一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法及装置与流程

本发明涉及医院中央空调领域，更具体地说，涉及一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法及装置。

背景技术：

在中央空调领域，终端用户的热舒适性通常是用来评估中央空调系统功能是否有效实现的重要指标之一。所谓人体热舒适，是指人体对热湿环境感到满意的主客观评价。

为了获得舒适的热环境，常常需要对空间区域内的温湿度进行适当调节，以使空间区域内的空气品质达到舒适要求。对于医院的空气品质需求，特别是医院门诊部候诊区域内的空调送风风速及冷量要求，传统的风机盘管系统通常采用简单的调整控制，冷冻水供水流量则根据送风温度的设定值进行相应调整，但是，这种常规的调速往往会导致整体送风冷量变化延迟的问题，因此，常会造成在风速变化的前提下，送入空间的冷量不一定能满足室内的要求。进而不能满足人体热舒适性的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法，所述控制方法包括：

获取所述风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速；所述第一出风风速为当前时刻所述风机盘管送风口的出风风速，所述第二出风风速为下一时刻的出风风速，所述第一工作信息包括当前出风温度、回风温度、供水温度、回水温度以及水流量；

根据所述第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，控制所述风机盘管的调节单元的工作状态以调节所述风机盘管的供冷量。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法中，优选地，所述获取所述风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速包括：

获取所述风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速；

所述根据所述第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，控制所述风机盘管的调节单元的工作状态以调节所述风机盘管的供冷量包括：

判断所述第一出风风速是否满足预设条件；

若所述第一出风风速满足预设条件，则根据所述第一工作信息、所述第二出风风速计算所述风机盘管在下一时刻所述风机盘管的水流量；

根据计算所得的下一时刻风机盘管的水流量控制所述风机盘管的调节单元的工作状态以使所述风机盘管提供下一时刻的供冷量。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法中，优选地，所述根据所述第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，控制所述风机盘管的调节单元的工作状态以调节所述风机盘管的供冷量还包括：

若所述第一出风风速不满足预设条件，则保持所述调节单元的工作状态。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法中，优选地，所述第一出风风速满足预设条件包括：

所述第一出风风速小于或大于所述第二出风风速。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法中，优选地，所述根据所述第一工作信息、所述第二出风风速计算所述风机盘管在下一时刻所述风机盘管的水流量包括：

基于能量守恒定律建立所述风机盘管的风量与水流量的能量关系式；

根据所述第一工作信息、所述第二出风风速并结合所述能量关系式，计算所述风机盘管在下一时刻所述风机盘管的水流量。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法中，优选地，所述调节单元为所述风机盘管的电动阀门。

本发明还提供一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置，所述控制装置包括：

获取单元，用于获取所述风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，所述第一出风风速为当前时刻所述风机盘管送风口的出风风速，所述第二出风风速为下一时刻的出风风速，所述第一工作信息包括当前出风温度、回风温度、供水温度、回水温度以及水流量；

控制单元，用于根据所述第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，控制所述风机盘管的调节单元的工作状态以调节所述风机盘管的供冷量。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置中，优选地，所述获取单元包括：

获取模块，用于获取所述风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速；

所述控制单元包括：

判断模块，用于判断所述第一出风风速是否满足预设条件；

计算模块，用于若所述第一出风风速满足预设条件，则根据所述第一工作信息、所述第二出风风速计算所述风机盘管在下一时刻所述风机盘管的水流量；

第一控制模块，用于根据计算所得的所述下一时刻风机盘管的水流量控制所述风机盘管的调节单元的工作状态以使所述风机盘管提供下一时刻的供冷量。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置中，优选地，所述控制单元还包括：

第二控制模块，用于若所述第一出风风速不满足预设条件，则保持所述调节单元的工作状态。

在本发明所述的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置中，优选地，所述第一出风风速满足预设条件包括：

所述第一出风风速小于或大于所述第二出风风速。

实施本发明的医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法，具有以下有益效果：该方法包括：获取风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速；根据第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，控制风机盘管的调节单元的工作状态以调节风机盘管的供冷量。通过实施本发明，可实现在中央空调末端风机盘管风速设定变化时，风机盘管的冷冻水供应量也随之对应变化，从而实现在某一时刻风机盘管送风风速变化时保持送入空间的冷量不变。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法的第一实施例的流程示意图；

图2是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法的第二实施例的流程示意图；

图3是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置的第一实施例的结构示意图；

图4是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

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。

请参阅图1，图1是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法的第一实施例的流程示意图。如图1所示，该实施例的风速及冷量联动控制方法包括如下步骤：

s11、获取风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速。

在该步骤中，第一出风风速为当前时刻风机盘管送风口的出风风速，假设当前时刻为第k时刻，则第一出风风速即为第k时刻风机盘管送风口的出风风速，可具体表示为v^kair。出风风速可通过传感器进行采集，传感器可包括不同类型的风速传感器，本发明对此不作具体限定。

第二出风风速为下一时刻的出风风速，例如相对前述的第k时刻而言，这里的下一时刻则相当于第k+1时刻。第k+1时刻的出风风速也可通过传感器进行数据采集。

优选地，为了避免过于频繁调节空调设备及能量损耗，第k+1时刻与第k时刻的时间间隔可设置为15分钟。

第一工作信息包括当前出风温度、回风温度、供水温度、回水温度以及水流量。即若当前时刻为第k时刻，则第一工作信息具体包括风机盘管的出风温度t^kair,sup、回风温度t^kair,rtn、供水温度t^kwater,sup、回水温度t^kwater,rtn、以及水流量m^kwater。

s12、根据第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，控制风机盘管的调节单元的工作状态以调节所述风机盘管的供冷量。

具体地，在该步骤中，根据风机盘管送风口在第k时刻的第一出风风速以及在第k+1时刻的第二出风风速，判断出当前中央空调末端风机盘管的送风状态，进而判断出当前医院门诊部候诊区域内的空气品质是否达到预期状态，进而根据判断结果控制风机盘管的调节单元的工作状态，以调节风机盘管的供冷量，即调节风机盘管送入候诊区域内的冷量。

可以理解地，本发明通过将第k时刻风机盘管送风口的出风风速与第k+1时刻的出风风速进行比较判断，进而提前计算出了第k+1时刻相对于第k+1时刻的风量，风机盘管所需提供的冷冻水的供水量，进而实现了当风机盘管风速变化时，提前调节风机盘管冷冻水的供水量，以使候诊区域内所需的供冷量保持恒定。

调节单元为风机盘管上能够调节冷冻水供水水流量的阀门，优选地，调节单元可为电动阀门。可以理解地，本发明中的调节单元不仅包括用于调节水流量的阀门本身，还包括用于控制阀门的相关外围电路。

请参阅图2，图2是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制方法的第二实施例的流程示意图。如图2所示，该实施例的联动控制方法包括以下步骤：

s21、获取风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速。

在该步骤中，第一出风风速为当前时刻风机盘管送风口的出风风速，假设当前时刻为第k时刻，则第一出风风速即为第k时刻风机盘管送风口的出风风速，可具体表示为v^kair。出风风速可通过传感器进行采集，传感器可包括不同类型的风速传感器，本发明对此不作具体限定。

第二出风风速为下一时刻的出风风速，例如相对前述的第k时刻而言，这里的下一时刻则相当于第k+1时刻。第k+1时刻的出风风速也可通过传感器进行数据采集。

优选地，为了避免过于频繁调节空调设备及能量损耗，第k+1时刻与第k时刻的时间间隔可设置为15分钟。

第一工作信息包括当前出风温度、回风温度、供水温度、回水温度以及水流量。即若当前时刻为第k时刻，则第一工作信息具体包括风机盘管的出风温度t^kair,sup、回风温度t^kair,rtn、供水温度t^kwater,sup、回水温度t^kwater,rtn、以及水流量m^kwater。

s22、判断所述第一出风风速是否满足预设条件。

具体地，第一出风风速满足预设条件包括：第一出风风速小于或大于第二出风风速。第二出风风速可以是预先设置的在下一时刻(第k+1时刻)的风速变化的设定值，也可以是当用户(如候诊区域内的候诊人员)感觉风速过大或过小，对当前时刻(第k时刻)的风速感觉不适时，根据自身需求调节的风速的设定值。

当风速的设定值被调大或调小时，则说明此时第一出风风速大于或小于第二出风风速，此时，为了使候诊区域内的吹风风感既能达到用户需求，以能同时保证冷量的舒适度(即不会因风速调大变得更冷或者因风速调小而变得更热)，则需保证送入候诊区域内的冷量保持恒定，即在第k+1时刻送入候诊区域内的冷量与第k时刻送入候诊区域内的冷量相同。因此，当风速变化时，需先判断第一出风风速是否满足预设条件。

s23、若第一出风风速满足预设条件，则根据第一工作信息、第二出风风速计算所述风机盘管在下一时刻风机盘管的水流量。

具体地，当判断出第一出风风速满足预设条件，即第一出风风速小于或大于第二出风风速时，可选基于能量守恒定律建立风机盘管的风量与水流量的能量关系式。即由能量守恒定律可得：

cairρairafgu,supv^kair(t^kair,rtn-t^kair,sup)＝cwaterρwaterm^kwater(t^kwater,rtn-t^kwater,sup)

上式中，cair，cwater分别表示空气和水的比热容；ρair，ρwater分别表示空气和水的密度，afgu表示风机盘管送风口的横截面积。

s24、根据计算所得的下一时刻风机盘管的水流量控制风机盘管的调节单元的工作状态以使风机盘管提供下一时刻的供冷量。

由于空气和水的热惰性，当在第k+1时刻风机盘管的风速变化时，风机盘管的供水温度、回水温度、送风温度以及回风温度近似不变的，即第k+1时刻的供水温度、回水温度、送风温度以及回风温度近似等于第k时刻的供水温度、回水温度、送风温度以及回风温度。此时，根据风量与水流量的能量关系式，即可计算出第k+1时刻风机盘管的水流量，具体可表示为：

其中，v^k+1air表示第k+1时刻风机盘管送风口的出风风速。

根据所计算的第k+1时刻风机盘管的水流量，输出相应的控制信号至调节单元以控制调节单元的工作状态，即可控制阀门的开度，进而使风机盘管输出相应的水流量，从而实现根据风速的变化以调整水流量达到送入候诊区域内的冷量保持不变的目的。

可以理解地，本发明的联动控制方法可在风机盘管的控制器中内置相应的算法，并根据上述步骤在某一时刻风速发生变化时，可快速计算出与风速设定值相对应的风机盘管的水流量，实现在风机盘管风速设定变化时，送入空间的冷量保持不变的目的，避免了因根据送风温度变化进行调整时导致整体送风冷量变化延迟的问题。

进一步地，本实施例的联动控制方法还包括：当第一出风风速不满足预设条件，即第一出风风速等于第二出风风速时，则保持调节单元的工作状态，换言之，不再调节阀门的开度，第k+1时刻的水流量与第k时刻的水流量相同。

参阅图3，图3是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置的第一实施例的结构示意图。如图3所示，该实施例的联动控制装置包括：

获取单元，用于获取风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速。

具体地，第一出风风速为当前时刻风机盘管送风口的出风风速，假设当前时刻为第k时刻，则第一出风风速即为第k时刻风机盘管送风口的出风风速，可具体表示为v^kair。出风风速可通过传感器进行采集，传感器可包括不同类型的风速传感器，本发明对此不作具体限定。

第二出风风速为下一时刻的出风风速，例如相对前述的第k时刻而言，这里的下一时刻则相当于第k+1时刻。第k+1时刻的出风风速也可通过传感器进行数据采集。

优选地，为了避免过于频繁调节空调设备及能量损耗，第k+1时刻与第k时刻的时间间隔可设置为15分钟。

第一工作信息包括当前出风温度、回风温度、供水温度、回水温度以及水流量。即若当前时刻为第k时刻，则第一工作信息具体包括风机盘管的出风温度t^kair,sup、回风温度t^kair,rtn、供水温度t^kwater,sup、回水温度t^kwater,rtn、以及水流量m^kwater。

控制单元，用于根据第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速，控制风机盘管的调节单元的工作状态以调节风机盘管的供冷量。

具体地，根据风机盘管送风口在第k时刻的第一出风风速以及在第k+1时刻的第二出风风速，判断出当前中央空调末端风机盘管的送风状态，进而判断出当前医院门诊部候诊区域内的空气品质是否达到预期状态，进而根据判断结果控制风机盘管的调节单元的工作状态，以调节风机盘管的供冷量，即调节风机盘管送入候诊区域内的冷量。

可以理解地，本发明通过将第k时刻风机盘管送风口的出风风速与第k+1时刻的出风风速进行比较判断，进而提前计算出了第k+1时刻相对于第k+1时刻的风量，风机盘管所需提供的冷冻水的供水量，进而实现了当风机盘管风速变化时，提前调节风机盘管冷冻水的供水量，以使候诊区域内所需的供冷量保持恒定。

调节单元为风机盘管上能够调节冷冻水供水水流量的阀门，优选地，调节单元可为电动阀门。可以理解地，本发明中的调节单元不仅包括用于调节水流量的阀门本身，还包括用于控制阀门的相关外围电路。

参阅图4，图4是本发明一种医院门诊部风机盘管风速及冷量联动控制装置的第二实施例的结构示意图。如图4所示，该实施例联动控制装置包括：

获取模块，用于获取风机盘管送风口的第一出风风速、第一工作信息以及第二出风风速。

在该步骤中，第一出风风速为当前时刻风机盘管送风口的出风风速，假设当前时刻为第k时刻，则第一出风风速即为第k时刻风机盘管送风口的出风风速，可具体表示为v^kair。出风风速可通过传感器进行采集，传感器可包括不同类型的风速传感器，本发明对此不作具体限定。

第二出风风速为下一时刻的出风风速，例如相对前述的第k时刻而言，这里的下一时刻则相当于第k+1时刻。第k+1时刻的出风风速也可通过传感器进行数据采集。

优选地，为了避免过于频繁调节空调设备及能量损耗，第k+1时刻与第k时刻的时间间隔可设置为15分钟。

第一工作信息包括当前出风温度、回风温度、供水温度、回水温度以及水流量。即若当前时刻为第k时刻，则第一工作信息具体包括风机盘管的出风温度t^kair,sup、回风温度t^kair,rtn、供水温度t^kwater,sup、回水温度t^kwater,rtn、以及水流量m^kwater。

判断模块，用于判断第一出风风速是否满足预设条件。

具体地，第一出风风速满足预设条件包括：第一出风风速小于或大于第二出风风速。第二出风风速可以是预先设置的在下一时刻(第k+1时刻)的风速变化的设定值，也可以是当用户(如候诊区域内的候诊人员)感觉风速过大或过小，对当前时刻(第k时刻)的风速感觉不适时，根据自身需求调节的风速的设定值。

当风速的设定值被调大或调小时，则说明此时第一出风风速大于或小于第二出风风速，此时，为了使候诊区域内的吹风风感既能达到用户需求，以能同时保证冷量的舒适度(即不会因风速调大变得更冷或者因风速调小而变得更热)，则需保证送入候诊区域内的冷量保持恒定，即在第k+1时刻送入候诊区域内的冷量与第k时刻送入候诊区域内的冷量相同。因此，当风速变化时，需先判断第一出风风速是否满足预设条件。

计算模块，用于若第一出风风速满足预设条件，则根据第一工作信息、第二出风风速计算风机盘管在下一时刻风机盘管的水流量。

具体地，当判断出第一出风风速满足预设条件，即第一出风风速小于或大于第二出风风速时，可选基于能量守恒定律建立风机盘管的风量与水流量的能量关系式。即由能量守恒定律可得：

上式中，cair，cwater分别表示空气和水的比热容；ρair，ρwater分别表示空气和水的密度，afgu表示风机盘管送风口的横截面积。

第一控制模块，用于根据计算所得的所述下一时刻风机盘管的水流量控制所述风机盘管的调节单元的工作状态以使所述风机盘管提供下一时刻的供冷量。

由于空气和水的热惰性，当在第k+1时刻风机盘管的风速变化时，风机盘管的供水温度、回水温度、送风温度以及回风温度近似不变的，即第k+1时刻的供水温度、回水温度、送风温度以及回风温度近似等于第k时刻的供水温度、回水温度、送风温度以及回风温度。此时，根据风量与水流量的能量关系式，即可计算出第k+1时刻风机盘管的水流量，具体可表示为：

其中，v^k+1air表示第k+1时刻风机盘管送风口的出风风速。

根据所计算的第k+1时刻风机盘管的水流量，输出相应的控制信号至调节单元以控制调节单元的工作状态，即可控制阀门的开度，进而使风机盘管输出相应的水流量，从而实现根据风速的变化以调整水流量达到送入候诊区域内的冷量保持不变的目的。

可以理解地，本发明的联动控制方法可在风机盘管的控制器中内置相应的算法，并根据上述步骤在某一时刻风速发生变化时，可快速计算出与风速设定值相对应的风机盘管的水流量，实现在风机盘管风速设定变化时，送入空间的冷量保持不变的目的，避免了因根据送风温度变化进行调整时导致整体送风冷量变化延迟的问题。

进一步地，本实施例的联动控制装置还包括：第二控制模块，用于若第一出风风速不满足预设条件，则保持调节单元的工作状态。即第一出风风速等于第二出风风速时，则保持调节单元的工作状态，换言之，不再调节阀门的开度，第k+1时刻的水流量与第k时刻的水流量相同。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。