[发明专利]基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控

权利要求书

1.基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控系统，其特征在于，由室内传感器集群(1)，室内人员数量监测传感器(2)，分析调控单元(3)，新风系统(4)，除湿系统(5)，喷雾加湿系统(6)连接构成；

其中，所述室内传感器集群(1)包括CO₂浓度传感器、相对湿度传感器和光合有效辐射传感器；

所述分析调控单元(3)连接并分析室内传感器集群(1)和室内人员数量监测传感器(2)数据；连接并调控新风系统(4)、除湿系统(5)、喷雾加湿系统(6)。

2.基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A.定义室内CO₂浓度水平阈值；

步骤B.定义室内相对湿度阈值；

步骤C.设置室内传感器集群(1)和人员数量监测传感器(2)，并监测室内实时状态；

步骤D.根据室内实时状态，经分析调控单元(3)调控新风系统(4)、除湿系统(5)和喷雾加湿系统(6)。

3.如权利要求2所述的基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控，其特征在于，所述步骤A.还包括步骤：

步骤A1.根据植物光合作用所需的最小CO₂浓度定义室内最低CO₂浓度M1设为200～300ppm；

步骤A2.根据人员需求定义室内最高CO₂浓度M2设为600～1000ppm。

4.如权利要求2所述的基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控，其特征在于，所述步骤B.还包括步骤：

步骤B1.根据植物生长所需的最佳室内相对湿度水平定义室内最低相对湿度RH1和最高相对湿度RH2；

步骤B2.根据植物生长和人员代谢所需的室内相对湿度水平耦合定义室内最低相对湿度RH3和最高相对湿度RH4。

5.如权利要求2所述的基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控，其特征在于，所述步骤D.还包括步骤：

步骤D1.根据室内参展植物种类定义室内最小光合有效辐射PFD1，设为0～50μmol/(m²·s)；

步骤D2.根据展馆建成状态设定渗透风量Q3；

步骤D3.根据室内绿化植物种类、面积、光合有效辐射强度PFD、室内人员数量N、设定最低CO2浓度M1和设定最高CO2浓度M2计算新风系统为满足植物光合作用需求所需风量Q1，和新风系统为满足人员需求所需的新风量Q2，计算公式如下：

式中，E_plant为植物光合作用和呼吸作用散发或吸收的CO₂速率；E_people为室内人员呼出CO₂的速率，与人员数量N相关；M_out为室外CO₂浓度，约等于400ppm。

步骤D4.根据室内相对湿度水平确定开启加湿或除湿模式；

所述加湿模式宜采用喷雾加湿系统，喷雾加湿高度和位置应与室内植物种植高度和位置相适宜，且不对室内人员造成干扰。

6.如权利要求5所述的基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控，其特征在于，所述步骤D3，还包括步骤：

步骤D3.1当光合有效辐射强度PFD＞PFD1时，植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，Eplant＜0；

步骤D3.1.1若MAX(Q1，Q2)≤Q3，则新风机处于待机模式。否则，新风机开启按需通风模式，新风量＝MAX(Q1，Q2)；

步骤D3.2当光合有效辐射强度PFD≤PFD1时，植物的光合作用强度小于呼吸作用强度，Eplant＞0；

步骤D3.2.1若Q2≤Q3，则新风级处于待机模式，否则，新风机开启按需通风模式，新风量＝Q2。

7.如权利要求5所述的基于植物和人员新陈代谢作用耦合的室内空气质量调控，其特征在于，所述步骤D4，还包括步骤：

步骤D4.1当室内无人，人数N＝0时，

步骤D4.1.1若室内相对湿度在RH1和RH2之间，室内湿度适宜，加湿系统和除湿系统均处于待机模式；

步骤D4.1.2若室内相对湿度小于RH1，开启喷雾加湿模式；

步骤D4.1.3若室内相对湿度大于RH2，开启除湿模式。

步骤D4.2.当室内有人，人数N＞0时，

步骤D4.2.1若室内相对湿度在RH3和RH4之间，室内湿度适宜，加湿系统和除湿系统均处于待机模式；

步骤D4.2.2若室内相对湿度小于RH3，开启喷雾加湿模式；

步骤D4.2.3若室内相对湿度大于RH4，开启除湿模式。