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CN114688704A - 空调控制方法、系统、电子设备、存储介质、程序产品 - Google Patents

空调控制方法、系统、电子设备、存储介质、程序产品 Download PDF

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CN114688704A
CN114688704A CN202210376973.XA CN202210376973A CN114688704A CN 114688704 A CN114688704 A CN 114688704A CN 202210376973 A CN202210376973 A CN 202210376973A CN 114688704 A CN114688704 A CN 114688704A
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air
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刘明伟
储成龙
王宗昌
席少波
崔婷
刘渠海
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    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

一种空调控制方法、系统、电子设备、存储介质、程序产品，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，所述方法包括：S1、获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；S2、基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；其中，所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。通过考虑主体内外的热传导负荷和新风导致的新风负荷来确定空调的制冷负荷或者制热负荷，实现更精准的空调温度控制。

Description

空调控制方法、系统、电子设备、存储介质、程序产品
技术领域
本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种空调控制方法、系统、电子设备、存储介质、程序产品。
背景技术
目前空调对空间的制冷或制热，通常简单通过传感器获取室内外的温度，再根据设定的目标温度来设定空调的制冷或者制热功率。由于传感器获取温度的局限，使得空调制冷或者制热的效果并不好，使得空间维持在特定的温度是困难的。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种空调控制方法、系统、电子设备、存储介质、程序产品。
本发明提供的一种空调控制方法，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，所述方法包括：
S1、获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；
S2、基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
根据本发明提供的一种空调控制方法，所述步骤S1还包括：
获取所述主体内用电设备的散热量；
对应的所述步骤S2，具体包括：
基于所述传热负荷、新风负荷和用电设备的散热量，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷。
根据本发明提供的一种空调控制方法，所述步骤S1还包括：
获取所述主体承受的太阳辐射负荷；
对应的所述步骤S2，具体包括：
基于所述传热负荷、新风负荷和太阳辐射负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷。
根据本发明提供的一种空调控制方法，所述步骤S1还包括：
获取所述主体内部人员的散热量；
对应的所述步骤S2，具体包括：
基于所述传热负荷、新风负荷和人员的散热量，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷。
根据本发明提供的一种空调控制方法，所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷的获取，包括:
获取所述主体的地理坐标；
基于所述地理坐标，获取所述主体所在实时的气象数据；
基于所述气象数据获取所述主体的外部温度或者太阳的辐射强度；
基于所述外部温度或者太阳的辐射强度，计算所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷。
根据本发明提供的一种空调控制方法，所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷的获取，包括:
依赖安装在所述主体外部的传感器获取所述主体的外部温度或者太阳的辐射强度；
基于所述外部温度或者太阳的辐射强度，计算所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷。
本发明还提供的一种空调控制系统，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，其特征在于，所述系统包括：
负荷获取模块，所述负荷获取模块获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；
计算模块，所述计算模块基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
本发明还提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述空调控制方法的步骤。
本发明还提供的一种非暂态计算机可读存储介质，其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述任一项所述空调控制方法的步骤。
本发明还提供的一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述空调控制方法的步骤。
本发明提供的空调控制方法、系统、电子设备、存储介质、程序产品，通过考虑主体内外的热传导负荷和新风导致的新风负荷来确定空调的制冷负荷或者制热负荷，实现更精准的空调温度控制，使得主体内空间更符合预定的目标温度和湿度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种空调控制方法流程示意图；
图2为本发明提供的一种空调控制系统结构示意图；
图3为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的空调控制方法进行详细地说明。
图1为本发明提供的一种空调控制方法流程示意图，如图1所示，本发明提供的一种空调控制方法，空调设置在预定的主体中，主体中设置有新风系统，方法包括：
S1、获取主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取主体内部的新风负荷。
通过主体外温度、主体内温度，根据预设主体信息(主体的传热面积、传热系数)的计算通过主体的传热负荷，需要说明的是，这里的传热负荷仅仅基于内外温度差和内外之间的传热介质的传热系数。
通过测得的主体外空气温度和湿度及主体内目标温度和湿度，计算焓差，通过新风量，计算主体外新风进入车内引起的新风负荷。
S2、基于传热负荷和新风负荷，获取空调的制冷负荷或者制暖负荷；其中，传热负荷指主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；新风负荷指新风系统将外部空气导入主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
以夏天需要制冷为例，单位时间内传入主体内部的热负荷为a，导入新风的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷为b，那么单位时间内空调的制冷负荷c的计算公式，即c＝a+b。
本实施例通过考虑主体内外的热传导负荷和新风导致的新风负荷来确定空调的制冷负荷或者制热负荷，实现更精准的空调温度控制，使得主体内空间更符合预定的目标温度和湿度。
进一步地，在前述实施例的基础上，本实施例提供一种空调控制方法，步骤S1还包括：
获取主体内用电设备的散热量；
对应的步骤S2，具体包括：
基于传热负荷、新风负荷和用电设备的散热量，获取空调的制冷负荷或者制暖负荷。
用电设备指主体内包括空调内机、新风系统等的所有用电设备。
本实施例计算用电设备的散热量，实现更精准的空调温度控制，使得主体内空间更符合预定的目标温度和湿度。
进一步地，在前述实施例的基础上，本实施例提供一种空调控制方法，步骤S1还包括：
获取主体承受的太阳辐射负荷；
对应的步骤S2，具体包括：
基于传热负荷、新风负荷和太阳辐射负荷，获取空调的制冷负荷或者制暖负荷。
获取主体承受的太阳辐射负荷，需要获知主体目前的太阳辐射强度，需要说明的是，这里的太阳辐射包括两部分，一部分指透过主体的窗口等直接照射进入主体内部的阳光辐射，另一部分指照射在主体上然后通过热传导的方式进入主体内部的热量，具体地，根据预设的主体信息(比如窗面积、外墙面积)，计算主体承受太阳辐射负荷。
本实施例考虑主体承受的太阳辐射负荷，实现更精准的空调温度控制，使得主体内空间更符合预定的目标温度和湿度。
进一步地，在前述实施例的基础上，本实施例提供一种空调控制方法，步骤S1还包括：
获取主体内部人员的散热量；
对应的步骤S2，具体包括：
基于传热负荷、新风负荷和人员的散热量，获取空调的制冷负荷或者制暖负荷。
可选地，人员的散热量依据主体内人员的进出，是一个动态变化的值，需要依赖人员的数量来确定散热量的值。
可选地，每人116W计算出散热量。
可选地，主体内的空调控制器与外部的数据系统连接，该外部的数据系统实时统计主体内的人员数量，并且新风系统同样与该外部的数据系统连接，设定有每个人员对应的新风功率。基于该外部的数据系统所统计的主体内人员数量，同时调整主体的新风负荷和主体内部人员的散热量。
本实施例考虑主体内部人员的散热量实现更精准的空调温度控制，使得主体内空间更符合预定的目标温度和湿度。
进一步地，在前述实施例的基础上，本实施例提供一种空调控制方法，传热负荷或者太阳辐射负荷的获取，包括:
获取主体的地理坐标；
基于地理坐标，获取主体所在实时的气象数据；
基于气象数据获取主体的外部温度或者太阳的辐射强度；
基于外部温度或者太阳的辐射强度，计算传热负荷或者太阳辐射负荷。
获取主体的地理坐标依赖安装在主体内的卫星定位系统，该系统将地理坐标传递给空调控制器，空调控制器与在线的气象数据系统连接，从而使得空调控制器能够获知主体坐在位置的气象数据。
可选地，空调控制器内预置有逻辑表，对应不同的气象，可以分配不同传热系数，比如雨雪天气，对应的太阳热辐射计算的传热系数设置为0或者直接忽略太阳热辐射的计算。
本实施例通过卫星定位系统获知气象数据，进一步计算空调负荷，使得主体获知详细的气象数据。
进一步地，在前述实施例的基础上，本实施例提供一种空调控制方法，传热负荷或者太阳辐射负荷的获取，包括:
依赖安装在主体外部的传感器获取主体的外部温度或者太阳的辐射强度；
基于外部温度或者太阳的辐射强度，计算传热负荷或者太阳辐射负荷。
本实施例通过传感器实现对气象数据的获取，和前述的获取手段互相备份、互为验证，提高系统的稳定性。
进一步地，在前述实施例的基础上，所述主体为轨道车辆，所述外部的数据系统是指的票务系统。轨道车辆空调系统控制，一般通过对比设定温度与温度传感器检测的车内温度，确定空调压缩机(或电加热器)启停，由于温度传感器一般结合内装墙壁安装，与舒适区相距较远，检测温度与乘客舒适区存在偏差，导致检测结果滞后，与车内实际温度相差较大，造成控制温度波动较大，或实际温度与目标温度偏移，往往通过对传感器数据进行加权修正，而传感器的修正往往只适用于相同车辆，对不同布局的车辆、或复杂的环境工况则需要重新进行试验，方案复杂而且效果不佳。
针对此问题，本实施例中通过整个车辆上设置的GPS定位系统、车地通信系统、车辆网络、空调控制器及车内温/湿度传感器共同解决该问题。
以制冷季节为例，采暖季节数据采集及计算方式同制冷季节：
GPS定位系统-车地通信-车辆网络-空调控制器建立通信连接，获取车辆运行位置基本气象数据，主要包括用于空调控温计算的参数：太阳辐射。车辆据此计算车辆目前太阳辐射强度。通过车外温度、车内温度计算车辆通过车体的传热负荷。通过票务系统数据获取目前本辆车车内乘客数量。通过车外传感器测得的车外空气温湿度及车内目标温湿度计算焓差，通过新风量，计算车外新风进入车内引起的新风负荷。以上负荷相加，获得车辆目前空调制冷负荷。
根据车辆地理坐标以及判断的天气条件(晴、多云、阴、雨)，通过车外温度、车内温度，根据预设车辆信息(传热面积、传热系数)的计算车辆通过车体的传热负荷Q1。
Q1＝(FCD×KCD+FDB×KDB+FCQ-X×KCQ+FCQ-B×KCQ+FCH-X×KCH+FCH-B×KCH)×(Tem-Tim)
上述计算Q1的公式中的各参数含义，见如下的表1。
Figure BDA0003590687270000081
表1
空调控制器据此计算车辆目前太阳辐射强度，另外根据预设的车辆信息(车顶、侧墙、地板、窗面积)，计算出此时车辆承受的太阳辐射负荷Q2。
Q2＝FCH-X×JX×KCH×η+FCH-B×JB×KCH×η+FCQ-X×JX×KCQ+FCQ-B×JB×KCQ+FCD×JCD×KCD+FDB×JCB×KDB
上述计算Q2的公式中的各参数含义，见如下的表2。
Figure BDA0003590687270000091
表2
通过票务系统数据获取目前本辆车车内乘客数量，按每人116W计算出乘客散热量Q3。
根据用电设备布置，预设车内机电设备、照明器具等用电设备散热量Q4。
通过车外传感器测得的车外空气温湿度及车内目标温度和湿度计算焓差，通过新风量，计算车外新风进入车内引起的新风负荷Q5。
Figure BDA0003590687270000092
上述计算Q5的公式中的各参数含义，见如下的表3。
Figure BDA0003590687270000093
Figure BDA0003590687270000101
表3
以上负荷相加，获得车辆目前空调制冷负荷Q。
Q＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5
制冷控制：空调控制器根据计算结果，确定需输出的制冷量，根据该制冷量与额定制冷量占比，计算出最佳的压缩机工作频率(变频空调)区间或最佳的压缩机启停时间(定频空调)，实现制冷功率的定量输出，从而保证车内温度控制准确同时温度波动较小，提高舒适性。
下面对本发明提供的一种空调控制系统进行描述，下文描述的一种空调控制系统与上文描述的一种空调控制方法可相互对应参照。
图2为本发明提供的一种空调控制系统结构示意图，如图2所示，本发明还提供的一种空调控制系统，空调设置在预定的主体中，主体中设置有新风系统，其特征在于，系统包括：
负荷获取模块，负荷获取模块获取主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取主体内部的新风负荷；
计算模块，计算模块基于传热负荷和新风负荷，获取空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
传热负荷指主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
新风负荷指新风系统将外部空气导入主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
本实施例通过考虑主体内外的热传导负荷和新风导致的新风负荷来确定空调的制冷负荷或者制热负荷，实现更精准的空调温度控制，使得主体内空间更符合预定的目标温度和湿度。
图3为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行空调控制方法，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，所述方法包括：
S1、获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；
S2、基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的空调控制方法，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，所述方法包括：
S1、获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；
S2、基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的空调控制方法，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，所述方法包括：
S1、获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；
S2、基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调控制方法，其特征在于，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，所述方法包括：
S1、获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；
S2、基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
2.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：
获取所述主体内用电设备的散热量；
对应的所述步骤S2，具体包括：
基于所述传热负荷、新风负荷和用电设备的散热量，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷。
3.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：
获取所述主体承受的太阳辐射负荷；
对应的所述步骤S2，具体包括：
基于所述传热负荷、新风负荷和太阳辐射负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷。
4.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：
获取所述主体内部人员的散热量；
对应的所述步骤S2，具体包括：
基于所述传热负荷、新风负荷和人员的散热量，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷。
5.根据权利要求1或3所述的空调控制方法，其特征在于，所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷的获取，包括:
获取所述主体的地理坐标；
基于所述地理坐标，获取所述主体所在实时的气象数据；
基于所述气象数据获取所述主体的外部温度或者太阳的辐射强度；
基于所述外部温度或者太阳的辐射强度，计算所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷。
6.根据权利要求1、3或5中任一所述的空调控制方法，其特征在于，所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷的获取，包括:
依赖安装在所述主体外部的传感器获取所述主体的外部温度或者太阳的辐射强度；
基于所述外部温度或者太阳的辐射强度，计算所述传热负荷或者所述太阳辐射负荷。
7.一种空调控制系统，其特征在于，所述空调设置在预定的主体中，所述主体中设置有新风系统，其特征在于，所述系统包括：
负荷获取模块，所述负荷获取模块获取所述主体内部与主体外部之间的传热负荷，获取所述主体内部的新风负荷；
计算模块，所述计算模块基于所述传热负荷和新风负荷，获取所述空调的制冷负荷或者制暖负荷；
其中，
所述传热负荷指所述主体内部与主体外部通过热传导的方式进行的热传递负荷；
所述新风负荷指所述新风系统将外部空气导入所述主体内部后，将导入的外部空气调节至目标温度和湿度所需要的热传递负荷。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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程序时实现如权利要求1-6中任一项所述空调控制方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述空调控制方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述空调控制方法的步骤。
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