技术领域
[0001] 本发明涉及一种适用于光电建筑内实现智能自然通风的控制方法和系统,属于建筑智能化与生态环保领域。
相关背景技术
[0002] 建筑建造及运行过程的碳排放占到全社会碳排放总量的近40%;未来随着我国建筑面积进一步增加、建筑服务保障水平进一步提升,建筑领域的碳排放总量、占比等仍将进一步上升。在双碳目标下,建筑领域面临着越来越大的减碳压力,亟需寻求适宜的低碳化技术路径。
[0003] 寻求建筑领域的低碳技术路径、构建适应双碳目标要求的低碳建筑能源系统,对实现全社会的双碳目标具有重要意义。另一方面,碳中和目标驱动能源结构的变革,未来电力系统将由可再生能源占主导地位,我国光电建筑的发展现处于快速上升期,光电建筑是光伏发电系统与建筑物功能及外观协调的有机结合,是低碳建筑和零能耗建筑发展的必然。
[0004] 在常规建筑中,现有的通风系统难以个性化满足人员需求,同时对能源的依赖较大,不符合低碳化技术的发展趋势。因此,本发明致力于解决这一问题,通过光电能源整合和智能控制,实现光电建筑内部的自然通风。
具体实施方式
[0038] 下面结合实施例和附图针对本发明做进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。
[0039] 实施例1——以海南某光电建筑的自然通风控制为例
[0040] 本实施例公开一种光电建筑自然通风智能控制方法和系统,包括光电能源系统、自然通风装置、监控系统。
[0041] 参见图3,所述光电能源系统,包括18块550W光伏组件、3个3.2kW太阳能控制器、4个5kWh电池、1台AC220V/DC24V变压器、1台DC48V/DC24V变压器。所述光伏组件均固定安装在建筑屋顶。所述光伏组件输出DC80V~DC100V直流线路至太阳能控制器输入端。所述太阳能控制器输出额定DC57.6V直流线路至电池。所述电池输出DC48V直流电经DC48V/DC24V直流变压器输出DC24V直流电供给自然通风装置。另外在室外光照强度不足,储能装置剩余电量不足10%的情况下,可自动或手动切换至市电供电,此时经AC220V/DC24V变压器后供直流电给自然通风装置。
[0042] 所述自然通风装置包括12套上悬窗、12个开窗器。所述开窗器固定安装在上悬窗的窗框上,通过直流电驱动上悬窗可将开启扇打开和关闭。
[0043] 所述监控系统包括1台服务器、1套软件平台、1台物联网控制器、1台室外环境检测仪、12台室内环境检测仪、12个开窗就地控制盒。所述室外环境检测仪安装于室外且有防风雨罩。所述物联网控制器安装于控制柜内,控制柜室内靠墙安装。所述室内环境监测仪平放在室内工作人员办公桌上。所述软件平台安装在服务器上,可以通过任一内网电脑输入内网网址WEB访问。所述物联网控制器经网络与软件平台通讯。室外和室内环境检测仪经无线网络连接至软件平台。软件平台接收环境检测数据后,根据预设的算法计算出当前状态是否需要自然通风,并输出控制信号至开窗就地控制盒,若开窗就地控制盒处于“自动”状态,则远程控制其开启或关闭,处于“手动”状态则由人员决定现场控制其开启或关闭。室内外环境参数及开窗控制状态参数显示在软件平台上。
[0044] 软件平台通过通讯获取太阳能控制器、电池、室内外环境检测仪当前的运行和监测数据。其中,所述监测数据包括光伏板输出功率、储能装置剩余容量SOC、室外温度、室外相对湿度、室外PM2.5浓度、室内温度、室内相对湿度、室内PM2.5浓度、室内CO2浓度、室内tVOC浓度、室内开窗就地控制盒手自动状态等;
[0045] 所述控制方法如下:若室内开窗就地控制盒上“手自动开关”处于“手动”状态下,系统采集开窗就地控制盒上“开窗按钮”和“关窗按钮”反馈的人员自主开关窗户的行为习惯(开和关动作反馈)。若室内开窗就地控制盒上“手自动开关”处于“自动”状态下,若室内tVOC浓度大于室内tVOC浓度限值,则开启窗户;否则若室内CO2浓度大于室内CO2浓度限值,则开启窗户;否则若室内PM2.5浓度大于室内PM2.5浓度限值,则开启窗户;否则若室内温度大于室外温度加上室内外温差限值,则开启窗户;否则根据深度学习模块中深神经网络算法深度学习室内外环境、光电能源状况及人员开窗需求习惯历史数据,自动给出目前室内外环境条件下的人员开窗需求习惯,确定自然通风窗自动开启或关闭。同时在软件平台上实时调整控制策略,合理设置环境参数限值死区,适应季节性、气候性及人员需求的变化。