一种新风系统及其控制方法与流程

未命名 09-13 阅读:93 评论:0


1.本发明涉及新风系统技术领域,尤其涉及一种新风系统及其控制方法。


背景技术:

2.相较于空调采用的气体内循环方式,新风系统的工作方式为更加有益于健康的置换式,其可以将户外的新鲜空气吸入室内,对进入室内的空气进行过滤除尘,同时将室内的废气排至室外,使室内保持舒适畅通。
3.但是,现有新风系统的控制模式较为单一,无法及时适应室内环境变化,这大大提升了用户的使用成本。根据现有新风系统的使用情况反馈可知,超过半数用户因新风系统能耗较大、使用成本高,日常很少使用新风系统,反而更愿意采用打开门窗等传统方法进行换气。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种新风系统的控制方法,其根据第二差值实时调节室内送风单元的新风引入量,既能够确保新风系统良好的舒适性,又可以提升新风系统的节能性。
5.本发明提供了一种新风系统的控制方法,新风系统包括检测单元、控制单元和室内送风单元,所述新风装置的室内送风单元包括直流电机;该方法包括如下步骤:检测单元每隔一个周期s,对室内空气质量进行检测,并得出检测值zm,m为正整数;控制单元将检测值zm与预设值z0进行比较,计算得出检测值zm与预设值z0之间的第一差值em;当第一差值em大于设定值l时,开启室内送风单元;室内送风单元开启后,控制单元计算出当前周期获得的第一差值em与上一个周期获得的第一差值e
m-1
之间的第二差值fm,并根据第二差值fm调节室内送风单元的新风引入量。本发明根据第一差值em来控制室内送风单元的开启,并在室内送风单元开启后,根据第二差值fm来直接调节室内送风单元的新风引入量,因此在新风系统的工作过程中,无需将所有周期获得的检测值与预设值进行比较来获得相应的新风引入量,算法简单、清晰、明了,易于控制,避免新风装置频繁启停。
6.优选地,室内送风单元设有多个送风档位,送风档位越高,新风引入量越大;控制单元根据第二差值fm切换室内送风单元的送风档位。本发明依靠无极调速的直流电机,实现多个送风档位的划分,便于更加精准地调节室内送风单元的新风引入量,在提高用户舒适性的同时提升新风系统的节能性。
7.优选地,当第二差值fm大于0时,控制单元增加室内送风单元的送风档位;当第二差值fm等于0时,控制单元维持室内送风单元的送风档位不变;当第二差值fm小于0时,控制单元减小室内送风单元的送风档位。本发明可根据第二差值fm直接调节送风档位,该控制逻辑简单,易于设置。
8.优选地,控制单元根据第二差值fm计算新风增量,根据新风增量调节室内送风单元的新风引入量;新风增量δfan的计算公式为:δfan=n*fm,其中校正量n》0。通过引入新
风增量实现对新风引入量的调节,精准度更高,调节过程更加智能高效,且降低了用户的使用成本。
9.优选地,控制单元根据检测值、第一差值和第二差值调整校正量,并根据第一差值、第二差值和调整后的校正量计算新风增量δfan,然后根据新风增量δfan调节室内送风单元的新风引入量。采用模糊控制器调节新风引入,可以更加精确地控制新风引入量,使得室内舒适感更好,新风系统的运行过程更加节能,且降低用户的使用成本。
10.优选地,将第一差值、第二差值和调整后的校正量代入pid算法公式,所述pid算法公式为:δfan=kp
×n×fm
+ki
×
(s/2
×
si)
×
(em+e
m-1
)+kd
×
(s/2
×
si)
×fm
。其中,s为周期,si为给定的参数值;kp、n、ki、kd为校正量。
11.优选地,校正量n是关于当前周期获得的第一差值em的变量,当em≤l时,n=0;当l<em≤0时,n与em正相关;当em》0时,n=x;其中,设定值l<0,定值x》0。
12.优选地,若在第一设定时间段内获得的第一差值均小于设定值l,关闭室内送风单元。这样设置可以有效减少因检测值在设定值附近上下小幅浮动导致的室内送风单元反复开闭现象,从而提高用户的舒适性,延长新风系统的使用寿命。
13.优选地,还包括步骤:在检测单元持续运行第二设定时间段后,控制单元根据检测单元在第二设定时间段内获得的检测值,对检测单元持续运行第三设定时间段后所能获得的检测值进行预测,得出检测结果预知值,然后计算检测结果预知值与当前周期获得的检测值之间的第四差值。在检测结果预知值的辅助下,新风系统的风量调节更加智能,用户的使用体验更佳。
14.优选地,当第四差值大于0时,控制单元增大室内送风单元的新风引入量。这样设置可以提前增大第三设定时间段内的新风引入量,避免空气质量在第三设定时间段内持续下降,有助于提升室内舒适感。
15.优选地,当检测单元通信异常时,控制单元在第四设定时间段内保持室内送风单元的新风引入量不变,然后关闭室内送风单元。这样设置既提高了用户的使用体验,又可以减少新风系统的能耗,降低用户的使用成本。
16.优选地,检测单元包括co2传感器、微小颗粒传感器、甲醛传感器、tvoc传感器、温度传感器和湿度传感器中的一种或者多种。检测单元可以实现对室内空气质量的全面监控,提升新风系统风量调节的精准性。
17.优选地,所述新风系统还包括空调装置,所述控制单元根据所述空调装置的设定温度t调节所述室内送风单元的送风温度。根据空调装置的设定温度调节新风装置引入的新风的送风温度,实现空调装置和新风装置的联动控制,可以使新风的送风温度更符合系统性能需求,满足用户舒适性的同时,实现节能效果,降低用户的使用成本。
18.优选地,所述检测单元包括室内温度传感器和室外温度传感器,所述室内温度传感器检测室内温度t1,所述室外温度传感器检测室外温度t2,所述控制单元根据所述室内温度t1和室外温度t2的差值及所述设定温度t调节所述新风装置的运转状态。根据室内外温差调节新风装置的运转状态,可以精确调节新风装置引入的新风温度,控制精确度高,更能满足用户舒适度要求,节能性高。
19.优选地,新风装置还包括新风换热单元以及与新风换热单元相连接的电动阀,当∣t1-t2∣≤设定值t0时,所述电动阀关闭;当∣t1-t2∣>设定值t0时,所述控制单元开启电动
阀。这样设置控制精确度高,更能满足用户舒适度要求,节能性高。
20.优选地,新风装置还包括压缩机,所述控制单元根据所述室内温度t1和室外温度t2的差值及所述设定温度t来调节所述压缩机的运转频率。这样设置控制精确度高,更能满足用户舒适度要求,节能性高。
21.优选地,所述新风系统包括多个空调装置,每个空调装置具有一个设定温度,所述控制单元根据多个设定温度的平均值调节所述室内送风单元的送风温度。根据多个空调装置的设定温度t的平均值来调节新风的送风温度,可以使新风的送风温度更接近多个空调装置所在区域的室内温度,在满足用户舒适度的同时实现节能效果,降低用户的使用成本。
22.本发明还提供了一种新风系统,采用前述的控制方法进行控制。
23.本发明的有益之处在于,采用直流电机,利用直流电机优异的调速性能,提供了一种新风引入量随第二差值变化的新风系统风量控制方法,实现了对新风系统风量的精准调控,在保证用户舒适性以及用户健康的前提下,大大提高了新风系统的节能性,降低能耗,避免因单一控制模式导致的使用成本上升,从而鼓励用户使用新风系统,减少购置新风系统后的荒废。
附图说明
24.图1是本发明一个技术方案所提供的新风系统的风量控制流程示意图;
25.图2是本发明另一个技术方案所提供的新风系统的风量控制流程示意图;
26.图3是实施例一/二中校正量n关于第一差值em的函数示意图;
27.图4是实施例二中校正量kp关于第二差值fm的函数示意图;
28.图5是实施例二中校正量ki关于检测值zm的函数示意图;
29.图6是实施例二中校正量kd关于第三差值gm的函数示意图;
30.图7是本发明新风系统的示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制。
32.《新风系统》
33.如图7所示,本发明提供了一种新风系统,包括空调装置和新风装置,其中,空调装置包括空调装置室外机和空调装置室内机,空调装置室外机和空调装置室内机内分别设置有换热单元(即空调装置室外机具有室外换热单元,空调装置室内机具有室内换热单元),两者之间通过冷媒配管连接形成冷媒回路,冷媒回路中设置有压缩机和电动阀。其中,压缩机用于调节冷媒回路中的冷媒循环量,电动阀用于调节流经换热器的冷媒流量。空调装置室外机和空调装置室内机内还分别设置有风扇,用于调节流经换热单元的空气流量。通过调节空调装置的运转状态,可以调节换热单元的换热量。具体地,可以通过以下三种方式中的一种或多种来调节换热单元的换热量:1)改变压缩机频率来调节冷媒回路中的冷媒循环量;2)调节电动阀开度来调节流经换热单元的冷媒流量;3)调节风扇档位来调节流经换热单元的空气流量。空调装置可以由一台空调装置室外机连接一台或多台空调装置室内机,也可以由多台空调装置室外机连接多台空调装置室内机。每个空调装置室内机还配有控制
终端,控制终端可以是有线遥控器、无线遥控器、移动终端中的一种或几种,空调装置室内机通过控制终端接收用户指令,进而根据用户指令控制空调装置的运行状态。
34.新风装置包括新风装置室内机和新风装置室外机,新风装置室外机和新风装置室内机内分别设置有换热单元(即新风装置室外机具有室外换热单元,新风装置室内机具有新风换热单元),两者之间通过冷媒配管连接形成冷媒回路,冷媒回路中设置有压缩机和电动阀。其中,压缩机用于调节冷媒回路中的冷媒循环量,电动阀用于调节流经新风换热单元的冷媒流量。新风装置室内机的室内送风单元用于调节新风装置引入的新风量,新风装置引入的新风可以直接送入室内,也可以经过新风换热单元进行温度调节后再送入室内。通过调节新风装置的运转状态,可以调节新风换热单元的换热量,进而调节流经新风换热单元的新风的温度。具体地,可以通过以下三种方式中的一种或多种来调节新风换热单元的换热量:1)改变压缩机频率来调节冷媒回路中的冷媒循环量;2)调节电动阀开度来调节流经新风换热单元的冷媒流量;3)调节室内送风单元的风扇档位来调节流经新风换热单元的空气流量。新风装置可以由一台新风装置室外机连接一台或多台新风装置室内机,也可以由多台新风装置室外机连接多台新风装置室内机。每个新风装置室内机还配有控制终端,控制终端可以是有线遥控器、无线遥控器、移动终端中的一种或几种,新风装置室内机通过控制终端接收用户指令,进而根据用户指令控制新风装置的运行状态,如调节新风引入量、新风制冷/制热、新风的送风温度等。
35.新风装置通过室内送风单元引入新风,室内外形成压差,使得室内空气通过门窗缝隙或排风扇等换气设备流入外部,实现换气。室内送风单元包括直流电机和风扇。现有室内送风单元中普遍采用交流电机,但交流电机存在功耗较大,电机转速调节能力差等问题。本发明采用直流电机,其在同等转速下比交流电机的功耗更低,配合可编程模块可实现无极调速,增大变速范围,保证对室内送风单元的新风引入量的精准调节。
36.新风系统还包括控制单元和检测单元。控制单元分别与空调装置、新风装置以及检测单元通信连接,可以是有线和/或无线连接,如控制单元与检测单元之间可通过路由器无线连接。控制单元可以根据检测单元的检测结果调节新风装置和空调装置的运行。
37.检测单元包括co2传感器、微小颗粒传感器、甲醛传感器、tvoc传感器、温度传感器和湿度传感器中的一种或者多种,这些传感器可通过集成安装或分散安装的形式,将反应室内空气参数(含室内空气质量)信息的反馈信号传送至控制单元。本领域技术人员可以根据需要选择传感器的种类、数量、型号,也可以采用市场上能够买到的传感器产品,根据不同的功能、精度要求搭配不同的传感器产品组成检测单元,这样可以在提升检测单元的通用性的同时满足个性化的使用需求。通常情况下检测单元设置在室内区域中的任意位置,如新风装置的出风口处、空调装置的回风口处或者位于用户活动范围内的桌面上、墙壁上、地上等。
38.本领域技术人员可以根据使用环境的实际需求对空调装置和新风装置进行组合,实现最优节能效果,例如当空调装置包括多个空调装置室内机时,可以根据需求将全部或部分空调装置室内机与新风装置组合使用;当新风装置具有一台新风装置室内机时,该新风装置室内机可以与多台空调装置室内机中的全部或部分组合使用;当新风装置具有多台新风装置室内机时,可以根据需求将全部或部分新风装置室内机与空调装置室内机组合使用。
39.本发明新风系统中的空调装置与新风装置可以分别具有独立的冷媒回路,如前述的空调装置室外机和空调装置室内机之间通过冷媒配管连接形成空调装置冷媒回路,新风装置室外机和新风装置室内机之间通过冷媒配管连接形成新风装置冷媒回路;也可以是空调装置和新风装置分别具有空调装置室内机和新风装置室内机,但两者共用室外机,空调装置室内机、新风装置室内机和室外机之间通过冷媒配管形成新风系统冷媒回路。
40.《新风引入量调节》
41.如图1所示,初始时,新风装置室内机的室内送风单元处于关闭状态。本发明提供了一种新风系统的控制方法,该方法包括如下步骤:
42.s1、检测单元每隔一个周期s,对室内空气质量进行检测,并得出检测值zm,m为正整数;
43.s2、控制单元将检测值zm与预设值z0进行比较,计算得出检测值zm与预设值z0之间的第一差值em,即em=z
m-z0;
44.s3、当第一差值em大于设定值l时,开启室内送风单元,否则室内送风单元保持关闭状态;
45.设定值l可以等于0,即当检测值zm达到预设值z0时,室内送风单元开启;设定值l也可以小于0,即在检测值zm达到预设值z0之前,室内送风单元提前开启,提高用户的舒适性。
46.s4、室内送风单元开启后,检测单元仍每隔一个周期s对室内空气质量进行检测,控制单元计算出当前周期获得的第一差值em与上一个周期获得的第一差值e
m-1
之间的第二差值fm,fm=e
m-e
m-1
=(z
m-z0)-(z
m-1-z0)=z
m-z
m-1
,即第二差值fm同时为当前周期获得的检测值zm与上一个周期获得的检测值z
m-1
之间的差值。
47.s5、控制单元根据第二差值fm调节室内送风单元的新风引入量。
48.由于本发明的室内送风单元采用的是可实现无极调速的直流电机,因此本发明的室内送风单元具有多个送风档位,送风档位的最低档对应的直流电机转速为0,室内送风单元处于关闭状态;送风档位越高,其对应的直流电机转速越大,新风引入量则越大。因此在步骤s5中,控制单元可以根据第二差值fm切换室内送风单元的送风档位。
49.在上述步骤s1-s3中,当检测单元检测到的co2浓度大于700ppm,或pm2.5大于75ug/m3,或甲醛/tvoc大于0.1mg/m3,或温度高于26℃时,第一差值em大于设定值l,开启室内送风单元。
50.为便于理解,本发明提供了实施例一,包括以下步骤:
51.s10、检测单元为co2传感器,其每隔5min,对co2浓度进行检测,并得出co2浓度检测值zm;
52.s20、控制单元将检测值zm与预设值z0=800ppm进行比较,计算得出检测值zm与预设值z0之间的第一差值em;
53.s30、当第一差值em大于设定值l=-100ppm(即检测值zm=700ppm)时,开启室内送风单元,否则室内送风单元保持关闭状态;
54.s40、室内送风单元开启后,检测单元仍每隔5min对co2浓度进行检测,控制单元计算得出第二差值fm;
55.s51、控制单元根据第二差值fm切换室内送风单元的送风档位,切换条件如下:
56.1)当第二差值fm大于0时,控制单元增加送风档位:
57.第二差值fm大于0,意味着co2浓度正在上升,室内送风单元目前的新风引入量不足以降低co2浓度,需要增加新风引入量,已对室内的co2进行稀释;
58.2)当第二差值fm等于0时,控制单元维持送风档位不变:
59.第二差值fm等于0,意味着co2浓度正维持在一个稳定(或较低)的范围内,因此可以保持室内送风单元目前的新风引入量不变;
60.3)当第二差值fm小于0时,控制单元减小送风档位:
61.第二差值fm小于0,意味着co2浓度正在降低,从节能的角度出发,可以适当减小新风引入量,避免造成过高的能耗。
62.结合实施例一可知,本发明根据第一差值em来控制室内送风单元的开启,并在室内送风单元开启后,根据第二差值fm来直接调节室内送风单元的新风引入量,这样设置后无需将所有周期获得的检测值与预设值进行比较来获得相应的送风档位,省去了大量繁复计算,算法更加清晰明了,易于控制,且避免了频繁开闭。
63.在步骤s51的切换条件1)/3)中,本领域技术人员可以根据需要,设置控制单元每次增加/减少n个送风档位,其中n为正整数。该控制逻辑较为简单,易于设置,可以通过简单的控制进行调节,但有可能导致增加的新风引入量不足以降低co2浓度。
64.步骤s51包括以下步骤:
65.s511、控制单元根据第二差值fm计算新风增量δfan,然后根据新风增量δfan确定送风档位;新风增量δfan的计算公式为:
66.δfan=n*fmꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
67.其中校正量n》0。
68.在式(1)中,当校正量n为一个固定值时,当前周期获得的fm越大,则下一周期所需的δfan越大,控制单元每次增加的送风档位数便越多,反之亦然。这样设置有助于提升控制的灵活性,增加调节新风引入量的精确性。
69.进一步地,为提升新风系统的节能性,可以将校正量n设置为关于当前周期获得的第一差值em的变量,其取值范围为:当em≤l时,n=0;当l<em≤0时,n与em正相关;当em》0时,n=x。其中,设定值l<0,定值x》0。
70.优选地,如图3所示,l=-100,x=1.7,即当em≤-100时,n=0;当-100<em≤0时,n=0.017em+1.7;当em》0时,n=1.7。
71.结合式(1)可知,
72.1)当室内送风单元处于关闭状态时,若em≤-100,则室内送风单元保持关闭;若-100<em≤0,此时co2浓度逐渐上升,fm大于0,则δfan大于0,室内送风单元提前开启,且送风档位随em和/或fm的增大而缓慢上升。在co2浓度还未达到预设值时,这样设置有利于提升用户的舒适性,同时减少使用成本。
73.2)当室内送风单元处于开启状态时,若-100<em≤0,此时co2浓度逐渐下降,fm小于0,则δfan小于0,送风档位随em和/或fm的减小而缓慢降低,直到送风档位降至最低档,室内送风单元关闭。在co2浓度下降至预设值以下时,这样设置可以使室内送风单元的新风引入量缓慢减少,达到减少使用成本的目的。
74.为进一步实现对新风系统风量的精准调控,本发明还提供了实施例二,实施例二与实施例一的区别在于,采用步骤s52替代步骤s51。
浓度值大于预设值z0,此时ki随zm的增大而增大;
91.当zm超出某一定值,例如大于1200ppm或小于600ppm时,可知当前周期检测到的co2浓度远高于或远低于预设值z0,此时ki为一个大于0的定值(如当zm》1200时,ki=1;fm《-600时,ki=0.5),即ki不随zm变化进而影响送风档位。
92.如图6所示,校正量kd是关于第三差值gm的变量,第三差值gm为当前周期获得的第二差值fm与上一个周期获得的第二差值f
m-1
之间的差值,即gm=f
m-f
m-1
。以co2浓度为例:
93.若当前周期获得的第三差值gm在第一设定范围内,例如gm为-2ppm~2ppm时,可知相邻三个周期检测到的co2浓度值之间的差异很小,即co2浓度处于一个平稳的数值范围内,此时kd为0,其不影响送风档位的变化;
94.若gm在第二设定范围内,例如gm为-10ppm~-2ppm时,可知当前两个周期的co2浓度变化值小于上两个周期的co2浓度变化值,gm越小,co2浓度下降越快,此时kd随gm的减小而增大,与此对应的是送风档位也随gm的减小而减小;
95.若gm在第三设定范围内,例如gm为2ppm~10ppm时,可知当前两个周期的co2浓度变化值大于上两个周期的co2浓度变化值,gm越大,co2浓度上升越快,此时kd随gm的增大而增大,与此对应的是送风档位也随gm的增大而增大;
96.当gm的绝对值超出某一定值,例如大于10ppm或小于-10ppm时,可知co2浓度急剧变化,考虑到室内送风单元的运转噪音,此时kd为一个大于0的定值(如当gm》10时,kd=1;gm《-10时,kd=0.5),即kd不随gm变化进而影响送风档位,避免因送风档位突变导致异音,进而避免引起用户听感不适。
97.结合式(2)和图3-6可知,
98.1)当z1=z2=z3=600时,δfan=0.5
×
7.5
×
(-400)=-1500;
99.2)当z1=z2=700,z3=750时,δfan=1
×
0.85
×
50+0.025
×
7.5
×
(-150)+1
×
7.5
×
50=389.375;
100.3)当z1=z2=800,z3=700时,δfan=0.19
×
7.5
×
(-100)+0.5
×
7.5
×
(-100)=-517.5;
101.4)当z1=z2=z3=850时,δfan=0;
102.5)当z1=z2=z3=1200时,δfan=(0.0029
×
1200-2.43)
×
7.5
×
800=6300。
103.相较于式(1),式(2)可根据不同周期中的检测值、第一差值、第二差值以及第二差值变化程度(即第三差值)来综合计算δfan,实现:在检测值小于预设值时新风引入量随检测值的减小而降低;在检测值位于预设值附近波动时保持新风引入量不变,允许检测值合理波动;在检测值大于预设值时新风引入量随检测值的增大而上升,从而使得对新风引入量的调控更加精准智能,实现新风系统的节能性提升,降低用户的使用成本。
104.本领域技术人员可以根据需要,对式(2)中的s、si以及校正量kp、n、ki、kd的取值范围进行调整。
105.结合图2可知,在本发明的步骤s4和s5之间还包括步骤s401:若在第一设定时间段t1内获得的第一差值均小于设定值l,关闭室内送风单元。其中,第一设定时间段t1大于周期s。相较于室内送风单元的开启条件(当前周期获得的第一差值大于设定值l),步骤s401设置的室内送风单元关闭条件将更多第一差值纳入考量,要关闭室内送风单元,需要满足条件:在第一设定时间段t1内获得的多个第一差值均小于设定值l,这样可以有效减少因检
测值上下波动导致的室内送风单元反复开闭现象,从而提高用户的舒适性,延长新风系统的使用寿命。
106.进一步地,在步骤s401和s5之间还包括步骤s402:在检测单元持续运行第二设定时间段t2后,控制单元根据检测单元在第二设定时间段t2内获得的检测值,对检测单元持续运行第三设定时间段t3后所能获得的检测值进行预测,得出检测结果预知值,然后计算检测结果预知值与当前周期获得的检测值之间的第四差值。
107.若第四差值大于0,则意味着室内送风单元当前的新风引入量不足以在第三设定时间段t3内降低检测结果,控制单元应增大室内送风单元的新风引入量。
108.若第四差值小于等于0,则继续步骤s5。
109.针对步骤s402,一个应用实施例为:15个人进入一间面积为100m2的房间中,检测单元检测到当前房间中的co2浓度为600ppm,并预测15min后房间中的co2浓度为1000ppm,由于第四差值=1000ppm-600ppm=400ppm》0,因此控制单元会增大室内送风单元的新风引入量。如不经过步骤s402,依据式(1)可知,控制单元需要在检测单元检测到当前房间中的co2浓度大于700ppm时才增大室内送风单元的新风引入量,因此步骤s402可以提前增大第三设定时间段t3内的新风引入量,避免空气质量在第三设定时间段t3内持续下降,有助于提升室内舒适感。
110.在本发明的控制方法中,当检测单元通信异常时,控制单元在第四设定时间段t4内保持室内送风单元的新风引入量不变,然后关闭室内送风单元。这样设置可以确保新风系统在检测单元通信异常后的一段时间内继续工作,改善室内空气质量,然后及时关闭,既提高了用户的使用体验,又可以减少新风系统的能耗,降低用户的使用成本。
111.在本发明的控制方法中,新风系统根据室内空气质量检测值调节新风引入量。除上述co2浓度值以外,控制单元还可以根据微小颗粒物传感器检测的pm2.5浓度值、甲醛传感器检测的甲醛浓度值、tvoc传感器检测的tvoc浓度值、温度传感器检测的室内外温度差值、湿度传感器检测的室内外湿度差值中的一个或多个检测值来调节新风引入量,在满足用户体感舒适度的同时降低新风系统的运行能耗,减少用户的使用成本。进一步地,新风系统还可以同时调节新风引入量和引入新风的温度,进一步提升用户体感舒适度,节约能耗。
112.《新风温度调节》
113.新风系统的新风装置根据室内空气质量情况引入新风,以确保室内空气品质,提升用户舒适度。在春秋季节,由于室内外的温差小,调节新风引入量的大小不会因温差较大使用户感到不适,此时,新风装置室内机的室内送风单元可以引入新风,但是新风装置的冷媒回路不工作,即不对引入的新风进行温度调节;在夏季或冬季,由于室内外的温差大,调节新风引入量的大小不仅会影响用户体感,也会对新风系统的整体能耗造成影响,因此在新风送入到室内之前,需要通过调节新风装置的运行状态来调节新风装置室内机的送风温度。具体地,可以通过调节新风装置的冷媒回路中的冷媒循环量和/或调节流经新风换热单元的冷媒流量来调节流经新风换热单元的新风的换热量。
114.在本发明的控制方法中,空调装置室内机接收到控制终端发送的设定温度t,例如用户通过遥控器或手机app向空调装置室内机发送指令,确认设定温度t为24℃,控制单元根据该设定温度t调节室内送风单元引入的新风的送风温度,较优地,将室内送风单元的送风温度调整为24℃,这样可以确保送入室内的新风温度和室内温度一致,从而提高用户舒
适度和新风系统的节能性。
115.考虑到新风装置室内机中的温度传感器的设置位置、新风量以及送风管路的长度等均会导致送风温度的偏差,在制冷状态下,可以将室内送风单元的送风温度调整为略低于空调装置的设定温度t,例如低1℃;在制热状态下,则可以将室内送风单元的送风温度调整为略高于空调装置的设定温度t,例如高1℃,确保室内送风单元的送风温度接近空调装置的设定温度t,从而进一步提高用户舒适度和新风系统的节能性。
116.检测单元包括室内温度传感器和室外温度传感器,室内温度传感器检测室内温度t1,室外温度传感器检测室外温度t2,控制单元根据室内温度t1和室外温度t2的差值及设定温度t来调节新风换热单元的工作状态。在本发明的一个具体实施例中,当∣t1-t2∣≤设定值t0时,此时室内外温差较小,引入新风不会造成室内温度波动,电动阀关闭,即不通过新风装置的新风换热单元对新风进行温度调节;当∣t1-t2∣>设定值t0时,此时室内外温差较大,可根据室内温度t1或空调装置的设定温度t来调节新风换热单元的换热量。为了使室内送风单元向室内送入的新风温度接近室内温度t1或空调装置的设定温度t,设定值t0越大,则新风换热单元的换热程度越大,此时可以通过调节电动阀开度增加流经新风换热单元的冷媒流量,和/或调节压缩机频率来调节冷媒回路中的冷媒循环量来提高新风装置的换热量,进而调节新风装置室内机的送风温度。
117.当∣t1-t2∣超出设定值t
x
时(设定值t
x
大于设定值t0),此时,室外处于极冷或极热状态,为了保证新风装置的使用寿命,也为了避免新风系统的过度损耗,新风装置的室内送风单元停止运转,即不引入新风。
118.如图7所示,新风系统的空调装置可以具有多个空调装置室内机,多个空调装置室内机可以分别设置在室内的不同房间或不同室内区域中,每个空调装置室内机具有一个设定温度,控制单元根据多个设定温度的平均值调节室内送风单元引入的新风的送风温度,这样室内送风单元的送风温度可以最大程度上地接近大多数空调装置室内机的设定温度,从而确保处于不同房间或不同室内区域中的用户的体感舒适度,同时提升新风系统的节能性。此处,多个空调装置室内机的设定温度的平均值取多个空调装置室内机中的运转中的空调装置室内机的设定温度的平均值。
119.室内送风单元通过对新风装置和空调装置的联动控制,可以对新风装置引入新风的温度进行精细调节,在确保用户体感舒适度的同时实现新风系统的节能效果。
120.以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征:
1.一种新风系统的控制方法,新风系统包括检测单元、控制单元和新风装置,其特征在于,所述新风装置的室内送风单元包括直流电机,该方法包括如下步骤:所述检测单元每隔一个周期s,对室内空气质量进行检测,并得出检测值z
m
,m为正整数;所述控制单元将检测值z
m
与预设值z0进行比较,计算得出检测值z
m
与预设值z0之间的第一差值e
m
;当第一差值e
m
大于设定值l时,开启所述室内送风单元;所述室内送风单元开启后,所述控制单元计算出当前周期获得的第一差值e
m
与上一个周期获得的第一差值e
m-1
之间的第二差值f
m
,并根据第二差值f
m
调节室内送风单元的新风引入量。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述室内送风单元设有多个送风档位,送风档位越高,新风引入量越大;所述控制单元根据第二差值f
m
切换所述室内送风单元的送风档位。3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,当第二差值f
m
大于0时,所述控制单元增加所述室内送风单元的送风档位;当第二差值f
m
等于0时,控制单元维持所述室内送风单元的送风档位不变;当第二差值f
m
小于0时,控制单元减小所述室内送风单元的送风档位。4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制单元根据第二差值f
m
计算新风增量,根据新风增量调节所述室内送风单元的新风引入量;新风增量δfan的计算公式为:δfan=n*f
m
,其中校正量n>0。5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,控制单元根据检测值、第一差值和第二差值调整校正量,并根据第一差值、第二差值和调整后的校正量计算新风增量δfan,然后根据新风增量δfan调节所述室内送风单元的新风引入量。6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,将第一差值、第二差值和调整后的校正量代入pid算法公式,所述pid算法公式为:δfan=kp
×
n
×
f
m
+ki
×
(s/2
×
si)
×
(e
m
+e
m-1
)+kd
×
(s/2
×
si)
×
f
m
其中,s为周期,si为给定的参数值;kp、n、ki、kd为校正量。7.根据权利要求4或6所述的控制方法,其特征在于,校正量n是关于当前周期获得的第一差值e
m
的变量,当e
m
≤l时,n=0;当l<e
m
≤0时,n与e
m
正相关;当e
m
>0时,n=x;其中,设定值l<0,定值x>0。8.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,若在第一设定时间段内获得的第一差值均小于设定值l,关闭所述室内送风单元。9.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括步骤:在所述检测单元持续运行第二设定时间段后,所述控制单元根据所述检测单元在第二设定时间段内获得的检测值,对所述检测单元持续运行第三设定时间段后所能获得的检测值进行预测,得出检测结
果预知值,然后计算检测结果预知值与当前周期获得的检测值之间的第四差值。10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,当第四差值大于0时,所述控制单元增大所述室内送风单元的新风引入量。11.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当所述检测单元通信异常时,所述控制单元在第四设定时间段内保持所述室内送风单元的新风引入量不变,然后关闭所述室内送风单元。12.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述检测单元包括co2传感器、微小颗粒传感器、甲醛传感器、tvoc传感器、温度传感器和湿度传感器中的一种或者多种。13.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述新风系统还包括空调装置,所述控制单元根据所述空调装置的设定温度t调节所述室内送风单元的送风温度。14.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述检测单元包括室内温度传感器和室外温度传感器,所述室内温度传感器检测室内温度t1,所述室外温度传感器检测室外温度t2;所述控制单元根据所述室内温度t1和室外温度t2的差值及所述设定温度t来调节所述新风装置的运转状态。15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,所述新风装置还包括新风换热单元以及与所述新风换热单元相连接的电动阀,当∣t1-t2∣≤设定值t0时,所述电动阀关闭;当∣t1-t2∣>设定值t0时,所述控制单元开启所述电动阀。16.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,所述新风装置还包括压缩机,所述控制单元根据所述室内温度t1和室外温度t2的差值及所述设定温度t来调节所述压缩机的运转频率。17.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述新风系统包括多个空调装置,每个空调装置具有一个设定温度,所述控制单元根据多个设定温度的平均值调节所述室内送风单元的送风温度。18.一种新风系统,其特征在于,采用如权利要求1-17中任一项所述的控制方法进行控制。

技术总结
本发明提供了一种新风系统的控制方法,室内送风单元包括直流电机,该方法包括如下步骤:检测单元每隔一个周期,对室内空气质量进行检测,并得出检测值;控制单元将检测值与预设值进行比较,计算得出检测值与预设值之间的第一差值;当第一差值大于设定值时,开启室内送风单元;室内送风单元开启后,控制单元计算出当前周期获得的第一差值与上一个周期获得的第一差值之间的第二差值,并根据第二差值调节室内送风单元的新风引入量。本发明还提供了一种新风系统。本发明的有益之处在于,利用直流电机优异的调速性能,实现了对新风系统风量的精准调控,从而在保证用户舒适性的前提下,大大提高了新风系统的节能性。大大提高了新风系统的节能性。大大提高了新风系统的节能性。


技术研发人员:孙晗 张文雅 肖定东 孟庆柱 奥野真希
受保护的技术使用者:大金工业株式会社
技术研发日:2022.03.02
技术公布日:2023/9/12
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