基于体表温度感应的舒适度模型研究和应用研发夏季_精品文档PPT资料.ppt

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环境四要素（气温、相对湿度、空气流速、表面环境四要素（气温、相对湿度、空气流速、表面（辐射）温度）（辐射）温度）+人体热反应感觉（人体活动程度、衣着及其人体热反应感觉（人体活动程度、衣着及其热阻）热阻）计算方程：

人体热平衡方程人体热平衡方程热舒适方程热舒适方程技术判断：

PMV-PPDPMV-PPD要素全面、科学性高，已归入要素全面、科学性高，已归入ASHRAEASHRAE和和ISOISO标准目录标准目录-室内热环境标准的依据室内热环境标准的依据二、技术方案二、技术方案b动态热环境简介评价对象的环境模式两种评价方法：

二、技术方案二、技术方案u空调人群的流行病学调查空调人群的流行病学调查；

u人体在动态热环境中的热反应状况人体在动态热环境中的热反应状况；

u改变室内热环境调节策略的节能效果改变室内热环境调节策略的节能效果；

u其他可能的采取的具体调节方式其他可能的采取的具体调节方式；

空调环境空调环境非空调环境非空调环境评价指标：

TSVTSV（热感觉评价）（热感觉评价）计算方程：

TSV=-8.068+0.319*tTSV=-8.068+0.319*t00（条件:

自然通风无空调）注注:

t:

t00-操作温度操作温度tt00=（hc*tair+hr*tmrthc*tair+hr*tmrt）/（hc+hrhc+hr）hc-hc-对流换热系数对流换热系数tair-tair-室内温度室内温度hr-hr-辐射换热系数辐射换热系数tmrt-tmrt-室内表面平均辐射温度室内表面平均辐射温度二、技术方案二、技术方案b.1动态热环境研究成果时间时间地点地点季节季节类型、方法类型、方法结结论论1992年泰国曼谷夏季两种类型研究（自然通风、自然通风、有无空调有无空调）t舒适温高于PMV的空气温度1998年北京夏季自然通风模式PPD用数值比较：

TSV（热感觉评价）PMV（预测平均评价）2000年89月安徽泾县查济村夏季自然通风模式PPD用数值比较：

TSV普遍低于PMV与PPD对应来讲，一般为TSV0.7*PMV结论：

动态动态风在较暖环境暖环境中对人体的致冷作用强于稳强于稳态气流二、技术方案二、技术方案b.1动态热环境研究成果解决常见的解决常见的“空调病空调病”较佳的处理方案较佳的处理方案项目项目优优点点与与PMV比较比较动态或仿自然动态或仿自然的较热环境的热舒适处理1）热舒适同效果2）人的生理体温调节机制处于活跃状态改进3）保持自我保护能力改进4）提高室内温度达到电力节能节能举例：

北京夏季举例：

北京夏季办公室办公室南向南向2424升至升至2828，冷负荷降低，冷负荷降低15%15%、供冷时间缩短供冷时间缩短22%22%二、技术方案二、技术方案b.2最新的动态热环境成果：

非均匀热环境（环温26263030时）下，人的头部、面部、颈部头部、面部、颈部的热感觉对全身热感觉有主导性主导性影响，局部致冷起到全身冷却的相同效果相同效果。

试验项目试验项目生理作用优点优点夏季对人体面部通风（风速0.40.8m/s环温28等温送风;

环温30时,26风温送风）1）提高人体吸入空气质量极好2）降低空调冷负荷（夏季）电力节能节能二、技术方案二、技术方案本人对体表温度感应舒适性的含义分析计算方程：

人体热平衡方程热舒适方程（借鉴PMV-PPD）技术依据：

对室内热环境分析，PMV-PPD全球认可。

原因：

PMV要素全面、科学性高，已归入ASHRAE和ISO标准目录原概念原概念所用参数与体表与体表（tb）之相关量之相关量（动态时）（动态时）PMV环境四要素气温（强）相对湿度弱相关空气流速（弱风时,关联性弱）表面（辐射）温度（墙壁隔热差时:

强）人体热反应感觉人体活动程度（强）衣着及其热阻（强）面对研究环境:

室内空调热环境分析人体:

久居室内居民tb与PMV参数的相关性：

二、技术方案二、技术方案.1本人初步分析结果从相关量分析:

体表状况（符号tb）与PMV的四个参数强烈相关,tb是这些参数变化后的综合结果体现。

从人体生理现象观察：

人体有适应热环境的自我调整生理机能，表现之一即体表状态（汗液、皮温等）计算方程：

人体热平衡方程热舒适方程（使用tb使参数值模糊化）个人认为个人认为:

tb是PMV中几个参量变化后的集中体现，对热舒适评价讲是较接近人体生理现状的生理生理指标，具有变化变化性。

该指标稳定后，即认为达到了最后主动人体机能调节与外部被动影响下相适应、确定的结果。

二、技术方案二、技术方案项项目目工作思路用途用途tb模式1测定舒适性指标tb建立tb标准库2计算运行1）确定动态tb与标准值的偏差2）进行比较计算3）提出空调当前设定值的修正量4）发送数据c.1.1工作思路对于对于ttbb模式（暂时简称），有一定的参数非定量化特性。

如果要实施之，模式（暂时简称），有一定的参数非定量化特性。

如果要实施之，下面为本项组工作思路，正确与否请评价。

下面为本项组工作思路，正确与否请评价。

二、技术方案二、技术方案项项目目要素判断分析渠道分析渠道解决措施解决措施tb模式1红外传感器的确认市场化关键项2tb“舒适性”之间符合度确认试验数据修改或补充c.1.2技术难点二、技术方案二、技术方案基于红外传感器的应用研究体表温度的获得方式：

红外传感器或红外测温仪红外传感器或红外测温仪红外传感器特点区域性-根据待测目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。

高复杂性-对人体的多区域识别并找到最高的、移动目标体表温度的技术难度较大且成本较高注：

注：

热探测器热探测器对入射的各种波长的辐射能量全部吸收，它是一种对红外光波无选择的红外传感器热探测器热探测器是利用辐射热效应辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。

检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。

多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。

当元件接收辐射，引起非电非电量量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。

热敏探测器对红外辐射的响应时间一般在msms以上。

现有产品现有产品特点特点应用应用厂家厂家人体空间传感器人体空间传感器可探测移动人体红外目标并跟踪可选择GE近距体表温传感器近距体表温传感器探头距目标距离：

1030cm；

精度较高可选择GEl红外传感器的应用思路：

二、技术方案二、技术方案红外测温仪分析：

包括几个重要概念包括几个重要概念其中，其中，发射率分析：

影响发射率的主要因素材料种类材料种类表面几何形状表面几何形状（平面平面,凹面凹面,凸面凸面）透过率透过率（例如塑料薄膜例如塑料薄膜）测量温度测量温度（有变化趋势）（有变化趋势）测量角度测量角度（有变化趋势）（有变化趋势）波长波长发射率发射率距离系数距离系数物体红外能量的传播发射率发射率决定了实际物体的红外辐射特性决定了实际物体的红外辐射特性“理想黑体理想黑体”“实际物体实际物体”既是完全吸收体既是完全吸收体也是完全发射体也是完全发射体部分能量被反射部分能量被反射部分能量透过部分能量透过IIIIRATEEEE二、技术方案二、技术方案探头到目标的距离探头到目标的距离测量斑直径大小测量斑直径大小2.50.17.50.3140.6210.8331.3mm英寸002515027631305mm英寸测斑直径测量距离=D:

S距离系数分析：

二、技术方案二、技术方案实际物体的测温示意图实际物体的测温示意图实际物体的测温示意图实际物体的测温示意图目标目标探头探头RTE三要素：

反射率三要素：

反射率,透射率透射率,发射率发射率环境温度环境温度II=入射能量入射能量R=反射能量反射能量T=透射能量透射能量E=发射能量发射能量二、技术方案二、技术方案目标与视场要确保目标大于仪器所测圆点的大小。

目标越小，则应离得越近。

如果精度非常重要，则要确保目标至少是测量圆点大小的两倍。

两倍。

最好最好一般一般差差探头探头目标大于测量视场目标大于测量视场目标等于测量视场目标等于测量视场目标小于测量视场目标小于测量视场二、技术方案二、技术方案红外测温仪工作原理窗口和光学系统窗口和光学系统目标目标环境环境探测器探测器显示及输出显示及输出453SP1470EMS?

85红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。

光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚集在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。

二、技术方案二、技术方案m测温范围/响应波长m距离系数（测量距离与目标大小）m发射率设定m测量精度/重复性m响应时间m瞄准方式（激光、透镜、视频、目视、瞄准灯/镜）m现场环境要求/输出方式测温仪的选型参数测温仪的选型参数二、技术方案二、技术方案u与“真实值”比较u当测量位置不同或使用不同仪器测同一物体时，精度非常重要u指相同条件下输出比较（距离、发射率、精度）u建立当地“基准”，测量与基准的偏差u工艺监控中实际起作用，“工艺精度”精度精度重复性重复性二、技术方案二、技术方案优点优点缺点缺点应用应用易操作易操作精度高精度高属独立产品；

成本较高备选方案l红外测温仪的应用思路：

二、技术方案二、技术方案人员分类人员分类（ii）1老年人2儿童3孕妇4成年男子5成年妇女活动模式活动模式（jj）a站着活动（家务）b坐着休息（办公、住房、学习）c躺着d睡眠e（夏季默认）着衣量=0.8mettb范围记录范围记录测量测量ti,j（其中，i=1,5j=a,e）方法方法11：

将人员及活动模式分类，分别计量体表的测量范围（特点：

建立大数据库）：

建立大数据库）方法方法22：

从某时刻开始测量室内人体的体表温度并记录，然后让测试人员按方：

从某时刻开始测量室内人体的体表温度并记录，然后让测试人员按方法法11进行定时活动，同时计量体表的变化量。

（特点：

建立小数据库）进行定时活动，同时计量体表的变化量。

建立小数据库）测量顺序测量顺序测量初始测量初始tb-人体活动人体活动-测量测量tb变化变化量量建立体表温度与活动模式的关系模型和数据库.1建立测试人员与活动模式数据库，进行数据采集二、技术方案二、技术方案变量变量默认值默认值1风速0.3m/s2辐射温度室内干球温度3衣着0.5clo4大气压当地值.3测试数据tb与PMV比较，建立相应的数据库.2建立PMV的初始默认值，并计算结果热舒适方程：

f（M,W,ta,Pa,tf,Icl,hc）=0;

三、三、QCDQCD指标指标Q指标：

1基于红外传感器的应用研究1.1、确认红外传感器应用方案（室内使用）（此为关键项此为关键项）；

感测红外辐射距离：

1.55获取温度范围：

2050温度感应精度：

1扫描区域：

水平范围：

50垂直范围：

水平向下532或301.2、对该方案进行技术验证，完成多点侦测数据比对算法。

1.3、在试验过程中，申请“红外侦测体表温度新模式”的实用新型专利；

2建立体