CN116659034B - 一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑节能控制领域,具体涉及一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法及***,通过对空调建筑划分区域,收集符合条件的区域中近地区的温度低于设定温度的冷空气,并依据空调建筑内人流量判定输送到其他区域的流量,从而将冷空气输送到其他区域,充分地利用了空调的制冷的冷量,减少了建筑内的空调能耗,达到了节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑节能控制领域,具体涉及一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法及***。
背景技术
全球正处于城市化快速发展阶段,经济社会的快速发展和生活水平的不断提高使得能源需求及能耗相关碳排放日益增加。据统计,世界各国的能源消耗有10%~30%来自建筑,由此可见,建筑相关领域的节能降碳是减少碳排放的关键。
随着生活水平的进步,空调***作为控制室内热环境的重要手段已经被广泛地应用于现代建筑中,许多公共建筑如办公用地都会选择空调作为室内换气以及降温的重要方式。但随着空调的普及,建筑能耗也越来越严重。目前已存在一种根据人流量对空调功率进行调节的控制方法,可以减少建筑能耗,但在空调房间中,冷空气倾向于下沉,导致低处的温度往往低于空调的设定温度,这部分冗余冷量不能得到充分的利用,造成浪费。
如申请公开号为CN111219853A的中国专利公开了一种基于BIM技术和人流量统计的建筑空调温度控制***,通过重力感应对建筑人流量进行实时统计,应用BIM技术对数据进行可视化监控,根据重力传感器数据统计室内人流量的变化,进而对空调的功率进行主动实时调整,特别是在人流量减少的情况下提前降低空调功率,使室内节能效果与舒适度均有提高。
如申请公开号为CN110925968A的中国专利公开了一种空调控制方法、装置及空调,通过获取人流量的图像信息,将图像信息输入预测模型,由预测模型输出人流量预测结果,根据预测结果对空调进行控制,解决了现有技术中空调无法根据场馆内人流量自适应调节控制参数的技术问题。
以上专利中均存在本背景技术中提出的问题:在空调房间中,低处冗余冷量不能得到充分的利用,造成浪费,为了解决这一问题,本发明设计了一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法及***。
发明内容
本发明提供一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法及***,能够有效解决背景技术中的问题:空调房间中,冷空气倾向于下沉,导致低处的温度往往低于空调的设定温度,这部分冗余冷量不能得到充分的利用,造成浪费。
为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的。
第一方面,本发明提供一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***,包括隔断检测警报模块、区域划分模块、冷气转移模块、温度检测模块、人流量检测模块、冷负荷计算模块、空调工作检测模块以及计时控制模块;
所述隔断检测警报模块,用于检测所述空调建筑内各个空间隔断装置的开闭状态,以及发送警报,其中所述空间隔断装置包括门、窗;
所述区域划分模块,用于将所述空调建筑划分为不同的各个区域;
所述冷气转移模块,用于回收所述各个区域内近地处的冷空气并将其转移到其他区域;
所述温度检测模块,用于检测所述各个区域中制冷区和近地区的温度;
所述人流量检测模块,用于检测所述各个区域中的人流量;
所述冷负荷计算模块,用于计算所述各个区域基于人体散热所形成的冷负荷;
所述空调工作检测模块,用于检测所述空调建筑中各空调的工作状态,包括是否开机和设定的工作温度;
所述计时控制模块,用于计时,并根据时间控制各个模块的工作。
进一步地,所述隔断检测警报模块,包括设置于空间隔断装置的传感器、警报单元以及操作终端;
所述冷气转移模块,包括冷气收集单元,冷气运输单元和冷气释放单元;
所述冷气收集单元,包含建筑内各台空调送风口下方地面上的进气口、风机和收集管道;
所述冷气释放单元,包含安装在空调送风口的释放管道;
所述冷气运输单元,包含支路收集管道、中央汇总管道和支路释放管道;
所述支路收集管道一端连接在冷气收集单元的收集管道,另一端连接在中央汇总管道一端;
所述支路释放管道一端连接在中央汇总管道的另一端,另一端连接在冷气释放单元的释放管道;
所述支路收集管道上安装有流量监控装置;
所述支路释放管道上安装有可以调控流量的电磁阀;
所述温度检测模块,包含设置于所述各个区域中制冷区的温度传感器和所述各个区域中近地区的温度传感器;
所述人流量检测模块,包括摄像机,图像处理单元;
所述摄像机,用于实时监控所述空调建筑中包括楼梯、走廊、电梯的各个区域出入口;
所述图像处理单元,用于通过图像处理算法识别行人,进行人流量的统计;
所述计时控制模块,包括时钟、循环计时器和控制单元。
进一步地,所述计时控制模块与隔断检测警报模块、空调工作检测模块、温度检测模块和人流量检测模块相连;
所述隔断检测警报模块和空调工作检测模块分别与所述区域划分模块相连接;
所述温度检测模块、区域划分模块和人流量检测模块分别与冷负荷计算模块相连;
所述冷负荷计算模块与所述冷气转移模块相连接。
第二方面,本发明提供一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其基于所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***实现,所述方法包括以下步骤:
S1:设定循环计时器的开始工作时间、结束工作时间/>、每次计时的工作间隔时间/>,以及人为处理的等待时间/>;
S2:所述循环计时器从所述开始工作时间开始计时,每当循环计时器的记录时间与设定的所述工作间隔时间/>相等,所述空调建筑进行一次冷气转移,同时循环计时器重置时间,重新开始计时;
S3:当达到结束工作时间时,循环计时器结束计时。
进一步地,所述S2,其中冷气转移的具体方法为:
S21:获取各个空间隔断装置的开合情况,根据建筑的分布图以及各个空间隔断装置的开合情况,对建筑空间进行区域划分,并识别各个区域的状态,所述状态为封闭状态或开放状态;
S22:获取各台空调的开关状态,若某台空调正在工作,且所处区域的状态为开放状态,则发起警报,等待人为处理,所述人为处理的方法包括关闭警报、关闭空调和改变空调所处区域内空间隔断装置的开合状态使此区域的状态变为封闭状态;
S23:待所述警报已经经过了人为处理,或是自警报开始经过的时间与人为处理的等待时间相等后,将所有区域内至少有一台空调状态为开启状态且状态为封闭的区域设为筛选区域;
S24:获取所述筛选区域内空调的工作设定温度、制冷区温度值以及近地区温度值,根据空调的工作设定温度、制冷区温度值和近地区温度值,判断各个筛选区域是否为冷气收集区域,若判断的结果为没有冷气收集区域,则结束本次冷气转移工作,等待下一次冷气转移;
S25:判断各个筛选区域是否为冷气分配区域,若判断的结果为没有冷气分配区域,则结束本次冷气转移工作,等待下一次冷气转移;
S26:计算各个冷气分配区域进行冷气分配的流量;
S27:依照计算结果进行冷气的收集和分配,直到循环计时器的记录时间与设定的所述工作间隔时间相等时结束。
进一步地,所述S21中对建筑空间进行区域划分,其中区域划分的具体的划分规则为:
S211:将由墙体或隔断,以及全部闭合的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,此区域的状态为封闭状态;
S212:将由墙体或隔断,以及部分闭合、部分开放的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,其中至少有一个一边为建筑内部,另一边为建筑外部的开放的空间隔断,或至少有一个其中一边为跨层设施的开放的空间隔断,所述跨层设施包含楼梯、电梯、通风井,此区域的状态为开放状态;
S213:将由墙体或隔断,以及全部开放的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,其中至少有一个一边为建筑内部,另一边为建筑外部的开放的空间隔断,或至少有一个其中一边为跨层设施的开放的空间隔断,所述跨层设施包含楼梯、电梯、通风井,此区域的状态为开放状态;
其中,所述隔断指的是有隔断功能的设施,包含屏风、书柜、玻璃墙。
进一步地,所述S24,其中判断各个筛选区域是否为冷气收集区域,具体的判断规则为:
S241:对于建筑内的某个仅有单一工作空调的筛选区域,若筛选区域内的制冷区温度值与所述开启的空调的工作设定温度值相等,且区域内的近地区温度值小于制冷区温度值,则所述区域为冷气收集区域;
S242:对于建筑内的某个包含多个工作空调的筛选区域,若筛选区域内的制冷区温度值与所述开启的多个空调的工作设定温度值最低值相等,且区域内的近地区温度值小于制冷区温度值,则所述区域为冷气收集区域。
进一步地,所述S25的具体判断规则为:对于建筑内的某个筛选区域,获取筛选区域内的人流量,若人流量不为0则所述筛选区域为冷气分配区域。
进一步地,所述S26,具体的计算方法为:
S261:统计冷气收集区域数,获取第i个冷气收集区域内的冷气收集流量;
S262:计算收集总流量,具体的计算方法为:
;
S263:统计冷气分配区域数,若/>,则冷气分配流量的具体计算方法为:
其中,指当所述冷气分配区域数为1时的冷气分配流量;
S264:若,获取各个冷气分配区域内的人流量/>;
S265:当时,计算各冷气分配区域内人体散热形成的冷负荷,具体的计算方法为:
其中,为不同室温和劳动性质时成年男子的显热散热量,/>为不同室温和劳动性质时成年男子的潜热散热量,/>为群集系数,/>为第/>个冷气分配区域在工作间隔时间/>内的人体显热散热冷负荷系数;
S266:当时,计算各个冷气分配区域的分配流量/>,具体的计算方法为:
。
进一步地,所述S265,其中显热散热量指的是人体通过皮肤表面的辐射、传导和对流所散发的热量;
潜热散热量指的是人体通过呼吸和排汗蒸发所散发的热量;
群集系数是以成年男子散热量为基准,根据人员的年龄、性别构成情况不同而考虑的折减系数。
第三方面,本发明提供一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法。
第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1) 通过对空间隔断装置的检测进行区域划分,并识别工作状态的空调所处的区域为封闭区域还是开放区域,如果所处区域为开放区域则进行警报,及时提醒相关工作人员关门或关窗,防止由人为疏忽造成的能源浪费,节约建筑能耗;
(2) 通过收集冷气收集区域近地过冷的冷气,并释放到冷气分配区域中,收集并利用了空调制冷空间近地区域的冗余冷量,即节约了空调制冷能源,也提高了人群在建筑内的舒适度;
(3) 通过设定工作间隔时间,使***每隔一个工作间隔时间进行一次选择,及时更新各区域的温度,合理选择出冷气收集区域和冷气分配区域,并进行转移,既能保证各个区域的温度不受冷气转移的影响,也能保证及时利用冗余冷量。
附图说明
图1为本发明的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***的工作流程图;
图2为本发明的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法的工作流程图;
图3为本发明的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法中冷气转移的工作流程图;
图4为本发明的实施例2中的空调建筑及建筑内空调分布情况示意图;
图5为本发明的实施例2中的空调建筑区域划分示意图。
具体实施方式
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细地说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明,而不是对本发明技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“一号”、“二号”、“三号”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1
本实施例介绍一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***,如图1所示,一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***,包括隔断检测警报模块、区域划分模块、冷气转移模块、温度检测模块、人流量检测模块、冷负荷计算模块、空调工作检测模块以及计时控制模块;
所述隔断检测警报模块,用于检测所述空调建筑内各个空间隔断装置的开闭状态,以及发送警报,其中所述空间隔断装置包括门、窗;
所述区域划分模块,用于将所述空调建筑划分为不同的各个区域;
所述冷气转移模块,用于回收所述各个区域内近地处的冷空气并将其转移到其他区域;
所述温度检测模块,用于检测所述各个区域中制冷区和近地区的温度;
所述人流量检测模块,用于检测所述各个区域中的人流量;
所述冷负荷计算模块,用于计算所述各个区域基于人体散热所形成的冷负荷;
所述空调工作检测模块,用于检测所述空调建筑中各空调的工作状态,包括是否开机和设定的工作温度;
所述计时控制模块,用于计时,并根据时间控制各个模块的工作。
在本实施例中,所述隔断检测警报模块,包括设置于空间隔断装置的传感器、警报单元以及操作终端;
所述冷气转移模块,包括冷气收集单元,冷气运输单元和冷气释放单元;
所述冷气收集单元,包含建筑内各台空调送风口下方地面上的进气口、风机和收集管道;
所述冷气释放单元,包含安装在空调送风口的释放管道;
所述冷气运输单元,包含支路收集管道、中央汇总管道和支路释放管道;
所述支路收集管道一端连接在冷气收集单元的收集管道,另一端连接在中央汇总管道一端;
所述支路释放管道一端连接在中央汇总管道的另一端,另一端连接在冷气释放单元的释放管道;
所述支路收集管道上安装有流量监控装置;
所述支路释放管道上安装有可以调控流量的电磁阀;
所述温度检测模块,包含设置于所述各个区域中制冷区的温度传感器和所述各个区域中近地区的温度传感器;
所述人流量检测模块,包括摄像机,图像处理单元;
所述摄像机,用于实时监控所述空调建筑中包括楼梯、走廊、电梯的各个区域出入口;
所述图像处理单元,用于通过图像处理算法识别行人,进行人流量的统计;
所述计时控制模块,包括时钟、循环计时器和控制单元。
在本实施例中,所述计时控制模块与隔断检测警报模块、空调工作检测模块、温度检测模块和人流量检测模块相连;
所述隔断检测警报模块和空调工作检测模块分别与所述区域划分模块相连接;
所述温度检测模块、区域划分模块和人流量检测模块分别与冷负荷计算模块相连;
所述冷负荷计算模块与所述冷气转移模块相连接。
实施例2
本实施例介绍一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,如图2和图3所示,一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其基于所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***实现,所述方法包括以下步骤:
S1:设定循环计时器的开始工作时间、结束工作时间/>、每次计时的工作间隔时间/>,以及人为处理的等待时间/>;
S2:所述循环计时器从所述开始工作时间开始计时,每当循环计时器的记录时间与设定的所述工作间隔时间/>相等,所述空调建筑进行一次冷气转移,同时循环计时器重置时间,重新开始计时;
S3:当达到结束工作时间时,循环计时器结束计时。
在本实施例中,循环计时器的开始工作时间设定为早晨8:00;
在本实施例中,循环计时器的结束工作时间设定为晚上18:00;
在本实施例中,循环计时器每次计时的工作间隔时间设定为30分钟;
在本实施例中,人为处理的等待时间设定为5分钟。
则在本实施例中,循环计时器从早晨8:00开始计时,直至晚上18:00结束,每当循环计时器的记录时间为30分钟,空调建筑进行一次冷气转移,同时循环计时器重置时间,重新开始计时。
在本实施例中,所述S2,其中冷气转移的具体方法为:
S21:获取各个空间隔断装置的开合情况,根据建筑的分布图以及各个空间隔断装置的开合情况,对建筑空间进行区域划分,并识别各个区域的状态,所述状态为封闭状态或开放状态;
S22:获取各台空调的开关状态,若某台空调正在工作,且所处区域的状态为开放状态,则发起警报,等待人为处理,所述人为处理的方法包括关闭警报、关闭空调和改变空调所处区域内空间隔断装置的开合状态使此区域的状态变为封闭状态;
S23:待所述警报已经经过了人为处理,或是自警报开始经过的时间与人为处理的等待时间相等后,将所有区域内至少有一台空调状态为开启状态且状态为封闭的区域设为筛选区域;
S24:获取所述筛选区域内空调的工作设定温度、制冷区温度值以及近地区温度值,根据空调的工作设定温度、制冷区温度值和近地区温度值,判断各个筛选区域是否为冷气收集区域,若判断的结果为没有冷气收集区域,则结束本次冷气转移工作,等待下一次冷气转移;
S25:判断各个筛选区域是否为冷气分配区域,若判断的结果为没有冷气分配区域,则结束本次冷气转移工作,等待下一次冷气转移;
S26:计算各个冷气分配区域进行冷气分配的流量;
S27:依照计算结果进行冷气的收集和分配,直到循环计时器的记录时间与设定的所述工作间隔时间相等时结束。
在本实施例中,空调建筑的示意图及空调分布情况如图4所示。
图中D1-D8为门,W1-W5为窗,A1-A7为空调。
当冷气转移工作开始时,其中空间隔断装置的开合状态为:
D1、D8为打开状态,D2-D7为闭合状态;
W3为打开状态,W1、W2、W4、W5为闭合状态。
在本实施例中,所述S21中对建筑空间进行区域划分,其中区域划分的具体的划分规则为:
S211:将由墙体或隔断,以及全部闭合的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,此区域的状态为封闭状态;
S212:将由墙体或隔断,以及部分闭合、部分开放的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,其中至少有一个一边为建筑内部,另一边为建筑外部的开放的空间隔断,或至少有一个其中一边为跨层设施的开放的空间隔断,所述跨层设施包含楼梯、电梯、通风井,此区域的状态为开放状态;
S213:将由墙体或隔断,以及全部开放的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,其中至少有一个一边为建筑内部,另一边为建筑外部的开放的空间隔断,或至少有一个其中一边为跨层设施的开放的空间隔断,所述跨层设施包含楼梯、电梯、通风井,此区域的状态为开放状态;
其中,所述隔断指的是有隔断功能的设施,包含屏风、书柜、玻璃墙。
则对区域的划分结果如图5所示,空调建筑被划分为封闭状态的区域B1、开放状态的区域B2、封闭状态的区域B3、开放状态的区域B4、封闭状态的区域B5和封闭状态的区域B6。
在本实施例中,各台空调的开关状态为:
A1-A5和A7为打开状态,A6为关闭状态;
在本实施例中,区域B2和区域B4会发起警报,等待人为处理。
在本实施例中,对各个发起警报的区域的处理方法为:
对区域B2的处理方法为关闭空调;对区域B4的处理方法为闭合D8使区域B4变为封闭状态。
在本实施例中,所述人为处理完成后,筛选出的区域为:区域B1、区域B4、区域B5和区域B6。
在本实施例中,所述筛选出的区域,各区域的各空调的工作设定温度为:
区域B1中,编号为A3的空调的工作设定温度为25℃,编号为A5的空调的工作设定温度为23℃;
区域B4中,编号为A4的空调的工作设定温度为20℃;
区域B5中,编号为A2的空调的工作设定温度为26℃;
区域B6中,编号为A1的空调的工作设定温度为24℃;
在本实施例中,所述筛选出的区域,各区域的制冷区温度值和近地区温度值为:
区域B1的制冷区温度值为23℃,近地区温度值为20℃;
区域B4的制冷区温度值为20℃,近地区温度值为16℃;
区域B5的制冷区温度值为26℃,近地区温度值为23℃;
区域B6的制冷区温度值为27℃,近地区温度值为26℃;
在本实施例中,所述S24,其中判断各个筛选区域是否为冷气收集区域,具体的判断规则为:
S241:对于建筑内的某个仅有单一工作空调的筛选区域,若筛选区域内的制冷区温度值与所述开启的空调的工作设定温度值相等,且区域内的近地区温度值小于制冷区温度值,则所述区域为冷气收集区域;
S242:对于建筑内的某个包含多个工作空调的筛选区域,若筛选区域内的制冷区温度值与所述开启的多个空调的工作设定温度值最低值相等,且区域内的近地区温度值小于制冷区温度值,则所述区域为冷气收集区域。
在本实施例中,冷气收集区域为:区域B1、区域B4和区域B5。
在本实施例中,所述S25的具体判断规则为:对于建筑内的某个筛选区域,获取筛选区域内的人流量,若人流量不为0则所述筛选区域为冷气分配区域。
在本实施例中,区域B1的人流量为27;区域B4的人流量为0;区域B5的人流量为15;区域B6的人流量为0;
在本实施例中,冷气分配区域为:区域B1和区域B5。
在本实施例中,所述S26,具体的计算方法为:
S261:统计冷气收集区域数,获取第i个冷气收集区域内的冷气收集流量;
S262:计算收集总流量,具体的计算方法为:
;
S263:统计冷气分配区域数,若/>,则冷气分配流量的具体计算方法为:
其中,指当所述冷气分配区域数为1时的冷气分配流量;
S264:若,获取各个冷气分配区域内的人流量/>;
S265:当时,计算各冷气分配区域内人体散热形成的冷负荷,具体的计算方法为:
其中,为不同室温和劳动性质时成年男子的显热散热量,/>为不同室温和劳动性质时成年男子的潜热散热量,/>为群集系数,/>为第/>个冷气分配区域在工作间隔时间/>内的人体显热散热冷负荷系数;
S266:当时,计算各个冷气分配区域的分配流量/>,具体的计算方法为:
。
在本实施例中,所述S265,其中显热散热量指的是人体通过皮肤表面的辐射、传导和对流所散发的热量;
潜热散热量指的是人体通过呼吸和排汗蒸发所散发的热量;
在本实施例中,冷气收集区域数,第一个冷气收集区域内的冷气收集流量为/>,第二个冷气收集区域内的冷气收集流量为/>,第三个冷气收集区域内的冷气收集流量为/>;
在本实施例中,收集总流量;
在本实施例中,冷气分配区域数;
在本实施例中,区域B1的人流量为27,区域B5的人流量为15;
在本实施例中,对于区域B1和区域B5的群集系数取0.89,在30分钟内的人体显热散热冷负荷系数/>取0.8;
在本实施例中,对于区域B1,不同室温和劳动性质时成年男子的显热散热量取/>,不同室温和劳动性质时成年男子的潜热散热量/>取/>;
在本实施例中,对于区域B5,不同室温和劳动性质时成年男子的显热散热量取,不同室温和劳动性质时成年男子的潜热散热量/>取/>。
在本实施例中,区域B1内人体散热形成的冷负荷约为/>,区域B5内人体散热形成的冷负荷/>约为/>;
在本实施例中,计算得区域B1的分配流量为/>,区域B2的分配流量为/>。
实施例3
本实施例提供一种电子设备,包括:处理器和存储器,其中,存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序;
处理器通过调用存储器中存储的计算机程序,执行所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法。
该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异,能够包括一个或一个以上的处理器(Central Processing Units,CPU)和一个或一个以上的存储器,其中,该存储器中存储有至少一条计算机程序,该计算机程序由该处理器加载并执行以实现方法实施例提供的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法。该电子设备还能够包括其他用于实现设备功能的部件,例如,该电子设备还能够具有有线或无线网络接口以及输入输出接口等部件,以便进行数据的输入输出。本实施例在此不做赘述。
实施例4
本实施例提出一种计算机可读存储介质,其上存储有可擦写的计算机程序;
当计算机程序在计算机设备上运行时,使得计算机设备执行所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法。
例如,计算机可读存储介质能够是只读存储器(Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称:RAM)、只读光盘(Compact Disc Read-OnlyMemory,简称:CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
综上实施例,本发明具有如下有益效果:
(1) 通过对空间隔断装置的检测进行区域划分,并识别工作状态的空调所处的区域为封闭区域还是开放区域,如果所处区域为开放区域则进行警报,及时提醒相关工作人员关门或关窗,防止由人为疏忽造成的能源浪费,节约建筑能耗;
(2) 通过收集冷气收集区域近地过冷的冷气,并释放到冷气分配区域中,收集并利用了空调制冷空间近地区域的冗余冷量,即节约了空调制冷能源,也提高了人群在建筑内的舒适度;
(3) 通过设定工作间隔时间,使***每隔一个工作间隔时间进行一次选择,及时更新各区的域温度,合理选择出冷气收集区域和冷气分配区域,并进行转移,既能保证各个区域的温度不受冷气转移的影响,也能保证及时利用冗余冷量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (11)
1.一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
S1:设定循环计时器的开始工作时间、结束工作时间/>、每次计时的工作间隔时间/>,以及人为处理的等待时间/>;
S2:所述循环计时器从所述开始工作时间开始计时,每当循环计时器的记录时间与设定的所述工作间隔时间/>相等,所述空调建筑进行一次冷气转移,同时循环计时器重置时间,重新开始计时;
S3:当达到结束工作时间时,循环计时器结束计时;
所述S2,其中冷气转移的具体方法为:
S21:获取各个空间隔断装置的开合情况,根据建筑的分布图以及各个空间隔断装置的开合情况,对建筑空间进行区域划分,并识别各个区域的状态,所述状态为封闭状态或开放状态;
S22:获取各台空调的开关状态,若某台空调正在工作,且所处区域的状态为开放状态,则发起警报,等待人为处理,所述人为处理的方法包括关闭警报、关闭空调和改变空调所处区域内空间隔断装置的开合状态使此区域的状态变为封闭状态;
S23:待所述警报已经经过了人为处理,或是自警报开始经过的时间与人为处理的等待时间相等后,将所有区域内至少有一台空调状态为开启状态且状态为封闭的区域设为筛选区域;
S24:获取所述筛选区域内空调的工作设定温度、制冷区温度值以及近地区温度值,根据空调的工作设定温度、制冷区温度值和近地区温度值,判断各个筛选区域是否为冷气收集区域,若判断的结果为没有冷气收集区域,则结束本次冷气转移工作,等待下一次冷气转移;
S25:判断各个筛选区域是否为冷气分配区域,若判断的结果为没有冷气分配区域,则结束本次冷气转移工作,等待下一次冷气转移;
S26:计算各个冷气分配区域进行冷气分配的流量;
S27:依照计算结果进行冷气的收集和分配,直到循环计时器的记录时间与设定的所述工作间隔时间相等时结束。
2.根据权利要求1所述一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其特征在于:所述S21中对建筑空间进行区域划分,其中区域划分的具体的划分规则为:
S211:将由墙体或隔断,以及全部闭合的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,此区域的状态为封闭状态;
S212:将由墙体或隔断,以及部分闭合、部分开放的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,其中至少有一个一边为建筑内部,另一边为建筑外部的开放的空间隔断,或至少有一个其中一边为跨层设施的开放的空间隔断,所述跨层设施包含楼梯、电梯、通风井,此区域的状态为开放状态;
S213:将由墙体或隔断,以及全部开放的空间隔断装置围成的一个空间划分为一个区域,其中至少有一个一边为建筑内部,另一边为建筑外部的开放的空间隔断,或至少有一个其中一边为跨层设施的开放的空间隔断,所述跨层设施包含楼梯、电梯、通风井,此区域的状态为开放状态;
其中,所述隔断指的是有隔断功能的设施。
3.据权利要求1所述一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其特征在于:所述S24,其中判断各个筛选区域是否为冷气收集区域,具体的判断规则为:
S241:对于建筑内的某个仅有单一工作空调的筛选区域,若筛选区域内的制冷区温度值与所述开启的空调的工作设定温度值相等,且区域内的近地区温度值小于制冷区温度值,则所述区域为冷气收集区域;
S242:对于建筑内的某个包含多个工作空调的筛选区域,若筛选区域内的制冷区温度值与所述开启的多个空调的工作设定温度值最低值相等,且区域内的近地区温度值小于制冷区温度值,则所述区域为冷气收集区域。
4.据权利要求1所述一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其特征在于:所述S25的具体判断规则为:对于建筑内的某个筛选区域,获取筛选区域内的人流量,若人流量不为0则所述筛选区域为冷气分配区域。
5.据权利要求1所述一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其特征在于:所述S26具体的计算方法为:
S261:统计冷气收集区域数,获取第i个冷气收集区域内的冷气收集流量;
S262:计算收集总流量,具体的计算方法为:
;
S263:统计冷气分配区域数,若/>,则冷气分配流量的具体计算方法为:
;
其中,指当所述冷气分配区域数为1时的冷气分配流量;
S264:若,获取各个冷气分配区域内的人流量/>;
S265:当时,计算各冷气分配区域内人体散热形成的冷负荷/>,具体的计算方法为:
;
其中,为不同室温和劳动性质时成年男子的显热散热量,/>为不同室温和劳动性质时成年男子的潜热散热量,/>为群集系数,/>为第/>个冷气分配区域在工作间隔时间/>内的人体显热散热冷负荷系数;
S266:当时,计算各个冷气分配区域的分配流量/>,具体的计算方法为:
。
6.据权利要求5所述一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法,其特征在于:所述S265,其中显热散热量指的是人体通过皮肤表面的辐射、传导和对流所散发的热量;
潜热散热量指的是人体通过呼吸和排汗蒸发所散发的热量;
群集系数是以成年男子散热量为基准,根据人员的年龄、性别构成情况不同而考虑的折减系数。
7.一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***,其基于权利要求1-6任一项所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法实现,其特征在于:所述控制***包括隔断检测警报模块、区域划分模块、冷气转移模块、温度检测模块、人流量检测模块、冷负荷计算模块、空调工作检测模块以及计时控制模块;
所述隔断检测警报模块,用于检测所述空调建筑内各个空间隔断装置的开闭状态,以及发送警报,其中所述空间隔断装置包括门、窗;
所述区域划分模块,用于将所述空调建筑划分为不同的各个区域;
所述冷气转移模块,用于回收所述各个区域内近地处的冷空气并将其转移到其他区域;
所述温度检测模块,用于检测所述各个区域中制冷区和近地区的温度;
所述人流量检测模块,用于检测所述各个区域中的人流量;
所述冷负荷计算模块,用于计算所述各个区域基于人体散热所形成的冷负荷;
所述空调工作检测模块,用于检测所述空调建筑中各空调的工作状态,包括是否开机和设定的工作温度;
所述计时控制模块,用于计时,并根据时间控制各个模块的工作。
8.根据权利要求7所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***,其特征在于:
所述隔断检测警报模块,包括设置于空间隔断装置的传感器、警报单元以及操作终端;
所述冷气转移模块,包括冷气收集单元,冷气运输单元和冷气释放单元;
所述冷气收集单元,包含建筑内各台空调送风口下方地面上的进气口、风机和收集管道;
所述冷气释放单元,包含安装在空调送风口的释放管道;
所述冷气运输单元,包含支路收集管道、中央汇总管道和支路释放管道;
所述支路收集管道一端连接在冷气收集单元的收集管道,另一端连接在中央汇总管道一端;
所述支路释放管道一端连接在中央汇总管道的另一端,另一端连接在冷气释放单元的释放管道;
所述支路收集管道上安装有流量监控装置;
所述支路释放管道上安装有可以调控流量的电磁阀;
所述温度检测模块,包含设置于所述各个区域中制冷区的温度传感器和所述各个区域中近地区的温度传感器;
所述人流量检测模块,包括摄像机,图像处理单元;
所述摄像机,用于实时监控所述空调建筑中包括楼梯、走廊、电梯的各个区域出入口;
所述图像处理单元,用于通过图像处理算法识别行人,进行人流量的统计;
所述计时控制模块,包括时钟、循环计时器和控制单元。
9.根据权利要求7所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制***,其特征在于:
所述计时控制模块与隔断检测警报模块、空调工作检测模块、温度检测模块和人流量检测模块相连;
所述隔断检测警报模块和空调工作检测模块分别与所述区域划分模块相连接;
所述温度检测模块、区域划分模块和人流量检测模块分别与冷负荷计算模块相连;
所述冷负荷计算模块与所述冷气转移模块相连接。
10.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一项所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的一种空调建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法。
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