CN111765610A - 一种室内湿度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种室内湿度控制方法，其包括如下步骤：S1判断是否为首次运行，如果是首次运行，则执行S2初次加湿模式；所述S2初次加湿模式包括如下步骤：S2.1控制加湿器连续运行，运行时长为t；S2.2运行时长t满后，根据室内湿度传感器反馈的测量数据判断室内湿度Ψ内是否达到设定值Ψ设，若达到Ψ设，则关闭为所述加湿器供水的流量调节阀，停止供水。本发明在进行加湿之前首先判断是否为首次运行，并在首次运行时连续保持加湿器工作一段时间，可以快速降低室内湿度，并降低室内物体吸收空气中的水分对室内湿度造成的影响，从而有效的防止在首次运行时加湿器的频繁启停，有利于延长使用寿命，加快加湿速度。

Description

一种室内湿度控制方法

技术领域

本发明涉及新风技术领域，特别涉及一种室内湿度控制方法。

背景技术

空调在制热的过程中会降低室内湿度，使室内空气变的干燥，不利于身体健康，因而，对室内进行加湿十分重要。目前，常用的手段是配置新风***，通过新风***的加湿器对室内进行加湿，使室内湿度保持在合适的范围内。对加湿器的控制通常是闭环的，即在房间内设置有湿度传感器，当检测到湿度值低于设定值时，加湿器启动加湿，反之，加湿器保持停止状态。现有技术中的加湿方法通常存在如下问题：第一，在室内刚开始加湿时，湿度变化不稳定，加湿器会频繁启停，容易缩短加湿器的使用寿命，同时也导致湿度不能快速稳定在设定值；第二，现有技术中通常仅在室内某一位置设置湿度传感器，以该湿度传感器检测到的湿度值作为室内湿度，但是室内不同位置的湿度值是不同的，特别是室内不同高度处的湿度值相差可达6％，因而现有技术中对室内湿度的控制不够准确，存在某些位置湿度过大或过小的情况。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种室内湿度控制方法，其能够更好的对室内加湿，且利于延长加湿器的使用寿命。

为实现上述发明目的，本发明提出了一种室内湿度控制方法，其包括如下步骤：

S1判断是否为首次运行，如果是首次运行，则执行S2初次加湿模式；

所述S2初次加湿模式包括如下步骤：

S2.1控制加湿器连续运行，运行时长为t；

S2.2运行时长t满后，根据室内湿度传感器反馈的测量数据判断室内湿度Ψ_内是否达到设定值Ψ_设，若达到Ψ_设，则关闭为所述加湿器供水的流量调节阀，停止供水。

此外，本发明还提出如下附属技术方案：

所述运行时长t通过如下公式计算得出：

t＝[V*1.2*(ω_内-ω_外)/k₁]/Ψ₄

式中，V为室内空间体积；

ω_内为室内空气的绝对含湿量；

ω_外为室外空气的绝对含湿量；

Ψ₄为加湿器的额定加湿量；

k₁为系数。

所述Ψ_内为设置在室内的多个室内湿度传感器测得的湿度值的平均值，多个所述室内湿度传感器中至少有两个位于不同高度处。

所述室内湿度传感器数量为三个，分别设置在室内0.3～0.5m、1～1.2m和1.7～1.9m高度位置。

所述步骤S1中，如果判断结果不是首次运行，则执行步骤S3正常加湿模式；在所述步骤S2.2中，若室内湿度Ψ_内未达到设定值Ψ_设，则执行步骤S3正常加湿模式。

所述步骤S3正常加湿模式包括如下步骤：

S3.1控制加湿器连续运行，并通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内大于等于设定值Ψ_设时，则关闭所述流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿；

S3.2通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内小于设定值Ψ_设时，打开所述流量调节阀供水，通过所述加湿器进行加湿；

S3.3重复运行步骤S3.1和S3.2。

所述步骤S3正常加湿模式包括如下步骤：

S3.1控制加湿器连续运行，并通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内连续t1时间段大于等于设定值Ψ_设时，关闭所述流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿；

S3.2通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内连续t1时间段小于设定值Ψ_设时，打开所述流量调节阀供水，通过加湿器进行加湿。

S3.3重复运行步骤S3.1和S3.2。

所述步骤S3正常加湿模式包括如下步骤：

S3.1控制加湿器连续运行，并通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内大于等于设定值Ψ_设+Ψ_裕时，关闭所述流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿。

S3.2通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内小于设定值Ψ_设-Ψ_裕时，打开所述流量调节阀，通过加湿器进行加湿。

所述步骤S3.2中，所述流量调节阀的供水量为q，所述供水量q通过如下计算公式得出：

q＝k₂*(ω_内-ω_外)*Q*1.2

式中，k₂为系数；

Q为房间的新风量；

ω_内为室内空气的绝对含湿量；

ω_外为室外空气的绝对含湿量。

所述步骤S3包括S3’夜间模式，所述S3’夜间模式包括如下步骤：

S3.1’控制加湿器连续运行，并通过设置在0.3～0.5m处的室内湿度传感器实时监测室内湿度，当其检测到的室内湿度Ψ₁大于等于设定值Ψ_设时，则关闭流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿；

S3.2’通过0.3～0.5m处的室内湿度传感器实时监测室内湿度，当其检测到的室内湿度Ψ₁小于设定值Ψ_设时，则打开流量调节阀供水，通过加湿器进行加湿；

S3.3’重复运行步骤S3.1’和S3.2’。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1.在进行加湿之前首先判断加湿器是否为首次运行，并在首次运行时连续保持加湿器工作一段时间，可以快速降低室内湿度，并降低室内物体吸收空气中的水分对室内湿度造成的影响，从而有效的防止在首次运行时加湿器的频繁启停，有利于延长使用寿命，加快加湿速度；

2.在室内多个不同高度位置设置有湿度传感器，通过其平均值得出室内湿度，以分区检测室内的湿度值，能够更好地保证室内的湿度维持在舒适的区间；

3.本发明中，在室内湿度Ψ_内连续一段时间超出或小于设定值Ψ_设时，再控制加湿器停止或启动，可以有效的防止加湿器频繁启停，防止顺时数据失真；另外，本发明还设置有一定的湿度裕量Ψ_裕，在超出Ψ_设+Ψ_裕时或者Ψ_设-Ψ_裕时才控制加湿器动作，能够进一步减少加湿器的启停，延长其使用寿命。

附图说明

图1是本发明中加湿***的结构示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

作为一种较佳的实施方式，本发明的室内湿度控制方法可基于如图1所示的加湿***实现，该加湿***包括：

加湿器1，加湿器1用于对室内进行加湿，其可以是安装于新风***内的加湿器，优选为湿膜加湿器。加湿器1通过供水管路2外接水源，通过排水管路20排水。

依次连接在供水管路2上的闸阀3、Y形过滤器4和流量调节阀5，闸阀3用于完全关闭或打开供水管路2；Y形过滤器4用来清除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用；流量调节阀5为电动的流量调节阀，能够根据控制信号控制通入加湿器1内的水的流量。

室外温度传感器6和室内温度传感器60，分别用于检测室外的温度T_外和室内的温度T_内。

室外湿度传感器7和室内湿度传感器，分别用于检测室外的湿度Ψ_外和室内的湿度Ψ_内，其中，为了能整体上反应室内湿度，室内湿度传感器的数量为多个，并分布在不同的高度位置，本实施例中，室内湿度传感器的数量为3个，分别为布置在室内0.3～0.5m、1～1.2m和1.7～1.9m高度位置处的第一室内湿度传感器70、第二室内湿度传感器71和第三室内湿度传感器72，其中0.3m～0.5m接近睡觉时人体平躺的高度，1～1.2m接近人体静坐时的头部高度，1.7～1.9m接近人站立时的活动高度，如此，排除掉了一些更高位置的人很少触及的区域，更具针对性。三个室内湿度传感器检测到的湿度值分别为：Ψ₁、Ψ₂和Ψ₃，检测到的室内湿度以其均值为准，即室内湿度Ψ_内＝(Ψ₁+Ψ₂+Ψ₃)/3。

控制器8，控制器8与空调9、加湿器1、流量调节阀5以及各温度、湿度传感器通信连接，能够根据空调的运行状态和各温度、湿度传感器反馈的数据，控制加湿器1和流量调节阀5。

对应的，本发明的室内湿度控制方法包括如下步骤：

S1判断加湿器1是否为首次运行，如果是首次运行，则执行S2初次加湿模式，反之，执行S3正常加湿模式。

由于室内通常是在冬天空调制热时才需要进行加湿，因此，在步骤S1之前，可先根据空调模式决定是否进行加湿，也就是说，可在步骤S1之前增加步骤：S0通过控制器8判断空调9是否处于制热模式，如果是，则执行步骤S1，否则，不运行加湿。

首次运行的判断方式可以根据距上次加湿器运行的时间间隔来进行判断，例如，当间隔达到8小时以上时，判断为首次运行。

S2初次加湿模式包括如下步骤：

S2.1控制器8控制加湿器1连续运行，运行时长为t。

S2.2运行时长t满后，根据室内湿度传感器反馈的测量数据判断室内湿度Ψ_内是否达到设定值Ψ_设，若达到Ψ_设，则关闭流量调节阀5，停止供水，加湿器1停止运行；若未达到Ψ_设，则执行正常加湿模式S3。

由于首次加湿运行时，室内的环境湿度较低，室内物体的含水量相对也较低。如果只是按照检测的实时数据加湿，停止加湿后，室内的相对湿度会因为室内物体的吸水而迅速下降到设定值以下，导致加湿器1的频繁启动，本发明先判断是否为首次加湿，并在首次加湿时采用时间控制，可以有效的防止加湿器1的频繁启动，延长其使用寿命，并使室内湿度快速、稳定地达到预设值。

运行时长t可通过如下公式计算得出：

t＝[V*1.2*(ω_内-ω_外)/k₁]/Ψ₄

式中，V——室内空间体积，单位为m³；

ω_内——室内空气的绝对含湿量，单位为g/kg，可由室内温度所需达到的设定值T_设和室内湿度所需达到的预设值Ψ_设得出，例如，可通过查表、软件计算或根据经验公式得出；

ω_外——室外空气的绝对含湿量，单位为g/kg，可由室外温度T_外和室外湿度Ψ_外得出，例如，可通过查表、软件计算或根据经验公式得出；

Ψ₄——加湿器的额定加湿量，额定加湿量为加湿器额定的单位时间内向空气内蒸发的水重量，单位为kg/h；

k₁——系数。

k₁为小于1的常数，优选为0.6。上述公式中，1.2为默认空气的密度(单位为kg/m³)，ω_内-ω_外为空气通过加湿器后，空气的绝对含湿量的增加量，V*1.2*(ω_内-ω_外)就是室内达到预设湿度时所需的加湿量的总量。

该公式计算得出的时间，一般可以使室内湿度达到设定值，且室内物体也已经吸收足够的水分，停止加湿后对室内湿度影响小。当然，时间t的取值也可以通过实际实验测试得出。

预设值Ψ_设通常是人体感最为舒适的湿度。

S3正常加湿模式包括如下步骤：

S3.1控制器8控制加湿器1连续运行，并通过室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内大于等于设定值Ψ_设时，则关闭流量调节阀5，停止供水，同时加湿器1停止加湿。

S3.2控制器8通过室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内小于设定值Ψ_设，则打开流量调节阀5供水，通过加湿器1进行加湿。

S3.3重复运行步骤S3.1和S3.2。

由于室内湿度传感器检测的瞬时值可能会存在较大误差，若以瞬时值为基准来控制加湿器1可能会导致加湿器1频繁启停，因此，可通过连续的一段时间t1的检测来使结果更为准确，例如，在步骤S3.1中，当室内湿度传感器连续t1时间段检测到室内湿度Ψ_内大于等于设定值Ψ_设时，则关闭流量调节阀5，停止供水；在步骤S3.2中，当室内湿度传感器连续t1时间段检测到室内湿度Ψ_内小于设定值Ψ_设时，打开流量调节阀5，通过加湿器1进行加湿。t1优选为3min。

可以理解的是，若室内湿度在Ψ_设附近，则可能会导致加湿器1频繁启停，例如，当室内湿度略大于Ψ_设时，在加湿器1停止运行后，湿度很容易下降至Ψ_设以下从而再次启动加湿器1，因而，可以设置成当检测到的室内湿度Ψ_内大于或小于预设值一定裕量Ψ_裕时才停止或者启动加湿器1，例如，步骤S3.1中，当室内湿度Ψ_设大于等于设定值Ψ_设+5％时(或连续t1时间段大于等于设定值Ψ_设+5％)，关闭流量调节阀5，停止供水；步骤S3.2中，当室内湿度Ψ_设小于设定值Ψ_设-5％时(或连续t1时间段小于设定值Ψ_设-5％)，打开流量调节阀5，通过加湿器1进行加湿。

步骤S3.2中，打开流量调节阀5供水时的供水量(质量流量)控制为q，q值通过如下计算公式得出：

q＝k₂*(ω_内-ω_外)*Q*1.2

式中，k₂——安全系数；

Q——房间的新风量，单位为m3/h；

ω_内——室内空气的绝对含湿量，单位为g/kg，可由室内温度所需达到的设定值T_设和室内湿度所需达到的预设值Ψ_设得出，例如，可通过查表、软件计算或根据经验公式得出；

ω_外——室外空气的绝对含湿量，单位为g/kg，可由室外温度T_外和室外湿度Ψ_外计算得出。

上述公式中，1.2为默认空气的密度(单位为kg/m³)，ω_内-ω_外为空气通过加湿器后，空气的绝对含湿量的增加量，(ω_内-ω_外)*Q*1.2就是加湿量的质量流量。供水量为实际加湿量的质量流量的k₂倍，k₂为取值大于1的常数，用以保证水可以从加湿器湿膜上流下来，在湿膜上形成均匀水膜，k₂值优选为1.2。

根据加湿器的加湿量的质量流量控制供水量q，使得所需的水量更为合理，减少了水的浪费。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，可设定根据遥控器指令启动或者以时间为依据自动启动的夜间模式，例如，在晚上10点至早晨6点(时间只是举例，可以调整)，控制器8自动启动夜间模式。在非夜间模式下，步骤S3中所述的室内湿度为三个室内湿度传感器检测到的平均湿度值Ψ_内，而夜间模式下，步骤S3中所述的室内湿度值为0.3～0.5m处的室内湿度传感器70检测到的湿度值，即Ψ₁，具体而言，S3’夜间模式包括如下步骤：

S3.1’控制器8控制加湿器1连续运行，并通过0.3～0.5m处的室内湿度传感器70实时监测室内湿度，当其检测到的室内湿度Ψ₁大于等于设定值Ψ_设时，则关闭流量调节阀5，停止供水，同时加湿器1停止加湿。

S3.2’控制器8通过0.3～0.5m处的室内湿度传感器70实时监测室内湿度，当其检测到的室内湿度Ψ₁小于设定值Ψ_设时，则打开流量调节阀5供水，通过加湿器1进行加湿。

S3.3’重复运行步骤S3.1’和S3.2’。

由于在夜间人通常躺卧在床上睡觉，因而其所处的高度值在0.3m附近，以此处的湿度传感器检测到的湿度值为准控制加湿器1，能够保证人体附近的湿度值最为准确，使人体感受到的湿度值最为舒适，同时，房间的加湿量需求会降低，能够降低供水***的供水量，能够节约用水量。

本发明的室内湿度控制方法至少包括如下优点：

1.在进行加湿之前首先判断加湿器是否为首次运行，并在首次运行时连续保持加湿器工作一段时间，可以快速降低室内湿度，并降低室内物体吸收空气中的水分对室内湿度造成的影响，从而有效的防止在首次运行时加湿器的频繁启停，有利于延长使用寿命，加快加湿速度；

2.在室内多个不同高度位置设置有湿度传感器，通过其平均值得出室内湿度，以分区检测室内的湿度值，能够更好地保证室内的湿度维持在舒适的区间；

3.本发明中，在室内湿度Ψ_内连续一段时间超出或小于设定值Ψ_设时，再控制加湿器停止或启动，可以有效的防止加湿器频繁启停，防止顺时数据失真；另外，本发明还设置有一定的湿度裕量Ψ_裕，在超出Ψ_设+Ψ_裕时或者Ψ_设-Ψ_裕时才控制加湿器动作，能够进一步减少加湿器的启停，延长其使用寿命。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种室内湿度控制方法，其特征在于其包括如下步骤：

S1判断是否为首次运行，如果是首次运行，则执行S2初次加湿模式；

所述S2初次加湿模式包括如下步骤：

S2.1控制加湿器连续运行，运行时长为t；

S2.2运行时长t满后，根据室内湿度传感器反馈的测量数据判断室内湿度Ψ_内是否达到设定值Ψ_设，若达到Ψ_设，则关闭为所述加湿器供水的流量调节阀，停止供水。

2.按照权利要求1所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述运行时长t通过如下公式计算得出：

t＝[V*1.2*(ω_内-ω_外)/k₁]/Ψ₄

式中，V为室内空间体积；

ω_内为室内空气的绝对含湿量；

ω_外为室外空气的绝对含湿量；

Ψ₄为加湿器的额定加湿量；

k₁为系数。

3.按照权利要求1所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述Ψ_内为设置在室内的多个室内湿度传感器测得的湿度值的平均值，多个所述室内湿度传感器中至少有两个位于不同高度处。

4.按照权利要求3所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述室内湿度传感器数量为三个，分别设置在室内0.3～0.5m、1～1.2m和1.7～1.9m高度位置。

5.按照权利要求1所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，如果判断结果不是首次运行，则执行步骤S3正常加湿模式；在所述步骤S2.2中，若室内湿度Ψ_内未达到设定值Ψ_设，则执行步骤S3正常加湿模式。

6.按照权利要求5所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述步骤S3正常加湿模式包括如下步骤：

S3.1控制加湿器连续运行，并通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内大于等于设定值Ψ_设时，则关闭所述流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿；

S3.2通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内小于设定值Ψ_设时，打开所述流量调节阀供水，通过所述加湿器进行加湿；

S3.3重复运行步骤S3.1和S3.2。

7.按照权利要求5所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述步骤S3正常加湿模式包括如下步骤：

S3.1控制加湿器连续运行，并通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内连续t1时间段大于等于设定值Ψ_设时，关闭所述流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿；

S3.2通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内连续t1时间段小于设定值Ψ_设时，打开所述流量调节阀供水，通过加湿器进行加湿。

S3.3重复运行步骤S3.1和S3.2。

8.按照权利要求5所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述步骤S3正常加湿模式包括如下步骤：

S3.1控制加湿器连续运行，并通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内大于等于设定值Ψ_设+Ψ_裕时，关闭所述流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿。

S3.2通过所述室内湿度传感器实时监测室内湿度Ψ_内，当室内湿度Ψ_内小于设定值Ψ_设-Ψ_裕时，打开所述流量调节阀，通过加湿器进行加湿。

9.按照权利要求5至8任一项所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述步骤S3.2中，所述流量调节阀的供水量为q，所述供水量q通过如下计算公式得出：

q＝k₂*(ω_内-ω_外)*Q*1.2

式中，k₂为系数；

Q为房间的新风量；

ω_内为室内空气的绝对含湿量；

ω_外为室外空气的绝对含湿量。

10.按照权利要求5所述室内湿度控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括S3’夜间模式，所述S3’夜间模式包括如下步骤：

S3.1’控制加湿器连续运行，并通过设置在0.3～0.5m处的室内湿度传感器实时监测室内湿度，当其检测到的室内湿度Ψ₁大于等于设定值Ψ_设时，则关闭流量调节阀，停止供水，同时加湿器停止加湿；

S3.2’通过0.3～0.5m处的室内湿度传感器实时监测室内湿度，当其检测到的室内湿度Ψ₁小于设定值Ψ_设时，则打开流量调节阀供水，通过加湿器进行加湿；

S3.3’重复运行步骤S3.1’和S3.2’。

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