一种结构表面防结露温度调节系统及控制方法

文档序号:1886579 发布日期:2021-11-26 浏览:4次 >En<

阅读说明:本技术 一种结构表面防结露温度调节系统及控制方法 (Structural surface anti-condensation temperature adjusting system and control method ) 是由 那艳玲 张春雷 武世强 江崇旭 孙超 杨立新 索晓明 马振海 于 2021-10-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种结构表面防结露温度调节系统及控制方法,包括连接室内与室外的连接通道,连接通道内沿延伸方向依次设置若干调节空间,各个调节空间内均设置有温度调节组件,温度调节组件包括设置在调节空间上部的空调单元和设置在连接通道主体结构内的加热单元,加热单元和空调单元均与控制单元连接,控制单元还连接设置有监测装置。通过对调节系统的分区设置,使各单元组成的空间内形成温度梯度,达到舒适过渡的目的;通过对主体结构加热,以牺牲很少的热量为代价,保证结构表面不结露,特别是地面位置进行防结露设计后,可以避免因湿滑导致的乘客摔伤现象,同时避免了对设备、管线、支吊架的锈蚀。(The invention discloses a structural surface anti-condensation temperature adjusting system and a control method, which comprises a connecting channel for connecting indoor and outdoor, wherein a plurality of adjusting spaces are sequentially arranged in the connecting channel along the extension direction, a temperature adjusting assembly is arranged in each adjusting space, the temperature adjusting assembly comprises an air conditioning unit arranged at the upper part of the adjusting space and a heating unit arranged in a main body structure of the connecting channel, the heating unit and the air conditioning unit are both connected with a control unit, and the control unit is also connected with a monitoring device. Through the partition arrangement of the adjusting system, a temperature gradient is formed in a space formed by all units, and the purpose of comfortable transition is achieved; through heating the main structure, with the cost of sacrificing few heats, guarantee that the structure surface does not condense, especially after the ground position carries out the anti-condensation design, can avoid the passenger that leads to because of the wet and slippery phenomenon of tumble injury, avoided the corrosion to equipment, pipeline, a gallows simultaneously.)

一种结构表面防结露温度调节系统及控制方法

技术领域

本发明属于通风空调系统领域,尤其是涉及一种结构表面防结露温度调节系统及控制方法。

背景技术

我国地域辽阔,南北纬度跨度大,沿海到内陆纵深长,各地区气候差异大,对于夏季室外空气相对湿度高的城市,夏季某些时段在地铁车站出入口、铁路车站与室外直通的进出站通道、地下车库等建筑的结构内表面易发生结露现象,结构内表面结露给日常运营带来严重危害,当结露现象较轻时结构表面将形成水膜,导致结构表面潮湿发霉,影响空气品质,同时地面湿滑,工作人员及乘客易滑道摔伤形成安全隐患;当结露现象严重时发生持续结露,冷凝水不断滴落,导致电气设备短路,无法正常运转,加大运营维护人员触电的风险,同时潮湿环境易导致设备、管道、支吊架锈蚀加速,影响寿命并存在安全隐患。

从根本上解决结构表面结露问题,有两种方式,第一种是对空气进行除湿处理,使其露点温度低于结构表面温度,但由于以上结露区域与室外直接相通,自然风、站台屏蔽门漏风等因素导致始终存在室外空气侵入现象,无法隔断与外界联系,即使采用空气幕、除湿设备等作用也不明显;第二种方式是提高结构表面温度,比如对围护结构进行隔热处理一定程度减少了与周围土壤的传热,使夏季来临时建筑结构表面温度能够较快提升,减少结露现象,但此种方式也牺牲了地下结构在全年的蓄热蓄冷作用,且该方式并不能完全避免在某些严重潮湿天气的结露现象。

综上所诉,现有技术在处理与室外直接相通的建筑内结构表面结露问题上均有一定缺陷,且无法完全避免结露发生,因此需要我们设计出一种结构表面防结露温度调节系统及控制方法,来解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种结构表面防结露温度调节系统及控制方法,在夏季室外空气相对湿度高的城市,对于有直通室外出入口且未设置物理隔断的建筑,通过监测室内外环境及结构内温湿度数据,建立传热计算模型,在保留利用土壤和围护结构进行全年的蓄热蓄冷的前提下,彻底解决结构表面结露问题,同时控制建筑内空气温度湿度,防止潮湿空气造成设备管线损坏。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

一种结构表面防结露温湿度调节系统,包括连接室内与室外的连接通道,所述连接通道内沿延伸方向依次设置若干调节空间,各个所述调节空间内均设置有温度调节组件,所述温度调节组件包括设置在调节空间上部的空调单元和设置在连接通道主体结构内的加热单元,所述加热单元和所述空调单元均与控制单元连接,所述控制单元还连接设置有监测装置,所述监测装置包括室外温湿度传感器、通道温湿度传感器和主体结构温度传感器。

优选的,所述室外温湿度传感器设置在室外,用于监测室外温湿度数据,所述通道温湿度传感器与所述空调单元一一对应设置在连接通道内,用于监测室内环境温湿度以及主体结构表面温度,所述主体结构温度传感器与所述加热单元一一对应设置在所述连接通道的主体结构上,用于监测主体结构加热温度。

如此设置,能够精准收集多方数据,便于控制单元对结露情况进行精准判断与预测。

优选的,所述加热单元包括加热线缆,在所述连接通道主体结构上依次设置有防潮层、金属网层、找平层和装饰面层,所述加热线缆盘绕敷设在所述金属网层与所述找平层之间,在所述加热线缆之间的空隙中设置填充物。

如此设置,既能对加热线缆进行保护,又能很好的对结构表面进行加热,而且还能对室内进行装饰,使之更加美观。

优选的,所述空调单元为风机盘管或者分体多联式空调机组。

如此设置,便于控制且能利用空调单元制冷时会将空气中的水分析出的特性来对室内空气中的水分进行分离,达到了除湿的目的,实现了一机多用。

优选的,所述通道温湿度传感器设置在与所述连接通道主体结构顶部连接的吊顶上。

如此设置,能避免因吊顶的遮挡而导致测量不准确。

优选的,所述主体结构温度传感器与所述加热线缆一同敷设在所述金属网层与所述找平层之间在之间。

如此设置,能对主体结构的温度进行监控,便于控制单元对加热系统的加热功率与时间精确把控。

优选的,所述防潮层上还增设有隔热层。

如此设置,能有效将加热线缆产生的热量传导至结构表面,较少热量的逸散,较为节能。

优选的,所述加热线缆通过绑扎带固定在所述金属网上。

如此设置,便于对加热线缆进行固定,确保相邻加热线缆之间的距离相同,达到加热线缆的最大利用率。

一种结构表面防结露温湿度调节系统的控制方法,包括以下步骤:

S1、通过监测装置收集室内外环境温湿度信息和连接通道主体结构温度信息,并传输至控制单元,通过控制单元判断比较室内外温度数据;

S2.1、当室外环境温度未超过室内环境温度时,空调单元不开启;

S2.2、当室外环境温度超过室内环境温度时,控制单元控制空调单元启动,并在连接通道内形成温度阶梯;

S3、在S2.2的基础上控制单元会通过室外温湿度传感器获取所在区域室外温湿度实时数据,同时通过网络获取天气预报信息与当前日期信息,然后判断目前是否处于易结露时期或露点温度;

S3.1、当通过日期对比发现未处于易结露时期,加热单元不开启;

S3.2、当通过日期对比发现处于易结露时期,且通过天气预报信息与室外温湿度传感器、通道温湿度传感器收集到的温湿度信息进行比对后判断存在结露风险;

S4、控制单元会控制存在结露风险的调节空间内的加热单元在结露前进行加热,并通过主体结构温度传感器监测加热单元的加热温度,通过控制单元控制加热时间与加热功率,同时控制单元通过室内温度传感器对连接通道内表面温度进行监控,当连接通道内表面温度超过露点温度后表面结露风险消除,控制单元关闭对应调节空间内的加热单元并定时循环检查。

优选的,所述控制单元中还设置数据库,用于存储每次运行时的数据,并通过自学习优化控制逻辑。

如此设置,能不断对数据库进行优化,通过对每次运行数据的分析学习能提高防结露预测的准确性。

本发明具有的优点和积极效果是:

1、对空调单元的分区设置便于对温度的精确把控,使各单元组成的空间内形成温度梯度,达到舒适过渡的目的。

2、通过对环境温湿度的监测结合网络获取的区域环境露点预测数据,对连接通道内空气露点进行修正,根据不同调节空间的划分对各个调节空间内结露风险进行预测,提前对有结露风险的调节空间内的主体结构进行升温,将连接通道的主体结构表面温度加热至露点温度以上,以牺牲很少的热量为代价,保证结构表面不结露,特别是地面位置进行防结露设计后,可以避免因湿滑导致的乘客摔伤现象。

3、还能利用空调单元在降温过程中对空气中水分的凝结能力对连接通道内的空气进行除湿,防止因室内空气湿度过高而对设备、管线、支吊架造成锈蚀损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的防结露系统设备布置剖面示意图;

图2是本发明的加热系统及主体结构温度传感器布置示意图;

图3是本发明的调节单元及加热单元分布示意图;

图4是本发明加热系统控制流程示意图。

附图标记说明如下:

1、连接通道;2、调节空间;3、空调单元;4、加热单元;5、出入口地面厅;6、通道温湿度传感器;7、主体结构温度传感器;8、防潮层;9、金属网层;10、填充物;11、找平层;12、装饰面层;13、加热线缆;14、室外地面。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明:

实施例1

如图1-4所示,一种结构表面防结露温湿度调节系统,包括连接室内与室外的连接通道1,其特征在于:连接通道1内沿延伸方向依次设置若干调节空间2,各个调节空间2内均设置有温度调节组件,温度调节组件包括设置在调节空间2上部的空调单元3和设置在连接通道1主体结构内的加热单元4,加热单元4和空调单元3均与控制单元连接,控制单元还连接设置有监测装置,监测装置包括室外温湿度传感器、通道温湿度传感器6和主体结构温度传感器7。

室外温湿度传感器设置在室外,用于监测室外温湿度数据,通道温湿度传感器6与空调单元3一一对应设置在连接通道1内,用于监测室内环境温湿度以及主体结构表面温度,主体结构温度传感器7与加热单元4一一对应设置在连接通道1的主体结构内,用于监测加热单元4的加热温度,如此设置能够精准收集多方数据,便于控制单元对结露情况进行精准判断与预测。

如图1所示,加热单元4包括加热线缆13,在连接通道1主体结构上依次设置有防潮层8、金属网层9、找平层11和装饰面层12,加热线缆13盘绕敷设在金属网层9与找平层11之间,在加热线缆13之间的空隙中设置填充物10,如此设置既能对加热线缆13进行保护,又能很好的对结构表面进行加热,而且还能对室内进行装饰,使之更加美观。

而且由于结露并非伴随整个夏季,只是在某些潮湿的天气状况下发生,因此加热线缆13敷设的各层结构中,一般不含保温层,这样可以更多利用土壤和围护结构全年的蓄热蓄冷作用,在过渡季和夏季非加热时间段做为天然冷源,在冬季做为天然热源,调节室内空气温度,节约能耗。

空调单元3为风机盘管或者分体多联式空调机组,如此设置便于控制且能利用空调单元3制冷时会将空气中的水分析出的特性来对室内空气中的水分进行分离,达到了除湿的目的,实现了一机多用。

通道温湿度传感器6设置在与连接通道1主体结构顶部连接的吊顶上,如此设置能避免因吊顶的遮挡而导致测量不准确。

如图2所示,主体结构温度传感器7与加热线缆13一同敷设在金属网层9与找平层119之间在之间,如此设置能对连接通道1主体结构的温度进行监控,便于控制单元对加热单元4的加热功率与时间精确把控。

防潮层8上还增设有隔热层,如此设置能有效将加热线缆13产生的热量传导至结构表面,较少热量的逸散,较为节能。

加热线缆13通过绑扎带固定在金属网上,如此设置便于对加热线缆13进行固定,确保相邻加热线缆13之间的距离相同,达到加热线缆13的最大利用率。

如图4所示,一种结构表面防结露温湿度调节系统的控制方法,包括以下步骤:

S1、通过监测装置收集室内外环境温湿度信息和连接通道1主体结构温度信息,并传输至控制单元,通过控制单元判断比较室内外温度数据;

S2.1、当室外环境温度未超过室内环境温度时,空调单元3不开启;

S2.2、当室外环境温度超过室内环境温度时,控制单元控制空调单元3启动,并在连接通道1内形成温度阶梯;

S3、在S2.2的基础上控制单元会通过室外温湿度传感器获取所在区域室外温湿度实时数据,同时通过网络获取天气预报信息与当前日期信息,然后判断目前是否处于易结露时期或露点温度;

S3.1、当通过日期对比发现未处于易结露时期,加热单元4不开启;

S3.2、当通过日期对比发现处于易结露时期,且通过天气预报信息与室外温湿度传感器、通道温湿度传感器6收集到的温湿度信息进行比对后判断存在结露风险;

S4、控制单元会控制存在结露风险的调节空间2内的加热单元4在结露前进行加热,并通过主体结构温度传感器7监测加热单元4的加热温度,通过控制单元控制加热时间与加热功率,同时控制单元通过室内温度传感器对连接通道1内表面温度进行监控,当连接通道1内表面温度超过露点温度后表面结露风险消除,控制单元关闭对应调节空间2内的加热单元4并定时循环检查。

控制单元中还设置数据库,用于存储每次运行时的数据,并通过自学习优化控制逻辑,如此设置能不断对数据库进行优化,通过对每次运行数据的分析学习能提高防结露预测的准确性。

在本实施例中首先再连接室内与室外的连接通道1内部按照连接通道1的衍伸方向依次分为若干个调节空间2,在每个调节空间2内都安装设置有空调单元3和加热单元4,然后在每个调节空间2内的空调单元3周围对应安装通道温湿度传感器6,在每个调节空间2内的加热单元4附周围安装主体结构温度传感器7。

工作人员在启动系统后,控制单元会通过监控装置进行数据收集,然后将连接通道1两端的调节空间2内设置的通道温湿度传感器6收集到的数据进行比较,当与室外相邻的调节空间2内部温度不超过与室内相邻的调节空间2内部温度时,空调单元3不启动,当与室外相邻的调节空间2内部温度超过与室内相邻的调节空间2内部温度时,控制单元会控制空调单元3工作,空调单元3工作时会在控制单元的调配下使各调节空间2的温度从高到低依次形成温度阶梯,然后控制单元会将室外温湿度传感器收集到的室外实时温湿度数据与从网络获取的地区室外温湿度预报值和当前日期信息进行比较分析,如果当前日期不属于易结露日期,那么加热单元4则不启动,如果当前日期属于易结露日期,那么控制单元将对连接通道1内的各调节空间2内部环境温度与结露温度进行比较,当某一调节空间2内的实时温度低于露点温度时表明该调节空间2内存在结露风险,控制单元会控制对应调节空间2内的加热单元4启动,同时控制单元会通过设置在连接通道1主体结构内的主体结构温度传感器7对加热单元4的加热温度进行监控,并控制调节加热单元4的加热功率与加热时间,在加热单元4的加热线缆13加热过程中,调节单元还会通过对应调节空间2内设置的通道温湿度传感器6监测连接通道1内表面的当前温度,当收集到连接通道1内表面温度略高于相应调节空间2内结露温度1-2度后证明该调节空间2内的结露风险已经消除,此时相应调节空间2内的加热单元4会停止加热,空调单元3则持续工作,维持连接通道1内的温度阶梯。

在利用空调单元3对室内进行降温时,由于空调在降温时会在冷凝管的外壁析出水分,利用空调的这一特性,将各空调单元3制冷时析出的水分进行收集,实现了对室内环境进行除湿的目的,能有效防止潮湿的空气造成管线和设备的损坏。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

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