn与房间设定温度Tns之间的差值为-1℃≤Tn-Tns≤1℃时，所述控制***检测房间温度Tn和房间空气相对湿度ф，根据夏季等效温度Td1随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅱ，自动确定空调器开停实际控制温度，空调进入稳定运行后，仍按此方法自动确定空调器开停实际控制温度；
（二）空调器进行制热运行时
（a）通过实验或理论计算得到具体型号远程控制冷暖空调器制热量Q2随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅷ；
（b）设定冬季热舒适度的冬季等效温度Td2，建立冬季等效温度Td2随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅸ,并以计算得到的冬季等效温度Td2作为控制空调器开停的温度；
（c）建立冬季室外环境温度Tw随当日时间t变化的通用函数式Ⅹ，空调器的控制***可以通过无线网络接收所在局部区域气象预报参数和具体空调器检测的室外环境温度Tw，在通用函数式Ⅹ的基础上建立具体空调器的室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅺ；
（d）建立冬季空调不运行时房间温度Tn随室外环境温度Tw变化的通用函数式Ⅻ，通过检测当日房间温度Tn，在通用函数式Ⅻ的基础建立具体房间的房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式XⅢ；
（e）建立从启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制热量ΣQ2的函数式ⅩⅣ；
（f）用户输入房间设定温度Tns和达到该温度值的设定时间ts，所述空调器的控制***根据冬季室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅺ，房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式XⅢ，空调器制热量Q2随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅷ，启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制热量ΣQ2的函数式ⅩⅣ和检测到的当时的室外环境温度Tw和房间温度Tn，确定空调器提前启动时间；
（g）当房间温度Tn与房间设定温度Tns之间的差值为-1℃≤Tn-Tns≤1℃时，所述控制***检测房间温度Tn和相对湿度ф，根据冬季等效温度Td2随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅸ，自动确定空调器开停实际控制温度，房间进入稳定运行后，仍按此方法自动确定空调器开停实际控制温度。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
（1）根据用户设定的时间和设定的温度，确定空调器提前启动的最佳时间，实现空调运行节能；
（2）根据房间的温湿度，在保证舒适度一致的条件下，在夏季制冷时尽可能的提高房间温度，在冬季制热时尽可能的降低房间温度，实现空调运行的进一步节能。
附图说明
图1是本发明冷暖空调器制冷运行时***结构原理图；
图2是本发明冷暖空调器制热运行时***结构原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1、2所示，其是一种远程控制冷暖空调器智能运行控制方法，其远程控制冷暖空调器包括压缩机1、室外换热器2、节流装置3、室内换热器4、控制***5、房间空气温度传感器6、房间湿度传感器7、室外环境温度传感器8及用于制冷与制热功能转换的四通阀9；其中所述室外换热器2、节流装置3及室内换热器4依次串联连通，所述四通阀9的第一输入输出口a与室外换热器2的入口连通，四通阀9的出口b与压缩机1的入气口连通，四通阀9的入口与压缩机1的排气口连通，四通阀9的第二输入输出口c与室内换热器4的出口连通；所述房间空气温度传感器6所感应的温度为房间温度Tn，房间空气湿度传感器7所感应的湿度为房间空气相对湿度ф，室外环境温度传感器8所感应的温度为室外环境温度Tw，控制***5控制运行方法步骤如下：
（一）空调器进行制冷运行时
如图1所示，所述四通阀9的入口与四通阀9的第一输入输出口a连通，四通阀9的出口b与四通阀9的第二输入输出口c连通；
（a）通过实验或理论计算得到具体型号远程控制冷暖空调器制冷量Q1随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅰ；
（b）设定夏季热舒适度的夏季等效温度Td1，建立夏季等效温度Td1随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅱ，并以计算得到的夏季等效温度Td1作为控制空调器开停的温度，一般以相对湿度ф=70%为舒适度相对湿度计算标准，简化表述的函数式Ⅱ为：Td1=Tns+5*（70%-ф），函数式Ⅱ中Tns为房间设定温度，如假定房间设定温度Tns为26℃，房间实际相对湿度为50%，根据函数式Ⅱ计算得到的夏季等效温度Td1为27℃，控制***5将以此温度作为控制空调器开停的温度；
（c）基于历史温度气象数据，建立夏季的室外环境温度Tw随当日时间t变化的通用函数式Ⅲ，空调器的控制***5可以通过无线网络接收所在地的局部区域气象预报参数和具体空调器检测的室外环境温度Tw，在通用函数式Ⅲ的基础上建立具体空调器的室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅳ，一般情况下空调器提前1小时启动即能达到房间设定温度Tns，为使函数式Ⅳ更加准确，仅需建立设定使用时间的前1小时至设定使用时间ts这一时间段内的具体函数式；
（d）建立夏季空调不运行时房间温度Tn随室外环境温度Tw变化的通用函数式Ⅴ，通过检测当日房间温度Tn，建立具体房间的室内温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅵ，由于室内温度的变化与室外环境温度及房间围护结构等诸多因素有关，准确计算比较困难，如下是一种简化方法：根据设定使用时间ts，一般情况下空调器提前1小时启动即能达到房间设定温度Tns，在这1小时以内，房间温度Tn随室外环境温度Tw以固定温差变化，即函数式Ⅵ的简化表述为：Tn=Tw-ΔT，函数式Ⅵ中，ΔT为设定使用时间的前1小时的室外环境温度Tw与房间温度Tn的温差，即ΔT=Tw-Tn；
（e）建立从启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制冷量ΣQl的函数式Ⅶ，函数式Ⅶ与空调器实际所需运行时间Δt、室外环境温度Tw、房间温度Tn、房间设定温度Tns以及房间围护结构有关，为简化计算，可以在实验的基础上建立一个标准围护结构下的通用函数式Ⅶ，然后针对不同围护结构引入围护结构修正系数k，函数式Ⅶ可以表述为ΣQl=k*f(Δt，Tw, Tn, Tns)，具体的k值通过空调器1～2天实际运行房间降温数据得出；
（f）用户输入房间设定温度Tns和达到该温度值的设定时间ts，空调器的控制***5根据夏季室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅳ，夏季的室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅵ，空调器制冷量Ql随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅰ，启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制冷量ΣQl的函数式Ⅶ和检测到的当时的室外环境温度Tw和房间温度Tn，确定空调器提前启动时间；
（g）当房间温度Tn与房间设定温度Tns之间的差值为-1℃≤Tn-Tns≤1℃时，所述控制***5检测房间温度Tn和房间空气相对湿度ф，根据夏季等效温度Td1随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅱ，自动确定空调器开停实际控制温度，空调进入稳定运行后，仍按此方法自动确定空调器开停实际控制温度；
（二）空调器进行制热运行时
如图2所示，所述四通阀9的入口与四通阀9的第二输入输出口c连通，四通阀9的第一输入输出口a与四通阀9的出口b与连通；
（a）通过实验或理论计算得到具体型号远程控制冷暖空调器制热量Q2随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅷ；
（b）设定冬季热舒适度的冬季等效温度Td2，建立冬季等效温度Td2随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅸ,并以计算得到的冬季等效温度Td2作为控制空调器开停的温度，一般以相对湿度ф=60%为舒适度相对湿度计算标准，函数式Ⅸ可以简化表述为：Td2=Tns-5*（70%-ф），函数式Ⅸ中Tns为设定房间温度，如假定房间设定温度Tns为18℃，房间实际相对湿度为40%，根据函数式Ⅸ计算得到的等效温度Td为17℃，空调的控制***5将以此温度作为控制空调器开停的温度；
（c）基于历史温度气象数据，建立冬季室外环境温度Tw随当日时间t变化的通用函数式Ⅹ，空调器的控制***可以通过无线网络接收所在局部区域气象预报参数和具体空调器检测的室外环境温度Tw，在通用函数式Ⅹ的基础上建立具体空调器的室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅺ；一般情况下空调器提前1小时启动即能达到室内设定温度ts，为使函数式更加准确，仅需建立设定使用时间的前1小时至设定使用时间这一时间段内的具体函数式；
（d）建立冬季空调不运行时房间温度Tn随室外环境温度Tw变化的通用函数式Ⅻ，通过检测当日房间温度Tn，在通用函数式Ⅻ的基础建立具体房间的房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式XⅢ；由于室内温度的变化与室外环境温度及房间围护结构等诸多因素有关，准确计算比较困难，如下是一种简化方法：根据设定使用时间，一般情况下空调器提前1小时启动即能达到室内设定温度，在这1小时以内，房间温度Tn随室外温度以固定温差变化，函数式XⅢ可以简化表述为：Tn=Tw+ΔT，式（15）中，ΔT为设定使用时间的前1小时的室外环境温度Tw与房间温度Tn的温差，即ΔT=Tn-Tw；
（e）建立从启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制热量ΣQ2的函数式ⅩⅣ,函数式ⅩⅣ与空调器实际所需运行时间Δt、室外环境温度Tw、房间温度Tn、房间设定温度Tns以及房间围护结构有关,为简化计算，可以在实验的基础上建立一个标准围护结构下的通用函数式，然后针对不同围护结构引入围护结构修正系数k，函数式ⅩⅣ可以表述为ΣQr=k*f(Δt，Tw, Tn, Tns)，具体的k值通过空调器1～2天实际运行房间降温数据得出；
（f）用户输入房间设定温度Tns和达到该温度值的设定时间ts，所述空调器的控制***5根据冬季室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅺ，房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式XⅢ，空调器制热量Q2随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅷ，启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制热量ΣQ2的函数式ⅩⅣ和检测到的当时的室外环境温度Tw和房间温度Tn，确定空调器提前启动时间；
（g）当房间温度Tn与房间设定温度Tns之间的差值为-1℃≤Tn-Tns≤1℃时，所述控制***检测房间温度Tn和相对湿度ф，根据冬季等效温度Td2随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅸ，自动确定空调器开停实际控制温度，房间进入稳定运行后，仍按此方法自动确定空调器开停实际控制温度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换及变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种远程控制冷暖空调器智能控制运行方法，其特征在于包括远程控制冷暖空调器包括压缩机（1）、室外换热器（2）、节流装置（3）、室内换热器（4）、控制***（5）、房间空气温度传感器（6）、房间湿度传感器（7）、室外环境温度传感器（8）及用于制冷与制热功能转换的四通阀（9）；所述房间空气温度传感器（6）所感应的温度为房间温度Tn，房间空气湿度传感器（7）所感应的湿度为房间空气相对湿度ф，室外环境温度传感器（8）所感应的温度为室外环境温度Tw，控制***（5）控制运行方法步骤如下：
（一）空调器进行制冷运行时
（a）通过实验或理论计算得到远程控制冷暖空调器制冷量Ql随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅰ；
（b）设定夏季热舒适度的夏季等效温度Td1，建立夏季等效温度Td1随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅱ，并以计算得到的夏季等效温度Td1作为控制空调器开停的温度；
（c）建立夏季室外环境温度Tw随当日时间t变化的通用函数式Ⅲ，空调器的控制***（5）可以通过无线网络接收所在局部区域气象预报参数和具体空调器检测的室外环境温度Tw，在通用函数式Ⅲ的基础上建立具体空调器的室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅳ；
（d）建立夏季室空调不运行时房间温度Tn随室外环境温度Tw变化的通用函数式Ⅴ，通过检测当日房间温度Tn，在通用函数式Ⅴ的基础上建立具体房间的房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式Ⅵ；
（e）建立从启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制冷量ΣQl的函数式Ⅶ；
（f）用户输入房间设定温度Tns和达到该温度值的设定时间ts，空调器的控制***（5）根据夏季室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅳ、房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式Ⅵ及远程控制冷暖空调器制冷量Ql随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅰ，启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制冷量ΣQl的函数式Ⅶ和检测到的当时的室外环境温度Tw和房间温度Tn，确定空调器提前启动时间；
（g）当房间温度Tn与房间设定温度Tns之间的差值为-1℃≤Tn-Tns≤1℃时，所述控制***（5）检测房间温度Tn和房间空气相对湿度ф，根据夏季等效温度Td1随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅱ，自动确定空调器开停实际控制温度，空调进入稳定运行后，仍按此方法自动确定空调器开停实际控制温度；
（二）空调器进行制热运行时
（a）通过实验或理论计算得到具体型号远程控制冷暖空调器制热量Q2随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅷ；
（b）设定冬季热舒适度的冬季等效温度Td2，建立冬季等效温度Td2随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅸ,并以计算得到的冬季等效温度Td2作为控制空调器开停的温度；
（c）建立冬季室外环境温度Tw随当日时间t变化的通用函数式Ⅹ，空调器的控制***（5）可以通过无线网络接收所在局部区域气象预报参数和具体空调器检测的室外环境温度Tw，在通用函数式Ⅹ的基础上建立具体空调器的室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅺ；
（d）建立冬季空调不运行时房间温度Tn随室外环境温度Tw变化的通用函数式Ⅻ，通过检测当日房间温度Tn，在通用函数式Ⅻ的基础建立具体房间的房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式XⅢ；
（e）建立从启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制热量ΣQ2的函数式ⅩⅣ；
（f）用户输入房间设定温度Tns和达到该温度值的设定时间ts，所述空调器的控制***（5）根据冬季室外环境温度Tw随当日时间t变化的具体函数式Ⅺ，房间温度Tn随当日时间t变化的具体函数式XⅢ，空调器制热量Q2随室外环境温度Tw和房间温度Tn变化的函数式Ⅷ，启动开始到设定时间ts这一时间段内所需总制热量ΣQ2的函数式ⅩⅣ和检测到的当时的室外环境温度Tw和房间温度Tn，确定空调器提前启动时间；
（g）当房间温度Tn与房间设定温度Tns之间的差值为-1℃≤Tn-Tns≤1℃时，所述控制***（5）检测房间温度Tn和相对湿度ф，根据冬季等效温度Td2随房间温度Tn和房间空气相对湿度ф变化的函数式Ⅸ，自动确定空调器开停实际控制温度，房间进入稳定运行后，仍按此方法自动确定空调器开停实际控制温度。
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