技術(shù)特征：

1.一種封閉室內(nèi)的空氣品質(zhì)和溫度智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于包括：新風(fēng)品質(zhì)預(yù)處理單元、室內(nèi)檢測單元、室內(nèi)新風(fēng)控制單元和智能控制單元，其中：

新風(fēng)品質(zhì)預(yù)處理單元包括顆粒物過濾器(1)和小型電除塵系統(tǒng)(2)；小型電除塵系統(tǒng)(2)和顆粒物過濾器(1)通過第四電腔閥門(14)和管道連接，小型電除塵系統(tǒng)(2)在新風(fēng)流向方向管道上設(shè)有第三電控閥門(13)，新風(fēng)流向方向的管道上設(shè)有第一電控閥門(11)，所述第一電控閥門(11)通過管道連接第二電控閥門(12)；所述第二電控閥門(12)位于第四電控閥門(14)與顆粒物過濾器(1)之間；

室內(nèi)檢測單元包括：CO₂濃度檢測器(3)、甲醛濃度檢測器(4)、室內(nèi)溫度檢測器(5)和室內(nèi)紅外輻射強度檢測器(6)；

室內(nèi)新風(fēng)控制單元包括：新風(fēng)流量控制器(7)和新風(fēng)溫度控制器(8)；

智能控制單元包括：數(shù)據(jù)處理器(9)和智能控制終端(10)；

新風(fēng)品質(zhì)預(yù)處理單元和室內(nèi)新風(fēng)控制單元位于送風(fēng)口前端，對外界空氣進行處理、調(diào)節(jié)后再由送風(fēng)口送入室內(nèi)，送風(fēng)口位于室內(nèi)墻面的上部；室內(nèi)檢測單元位于室內(nèi)墻面上，分布位置與數(shù)量可根據(jù)房間大小進行調(diào)整；智能控制單元的智能控制終端(10)分為兩類：一類為室內(nèi)墻面上的固定式控制終端，另一類為移動式控制終端，二者功能相同，數(shù)據(jù)處理器(9)位于固定式控制終端內(nèi)部；

數(shù)據(jù)處理器(9)和智能控制終端(10)之間由互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接，CO₂濃度檢測器(3)、甲醛濃度檢測器(4)、室內(nèi)溫度檢測器(5)和室內(nèi)紅外輻射強度檢測器(6)分別與數(shù)據(jù)處理器(9)連接，檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器(9)，智能控制終端(10)分別與顆粒物過濾器(1)、小型電除塵系統(tǒng)(2)、新風(fēng)流量控制器(7)和新風(fēng)溫度控制器(8)連接；CO₂濃度檢測器(3)、甲醛濃度檢測器(4)、室內(nèi)溫度檢測器(5)和室內(nèi)紅外輻射強度檢測器(6)分別檢測CO₂濃度、甲醛濃度、室內(nèi)溫度和室內(nèi)紅外輻射強度，將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器(9)，經(jīng)過計算，將計算結(jié)果傳輸?shù)街悄芸刂平K端(10)，智能控制終端(10)與新風(fēng)品質(zhì)預(yù)處理單元、室內(nèi)新風(fēng)控制單元連接，可以自動或者手動控制新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及對新風(fēng)的風(fēng)量和溫度進行調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作狀態(tài)分為三種，分別為：檢測工作狀態(tài)、正常工作狀態(tài)1和正常工作狀態(tài)2；其中：檢測工作狀態(tài)是系統(tǒng)最初運行的工作狀態(tài)，正常工作狀態(tài)1是保持室內(nèi)新風(fēng)流量和溫度的工作狀態(tài)，正常工作狀態(tài)2是及時調(diào)節(jié)室內(nèi)新風(fēng)流量和溫度的工作狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于新風(fēng)品質(zhì)預(yù)處理單元位于室內(nèi)新風(fēng)控制單元的前部，當(dāng)室外PM_2.5或PM₁₀的24小時平均濃度值小于等于35ug/m³時，只運行顆粒物過濾器(1)，當(dāng)室外PM_2.5或PM₁₀的24小時平均濃度值大于35ug/m³或遇到霧霾極端天氣時，除了運行顆粒物過濾器(1)，還加開小型電除塵系統(tǒng)(2)。

4.一種如權(quán)利要求2所述的封閉室內(nèi)的空氣品質(zhì)和溫度智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)首先設(shè)定系統(tǒng)自動開啟的時間，或人為通過遠程控制終端手動開啟系統(tǒng)；

(2)系統(tǒng)開啟后，先運行檢測工作狀態(tài)，檢測工作狀態(tài)下首先檢測室內(nèi)的溫度，CO₂濃度和甲醛濃度；將檢測數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)處理器(9)進行計算，得到要達到室內(nèi)目標(biāo)空氣品質(zhì)所需的新風(fēng)流量和室內(nèi)目標(biāo)溫度所需新風(fēng)溫度，用t時間將室內(nèi)空氣品質(zhì)和溫度調(diào)節(jié)完成，其中最終的新風(fēng)流量取：①計算得到的調(diào)節(jié)CO₂濃度所需新風(fēng)流量、②計算得到的調(diào)節(jié)甲醛濃度所需新風(fēng)流量二者的最大值；然后開始執(zhí)行正常工作狀態(tài)1；

(3)執(zhí)行正常工作狀態(tài)1時，輸入房間內(nèi)固定的人員數(shù)量和綠色植物的數(shù)量，計算出要保持室內(nèi)目標(biāo)CO₂和甲醛濃度的新風(fēng)流量，最終的新風(fēng)流量?。孩儆嬎愕玫降谋３諧O₂濃度所需新風(fēng)流量、②計算得到的保持甲醛濃度所需新風(fēng)流量、③國家標(biāo)準(zhǔn)要求室內(nèi)人員最低換氣流量三者的最大值；正常工作狀態(tài)1下新風(fēng)的溫度為設(shè)定的室內(nèi)目標(biāo)溫度；

(4)在執(zhí)行正常工作狀態(tài)1時，利用紅外輻射強度射檢測器(6)檢測室內(nèi)哪一區(qū)域內(nèi)人員數(shù)量較多，利用多個均勻分散的送風(fēng)口，根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)紅外輻射強度的比例調(diào)節(jié)不同區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)量，保證室內(nèi)空氣品質(zhì)和溫度的均勻分布；

(5)在執(zhí)行正常工作狀態(tài)1時，CO₂濃度檢測器(3)、甲醛濃度檢測器(4)、室內(nèi)溫度檢測器(5)每30min運行檢測一次；當(dāng)室內(nèi)溫度高于或者低于設(shè)定的室內(nèi)目標(biāo)溫度1℃，或者CO₂濃度、甲醛濃度檢測結(jié)果超過目標(biāo)值10％時，運行正常工作狀態(tài)2，計算得到新的新風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量和送風(fēng)溫度，用1min的時間調(diào)節(jié)完成，其中最終的新風(fēng)流量?。孩儆嬎愕玫降恼{(diào)節(jié)CO₂濃度所需新風(fēng)流量、②計算得到的調(diào)節(jié)甲醛濃度所需新風(fēng)流量、③國家標(biāo)準(zhǔn)要求室內(nèi)人員最低換氣流量三者的最大值；若沒有超過目標(biāo)值，則不改變送風(fēng)量和送風(fēng)溫度；完成后繼續(xù)執(zhí)行正常工作狀態(tài)1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：室內(nèi)CO₂濃度目標(biāo)值為1000ppm＝1964mg/m³，可以人為修改為更低數(shù)值；室內(nèi)甲醛濃度目標(biāo)值為國家標(biāo)準(zhǔn)值，0.1mg/m³，可以人為修改為更低數(shù)值；默認檢測工作狀態(tài)下調(diào)節(jié)時間t＝10min，可以人為修改為更低數(shù)值；具體計算時所需要的運算模型如下：

(1)CO₂濃度計算模型

①檢測工作狀態(tài)下t時間內(nèi)達到室內(nèi)目標(biāo)CO₂濃度所需要的新風(fēng)量(m³/min)

$Q_{{\mathrm{CO}}_2,N,\det }=\frac{V\×(C_{{\mathrm{CO}}_2,\det }-C_{{\mathrm{CO}}_2,tar})}{t\×(C_{{\mathrm{CO}}_2,tar}-C_{{\mathrm{CO}}_2,out})}$

上述公式中：V(m³)為室內(nèi)體積；

t(min)達到室內(nèi)目標(biāo)濃度所需的時間；

(mg/m³)為檢測開始時室內(nèi)CO₂濃度；

(mg/m³)為要求的室內(nèi)目標(biāo)CO₂濃度；

(mg/m³)為室外新風(fēng)CO₂濃度；

②正常工作狀態(tài)1下為滿足室內(nèi)目標(biāo)CO₂濃度所需要的新風(fēng)量(m³/min)

$Q_{{\mathrm{CO}}_2,N,{\mathrm{work}}_1}=\frac{n\×m_{{\mathrm{CO}}_2,hum}+S\×m_{{\mathrm{CO}}_2,pla}}{C_{{\mathrm{CO}}_2,tar}-C_{{\mathrm{CO}}_2,out}}$

上述公式中：n為室內(nèi)固定或常住人數(shù)；

S(m²)為室內(nèi)綠色植物面積；

(mg/min)為一個人由于呼吸每分鐘排出的CO₂的質(zhì)量；

(mg/min·m²)為每平方米綠色植物由于光合作用或者呼吸作用每分鐘吸收或釋放的CO₂質(zhì)量，吸收為負值，釋放為正值；

③正常工作狀態(tài)2調(diào)整室內(nèi)CO₂濃度所需要的新風(fēng)量(m³/min)

$Q_{{\mathrm{CO}}_2,N,{\mathrm{work}}_2}=\frac{V\×(C_{{\mathrm{CO}}_2,in}-C_{{\mathrm{CO}}_2,tar})}{C_{{\mathrm{CO}}_2,tar}-C_{{\mathrm{CO}}_2,out}}$

上述公式中：(mg/m³)為CO₂濃度檢測器(3)檢測的室內(nèi)CO₂濃度；

(2)甲醛濃度計算模型

①檢測工作狀態(tài)下t時間內(nèi)滿足室內(nèi)目標(biāo)甲醛濃度所需要的新風(fēng)量Q_met,N,det(m³/min)

由于室外甲醛含量很低，我們認為C_met,out＝0mg/m³

$Q_{met,N,\det }=\frac{V\×(C_{met,\det }-C_{met,tar})}{t\×C_{met,tar}}$

上述公式中：C_met,det(mg/m³)為檢測開始時室內(nèi)甲醛濃度；

C_met,tar(mg/m³)為要求的室內(nèi)目標(biāo)甲醛濃度；

②正常工作狀態(tài)1下為滿足室內(nèi)目標(biāo)甲醛濃度所需要的新風(fēng)量(m³/min)

$Q_{met,N,{\mathrm{work}}_1}=\frac{V\×(C_x-C_{met,tar})}{C_{met,tar}}$

上述公式中：Cx(mg/m³)為在不同溫度時，室內(nèi)甲醛的濃度；與溫度的關(guān)系式如下：

C_x＝alnT+b

T(℃)為室內(nèi)溫度；a，b為兩個與初始甲醛濃度相關(guān)的參數(shù)，規(guī)定初始甲醛濃度為C_met,det(mg/m³)；

C_met,in(mg/m³)abC_met,in≤0.050.004570.007610.05＜C_met,in≤0.070.007610.016720.07＜C_met,in≤0.110.010650.022830.11＜C_met,in≤0.150.022830.036530.15＜C_met,in≤0.190.045660.08676C_met,in＞0.190.063930.11263

③正常工作狀態(tài)2下調(diào)整室內(nèi)甲醛濃度所需要的新風(fēng)量(m³/min)

$Q_{met,N,{\mathrm{work}}_2}=\frac{V\×(C_{met,in}-C_{met,tar})}{C_{met,tar}}$

上述公式中：C_met,in(mg/m³)為甲醛濃度檢測器(4)檢測的室內(nèi)甲醛的濃度；

(3)溫度計算模型

①檢測工作狀態(tài)下t時間內(nèi)滿足室內(nèi)目標(biāo)溫度所需要的新風(fēng)的溫度T_N,det (K)

$\left\{\begin{array}{c}V\×{\mathrm{\ρ}}_{T,\det }\×c\×\left(\right|T_{tar}-T_{\det }\left|\right)=Q_{T,N,\det }\×t\×{\mathrm{\ρ}}_{T,N,\det }\×c\×\left(\right|T_{N,\det }-T_{tar}\left|\right)\\ {\mathrm{\ρ}}_{T,N,\det }=\frac{P\×M_{air}}{R\×T_{N,\det }}\end{array}\right.$

通過解方程組得到T_N,det；

上述公式中：T_det(K)為最初檢測到的室內(nèi)的溫度；

T_tar(K)為設(shè)置的室內(nèi)目標(biāo)溫度；

ρ_T,det(kg/m³)為T_det下空氣的密度；

ρ_T,N,det(kg/m³)為T_N,det下空氣的密度；

c(kJ/kg·K)為空氣的比熱；

P(Pa)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；

M_air(g/mol)為空氣的摩爾質(zhì)量；

R為常數(shù)，取8.314；

Q_T,N,det為檢測工作狀態(tài)下新風(fēng)的流量(m³/min)，

②正常工作狀態(tài)2下調(diào)整室內(nèi)溫度所需要的新風(fēng)的溫度T_N,work2(K)

$\left\{\begin{array}{c}V\×{\mathrm{\ρ}}_{T,in}\×c\left(\right|T_{tar}-T_{in}\left|\right)=Q_{T,N,work2}\×{\mathrm{\ρ}}_{T,N,work2}\×c\×\left(\right|T_{N,work2}-T_{tar}\left|\right)\\ {\mathrm{\ρ}}_{T,N,work2}=\frac{P\×M_{air}}{R\×T_{N,work2}}\end{array}\right.$

通過解方程組得到T_N,work2；

上述公式中：T_in(℃)為檢測到的室內(nèi)溫度；

ρ_T,in(kg/m³)為檢測到的室內(nèi)溫度下的空氣的密度；

ρ_T,N,work2(kg/m³)為T_N,work2溫度下的空氣密度；

Q_T,N,work2為該調(diào)節(jié)下的新風(fēng)的流量(m³/min)，若同時CO₂濃度或甲醛濃度也需要調(diào)節(jié)，取若只有溫度需要調(diào)節(jié)，取

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，根據(jù)房間大小，可以選擇不同的送風(fēng)口的布置方式，面積較大的房間需要在四周的墻壁上都布置送風(fēng)口，面積較小的房間只需在一面墻壁上布置送風(fēng)口；也可以根據(jù)房間的形狀，適當(dāng)增加或減少送風(fēng)口的數(shù)量。同時根據(jù)室內(nèi)溫度和送風(fēng)溫度的大小，自動調(diào)節(jié)送風(fēng)角度，當(dāng)室內(nèi)溫度＜送風(fēng)溫度，即送暖風(fēng)時，送風(fēng)角度為向下45°；當(dāng)室內(nèi)溫度＞送風(fēng)溫度，即送冷風(fēng)時，送風(fēng)角度為水平。