基于舒適行為的空調(diào)控制系統(tǒng)
1、引言
自從上世紀(jì)70年代Fanger以人體熱舒適方程和ASHRAE七點標(biāo)度為出發(fā)點提出熱舒適評價指標(biāo)――PMV指標(biāo)之后，世界各國對熱舒適的研究進入了一個全新時期，特別是在此標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進行的控制研究為人們提供了更舒適的室內(nèi)環(huán)境。然而隨著生活水平的提高，人們對室內(nèi)環(huán)境有了更高的要求，同時伴隨著節(jié)能的大范圍推廣，要求我們不僅要滿足人們的舒適性還要注意節(jié)能。
影響人體的室內(nèi)熱濕環(huán)境由多個要素構(gòu)成，對環(huán)境側(cè)而言，除了空氣的溫度、濕度和流速外，還有環(huán)境對人體的平均輻射溫度;對人體側(cè)而言，有人體的代謝產(chǎn)熱量和衣著熱阻[3]。人在環(huán)境中的冷熱感覺是這六大因素對人體共同作用的結(jié)果[4]。就四個環(huán)境變量而言，對人體舒適感的影響程度是不同的，而且對系統(tǒng)能耗的影響程度也各不相同。因此完全可以在等舒適的前提下，調(diào)節(jié)各個參數(shù)的組合使系統(tǒng)的能耗最小[4]。例如在夏季，當(dāng)其他因素不變，調(diào)節(jié)溫度與風(fēng)速的組合。由于氣流是一種最廉價的空調(diào)方式，如果在提高風(fēng)速的同時提高室內(nèi)空氣溫度，這不僅有利于節(jié)能并且能大大改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)。這是因為提高室內(nèi)空氣溫度，室內(nèi)外的空氣溫差就會變小，通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量就小，空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷相應(yīng)的也要減少。在一般情況下，室內(nèi)外氣溫差每減少1℃，通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量將下降3％－10%;在冬季，提高室內(nèi)的壁面平均輻射溫度應(yīng)的降低室內(nèi)空氣溫度值，通過維護結(jié)構(gòu)向外界所散失的熱量也就要減少。文獻[1]表明，采用低溫地板輻射采暖系統(tǒng)比對流輻射采暖系統(tǒng)更能滿足人體的熱舒適要求，而且節(jié)能率較高。因此舒適控制比傳統(tǒng)溫度控制具有更大的靈活性，可以實現(xiàn)舒適與節(jié)能的和諧統(tǒng)一。
2、傳統(tǒng)的熱舒適控制方法
2.1 熱舒適指標(biāo)的間接控制方式
傳統(tǒng)的熱舒適控制主要包括熱舒適指標(biāo)的間接控制方式和直接控制方式，文獻[7]表明，所謂熱舒適指標(biāo)的間接控制方式，就是根據(jù)PMV指標(biāo)實時地確定各環(huán)境變量的設(shè)定值。在這種控制方式中熱舒適指標(biāo)并不是直接的被控參數(shù)，而是選擇某一個環(huán)境變量作為直接受到控制的參數(shù)。在這里，PMV指標(biāo)僅僅只是一個評判的標(biāo)準(zhǔn)，通過實時計算出PMV值或采用PMV智能舒適傳感器測量得出PMV值，判斷是否在舒適的范圍內(nèi)，如不是，則調(diào)節(jié)相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)使PMV值處于舒適的范圍之內(nèi)。
