【摘要】：隨著技術的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人們對于室內環(huán)境舒適度的要求越來越高。目前對室內環(huán)境舒適度的研究主要局限于暖通、空調等工程設備本身,未能充分考慮人體生理、心理等因素,空調溫度不隨人體體表溫度自動調整,導致了以下缺陷:(1)容易產生“空調病”;(2)造成了能源浪費。因此,需要對現有空調系統(tǒng)進行改進,以提高室內環(huán)境的舒適度,達到對空調舒適度個性化精準控制目的。針對現有空調系統(tǒng)存在的缺陷,本文結合人體體表溫度與所處的室內環(huán)境參數,利用可穿戴式設備和現有的空調設備,研究和開發(fā)了一種空調室內溫、濕度自適應調控系統(tǒng)。根據PMV指標(Predicted Mean Vote)、人體體表溫度和室內環(huán)境參數,建立了空調溫度的模糊控制模型,實驗證明了該模型的有效性;設計了“可穿戴式設備(智能手環(huán))+智能控制終端+傳統(tǒng)空調”的室內溫度的閉環(huán)控制系統(tǒng),采用了 AD14580、CC2640兩款32位、帶藍牙和紅外通信功能的ARM Cortex M系列藍牙芯片,分別作為智能手環(huán)與智能控制終端的主控芯片,以實現室內溫度調節(jié)系統(tǒng)的通訊。智能手環(huán)實時采集人體體表溫度;智能控制終端采集環(huán)境溫、濕度參數并完成溫、濕度的模糊控制,并實現與智能手環(huán)和傳統(tǒng)空調的通信。實驗測試結果表明,論文設計的基于可穿戴式設備的空調室內溫度調控系統(tǒng),能夠根據人的體表溫度和室內環(huán)境溫度,自動調節(jié)空調溫度,其誤差為±1℃,達到了設計目的,滿足了舒適度自適應調節(jié)的要求。
【圖文】：

隨著技術的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對于室內環(huán)境熱舒適逡逑度的要求越來越高�？照{是目前室內環(huán)境熱舒適度調節(jié)的主要設備，它通過遙控逡逑器設定目標溫度，啟動空調工作，如圖１－１所示。這種溫控方式簡單，但由于未逡逑能充分考慮人體生理、心理等因素，即不能根據人體的感受自動調節(jié)溫度，導致逡逑室內溫度不能達到最佳。智能空調雖然可以通過設置睡眠模式，以實現溫度逐漸逡逑變化，但仍然沒有根據人體參數（如體表溫度等）自適應控制溫度�，F有空調設逡逑備的這種缺陷將帶來如下問題：（１）導致能源浪費；（２）由于人們長期處在不逡逑隨人體參數改變的空調環(huán)境中，容易導致“空調病”，特別是對老人和小孩，這逡逑種現象尤為突出。逡逑邐邋邐１邐太熱逡逑ａ邐＿逡逑普通空調邐Ｓ１Ｉ冷邐感冒逡逑￣＾——１邐＿邋——逡逑太冷逡逑圖１－１普通空調控制系統(tǒng)逡逑目前建筑能耗占全球能源消耗的近４０％，其中暖通空調系統(tǒng)是建筑能耗的主逡逑要消費者ｎ’２］�？照{系統(tǒng)造成的能耗將導致耗電量的增加，而我國主要是燃煤供逡逑電，，每節(jié)約１度電，就相應節(jié)約了邋０．４千克標準煤，根據國家統(tǒng)計局的相關統(tǒng)計逡逑數據［３］

在工業(yè)潔凈空調系統(tǒng)中，溫濕度控制大多數采用定風量方式，其控制做法是：逡逑對于系統(tǒng)升溫、降溫、加濕和除濕四個過程，進行四個獨立的單回路控制［１７］。這逡逑種潔凈空調控制實現系統(tǒng)相應的熱補償或加濕補償，使得室內環(huán)境的溫濕度趨于逡逑設定定值，但存在溫濕度控制滯后問題。馬福采用模糊自適應ＰＩＤ＋ＳＭＩＴＨ預估逡逑的控制算法對潔凈空調系統(tǒng)進行了研究［１７１基本解決了空調溫濕度控制的滯后問逡逑題。逡逑傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)溫、濕度聯(lián)合處理是通過冷凝方式對室內環(huán)境空氣進行冷卻逡逑和除濕，這種方式對能源的浪費極大，難以適應實際室內環(huán)境熱濕比的變化，對逡逑室內熱舒適性造成影響，而且容易引發(fā)霉菌滋生，并通過空調系統(tǒng)傳播，造成室逡逑內空氣品質的下降［１８，１９］。針對研究傳統(tǒng)空調溫濕度調控的問題，清華大學江億院逡逑士提出一種新的空調調控溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ａｎｄ邋ｈｕｍｉｄｉｔｙ逡逑ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ａｉｒ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ邋ｓｙｓｔｅｍ，其簡稱為邋“ＴＨＩＣ”）［１９，２Ｑ］。該控制系統(tǒng)的逡逑
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB657.2

【參考文獻】

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本文編號：2630395