【摘要】：隨著技術(shù)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)于室內(nèi)環(huán)境舒適度的要求越來(lái)越高。目前對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適度的研究主要局限于暖通、空調(diào)等工程設(shè)備本身,未能充分考慮人體生理、心理等因素,空調(diào)溫度不隨人體體表溫度自動(dòng)調(diào)整,導(dǎo)致了以下缺陷:(1)容易產(chǎn)生“空調(diào)病”;(2)造成了能源浪費(fèi)。因此,需要對(duì)現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),以提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度,達(dá)到對(duì)空調(diào)舒適度個(gè)性化精準(zhǔn)控制目的。針對(duì)現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)存在的缺陷,本文結(jié)合人體體表溫度與所處的室內(nèi)環(huán)境參數(shù),利用可穿戴式設(shè)備和現(xiàn)有的空調(diào)設(shè)備,研究和開(kāi)發(fā)了一種空調(diào)室內(nèi)溫、濕度自適應(yīng)調(diào)控系統(tǒng)。根據(jù)PMV指標(biāo)(Predicted Mean Vote)、人體體表溫度和室內(nèi)環(huán)境參數(shù),建立了空調(diào)溫度的模糊控制模型,實(shí)驗(yàn)證明了該模型的有效性;設(shè)計(jì)了“可穿戴式設(shè)備(智能手環(huán))+智能控制終端+傳統(tǒng)空調(diào)”的室內(nèi)溫度的閉環(huán)控制系統(tǒng),采用了 AD14580、CC2640兩款32位、帶藍(lán)牙和紅外通信功能的ARM Cortex M系列藍(lán)牙芯片,分別作為智能手環(huán)與智能控制終端的主控芯片,以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的通訊。智能手環(huán)實(shí)時(shí)采集人體體表溫度;智能控制終端采集環(huán)境溫、濕度參數(shù)并完成溫、濕度的模糊控制,并實(shí)現(xiàn)與智能手環(huán)和傳統(tǒng)空調(diào)的通信。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,論文設(shè)計(jì)的基于可穿戴式設(shè)備的空調(diào)室內(nèi)溫度調(diào)控系統(tǒng),能夠根據(jù)人的體表溫度和室內(nèi)環(huán)境溫度,自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度,其誤差為±1℃,達(dá)到了設(shè)計(jì)目的,滿(mǎn)足了舒適度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的要求。
【圖文】：

隨著技術(shù)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于室內(nèi)環(huán)境熱舒適逡逑度的要求越來(lái)越高�？照{(diào)是目前室內(nèi)環(huán)境熱舒適度調(diào)節(jié)的主要設(shè)備，它通過(guò)遙控逡逑器設(shè)定目標(biāo)溫度，啟動(dòng)空調(diào)工作，如圖１－１所示。這種溫控方式簡(jiǎn)單，但由于未逡逑能充分考慮人體生理、心理等因素，即不能根據(jù)人體的感受自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，導(dǎo)致逡逑室內(nèi)溫度不能達(dá)到最佳。智能空調(diào)雖然可以通過(guò)設(shè)置睡眠模式，以實(shí)現(xiàn)溫度逐漸逡逑變化，但仍然沒(méi)有根據(jù)人體參數(shù)（如體表溫度等）自適應(yīng)控制溫度。現(xiàn)有空調(diào)設(shè)逡逑備的這種缺陷將帶來(lái)如下問(wèn)題：（１）導(dǎo)致能源浪費(fèi)；（２）由于人們長(zhǎng)期處在不逡逑隨人體參數(shù)改變的空調(diào)環(huán)境中，容易導(dǎo)致“空調(diào)病”，特別是對(duì)老人和小孩，這逡逑種現(xiàn)象尤為突出。逡逑邐邋邐１邐太熱逡逑ａ邐＿逡逑普通空調(diào)邐Ｓ１Ｉ冷邐感冒逡逑￣＾——１邐＿邋——逡逑太冷逡逑圖１－１普通空調(diào)控制系統(tǒng)逡逑目前建筑能耗占全球能源消耗的近４０％，其中暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑能耗的主逡逑要消費(fèi)者ｎ’２］�？照{(diào)系統(tǒng)造成的能耗將導(dǎo)致耗電量的增加，而我國(guó)主要是燃煤供逡逑電，，每節(jié)約１度電，就相應(yīng)節(jié)約了邋０．４千克標(biāo)準(zhǔn)煤，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的相關(guān)統(tǒng)計(jì)逡逑數(shù)據(jù)［３］

在工業(yè)潔凈空調(diào)系統(tǒng)中，溫濕度控制大多數(shù)采用定風(fēng)量方式，其控制做法是：逡逑對(duì)于系統(tǒng)升溫、降溫、加濕和除濕四個(gè)過(guò)程，進(jìn)行四個(gè)獨(dú)立的單回路控制［１７］。這逡逑種潔凈空調(diào)控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)相應(yīng)的熱補(bǔ)償或加濕補(bǔ)償，使得室內(nèi)環(huán)境的溫濕度趨于逡逑設(shè)定定值，但存在溫濕度控制滯后問(wèn)題。馬福采用模糊自適應(yīng)ＰＩＤ＋ＳＭＩＴＨ預(yù)估逡逑的控制算法對(duì)潔凈空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了研究［１７１基本解決了空調(diào)溫濕度控制的滯后問(wèn)逡逑題。逡逑傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)溫、濕度聯(lián)合處理是通過(guò)冷凝方式對(duì)室內(nèi)環(huán)境空氣進(jìn)行冷卻逡逑和除濕，這種方式對(duì)能源的浪費(fèi)極大，難以適應(yīng)實(shí)際室內(nèi)環(huán)境熱濕比的變化，對(duì)逡逑室內(nèi)熱舒適性造成影響，而且容易引發(fā)霉菌滋生，并通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)傳播，造成室逡逑內(nèi)空氣品質(zhì)的下降［１８，１９］。針對(duì)研究傳統(tǒng)空調(diào)溫濕度調(diào)控的問(wèn)題，清華大學(xué)江億院逡逑士提出一種新的空調(diào)調(diào)控溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ａｎｄ邋ｈｕｍｉｄｉｔｙ逡逑ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ａｉｒ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ邋ｓｙｓｔｅｍ，其簡(jiǎn)稱(chēng)為邋“ＴＨＩＣ”）［１９，２Ｑ］。該控制系統(tǒng)的逡逑
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB657.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630395