辐射空调的供水控制方法、装置和系统与流程

本申请涉及空调领域，尤其涉及一种辐射空调的供水控制方法、装置和系统。

背景技术

众所周知，空调能耗占整个建筑能耗的一半以上，因而，降低空调能耗迫在眉睫。辐射空调因其节能、无风感等优势，成为未来空调发展的方向。

对于辐射空调来说，常规的空调处理方式普遍采用热耦合的调节控制原理，夏季采用低温冷源通过空气冷曲奇对空气进行冷却和冷凝除湿，为室内提供干燥清洁的空气，实现排热和排湿的联合处理，为人们营造舒适的环境。

但是，由于降温和除湿共用一套水系统统一处理，考虑到冷源温度受到室内空气露点的限制，通常只需要温度为15～18℃的冷源即可满足降温要求的排除余热的过程不得不与除湿过程共用5～7℃的低温冷艳。可以看出，传统的辐射空调的热湿联合系统，不仅会导致能量利用品位上的浪费，而且低温冷源可能会使得辐射板产生凝露，导致霉菌繁殖，影响室内环境。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请提出了一种辐射空调的供水控制方法，该方法包括如下步骤：获取空调所处室内空间的环境状态信息，其中，环境状态信息包括如下至少之一：空气温度、空气湿度、空气质量指数、用户状态；用户状态包括：在室内空间一个或多个用户的活动状态信息；根据环境状态信息，生成相应的控制指令，其中，控制指令包括如下至少之一：送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令、制热送风指令；其中，送风指令用于控制第一供水机组向风机盘管供水；除湿指令用于控制第二供水机组向除湿盘管供水；制冷指令用于控制第一供水机组和第二供水机组向冷热盘管供水；制热指令用于控制第一供水机组向冷热盘管供水；第一供水机组用于供给第一温度的水；第二供水机组用于供给第二温度的水；第一温度高于第二温度；基于控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水。

在一个示例中，获取空调所处室内空间的环境状态信息，包括：通过湿度传感器检测空调所处室内空间的空气温度；通过湿度传感器检测空调所处室内空间的空气湿度；通过二氧化碳检测传感器检测空调所处室内空间的空气中二氧化碳浓度；通过氧气检测传感器检测空调所处室内空间的空气中氧气浓度；其中，空气中二氧化碳浓度和/或空气中氧气浓度用于确定空调所处室内空间的空气质量指数。

在一个示例中，根据环境状态信息，生成相应的控制指令，包括如下至少之一：如果空调所处室内空间的空气温度高于预设温度阈值，则生成制冷指令；如果空调所处室内空间的空气温度低于预设温度阈值，则生成制热指令；如果空调所处室内空间的空气湿度高于预设湿度阈值，则生成除湿指令；如果空调所处室内空间的空气质量指数低于预设质量指数，则生成送风指令；如果空调所处室内空间的空气温度高于预设温度阈值且空气质量指数低于预设质量指数，则生成制冷送风指令；如果空调所处室内空间的空气温度低于预设温度阈值且空气质量指数高于预设质量指数，则生成制热送风指令。

在一个示例中，获取空调所处室内空间的环境状态信息，包括：通过空调上安装的摄像头采集空调所处室内空间内用户的活动状态信息，活动状态信息包括如下至少之一：睡眠状态、有人状态、无人状态；其中，不同的活动状态信息对应的控制指令的阈值不同。

在一个示例中，基于控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水，包括：基于预先训练得到的神经网络模型，根据空调所处室内空间的环境状态信息，确定相应控制指令的供水量；其中，神经网络模型为：

其中，t表示空调所处室内空间的空气温度，h表示空调所处室内空间的空气湿度，q表示空调所处室内空间的空气质量指数，u表示空调所处室内空间内一个或多个用户的用户状态；z1表示送风指令的供水量，z2表示除湿指令的供水量，z3表示制冷指令的供水量，z4表示制热指令的供水量，z5表示制冷送风指令的供水量，z6表示制热送风指令的供水量；w11、w21、w31、w41、w51、w61表示输入量t分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重，w12、w22、w32、w42、w52、w62表示输入量h分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重，w13、w23、w33、w43、w53、w63表示输入量q分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重，w14、w24、w34、w44、w54、w64表示输入量u分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重；b1、b2、b3、b4、b5、b6分别表示送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令对应的偏置，即输入量始终为1的权值。

在一个示例中，在基于预先训练得到的神经网络模型，根据空调所处室内空间的环境状态信息，确定相应控制指令的供水量之前，方法还包括：通过如下损失函数训练得到神经网络模型的各个权值：

其中，γi为第i个样本对应的真实值，为第i个样本对应的预测值；n为样本的数量。

通过大量样本训练数据训练上述神经网络模型，以使得上述损失函数的值最小，从而确定上述神经网络模型的各个权值。

另一方面，本申请还提出了一种辐射空调的供水控制系统，系统包括：控制器、第一供水机组、第二供水机组、风机盘管、除湿盘管、冷热盘管，其中，第一供水机组用于为风机盘管和冷热盘管供给第一温度的水；第二供水机组用于为除湿盘管供给第二温度的水；第一温度高于第二温度；

其中，控制器用于获取空调所处室内空间的环境状态信息，根据环境状态信息，生成相应的控制指令，并基于控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水，其中，环境状态信息包括如下至少之一：空气温度、空气湿度、空气质量指数、用户状态；用户状态包括：在室内空间一个或多个用户的活动状态信息；控制指令包括如下至少之一：送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令、制热送风指令；其中，送风指令用于控制第一供水机组向风机盘管供水；除湿指令用于控制第二供水机组向除湿盘管供水；制冷指令用于控制第一供水机组和第二供水机组向冷热盘管供水；制热指令用于控制第一供水机组向冷热盘管供水。

在一个示例中，系统还包括：湿度传感器，与控制器通信，用于检测空调所处室内空间的空气温度；湿度传感器，与控制器通信，用于检测空调所处室内空间的空气湿度；二氧化碳检测传感器，与控制器通信，用于检测空调所处室内空间的空气中二氧化碳浓度；氧气检测传感器检测，与控制器通信，用于空调所处室内空间的空气中氧气浓度；其中，空气中二氧化碳浓度和/或空气中氧气浓度用于确定空调所处室内空间的空气质量指数。

在一个示例中，系统还包括：第一供水电磁阀，位于第一供水机组的出水口与风机盘管的进水口之间，用于控制第一供水机组向风机盘管的供水量；第二供水电磁阀，位于第一供水机组的出水口与冷热盘管的进水口之间，用于控制第一供水机组向风机盘管的供水量；第三供水电磁阀，位于第二供水机组的出水口与除湿盘管的进水口之间，用于控制第一供水机组向风机盘管的供水量。

另一方面，本申请还提出了一种辐射空调的供水控制装置，装置包括：获取单元，用于获取空调所处室内空间的环境状态信息，其中，环境状态信息包括如下至少之一：空气温度、空气湿度、空气质量指数、用户状态；用户状态包括：在室内空间一个或多个用户的活动状态信息；生成单元，用于根据环境状态信息，生成相应的控制指令，其中，控制指令包括如下至少之一：送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令、制热送风指令；其中，送风指令用于控制第一供水机组向风机盘管供水；除湿指令用于控制第二供水机组向除湿盘管供水；制冷指令用于控制第一供水机组和第二供水机组向冷热盘管供水；制热指令用于控制第一供水机组向冷热盘管供水；第一供水机组用于供给第一温度的水；第二供水机组用于供给第二温度的水；第一温度高于第二温度；控制单元，用于基于控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水。

通过本申请提出辐射空调的供水控制方式能够带来如下有益效果：

1.通过高温供水机组为冷热盘管和新风盘管供水，通过低温供水机组为除湿盘管供水，实现了温度和湿度的独立控制，不仅满足了除湿的要求，而且也还可以实现低功耗制冷；

2.通过采集空调所处环境的环境状态信息，并根据采集的环境状态信息控制空调的工作模式，为用户提供最合适的室内环境，增强了用户体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种辐射空调的供水控制系统示意图；

图2为本申请实施例提供的一种辐射空调的供水控制方法流程图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

本申请的实施例公开了一种辐射空调的供水控制系统，图1是本申请实施例提供的一种辐射空调的供水控制系统示意图，如图1所示，该系统包括：控制器1、第一供水机组2-1、第二供水机组2-2、冷热盘管3、除湿盘管4、风机盘管5；

其中，第一供水机组2-1用于为风机盘管5和冷热盘管3供给第一温度的水；第二供水机组2-2用于为除湿盘管供给第二温度的水；第一温度高于第二温度。可选地，第二温度的温度范围可以是5～7℃，在制冷工况下，第一温度的温度范围可以是15～18℃；在制热工况下，第一温度的温度范围可以是30～40℃。

图1中所示的控制器1可以通过至少一种传感器获取空调所处室内空间的环境状态信息，并根据环境状态信息，生成相应的控制指令，进而根据空调所处室内空间当前的环境状态信息对应的控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水。

可选地，通过传感器获取的空调所处室内空间的环境状态信息包括但不限于如下至少之一：空气温度、空气湿度、空气质量指数、用户状态；其中，用户状态可以包括：在室内空间一个或多个用户的活动状态信息。

需要说明的是，上述根据空调所处室内空间的环境状态信息生成的控制指令包括但不限于如下至少之一：送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令、制热送风指令；其中，送风指令用于控制第一供水机组向风机盘管供水；除湿指令用于控制第二供水机组向除湿盘管供水；制冷指令用于控制第一供水机组和第二供水机组向冷热盘管供水；制热指令用于控制第一供水机组向冷热盘管供水。

具体地，控制器1根据空调所处室内空间当前的环境状态信息，生成相应的控制指令，包括但不限于如下至少一种情形：

第一种情形，如果空调所处室内空间的空气温度高于预设温度阈值，则生成制冷指令；

第二种情形，如果空调所处室内空间的空气温度低于预设温度阈值，则生成制热指令；

第三种情形，如果空调所处室内空间的空气湿度高于预设湿度阈值，则生成除湿指令；

第四种情形，如果空调所处室内空间的空气质量指数低于预设质量指数，则生成送风指令；

第五种情形，如果空调所处室内空间的空气温度高于预设温度阈值且空气质量指数低于预设质量指数，则生成制冷送风指令；

第六种情形，如果空调所处室内空间的空气温度低于预设温度阈值且空气质量指数高于预设质量指数，则生成制热送风指令。

可选地，可以通过空调上安装的摄像头采集空调所处室内空间内用户的活动状态信息，活动状态信息包括如下至少之一：睡眠状态、有人状态、无人状态；其中，不同的活动状态信息对应的控制指令的阈值不同。例如，在睡眠状态下，设定的温度阈值可以比正常情况下高一些。

作为一种可选的实施例，上述传感器包括但不限于如下一种或多种：湿度传感器，与控制器1通信，用于检测空调所处室内空间的空气温度；湿度传感器，与控制器1通信，用于检测空调所处室内空间的空气湿度；二氧化碳检测传感器，与控制器1通信，用于检测空调所处室内空间的空气中二氧化碳浓度；氧气检测传感器检测，与控制器1通信，用于空调所处室内空间的空气中氧气浓度；其中，空气中二氧化碳浓度和/或空气中氧气浓度用于确定空调所处室内空间的空气质量指数。

由上可知，在本申请上述实施例公开的方案，根据室内氧气含量或二氧化碳量决定是否开启新风系统(即启动第一冷水机组为风机盘管供水)；根据室内空间的空气湿度确定是否开启除湿模式(即启动第一冷水机组为风机盘管供水)，根据室内空间的空气温度确定是开启制冷模式(即启动第一冷水机组为风机盘管供冷水)还是制热模式(即启动第一冷水机组为风机盘管供热水)。可选地，本申请提供的辐射空调的供水控制系统还可以包括加湿单元，用于在室内空间的湿度比较低的情况下，进行加湿。

如图1所示，为了实现第一供水机组和/或第二供水机组向风机盘管5、除湿盘管4和冷热盘管3的供水量，在一种可选的实施例中，上述系统还可以包括：第一供水电磁阀6-1，位于第一供水机组2-1的出水口与风机盘管5的进水口之间，用于控制第一供水机组向风机盘管的供水量；第二供水电磁阀6-2，位于第一供水机组2-1的出水口与冷热盘管3的进水口之间，用于控制第一供水机组向风机盘管的供水量；第三供水电磁阀6-3，位于第二供水机组2-2的出水口与除湿盘管4的进水口之间，用于控制第一供水机组2-1向风机盘管5的供水量。

容易注意的是，通过控制第一供水电磁阀6-1、第二供水电磁阀6-2和第三供水电磁阀6-3的开度值，可以实现上述送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令对应的供水量。

作为一种可选的实施例，在基于空调所处室内空间当前环境状态对应的控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水的时候，可以采用人工智能技术确定第一供水机组和/或第二供水机组的供水量，具体地，可以基于预先训练得到的神经网络模型，根据空调所处室内空间的环境状态信息，确定相应控制指令的供水量；其中，神经网络模型为：

其中，t表示空调所处室内空间的空气温度，h表示空调所处室内空间的空气湿度，q表示空调所处室内空间的空气质量指数，u表示空调所处室内空间内一个或多个用户的用户状态；z1表示送风指令的供水量，z2表示除湿指令的供水量，z3表示制冷指令的供水量，z4表示制热指令的供水量，z5表示制冷送风指令的供水量，z6表示制热送风指令的供水量；w11、w21、w31、w41、w51、w61表示输入量t分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重，w12、w22、w32、w42、w52、w62表示输入量h分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重，w13、w23、w33、w43、w53、w63表示输入量q分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重，w14、w24、w34、w44、w54、w64表示输入量u分别在送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令下对应的权重；b1、b2、b3、b4、b5、b6分别表示送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令和制热送风指令对应的偏置，即输入量始终为1的权值。

通过上述实施例，采用人工智能对辐射空调的温度和湿度进行独立控制，不仅降低了凝露风险，而且增强了用户体验。

可选地，在基于预先训练得到的神经网络模型，根据空调所处室内空间的环境状态信息，确定相应控制指令的供水量之前，还可以通过如下损失函数训练得到神经网络模型的各个权值：

其中，γi为第i个样本对应的真实值，为第i个样本对应的预测值；n为样本的数量。

本申请的实施例还提供了一种辐射空调的供水控制方法，图2为本申请实施例提供的一种辐射空调的供水控制方法流程图，如图2所示，包括如下步骤：

步骤s201，获取空调所处室内空间的环境状态信息，其中，环境状态信息包括如下至少之一：空气温度、空气湿度、空气质量指数、用户状态；用户状态包括：在室内空间一个或多个用户的活动状态信息。

具体地，可以通过湿度传感器检测空调所处室内空间的空气温度；通过湿度传感器检测空调所处室内空间的空气湿度；通过二氧化碳检测传感器检测空调所处室内空间的空气中二氧化碳浓度；通过氧气检测传感器检测空调所处室内空间的空气中氧气浓度；根据空气中二氧化碳浓度和/或空气中氧气浓度可以确定空调所处室内空间的空气质量指数，以确定是否需要更换室内空气。

可选地，上述用户的活动状态信息包括但不限于睡眠状态、有人状态、无人状态；针对不同的活动状态信息，可以设定不同的控制条件。

步骤s202，根据环境状态信息，生成相应的控制指令。

具体地，上述控制指令可以包括但不限于如下至少之一：送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令、制热送风指令；其中，送风指令用于控制第一供水机组(高温供水机组)向风机盘管供水；除湿指令用于控制第二供水机组(低温供水机组)向除湿盘管供水；制冷指令用于控制第一供水机组和第二供水机组向冷热盘管供水；制热指令用于控制第一供水机组向冷热盘管供水。

步骤s203，基于控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水。

具体地，在根据空调所处室内空间当前的环境状态信息确定相应的控制指令后，可以控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、冷热盘管和除湿盘管供水，可选地，控制指令中可以包含根据当前环境状态信息确定相应控制指令对应的供水量。

本申请的实施例还提供了一种辐射空调的供水控制装置，该装置可以包括：获取单元、生成单元和控制单元。

其中，获取单元，用于获取空调所处室内空间的环境状态信息，其中，环境状态信息包括如下至少之一：空气温度、空气湿度、空气质量指数、用户状态；用户状态包括：在室内空间一个或多个用户的活动状态信息；生成单元，用于根据环境状态信息，生成相应的控制指令，其中，控制指令包括如下至少之一：送风指令、除湿指令、制冷指令、制热指令、制冷送风指令、制热送风指令；其中，送风指令用于控制第一供水机组向风机盘管供水；除湿指令用于控制第二供水机组向除湿盘管供水；制冷指令用于控制第一供水机组和第二供水机组向冷热盘管供水；制热指令用于控制第一供水机组向冷热盘管供水；第一供水机组用于供给第一温度的水；第二供水机组用于供给第二温度的水；第一温度高于第二温度；控制单元，用于基于控制指令，控制第一供水机组和/或第二供水机组为风机盘管、除湿盘管和冷热盘管供水。

此处需要说明的是，上述获取单元、生成单元和控制单元对应于方法实施例中的步骤s201至s203，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述方法实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。