一种基于智慧楼宇的节能管理方法及系统与流程

本发明涉及信息，尤其涉及一种基于智慧楼宇的节能管理方法及系统。

背景技术：

1、在现代楼宇的洁净室中，其中微电子、生物制药等对环境洁净度要求极高的领域中，环境控制是保障产品质量与生产效率的关键。然而，洁净室空调自控系统正面临一个复杂且严峻的技术挑战。由于洁净室内部的热负荷和湿负荷常出现剧烈波动，要求空调系统必须具备快速响应与精确调节的能力。但这一需求却引出了一系列连锁反应，即温湿度的快速变化可能导致室内气流紊乱，破坏稳定的层流状态，进而影响到颗粒物的控制效果，威胁到洁净室的核心功能；同时，为了达到快速响应的目的，系统不得不增加设备运转功率，导致能耗显著上升。因此，空调系统的设计者陷入了一个两难境地，即如何在保证洁净室性能不打折扣的前提下，实现有效的节能。过于追求快速响应可能引起能耗激增，而过分侧重节能则可能削弱洁净度控制的效果。这种矛盾在实际操作中尤为凸显，如面对洁净室内热源设备的突然启动，空调系统若响应不足，可能导致室温异常，影响生产流程；反之，反应过激则造成能源浪费。由此，洁净室空调自控系统的核心难题在于如何在不断变化的环境中，精准平衡响应速度、能耗控制与洁净度维持三者之间的关系，找到最佳平衡点，实现高效、节能且高洁净度的环境控制，这是一种亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于智慧楼宇的节能管理方法，主要包括：

2、获取洁净室不同区域的温度和相对湿度数据，计算各区域的温度梯度和湿度梯度，若某区域的温度梯度或湿度梯度超过预设阈值，则判定该区域存在热量聚集或水汽聚集，将该区域标记为温湿度异常区；

3、获取温湿度异常区边界层处的流线弯曲度和流速脉动数据，通过计算流线弯曲度变化率和流速脉动强度，判断该区域气流紊流度是否超标，若紊流度超过预设阈值，则确定该区域为气流紊乱区，并记录所述气流紊乱区的位置坐标；

4、根据所述气流紊乱区的位置坐标，确定距离所述气流紊乱区最近的送风口，通过调整所述送风口的送风风速和送风方向，对所述气流紊乱区进行定向送风；

5、获取所述气流紊乱区及其周边的气流场速度分布数据，结合洁净室气流数值模拟结果，对气流场的边界条件和湍流参数进行修正；

6、利用修正后的气流场，模拟不同送风风量和新风比条件下的室内气流组织形式，通过计算各送风条件下的紊流度和能耗指标，确定紊流度最低且节能效果最佳的送风策略；

7、将所述送风策略中的送风温度、送风湿度、送风风量下发至空调控制系统，对所述气流紊乱区域进行调控，抑制所述气流紊乱区的温湿度波动；

8、持续监测所述气流紊乱区的颗粒物浓度变化，当颗粒物浓度下降至背景值以下时，判断所述气流紊乱区气流已恢复稳定，解除气流紊乱区标记。

9、本发明提供了一种基于智慧楼宇的节能管理系统，主要包括：

10、数据获取模块，用于收集洁净室内的温度和湿度数据；

11、异常检测模块，用于计算温湿度梯度并识别异常区域；

12、气流分析模块，用于分析气流紊乱区的弯曲度和流速脉动；

13、风口调节模块，用于优化气流紊乱区送风口的风速和方向；

14、模拟与优化模块，用于通过气流场模拟选择最佳送风策略；

15、监控与调控模块，用于监测颗粒物浓度并调整气流稳定性。

16、本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

17、本发明公开了一种基于智慧楼宇的节能管理方法，显著提升了洁净室空调自控系统的性能与效率。面对洁净室内热湿负荷的剧烈波动，以及由此带来的气流紊乱和能耗攀升等挑战，通过智能化的监测与调控实现了响应速度、能耗控制与洁净度维持三者间的最佳平衡。具体而言，通过集成温湿度传感器与粒子图像测速技术，能够实时监测并精确识别洁净室内的温湿度异常区和气流紊乱区，及时预警潜在的环境风险。对于温湿度异常区，通过计算温度梯度和湿度梯度，自动标记异常区域，并依据气流数值模拟结果，优化送风策略，有效调控环境参数，确保生产环境的稳定与产品质量。针对气流紊乱区，本发明通过分析流线弯曲度变化率和流速脉动强度，精准判断紊流程度，通过智能调整送风口的风速和方向，定向送风以抑制紊流，优化气流组织，快速恢复层流状态，保障洁净度。更重要的是，本发明在确保洁净室核心功能的同时，还注重节能减排，通过优化送风策略和调控参数，显著降低了空调系统的能耗，实现了高效、节能的环境控制。综上所述，本发明不仅有效解决了洁净室环境控制中的技术难题，还通过智能化调控策略，提高了生产效率，降低了运营成本，为洁净室的可持续发展提供了强有力的技术支撑。

技术特征：

1.一种基于智慧楼宇的节能管理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取洁净室不同区域的温度和相对湿度数据，计算各区域的温度梯度和湿度梯度，若某区域的温度梯度或湿度梯度超过预设阈值，则判定该区域存在热量聚集或水汽聚集，将该区域标记为温湿度异常区，包括:

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取温湿度异常区边界层处的流线弯曲度和流速脉动数据，通过计算流线弯曲度变化率和流速脉动强度，判断该区域气流紊流度是否超标，若紊流度超过预设阈值，则确定该区域为气流紊乱区，并记录所述气流紊乱区的位置坐标，包括:

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述气流紊乱区的位置坐标，确定距离所述气流紊乱区最近的送风口，通过调整所述送风口的送风风速和送风方向，对所述气流紊乱区进行定向送风，包括:

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取所述气流紊乱区及其周边的气流场速度分布数据，结合洁净室气流数值模拟结果，对气流场的边界条件和湍流参数进行修正，包括:

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用修正后的气流场，模拟不同送风风量和新风比条件下的室内气流组织形式，通过计算各送风条件下的紊流度和能耗指标，确定紊流度最低且节能效果最佳的送风策略，包括:

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述送风策略中的送风温度、送风湿度、送风风量下发至空调控制系统，对所述气流紊乱区域进行调控，抑制所述气流紊乱区的温湿度波动，包括:

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述持续监测所述气流紊乱区的颗粒物浓度变化，当颗粒物浓度下降至背景值以下时，判断所述气流紊乱区气流已恢复稳定，解除气流紊乱区标记，包括:

9.一种基于智慧楼宇的节能管理系统,其特征在于，所述系统包括：

技术总结本申请提供一种基于智慧楼宇的节能管理方法及系统，包括：根据所述气流紊乱区的位置坐标，确定距离所述气流紊乱区最近的送风口，通过调整所述送风口的送风风速和送风方向，对所述气流紊乱区进行定向送风；获取所述气流紊乱区及其周边的气流场速度分布数据，结合洁净室气流数值模拟结果，对气流场的边界条件和湍流参数进行修正；将所述送风策略中的送风温度、送风湿度、送风风量下发至空调控制系统，对所述气流紊乱区域进行调控，抑制所述气流紊乱区的温湿度波动；持续监测所述气流紊乱区的颗粒物浓度变化，当颗粒物浓度下降至背景值以下时，判断所述气流紊乱区气流已恢复稳定，解除气流紊乱区标记。技术研发人员：陈伟明,吴裕明,鲍耀胜受保护的技术使用者：广州市腾嘉自动化仪表有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29