一种多联机与复合新风联合运行控制方法与控制系统与流程

[0001]
本发明涉及空调领域，具体涉及一种多联机与复合新风联合运行控制方法与控制系统。


背景技术：

[0002]
不同于传统的集中式空调系统，多联机没有复杂的风管、水管系统，没有冷却塔及相应的输配水泵，主要依靠压缩机的压差驱动，制冷剂在室内末端内机与之外主机之间往复循环，能够按照用户需求，针对部分空间实现部分时间进行空气调节，具有简洁、部分负荷换热效率相对较高等特点。凭借自身的调节特性和灵活的使用场景，多联机在我国各类型建筑中得到了大量应用，市场占有率高居首位。由于多联机自身结构特点，其往往无法处理室外新风(多联机也可以由室外机搭配1台新风内机实现新风处理过程，但是由于新风负荷较大，影响室内负荷的处理，因此对新风负荷比例、室外机容量均有限制要求，所以应用较少)，因此需要在使用过程中，搭配独立新风空调系统进行使用，以满足室内人员的新风需求。
[0003]
而当前我国建筑工作也在稳步推进中，推动节能建筑进一步向低能耗建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑(为简化，统一称为“低能耗建筑”)的方向发展。相对于当前的节能建筑，低能耗建筑的围护结构性能参数、建筑气密性等进一步提高，建筑本体冷热负荷大大降低，这对建筑空调系统提出了较高要求，要求空调系统具有较好的部分负荷、甚至较低负荷条件下的运行效率，能够灵活运行新风，在满足舒适性的前提下，实现全年较低能耗运行。
[0004]
因此在低能耗建筑中，通过对关键参数进行监控，优化多联机与新风联合运行策略，实现空调系统全年节能运行具有必要性和紧迫性。


技术实现要素：

[0005]
本发明针对现有技术存在的不足，提出一种多联机与复合新风联合运行控制方法与控制系统，采用新的多联机与机械通风装置联合控制策略，加大新风在全年空调运行中的时间比重，降低全年通风空调采暖运行能耗，实现建筑低能耗运行。
[0006]
本发明目的实现由以下技术方案完成：
[0007]
一种多联机与复合新风联合运行控制方法，其包括：
[0008]
检测室外温度和室内温度，若室外温度大于第一预设阈值或室内外温差大于第二预设阈值，则控制多联机系统正常运行并控制机械通风系统正常运行，否则：
[0009]
若室外温度大于第三预设阈值或室内外温差大于第二预设阈值，则控制多联机系统进入通风模式并控制机械通风系统正常运行，否则：
[0010]
控制多联机系统停止运行并控制机械通风系统按照最小风量通断运行，并进行自然通风；在此状态下通过内的co2监测器监测co2浓度；若co2浓度过高，则控制机械通风系统进行通风，否则机械通风系统停止通风；
[0011]
在上述过程中，第一预设阈值大于第三预设阈值，第二预设阈值为2-3℃。
[0012]
本发明的进一步改进在于：第三预设阈值的初始值求解过程包括以下步骤：
[0013]
(s21)建立目标建筑模型，根据设计机械通风量，分别求解全年室内基础温度ta1，非采暖季节室内自然通风温度ta2；
[0014]
(s22)定义δt＝|ta
2-ta1|，统计各月δt频数分布以及相应累积概率分布；
[0015]
(s23)取累积概率为90％求解对应δt
′
；
[0016]
(s24)按统计图求解δt
′
对应室外温度，获取一组室外温度样本数据；
[0017]
(s25)统计分析该样本数据，求解其平均值ta
′
以及标准误差se
′
；
[0018]
(s26)第三预设阈值即取为ta
′±
2se
′
。
[0019]
本发明的进一步改进在于：第一预设阈值的初始值求解过程包括以下步骤：
[0020]
(s31)建立目标建筑模型，根据设计机械通风量，求解全年非采暖季节室内通风温度ta3；
[0021]
(s32)定义δt
′
＝|ta
3-ta2|，统计各月δt
′
频数分布以及相应累积概率分布；
[0022]
(s33)取累积概率为90％求解对应δt
′
；
[0023]
(s34)按统计图求解δt
′
对应室外温度，获取一组室外温度样本数据；
[0024]
(s35)统计分析该样本数据，求解其平均值ta
′
以及标准误差se
′
；
[0025]
(s36)第一预设阈值即取为ta
′±
2se
′
。
[0026]
本发明的进一步改进在于：机械通风系统按照最小风量通断运行并进行自然通风的过程中，提示用户开窗换气和/或启动自然风诱导装置。
[0027]
本发明还包括一种多联机与复合新风联合运行控制系统，其包括：
[0028]
中央控制平台，用于执行上述多联机与复合新风联合运行控制方法的步骤；
[0029]
机械通风控制模块，与所述中央控制平台以及机械通风系统通信连接；
[0030]
自然通风模块，与所述中央控制平台以及自然风诱导装置通信连接；
[0031]
多联机控制模块，与所述中央控制平台以及多联机系统通信连接；
[0032]
室内温度传感器，设置在室内，与所述中央控制平台通信连接；
[0033]
室外温度传感器，设置在室外，与所述中央控制平台通信连接；
[0034]
以及用户交互装置，与所述中央控制平台通信连接。
[0035]
本发明的进一步改进在于：所述用户交互装置为具有触控功能的运行模式指示屏。
[0036]
本发明的优点是：可最大程度利用建筑自身条件，在非采暖季节期间，通过自然通风和机械通风交替运行或同时运行的方式，引入建筑室外新鲜空气，满足室内人员健康和舒适需求。在保障用户体验的同时，还可降低能耗。
附图说明
[0037]
图1为多联机与复合新风联合运行控制系统的原理图；
[0038]
图2为多联机与复合新风联合运行控制方法的流程图；
[0039]
图3为获取第三阈值的过程中统计数据的示意图；
[0040]
图4为获取第一阈值的过程中统计数据的示意图。
具体实施方式
[0041]
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
[0042]
实施例：本发明所述的复合新风是指最大程度利用建筑自身条件，在非采暖季节期间，通过自然通风和机械通风交替运行或同时运行的方式，引入建筑室外新鲜空气，满足室内人员健康和舒适需求。本实施例所应用的建筑物内部的温度通常在16-30℃的范围内，不会有极端的温度条件。建筑物内部的温度通常缓慢变化，不会剧烈波动。
[0043]
如图1示，本发明的实施例包括一种多联机与复合新风联合运行控制系统，其包括中央控制平台8以及与之通过nb-iot的方式通信连接的机械通风控制模块3、自然通风模块4、多联机控制模块5、室内温度传感器1、室外温度传感器2和用户交互装置。
[0044]
机械通风控制模块3与机械通风系统通信连接，用于根据中央控制平台8的指令对机械通风系统进行控制。自然通风模块4包括自然风诱导装置以及监测自然通风的传感器。多联机控制模块5与多联机系统通信连接，用于根据中央控制平台8的指令对多联机控制模块5进行控制。
[0045]
室内温度传感器1设置在室内，中央控制平台8通过其对室内温度进行采集。室外温度传感器2设置在室外，中央控制平台8通过其对室外温度进行采集。
[0046]
在一些实施例中，用户交互装置包括运行模式指示屏6，其通过触控或按钮的方式与用户进行交互。为了便于使用，运行模式指示屏6还可加入语音交互功能。
[0047]
中央控制平台8用于执行多联机与复合新风联合运行控制方法。中央控制平台8运行过程中，通过室内温度传感器1检测室内温度，并通过室外温度传感器2检测室外温度，中央控制平台8根据室内温度和室外温度对机械通风系统、多联机系统以及自然通风模块4进行控制。请参照图2，其运行策略为：
[0048]
若室外温度大于第一预设阈值或室内外温差大于第二预设阈值，则控制多联机系统正常运行并控制机械通风系统正常运行，否则：
[0049]
若室外温度大于第三预设阈值或室内外温差大于第二预设阈值，则控制多联机系统进入通风模式并控制机械通风系统正常运行，否则：
[0050]
控制多联机系统停止运行并控制机械通风系统按照最小风量通断运行，并进行自然通风；在此状态下通过内的co2监测器监测co2浓度；若co2浓度过高，则控制机械通风系统进行通风，否则机械通风系统停止通风。
[0051]
上述运行策略中，第一预设阈值大于第三预设阈值，第二预设阈值为2-3℃。若室外温度大于第一预设阈值或室内外温差大于第二预设阈值，表明室外温度过高，或者室内外温差过大，不适宜自然通风(开窗等方式)，也不适宜仅依靠室外新风(机械通气系统)调节温度。若室外温度大于第三预设阈值，表明仅靠自然通风无法消除室内热负荷。
[0052]
上述运行策略的关键是确定室外温度第一预设阈值、室外温度第三预设阈值、室内外温差第二预设阈值。第二预设阈值主要考察室内外温差，其物理含义为当室内温度高于室外温度且室外温度经计算适宜时，可以直接引入室外新风消除室内热负荷，一般该值可取为2-3℃。室外温度预设阈值需要通过计算获得，可使得多联机与新风联合运行在特定目标建筑中处于最优状态。
[0053]
第三预设阈值的求解过程包括以下步骤：
[0054]
(s21)建立目标建筑模型，根据设计机械通风量，分别求解全年室内基础温度ta1，非采暖季节室内自然通风温度ta2；以上数据以小时为单位，并按小时统计频数；
[0055]
(s22)定义δt＝|ta
2-ta1|，统计各月δt频数分布以及相应累积概率分布；
[0056]
(s23)取累积概率为90％求解对应δt
′
；
[0057]
(s24)按统计图求解δt
′
对应室外温度，获取一组室外温度样本数据，该组数据的数学特征为室内外温度差值均小于等于δt
′
；
[0058]
(s25)统计分析该样本数据，求解其平均值ta
′
以及标准误差se
′
；
[0059]
(s26)第三预设阈值即取为ta
′±
2se
′
。
[0060]
如图3所示，以上海为例求解该第三预设阈值方法如图3所示，根据以上步骤结合图3，可求解得5月份室外温度第三预设阈值的控制点为(20.3
±
0.5)℃。
[0061]
第一预设阈值的求解过程包括以下步骤：
[0062]
(s31)建立目标建筑模型，根据设计机械通风量，求解全年非采暖季节室内通风温度ta3；该组数据同样以小时为单位，并按小时统计频次；
[0063]
(s32)定义δt
′
＝|ta
3-ta2|，统计各月δt
′
频数分布以及相应累积概率分布；
[0064]
(s33)取累积概率为90％求解对应δt
′
；
[0065]
(s34)按统计图求解δt
′
对应室外温度，获取一组室外温度样本数据，该组数据的数学特征为室内外温度差值均小于等于δt
′
；
[0066]
(s35)统计分析该样本数据，求解其平均值ta
′
以及标准误差se
′
；
[0067]
(s36)第一预设阈值即取为ta
′±
2se
′
。
[0068]
以上海为例，求解该第一预设阈值的方法如图4所示，根据以上步骤结合图4，可求解得5月份室外温度第一预设阈值的控制点为(23.9
±
0.9)℃。
[0069]
根据以上描述方法可以分别求解得到过渡季节各月的不同温度阈值，由此可得出联合运行控制策略，相关阈值初始控制值汇总如表1所示。本实施例中的控制策略与上述的阈值求解过程相结合，在保障用户体验的同时，还可显著降低能耗。
[0070]
表1过渡季节混合通风策略室外温度控制表
[0071][0072]
在机械通风系统按照最小风量通断运行并进行自然通风的过程中，中央控制平台8通过运行模式指示屏6提示用户开窗。如果建筑物配备了自然通风诱导装置，则使用该装置增强自然通风效果。
[0073]
以上的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。