一种全宅AI微气候系统及其控制方法与流程

一种全宅ai微气候系统及其控制方法
技术领域
1.本发明属于温度控制技术领域，特别涉及一种全宅ai微气候系统及其控制方法。


背景技术：

2.随着我国国民经济的高速发展和人民的生活水平的不断提高，人们越来越倾向于温度适宜的工作或者睡眠的环境，而如何将温度控制在一定的范围，达到恒温的状态是现在常见的一个技术问题。
3.在专利号为“cn107300231b”、名称为“热泵机组及其控制方法和装置”的专利中，公开了一种热泵机组及其控制方法和装置，所述控制方法包括以下步骤：获取室外环境温度和热泵机组的运行模式；根据室外环境温度和热泵机组的运行模式获取变频水泵的初始流量，并控制变频水泵以初始流量进行输出；获取热泵机组的目标回水温度与实际回水温度之间的水温差值，并根据水温差值对变频压缩机的运行频率进行调节；在对变频压缩机的运行频率进行调节的过程中，判断热泵机组的进出水温差的绝对值是否大于预设值；如果是，则根据热泵机组的进出水温差的绝对值对变频水泵的输出进行调节，并停止对变频压缩机的运行频率进行调节。
4.上述专利中通过对热泵机组的目标回水温度和实际回水温度的调节仅能实现对热泵机组回水温度的调节和控制，难以保证房间温度的恒温调节，且房间的实际回水温度和设定的回水温度往往存在差异，难以调节和控制。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种全宅ai微气候系统，该系统通过检测房间的实际回水温度与设定的回水温度的差值，调节进水流量，实现对房间温度的恒温调节和控制。
6.本发明的另一个目的在于提供一种全宅ai微气候控制方法，该方法根据实际回水温度与设定回水温度的比较，保持实际回水温度与设定回水温度达到一致的水平，依次来保证房间的恒温控制。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
8.一种全宅ai微气候系统，其特征在于，该系统包括热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽、冷热辐射装置和智慧总控中心，所述热泵主机和水力混合枢纽分别与智慧协同缓冲水箱连通，所述水力混合枢纽包括进水端和出水端，所述冷热辐射装置的两端分别与进水端和出水端连通，所述出水端上设置有温控阀，所述温控阀、热泵主机、智慧协同缓冲水路和水力混合枢纽均与智慧总控中心电连接，所述进水端上设置有温度检测装置。通过热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽和冷热辐射装置的设置，以及冷热辐射装置与水力混合枢纽两端的连接和热泵主机与智慧协同缓冲水箱的连通，使水流从智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽到冷热辐射装置，再由冷热辐射装置的出口依次到水力混合枢纽和智慧协同缓冲水箱，使其形成冷热回流，通过在智慧协同缓冲水箱的进水端即冷热辐射
装置的出水端上设置温度检测装置，可实现冷热辐射装置的回水温度的检测，通过温控器可设置期望的温度，通过温控阀的调节，实现了回流中水流量的调节，进而实现对冷热辐射装置中水温的调节；增大热水流量，可提高冷热辐射装置的制热效果，增大冷水流量，可提高冷热辐射装置的制冷效果。通过在冷热辐射装置的出水口处对水温的检测，可实时和准确的获取到房间的温度与设定的温度的差异，便于准确的利用水流量对房间温度的调节。水力混合枢纽的设置，可增加冷暖辐射装置的使用寿命，防止因高温而造成有害气体的产生，增加冷暖辐射装置使用的舒适性。冷热辐射装置的出水口的温度即为冷热辐射装置的回水温度，也即水力混合枢纽的进水口的水温。
9.进一步地，所述水力混合枢纽和冷暖辐射装置之间还设置有水力输配中心，所述温控阀和温度检测装置分别设置在水力输配中心的两端。通过水力输配中心实现水力混合枢纽和冷暖辐射装置之间的水路流通和管控。
10.进一步地，所述温度检测装置包括回水温度探头。回水温度探头设置在水力混合枢纽的进入口，可实现对冷热辐射装置的出水的温度的准确检测，回水温度探头的设置，也方便放置在冷暖辐射装置的出水口处。
11.进一步地，该系统还包括智慧ai算法中心，所述热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽、温控阀和智慧总控中心均与智慧ai算法中心电连接。智慧ai算法中心用于完成数据处理。实现热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽和温控阀到智慧总控中心的数据处理和传递，以及智慧总控中心到热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽或者温控阀的数据处理和传递。
12.进一步地，该系统还包括智慧交互终端，所述智慧交互终端与智慧ai算法中心电连接。智慧交互终端的设置，使用户可利用智慧交互终端，实现对该系统中温度的控制，即温控阀的阀门开度大小的控制。
13.进一步地，该方法在制热模式时的具体步骤如下：
14.s1：通过温度检测装置获取冷热辐射装置的实际回水温度，将该实际回水温度与设定回水温度进行对比；
15.s2：当设定回水温度大于实际回水温度时，根据设定回水温度与实际回水温度的差值，设定一个固定的温控阀的阀门开度，然后进入s3，反之进入s6；
16.s3：该步骤为反馈调节模块，设定时间反馈机制，在指定时间后实际回水温度升高变化较小后，加大温控阀的阀门开度；
17.s4：循环s3，当设定回水温度与实际回水温度的差值在设定阀值区间内，则保持温控阀的阀门开度；反之，当设定回水温度大于实际回水温度，则进入s5，当设定回水温度小于实际回水温度，则进入s6；
18.s5：当实际回水温度不变或者呈下降趋势，则根据设定回水温度与实际回水温度的差值，相应增大温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度；
19.s6：当实际回水温度不变或者呈上升趋势，则根据设定回水温度与实际回水温度的差值，相应减小温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度。通过实际回水温度和设定回水温度的对比，利用温控阀阀门开度的调节，实现了进热水的流量的控制，实现对冷暖辐射装置中水流和其产生的热量的调节，在实际回水温度和设定回水温度达到接近后，可实现房间温度的恒温调节。
20.进一步地，该方法在制冷模式时的具体步骤如下：
21.s21：通过温度检测装置获取冷热辐射装置的实际回水温度，将该实际回水温度与设定回水温度进行对比；
22.s22：当实际回水温度大于设定回水温度时，根据实际回水温度与设定回水温度的差值，设定一个固定的温控阀的阀门开度，然后进入s23，反之进入s26；
23.s23：该步骤为反馈调节模块，设定时间反馈机制，在指定时间后实际回水温度下降变化较小后，加大温控阀的阀门开度；
24.s24：循环s23，当实际回水温度与设定回水温度的差值在设定阀值区间内，则保持温控阀的阀门开度；反之，当设定回水温度小于实际回水温度，则进入s25，当设定回水温度大于实际回水温度，则进入s26；
25.s25：当实际回水温度不变或者呈上升趋势，则根据实际回水温度与设定回水温度的差值，相应增大温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度；
26.s26：当实际回水温度不变或者呈下降趋势，则根据设定回水温度与实际回水温度的差值，相应减小温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度。通过实际回水温度和设定回水温度的对比，利用温控阀阀门开度的调节，实现了进冷水的流量的控制，实现对冷暖辐射装置中水流和其产生的冷温的调节，在实际回水温度和设定回水温度达到接近后，可实现房间温度的恒温调节。
27.进一步地，该方法的时间反馈机制的反馈时间为10分钟。
28.进一步地，该方法中设置的阀值区间的绝对值为0
‑
0.4。当实际回水温度与设定回水温度的差值保持在阀值区间后，可理解为设定回水温度与实际回水温度实际上区别不大。
29.进一步地，该方法中还设置有超时处理机制，当设定回水温度与实际回水温度的差值在设定的阀值区间内，且保持时间在20分钟，则不需要对温控阀的阀门开度进行调节，反之根据制冷或者制热模式以及实际回水温度与设定回水温度的差值，增大或者减小温控阀的阀门开度。通过超时处理机制的设置，在满足条件后，可说明房间温度达到恒温状态，保持温控阀的阀门开度即可。
30.本发明通过温控阀的阀门开度的大小变化对冷暖辐射装置中水流量的影响，通过调节温控阀的阀门开度的大小，实现冷暖辐射装置的水温的调节，即热水流量越高，则冷暖辐射装置的产生的温度越高，冷水流量越高，则冷暖辐射装置的产生的温度越低。
31.通过在冷暖辐射装置的出水口处设置温度检测装置，获取冷暖辐射装置实际回水温度，利用该实际回水温度与设定回水温度进行对比，通过比较后得出的差值，判断出室内温度是否为期望的温度，以及实际回水温度是否大于设定的回水温度，并根据制冷或者制热的需求，加大或者减少温控阀的阀门开度，对水的流量进行调节，进而获取到实际回水温度与设定回水温度相同时的温控阀的阀门开度，保持该阀门开度实现对房间温度的恒温调节。
附图说明
32.图1是本发明的结构示意图。
33.图2是图1中a部分的局部放大图。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.参照图1
‑
2所示，为本发明的一种全宅ai微气候系统，该系统包括热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽、冷热辐射装置和智慧总控中心，所述热泵主机和水力混合枢纽分别与智慧协同缓冲水箱连通，所述水力混合枢纽包括进水端和出水端，所述冷热辐射装置的两端分别与进水端和出水端连通，所述出水端上设置有温控阀，所述温控阀、热泵主机、智慧协同缓冲水路和水力混合枢纽均与智慧总控中心电连接，所述进水端上设置有温度检测装置。通过热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽和冷热辐射装置的设置，以及冷热辐射装置与水力混合枢纽两端的连接和热泵主机与智慧协同缓冲水箱的连通，使水流从智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽到冷热辐射装置，再由冷热辐射装置的出口依次到水力混合枢纽和智慧协同缓冲水箱，使其形成冷热回流，如图1中箭头所示方向，通过在智慧协同缓冲水箱的进水端即冷热辐射装置的出水端上设置温度检测装置，可实现冷热辐射装置的回水温度的检测，通过温控器可设置期望的温度，通过温控阀的调节，实现了回流中水流量的调节，进而实现对冷热辐射装置中水温的调节；增大热水流量，可提高冷热辐射装置的制热效果，增大冷水流量，可提高冷热辐射装置的制冷效果。通过在冷热辐射装置的出水口处对水温的检测，可实时和准确的获取到房间的温度与设定的温度的差异，便于准确的利用水流量对房间温度的调节。水力混合枢纽的设置，可增加冷暖辐射装置的使用寿命，防止因高温而造成有害气体的产生，增加冷暖辐射装置使用的舒适性。冷热辐射装置的出水口的温度即为冷热辐射装置的回水温度，也即水力混合枢纽的进水口的水温。
36.其中，所述水力混合枢纽和冷暖辐射装置之间还设置有水力输配中心，所述温控阀和温度检测装置分别设置在水力输配中心的两端。通过水力输配中心实现水力混合枢纽和冷暖辐射装置之间的水路流通和管控。
37.其中，所述温度检测装置包括回水温度探头。回水温度探头设置在水力混合枢纽的进入口，可实现对冷热辐射装置的出水的温度的准确检测，回水温度探头的设置，也方便放置在冷暖辐射装置的出水口处。
38.其中，进一步地，该系统还包括智慧ai算法中心，所述热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽、温控阀和智慧总控中心均与智慧ai算法中心电连接。智慧ai算法中心用于完成数据处理。实现热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽和温控阀到智慧总控中心的数据处理和传递，以及智慧总控中心到热泵主机、智慧协同缓冲水箱、水力混合枢纽或者温控阀的数据处理和传递。
39.其中，该系统还包括智慧交互终端，所述智慧交互终端与智慧ai算法中心电连接。智慧交互终端的设置，使用户可利用智慧交互终端，实现对该系统中温度的控制，即温控阀的阀门开度大小的控制。
40.其中，该方法在制热模式时的具体步骤如下：
41.s1：通过温度检测装置获取冷热辐射装置的实际回水温度，将该实际回水温度与设定回水温度进行对比；
42.s2：当设定回水温度大于实际回水温度时，根据设定回水温度与实际回水温度的
差值，设定一个固定的温控阀的阀门开度，然后进入s3，反之进入s6；
43.s3：该步骤为反馈调节模块，设定时间反馈机制，在指定时间后实际回水温度升高变化较小后，加大温控阀的阀门开度；
44.s4：循环s3，当设定回水温度与实际回水温度的差值在设定阀值区间内，则保持温控阀的阀门开度；反之，当设定回水温度大于实际回水温度，则进入s5，当设定回水温度小于实际回水温度，则进入s6；
45.s5：当实际回水温度不变或者呈下降趋势，则根据设定回水温度与实际回水温度的差值，相应增大温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度；
46.s6：当实际回水温度不变或者呈上升趋势，则根据设定回水温度与实际回水温度的差值，相应减小温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度。通过实际回水温度和设定回水温度的对比，利用温控阀阀门开度的调节，实现了进热水的流量的控制，实现对冷暖辐射装置中水流和其产生的热量的调节，在实际回水温度和设定回水温度达到接近后，可实现房间温度的恒温调节。
47.其中，该方法在制冷模式时的具体步骤如下：
48.s21：通过温度检测装置获取冷热辐射装置的实际回水温度，将该实际回水温度与设定回水温度进行对比；
49.s22：当实际回水温度大于设定回水温度时，根据实际回水温度与设定回水温度的差值，设定一个固定的温控阀的阀门开度，然后进入s23，反之进入s26；
50.s23：该步骤为反馈调节模块，设定时间反馈机制，在指定时间后实际回水温度下降变化较小后，加大温控阀的阀门开度；
51.s24：循环s23，当实际回水温度与设定回水温度的差值在设定阀值区间内，则保持温控阀的阀门开度；反之，当设定回水温度小于实际回水温度，则进入s25，当设定回水温度大于实际回水温度，则进入s26；
52.s25：当实际回水温度不变或者呈上升趋势，则根据实际回水温度与设定回水温度的差值，相应增大温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度；
53.s26：当实际回水温度不变或者呈下降趋势，则根据设定回水温度与实际回水温度的差值，相应减小温控阀的阀门开度，反之，则暂时保持温控阀的阀门开度。通过实际回水温度和设定回水温度的对比，利用温控阀阀门开度的调节，实现了进冷水的流量的控制，实现对冷暖辐射装置中水流和其产生的冷温的调节，在实际回水温度和设定回水温度达到接近后，可实现房间温度的恒温调节。
54.其中，该方法的时间反馈机制的反馈时间为10分钟。
55.其中，该方法中设置的阀值区间的绝对值为0
‑
0.4。当实际回水温度与设定回水温度的差值保持在阀值区间后，可理解为设定回水温度与实际回水温度实际上区别不大。
56.其中，该方法中还设置有超时处理机制，当设定回水温度与实际回水温度的差值在设定的阀值区间内，且保持时间在20分钟，则不需要对温控阀的阀门开度进行调节，反之根据制冷或者制热模式以及实际回水温度与设定回水温度的差值，增大或者减小温控阀的阀门开度。通过超时处理机制的设置，在满足条件后，可说明房间温度达到恒温状态，保持温控阀的阀门开度即可。
57.房间温度控制分制冷制热两种情况：
58.一、制热模式：
59.温度控制分两个阶段
60.第一阶段：上电/更改设定回水温度模式：
61.(1)如果设定回水温度大于当前回水温度：
62.根据设定回水温度与当前回水温度的差值(设定回水温度
‑
当前回水温度>0)大小，给一个固定的阀门开度，然后进入反馈调节模式；
63.反馈调节模式：设置10分钟反馈，如果10分钟温度没有升高，加大阀门开度；
64.(2)如果当前回水温度与设定回水温度相差不大(说明温度已经升上来)，关闭阀门，学习当前回水温度为最近节点温度，然后跳转到第二阶段正常模式。
65.第二阶段正常模式：
66.检测最近节点回水温度跟当前回水温度差值，小于0.4度不做处理。
67.大于等于0.4摄氏度，保存当前回水温度为最近节点温度，并且按以下规则调节阀门：
68.(a)如果设定回水温度大于当前回水温度，且温度是下降趋势，按以下规则调节阀门：
69.根据设定回水温度与当前回水温度的差值(设定回水温度
‑
当前回水温度>0)大小，增大相应的阀门开度；
70.(b)如果当前回水温度大于设定回水温度，且温度是升高趋势，按以下规则调节阀门：
71.根据当前回水温度与设定回水温度的差值(当前回水温度
‑
设定回水温度>0)大小，减小相应的阀门开度。
72.超时处理：
73.如果20分钟内变化不超过0.4摄氏度，不做处理
74.如果设定回水温度比当前回水温度高，增加阀门开度；
75.如果当前回水温度比设定回水温度高，减小阀门开度。
76.二、制冷模式：
77.温度控制分两个阶段
78.第一阶段：上电/更改设定回水温度模式：
79.(1)如果当前回水温度大于设定回水温度：
80.根据当前回水温度与设定回水温度的差值(当前回水温度
‑
设定回水温度>0)大小，给一个固定的阀门开度，然后进入反馈调节模式；
81.反馈调节模式：设置10分钟反馈，如果10分钟温度没有下降，则增大阀门开度；
82.(2)如果当前回水温度与设定回水温度相差不大(说明温度已经降下来)，关闭阀门，学习当前回水温度为最近节点温度，然后跳转到第二阶段正常模式。
83.第二阶段正常模式：
84.检测最近节点回水温度跟当前回水温度差值，小于0.4度不做处理。
85.大于等于0.4摄氏度，保存当前回水温度为最近节点温度，并且按以下规则调节阀门：
86.(a)如果当前回水温度大于设定回水温度，且温度是升高趋势，按以下规则调节阀
门：
87.根据当前回水温度与设定回水温度的差值(当前回水温度
‑
设定回水温度>0)大小，增大相应的阀门开度；
88.(b)如果设定回水温度大于当前回水温度，且温度是下降趋势，按以下规则调节阀门；
89.根据设定回水温度与当前回水温度的差值(设定回水温度
‑
当前回水温度>0)大小，减小相应的阀门开度。
90.超时处理：
91.如果20分钟内变化不超过0.4摄氏度，
92.如果当前回水温度比设定回水温度高，增加阀门开度；
93.如果设定回水温度比当前回水温度高，减小阀门开度。
94.在本实施例中，智慧交互终端通过智慧ai算法中心与每个对应的温控阀通讯连接，房间用户可以通过智慧交互终端设定期望的房间温度，智慧总控中心根据实际回水温度与设定回水温度的差值，自动调节温控阀的阀门开度，实现房间温度的调节，在实际回水温度与设定回水温度相同时，保持该温控阀的阀门开度，实现房间的恒温的调节。
95.在本实施例中，通过智慧总控中心可以直观的观察到每个房间的温度数据。并通过该智慧总控中心可实现对每个房间的温度数据的直接调节。
96.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。