[发明专利]一种基于心率监测的室内热环境调控方法

说明书

本发明公开了一种基于心率监测的室内热环境调控方法，包括：基于采集的室内空气温度T_a及室内湿度RH计算室内空气水分分压力Pa；基于静息心率HR_o及实时平均心率HR计算用户实时代谢率估算值M；基于室内空气温度T_a、室内空气水分分压力Pa及用户实时代谢率估算值M计算用户热感觉指标CPMV₀；基于用户热感觉指标CPMV₀对空调进行控制。本发明可以更有效的进行空调运行与调控，为符合自然健康的动态室内热环境营造起到了极大作用。相对于传统控制模型，本发明的热感觉预测值更为准确，按此调控方法营造的室内热环境舒适度大大提高。

技术领域

本发明涉及温度调节领域，具体涉及一种基于心率监测的室内热环境调控方法。

背景技术

空调系统能耗占建筑能源消耗的30％以上，合理的空调调控方法对于人体舒适性和建筑节能都有着重要作用。

现有技术中，智能空调控制系统通常依据PMV方程等进行室内温度调节。PMV(Predicted Mean Vote)，即预测平均评价，是以人体热平衡的基本方程式以及心理生理学主观热感觉的等级为出发点，考虑了人体热舒适感诸多有关因素的全面评价指标。PMV指标代表了同一环境下绝大多数人的感觉，所以可以用来评价一个热环境舒适与否，但是人与人之间存在个体差异，因此PMV指标并不一定能够代表所有个人的感觉。在PMV方程中，人体代谢率由于难以动态监测，因此，现有的智能空调控制系统通常采用的默认值在1.2met左右，但是这和室内人员的实际情况可能存在较大差异，因此，难以用户对于舒适性的要求。

综上所述，如何动态估算人体代谢率进而准确进行空调调控，满足用户舒适度需求，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明实际解决的问题是：如何动态估算人体代谢率进而准确进行空调调控，满足用户舒适度需求。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于心率监测的室内热环境调控方法，包括：

S1、采集室内空气温度t_a及室内湿度RH；

S2、基于采集的室内空气温度t_a及室内湿度RH计算室内空气水分分压力Pa；

S3、采集用户平均历史睡眠心率作为静息心率HR_o，采集用户当前时刻之前第一预设时长的心率作为实时平均心率HR；

S4、基于静息心率HR_o及实时平均心率HR计算用户实时代谢率估算值M；

S5、基于室内空气水分分压力Pa及用户实时代谢率估算值M计算用户热感觉指标CPMV₀；

S6、基于用户热感觉指标CPMV₀对空调进行控制。

优选地，用户实时代谢率估算值M按下式计算：

M＝55+(HR-HR_o)(588-3.7A)/(180-HR_o-0.65A)

式中，A为用户年龄。

优选地，用户热感觉指标CPMV₀按下式计算：

CPMV₀＝[0.303exp^(-0.036M)+0.028]·{M-3.05·10^-3·[5733-6.99·M-Pa]