空调及其生物环境集控方法、系统与流程

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调及其生物环境集控方法、系统。

背景技术：

在现有技术中，鸡舍主要采用湿帘风机降温系统对其进行降温，湿帘风机降温系统包括湿帘和风机，湿帘和风机分别设置在鸡舍的两侧，鸡舍内的空气通过风机排出，室外的空气通过湿帘蒸发降温后进入鸡舍内，因此降温效果有限。由于湿帘风机降温系统的降温效果有限，一旦室内温度超过温度阈值，将无法降低至鸡舍预设室内温度，从而影响鸡群的生长。由于湿帘设置在鸡舍一侧，临近湿帘一侧的降温效果明显，而远离湿帘一侧的降温效果不明显，导致降温不均匀。

目前采用空调机组对鸡舍进行降温，从而解决降温效果有限和不均匀的问题。但是，由于目前空调机组系统和鸡舍环控系统互相独立，而鸡群对于环境温度的要求每天都在发生变化，导致鸡群的生长和预设室内温度存在匹配性较差的问题，从而影响鸡群的正常生长。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种空调及其生物环境集控方法、系统，旨在解决现有技术中目前空调机组系统和鸡舍环控系统互相独立，而鸡群对于环境温度的要求每天都在发生变化，导致鸡群的生长和环境温度存在匹配性较差的技术问题。

一种生物环境集控方法，包括：检测室内外温度；根据室内外温度和预设室内温度的关系控制空调机组和喷水室工作，其中，所述预设室内温度根据生物生长周期而变化。

其中，根据室内外温度和预设室内温度的关系控制空调机组和喷水室工作包括：计算室外温度和预设室内温度的差值，公式如下：

△t=tw-t

其中，△t为差值，tw为室外温度，t为预设室内温度，tn为室内温度；当△t<0且tn≤t时，对室内进行升温处理；当△t<0且tn>t时，对室内进行降温处理；当△t≥0时，对室内进行降温处理。

其中，当△t<0且tn≤t时，对室内进行升温处理包括：开启空调机组进行制热升温。

其中，当△t<0且tn>t时，对室内进行降温处理包括：开启全新风进行新风降温；当新风降温无法达到预设室内温度时，同时开启喷水室进行喷雾降温；当喷雾降温无法达到预设室内温度时，减小新风风阀的开度至预设开度，增加回风风阀的开度至预设开度，关闭喷水室并开启空调机组进行制冷降温。

其中，当△t≥0时，对室内进行降温处理包括：开启喷水室进行喷雾降温；当喷雾降温无法达到预设室内温度时，减小新风风阀的开度至预设开度，增加回风风阀的开度至预设开度，关闭喷水室并开启空调机组进行制冷降温。

其中，根据历年负荷情况和近期天气预报预判相同时期负荷变化趋势和峰值，并根据预判结果调整空调机组的工作负荷。

其中，所述方法还包括：根据压差控制排风机的运行频率。

其中，所述方法还包括：根据co2浓度差值控制新风风阀的开度。

一种生物环境集控系统，包括喷水室、空调机组以及控制器，所述控制器采用上述方法控制空调机组和喷水室工作。

一种空调，所述空调采用上述的方法。

上述空调及其生物环境集控方法、系统，通过检测室内外温度，并根据室内外温度和预设室内温度的关系控制空调机组和喷水室工作。由于预设室内温度随着生物生长周期而变化，使鸡群的生长周期和预设室内温度进行匹配，从而保证鸡群的正常成长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明的生物环境集控系统的示意图。

图2是本发明的生物环境集控方法的流程图。

图3是本发明的对室内温度控制步骤的流程图。

图4是本发明的压差控制步骤的流程图。

图5是本发明的co2浓度差值控制步骤的流程图。

图6是本发明的生物环境集控方法的另一流程图。

10、生物环境集控系统；1、喷水室；21、新风风阀；22、回风风阀；23、送风风阀；24、风机；3、温度传感器；4、co2浓度传感器；5、压力传感器；6、排风机。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

可以了解，温度对家鸡的生长影响较大，在育雏期，雏鸡的抵抗力较差，对温度要求较高，而在育成期、产蛋期，适宜的温度能够保证家鸡的正常生长。若温度较高，则家鸡的采食量下降，饲料转化率下降，肉鸡增重减慢，蛋鸡蛋重减轻，蛋壳质量下降，产蛋率下降，死淘率上升直至大批热死鸡。若温度较低，则家鸡的生长缓慢，料蛋比和料肉比增高，冬季低温和鸡舍内温度波动过大，都会使家鸡抵抗力下降，产蛋下降，诱发鸡群呼吸道疾病直至换羽停产。

如图1所示，提供了一种生物环境集控系统10，该系统包括喷水室1、空调机组以及控制器（图未示出），控制器采用生物环境集控方法控制空调机组和喷水室1工作。

在本实施例中，空调机组包括新风风阀21、回风风阀22、送风风阀23、风机24以及连通新风风阀21、回风风阀22、送风风阀23和风机24的管道。

在本实施例中，控制器为ddc处理器。可以了解，在可选的实施例中，控制器也可以为plc或者其他处理器。

在本实施例中，室内设有四个温度传感器3、一个co2浓度传感器4、一个压力传感器5。四个温度传感器3分别设置在室内的新风侧、前、中、后侧，四个温度传感器3从各个角度检测室内温度，从而提高检测的准确性。

在本实施例中，该系统还包括排风机6，通过压力传感器5检测室内压力，控制器根据检测的室内压力控制排风机6的运行频率。

在本实施例中，通过co2浓度传感器4检测室内co2浓度，控制器根据检测的co2浓度控制新风风阀21的开度。

在本实施例中，生物为家鸡。可以了解，在可选的实施中，生物并不局限于家鸡，也可以为其他动物、植物。

如图2所示，提供了一种生物环境集控方法，该方法具体包括如下步骤：

s100，检测室内外温度。

具体地，通过温度传感器检测室内外温度，连续检测时间不低于60秒，从而提高检测的准确性。

s200，根据室内外温度和预设室内温度的关系控制空调机组和喷水室工作，其中，所述预设室内温度根据生物生长周期而变化。

具体地，将预设室内温度预先存储到数据库中，控制器根据当前周期调用数据库中对应的预设室内温度，并根据室内外温度和预设室内温度的关系控制空调机组和喷水室工作。

举例说明，假如现在鸡群的生长周期为8周，第1周鸡群正常生长的室内温度为28度，因此将第1周的预设室内温度设为28度。第2周鸡群正常生长的室内温度为26度，因此将第2周的预设室内温度设为26度……第8周鸡群正常生长的室内温度为22度，因此将第8周的预设室内温度设为22度，最后将所有周期的预设室内温度预先存储到数据库中，控制器只需根据当前周期从数据库中调用对应的预设室内温度即可。

在本实施例中，通过检测室内外温度，并根据室内外温度和预设室内温度的关系控制空调机组和喷水室工作。由于预设室内温度随着生物生长周期而变化，使鸡群的生长周期和预设室内温度进行匹配，从而保证鸡群的正常成长。

如图3所示，s200具体包括以下内容：

计算室外温度和预设室内温度的差值，公式如下：

△t=tw-t

其中，△t为差值，tw为室外温度，t为预设室内温度，tn为室内温度。

s202，当△t<0且tn≤t时，对室内进行升温处理，其中，tn为室内温度。

具体地，控制器开启空调机组进行制热升温，直至达到预设室内温度为止。

举例说明，假如现在的tw为10度，tn为22度，t为26度。此时，室外温度小于室内温度，室内温度小于预设室内温度，因此需要对室内进行升温处理，使室内温度达到预设室内温度，从而保证鸡群的正常生长。

s204，当△t<0且tn>t时，对室内进行降温处理。

在本实施例中，控制器给室内提供的送风量是固定的，送风量包括新风量和回风量，而且新风量和回风量成反比关系。当新风量增大时，回风量相应的减小，当回风量增大时，新风量相应的减小。

在本实施例中，开启全新风进行新风降温。

具体地，当△t<0且tn>t时，表示室外温度小于室内温度，室内温度大于预设室内温度。此时，将新风风阀的开度完全打开，回风风阀的开度完全关闭，通过室外的新风降低室内温度。

举例说明，假如现在室外温度tw为22度，室内温度tn为28度，预设室内温度t为26度。由于室外温度小于室内温度，因此开启新风风阀进行新风降温，假如新风降温后的室内温度为26度，此时，室内温度和预设室内温度相同，因此无需开启喷水室和空调机组。由于新风降温的成本远低于喷雾降温和制冷降温所需的成本，从而达到节约成本的目的。

在本实施例中，当新风降温无法达到预设室内温度时，同时开启喷水室进行喷雾降温。

具体地，通过喷水室喷出的水雾对新风进行降温，从而进一步降低室内温度。

举例说明，假如现在室外温度tw为24度，室内温度tn为30度，预设室内温度t为26度。开启新风风阀进行新风降温，假如新风降温后的室内温度为28度，此时，室内温度仍然大于预设室内温度，因此同时开启喷水室进行喷雾降温。假如喷雾降温后的室内温度为26度，此时，室内温度和预设室内温度相同，因此无需开启空调机组。由于新风降温和喷雾降温所需的成本远低于制冷降温的成本，从而达到节约成本的目的。

在本实施例中，当喷雾降温无法达到预设室内温度时，减小新风风阀的开度至预设开度，增加回风风阀的开度至预设开度，关闭喷水室并开启空调机组进行制冷降温。

具体地，由于新风量和排风量是对应的，进多少空气、排多少空气。当空调机组开启时，如果新风风阀的开度仍然完全开启，将导致空调机组吹出的冷气被排风机迅速排到室外，致使空调机组的负荷较大并难以达到预设室内温度。因此，不仅需要减小新风风阀的开度至预设开度，防止空调机组的负荷较大、保证鸡舍有足够的新鲜空气；而且需要增大回风风阀的开度至预设开度，保证送风量满足室内要求。

举例说明，假如现在室外温度tw为24度，室内温度tn为32度，预设室内温度t为25度。开启新风风阀进行新风降温，假如新风降温后的室内温度为30度，此时，室内温度仍然大于预设室内温度，因此开启喷水室进行喷雾降温。假如喷雾降温后的室内温度为28度，此时，室内温度仍然大于预设室内温度，因此开启空调机组进行制冷降温。通过制冷降温可使室内温度迅速达到预设室内温度，从而保证鸡群的正常生长。

s206，当△t≥0时，对室内进行降温处理。

具体地，当△t≥0时，表示室外温度大于室内温度，因此无法通过新风降温。直接开启喷水室进行喷雾降温；当喷雾降温无法达到预设室内温度时，减小新风风阀的开度至预设开度并关闭喷水室，以及开启空调机组进行制冷降温。

在本实施例中，s206的具体情况可参考s204，此处不再赘述。

在本实施例中，该方法具体还包括以下步骤：

在本实施例中，根据历年负荷情况和近期天气预报预判相同时期负荷变化趋势和峰值，并根据预判结果调整空调机组的工作负荷。

发明人发现，由于室内温度的调节具有热惰性，因此空调机组无法快速达到预设室内温度。目前鸡舍的负荷主要由鸡群散热、新风以及维护结构散热三大块组成，鸡群散热较为稳定，主要跟家鸡体重和生长周期有关，而新风和维护结构散热主要受室外温度影响，随季节呈周期性变化。在本实施例中，将历年的室外温度及鸡群的生长变化输入dest模拟软件中，经过dest模拟软件模拟历年的负荷变化趋势，再结合近期的天气预报，两者互相修正，最后得出相对较准确的负荷峰值及趋势，控制器根据预判结果提前调整空调机组的工作负荷。通过提前预判负荷情况，使空调机组能够提前调整工作负荷，从而达到快速响应的目的。

举例说明：假如2016年12月25号的室外温度（环境温度）为21度，热负荷为100kw，2017年12月25号的室外温度为20度，热负荷为90kw，2018年12月25号的室外温度为21度,热负荷为101kw，经过dest模拟软件的预判结果为，2019年12月25号的负荷约在100kw左右，再结合最近的天气预报，比如预报25号的温度为21度，那么根据两者互相调校，25号的负荷约为100kw，因此控制器在2019年12月25号时提前将空调机组调整到对应的工作负荷，从而使室内温度快速达到预设室内温度。

如图4所示，该方法具体还包括差压控制的步骤，该步骤具体包括以下内容：

s302，检测室内外压差；

具体地，通过压力传感器检测室内外压力，根据检测的室内外压力计算室内外压差。其中，连续检测时间不低于60秒，从而提高检测的准确性。

s304，计算室内外压差和预设负压的压差差值。

s306，根据压差差值控制排风机的运行频率。

具体地，假如检测的室内外压差为p1，允许的偏差为△p，预设负压为p2，当p1＞p2+△p时，根据pid算法计算的结果提高排风机的运行频率；当p1＜p2+△p时，根据pid算法计算的结果降低排风机的运行频率。

发明人发现，当鸡舍的室内压力大于室外压力时，鸡群产生的异味或者病菌通过缝隙从室内排到室外（不受控），从而污染环境。在本实施例中，根据压差差值控制排风机的运行频率，使室内始终处于恒定的负压之下。由于室内处于负压之下，室内的气体无法通过缝隙从室内排到室外，因此室内的气体只能通过排风机排到室外，从而对异味或者病菌进行集中处理。

如图5所示，该方法具体还包括co2浓度差值控制的步骤，该步骤具体包括以下内容：

s402，检测室内co2浓度。

具体地，通过co2浓度传感器检测室内co2浓度。其中，连续检测时间不低于60秒，从而提高检测的准确性。

s404，计算室内co2浓度和预设室内co2浓度的co2浓度差值。

s406，根据co2浓度差值控制新风风阀的开度。

具体地，假如检测的室内co2浓度为c1，允许的偏差为△c，预设室内co2浓度为c2，当c1＞c2+△c时，根据pid算法计算的结果增大新风风阀的开度；当c1＜c2+△c时，根据pid算法计算的结果减小新风风阀的开度。

在本实施例中，通过co2浓度差值调整新风风阀的开度，使室内co2浓度始终处于恒定的co2浓度之下，从而保证鸡群正常生长所需的新鲜空气。

如图6所示，提供了一种生物环境集控方法，该方法具体包括如下步骤：

第一步：检测室内外温度。

第二步：计算室外温度和预设温度的差值：△t=tw-t。

第三步：当△t<0且tn≤t时，进入第四步。

第四步：开启空调机组进行制热升温。

第五步：当△t<0且tn>t时，进入第六步。

第六步：开启全新风进行新风降温，当新风降温无法达到预设室内温度时，进入第七步。

第七步：同时开启喷水室进行喷雾降温，当喷雾降温无法达到预设室内温度时，进入第八步。

第八步：减小新风风阀的开度至预设开度，增加回风风阀的开度至预设开度，关闭喷水室并开启空调机组进行制冷降温。

第九步：当△t≥0时，开启喷水室进行喷雾降温，当喷雾降温无法达到预设室内温度时，进入第八步。

应该理解的是，各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种空调，该空调采用上述任一实施例的生物环境集控方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述生物环境集控方法的步骤。此处生物环境集控方法的步骤可以是上述各个实施例的生物环境集控方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述生物环境集控方法的步骤。此处生物环境集控方法的步骤可以是上述各个实施例的生物环境集控方法中的步骤。

集成的模块如果以软件功能模块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全部或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-onlymemory）、随机存取存储器（ram，randomaccessmemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种空调及其生物环境集控方法、系统的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。