一种用直流电驱动的风机盘管机组的制作方法

本发明属于风机盘管机组，具体而言，涉及一种用直流电驱动的风机盘管机组。

背景技术：

1、90年代开始，中央空调系统和设备大规模进入中国的公共建筑中，目前，第一批的建筑中央空调系统面临着更新换代的要求。随着国家各项城市更新政策的出台，建筑空调设备的更新也逐步提上日程。早期的空调系统在设计时仅考虑了满足基本冷热需求，空调设备特别是风机盘管对空气品质的作用有限，而且较少考虑低碳节能可持续发展的要求，设备的装空间一般有限。因此，风机盘管的改造面临着较大的困难和挑战：既要满足性能提升、功能增加的要求，同时又需要考虑改造成本，不能对整个建筑结构、空调系统整体做大的调整。为满足空调设备的更新换代的需求，需要开发新型多功能集成智能化控制的风机盘管。风机盘管设备的构成已经非常成熟，主要由电机、风机、盘管、水盘和壳体等组成。其原理是通过风机的运转，让空气流过盘管从而实现热交换，处理过的空气进入室内改变室内空气的温湿度，达到提升人体热舒适度的目的。风机盘管是最简单的空气处理设备，现有的风机盘管仅能处理空气的温湿度，存在系统集成度不高、自适应优化运行能力差的问题，缺少净化、新风等重要功能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种用直流电驱动的风机盘管机组，能够解决现有的风机盘管存在系统集成度不高、自适应优化运行能力差的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供一种用直流电驱动的风机盘管机组，其中，包括：机组外壳、送风格栅、表冷器、控制电路板、直流供电电机、风机、回风箱、回风格栅和智能无线温控器；所述机组外壳内部从上到下依次设置有送风格栅、表冷器、风机和回风箱；所述送风格栅与机组外壳的出风口连接，用于上下左右摆动以调节送风方向；所述表冷器设置在送风格栅下方，用于冷却或加热流过的空气；所述风机通过直流供电电机驱动，为空气流动提供动力；所述回风箱位于风机下方，与回风格栅连接，用于混合新风和回风；所述控制电路板安装在机组外壳内部，用于接收智能无线温控器的信号并控制机组各部件的运行。

4、在上述技术方案的基础上，本发明的一种用直流电驱动的风机盘管机组还可以做如下改进:

5、其中，还包括送风消声器和回风消声器；所述送风消声器设置在送风格栅与表冷器之间，用于使送风气流更加平稳并降低送风噪声；所述回风消声器设置在回风箱与回风格栅之间，用于降低回风噪声。

6、进一步的，还包括电动水阀；所述电动水阀与表冷器连接，用于根据控制电路板的指令调节进入表冷器的水流量，从而控制空调送风温度。

7、进一步的，还包括人员活动传感器；所述人员活动传感器安装在机组外壳内部，用于监测室内人员活动情况，并将信号反馈给控制电路板。

8、进一步的，所述回风格栅上设有中效滤网；所述中效滤网用于去除80％以上的颗粒物。

9、进一步的，还包括新风口；所述新风口设置在回风箱上，用于引入经过处理的室外新鲜空气。

10、进一步的，还包括接水盘；所述接水盘设置在表冷器下方，用于承接空调制冷时产生的冷凝水。

11、进一步的，还包括照明灯和负离子发生器；所述照明灯安装在机组外壳上，用于照亮室内空间，由控制电路板供电；所述负离子发生器安装在机组内部，用于产生大量空气负离子。

12、进一步的，还包括消防烟感喷淋头；所述消防烟感喷淋头安装在机组外壳上，用于感知室内烟雾情况，并与消防管道连接。

13、进一步的，所述控制电路板内设置有自适应控制模块，用于根据室内环境变化和人员活动动态调整风机盘管机组的运行参数，提高能效并优化用户体验；包括以下步骤：

14、s10、设定运行参数，包括温度、湿度、风速，并确定初始的采样时间间隔；

15、s20、实时采集当前环境参数以及用户的调节数据，包括温度传感器采集的温度、人员活动传感器采集的人群分布数据，所述用户的调节数据为用户对智能无线温控器的调节数据；

16、s30、建立考虑环境参数的用户调节方程组和自动调节方程组，所述用户调节方程组用于根据当前环境参数映射用户的调节数据；所述自动调节方程组用于根据人员活动状况、室内温度变化趋势自动调整机组运行参数；

17、s40、采用一段时间内连续采集的当前环境参数以及用户的调节数据对所述用户调节方程组进行拟合；采用历史运行数据和预设的舒适度指标对自动调节方程组进行拟合；

18、s50、将用户调节方程组和自动调节方程组采用加权方式形成融合方程组，并根据用户调节的频率动态调整权重系数；

19、s60、基于融合方程组计算最优运行参数，包括目标温度、风速和送风方向，并生成相应的控制指令；

20、s70、将控制指令发送至相应执行部件，调整风机盘管机组的运行状态。

21、具体而言，步骤s10中，首先需要设定风机盘管机组的初始运行参数，包括室内温度、湿度和风速等。这些参数是控制电路板用于调节机组运行状态的目标值。然后，需要确定采样时间间隔，即每隔多长时间收集一次环境参数数据和用户调节数据。

22、步骤s20中，通过温湿度传感器实时采集当前室内温度和湿度数据。同时，利用人员活动传感器监测室内人员分布情况，根据人员移动频率计算活动指数a。此外，还需记录用户通过智能无线温控器进行的温度、风速和送风方向的调节数据。这些数据为后续建立用户调节方程组和自动调节方程组提供依据。

23、步骤s30中，首先建立考虑环境参数的用户调节方程组。该方程组描述了用户对温度、湿度、人员活动及温度变化率等因素的主观感受和调节行为之间的数学关系。同时，还需要建立自动调节方程组，该方程组根据人员活动状况、室内温度变化趋势等因素自动调整机组运行参数，以实现最佳的能效和用户体验。这两类方程组为后续的参数优化提供了基础模型。

24、步骤s40中，采用足够多的样本数据对用户调节方程组和自动调节方程组进行拟合。对于用户调节方程组，使用最小二乘法求解线性方程组，得到各参数的最优值。对于自动调节方程组，则需要考虑预设的舒适度指标，如最佳舒适温度等，同样采用最小二乘法进行拟合。这些拟合结果为后续的参数融合提供了必要的数学基础。

25、步骤s50中，将用户调节方程组和自动调节方程组采用加权方式融合成一个综合方程组。融合时需要考虑用户调节的频率，动态调整两者的权重系数。这样做的目的是在保证用户体验的同时，兼顾能效优化的需求。

26、步骤s60中，基于融合后的方程组计算出最优的温度、风速和送风方向参数。这些参数值是在综合考虑用户需求和自动优化规则的基础上得到的。接下来，控制电路板会生成相应的控制指令，为后续步骤的执行做好准备。

27、步骤s70中，控制电路板将优化后的参数指令发送至相应的执行部件，如电动水阀、风机等，从而调整风机盘管机组的运行状态。这一步骤确保了机组能够按照计算出的最优参数进行实际运行。

28、其中，用户调节方程组具体表示如下：

29、

30、式中，tu为用户调节的目标温度(℃)；vu为用户调节的风速(m/s)；du为用户调节的送风方向(°)；tc为当前室内温度(℃)；h为当前室内湿度(％)；a为人员活动指数(无量纲，范围0-10)；为室内温度变化率(℃/h)；t为时间(h)；ω为日周期频率(2π/24rad/h)；a1,a2,…,c5为待定系数；εt,εv,εd为各自的误差项。

31、参数获取方法为：

32、tc、h通过温湿度传感器直接测量获得。a通过人员活动传感器采集的数据计算得出，具体步骤如下：

33、步骤1：统计单位时间内人员移动次数n；

34、步骤2：计算活动指数其中nmax为预设的最大移动次数。

35、的计算步骤如下：

36、步骤1：在时间间隔δt内测量初始温度t1和终止温度t2；

37、步骤2：计算温度变化率

38、自动调节方程组具体表示如下：

39、

40、式中，ta为自动调节的目标温度(℃)；va为自动调节的风速(m/s)；da为自动调节的送风方向(°)；topt为最佳舒适温度(℃，默认值为24℃)；k1,k2,…,n5为待定系数；δt,δv,δd为各自的误差项。

41、参数topt的获取方法为：

42、步骤1：收集用户在不同温度下的满意度评分数据；

43、步骤2：使用二次函数拟合满意度评分与温度的关系：s＝p(t-topt)2+q，其中s为满意度评分；

44、步骤3：求解满意度最大值对应的温度，即为topt。

45、待定系数(a1,…,c5)和(k1,…,n5)的获取方法为：

46、步骤1：收集足够多的样本数据，包括环境参数和对应的调节结果；

47、步骤2：使用最小二乘法求解线性方程组：xβ＝y，其中x为自变量矩阵，y为因变量向量，β为待定系数向量；

48、步骤3：计算最优解：β＝(xtx)-1xty。

49、具体而言，所述控制电路板内设置有自适应控制模块，用于根据室内环境变化和人员活动动态调整风机盘管机组的运行参数，提高能效并优化用户体验；所述自适应控制模块具体包括以下步骤：

50、步骤s10，设定初始运行参数和采样时间间隔。首先，控制电路板设定风机盘管机组的初始温度、湿度和风速等运行参数。同时，确定每隔多长时间收集一次环境参数数据和用户调节数据。这些参数为后续的动态调整提供基准。

51、步骤s20，实时采集当前环境参数和用户调节数据。通过温湿度传感器实时采集室内温度和湿度数据。利用人员活动传感器监测室内人员活动情况，计算出人员活动指数。此外，记录用户通过智能无线温控器进行的温度、风速和送风方向的调节数据。这些数据为建立用户调节模型和自动调节模型提供依据。

52、步骤s30，建立用户调节方程组和自动调节方程组。用户调节方程组描述了用户对温度、湿度、人员活动及温度变化率等因素的主观感受和调节行为之间的数学关系。自动调节方程组则根据人员活动状况、室内温度变化趋势等因素自动调整机组运行参数。两类模型为后续的参数优化提供基础。

53、步骤s40，对用户调节方程组和自动调节方程组进行拟合。对于用户调节方程组，采用最小二乘法求解线性方程组，确定各参数的最优值。对于自动调节方程组，则需要考虑预设的舒适度指标，如最佳舒适温度等，同样采用最小二乘法进行拟合。这些拟合结果为参数融合提供数学基础。

54、步骤s50，融合用户调节方程组和自动调节方程组。将两类方程组采用加权方式融合成一个综合方程组。融合时需要考虑用户调节的频率，动态调整两者的权重系数。这样做是为了在保证用户体验的同时兼顾能效优化。

55、步骤s60，基于融合方程组计算出最优运行参数。控制电路板根据融合方程组计算出最优的温度、风速和送风方向参数，并生成相应的控制指令。这些参数值是在综合考虑用户需求和自动优化规则的基础上得到的。

56、步骤s70，执行优化后的控制指令。控制电路板将优化后的参数指令发送至相应的执行部件，如电动水阀、风机等，从而调整风机盘管机组的运行状态。这一步骤确保了机组能够按照计算出的最优参数进行实际运行。

57、与现有技术相比较，本发明提供的一种用直流电驱动的风机盘管机组通过在机组内集成温湿度传感器、人员活动传感器等多种检测元件,结合智能无线温控器,建立考虑用户偏好的自适应控制算法,实现对机组运行参数的动态优化调整。这一技术方案能够显著提升风机盘管机组的智能化水平和能源利用效率,并显著改善用户的使用体验。

58、具体而言,本发明的技术效果主要体现在以下几个方面:

59、1.精准控制送风参数。采用直流电机驱动风机,配合智能控制算法,可实现对温度、风速和送风方向等参数的精确调节,满足不同环境条件和用户需求下的个性化空调服务。

60、2.自适应优化运行状态。控制电路板内置自适应控制模块,能够动态分析环境变化和用户偏好,持续优化机组的温度、湿度和风量目标值,提高能源利用效率。

61、3.智能感知环境因素。机组集成了温湿度传感器、人员活动传感器等,能够全面感知室内环境状况,为自适应控制提供依据,满足多样化的使用需求。

62、4.提升用户使用体验。针对用户的温度、风速和送风方向调节需求进行建模和融合优化,既尊重用户个性化喜好,又能够自动调节至最佳状态,大幅提高用户使用满意度。

63、5.增强节能环保性能。智能优化算法能够在满足用户需求的前提下,动态调整机组运行参数,最大限度降低能耗,并配合新风系统提高室内空气质量,实现更加绿色环保的空调服务。

64、综上所述，本发明解决了现有的风机盘管存在系统集成度不高、自动化能力差的问题。