calcpmv.py

#!usr/bin/python

import serial
import time
import sys
import glob
import platform
import httplib,urllib
import math, decimal


from decimal import Decimal as D
from datetime import datetime


def calcpmv(t1,t2, rh1):
	clo=D(0.5)
	met=D(1.6)
	w=D(0.0)

	# Messwerte

	ta=D(t1)              # Lufttemperatur
	tr=D(t2)              # Strahlungstemperatur
	vel=D(0.3)              # Luftgeschwindigkeit
	rh=D(rh1)              # Relative Luftfeuchtigkeit

	# abgeleitete Konstanten

	taa=D(ta+D(273.0))         # Lufttemperatur in K
	tra=D(tr+D(273.0))         # Strahlungstemperatur in K
	pa=rh*D(10.0)*D((D(16.6536)-(D(4030.183) / (ta+D(235.0))))).exp()   # Partialdruck Wasserdampf
	icl=D(0.155)*clo            # Kleidungsisolationswert
	m=D(58.15)*met             # Energieumsatz
	mw=m-w                      # Waermeleistung des Koerpers
	fcl1=D(1.0)+D(1.29)*icl     #
	fcl2=D(1.05)+D(0.645)*icl   # 0.645 oder 1.645 Widerspruch in 7730 wirkt sich bei clo=1 nicht aus
	if (icl>0.078): fcl=fcl1    #
	else:                       #
		fcl=fcl2                # Kleidungsflaechenfaktor

	# Iteration der Oberflaechentemperatur der Kleidung

	tcla=taa+(D(35.5)-ta)/(D(3.5)*(D(6.45)*(icl+D(0.1))))   # erste Abschaetzung
	x1=tcla/100     # Rechengroesse1 (tcla/100)
	x2=x1           # Rechengroesse2 (tcla/100)

	hcn=D(2.38)*(abs(D(100)*x2-taa))**(D(0.25)) # waermeuebergangskoeffizient fuer natuerliche Konvektion in W/qmK
	hcf=D(12.1)*D(vel).sqrt() # Waermeuebergangskoeffizient fuer erzwungene Konvektion in W/qmK
	if (hcf>hcn):
		hc=hcf
	else:
		hc=hcn #Waermeuebergangskoeffizient

	x1=(D(273+35.7)-D(.028)*mw-icl*fcl*D(3.96)*(x2**D(4)-(tra/D(100))**D(4))-icl*fcl*hc*((D(100)*x2)-taa))/D(100) # zweite Abschaetzung

	# Iterationsschleife

	n=0 # Zaehler fuer Iterationen
	eps=0.0001 # Abbruchbedingung fuer Rechengroessen x1 und x2

	while(n<100):
		while(abs(x1-x2)>eps):
		    x1=D((x1+x2)/2) # Mittelwertbildung der Rechengroessen
		    hcn=D(2.38)*(abs(D(100)*x1-taa))**(D(0.25)) # neuer natuerlicher Waermeuebergangskoeffizient
		    if (hcf>hcn): hc=hcf
		    else: hc=hcn
		    x4=D(x1**4)
		    t4=D((tra/D(100))**4)
		    dtR=D(x4-t4)
		    rad=D(icl*fcl*D(3.96)*dtR) # Strahlungsanteil der Waermeabgabe
		    dtC=D(100)*x1-taa
		    con=D(icl*fcl*hc*dtC) # Konvektionsanteil der Waermeabgabe
		    x2=(D(273)+D(35.7)-D(0.028)*mw-rad-con)/D(100) # verbesserte Rechengroesse
		n=n+1

	tcl=D(100)*x2-D(273)  # Kleidungsoberflaechentemperatur in Celsius
	tcla=D(100)*x2     # Kleidungsoberflaechentemperatur in Kelvin
	#print "tcl = ", tcl

	# Berechnung des waermeverlustes

	hl1=D(3.05)*D(0.001)*(D(5733)-D(6.99)*mw-pa) # waermeverlust durch die haut
	if(mw>58.15): hl2=D(0.42)*(mw-D(58.15)) # waermeverlust durch Schwitzen
	else: hl2=0
	hl3=D(1.7)*D(0.00001)*m*(D(5867)-pa) # waermeverlust durch feuchtes ausatmen
	hl4=D(0.0014)*m*(D(34)-ta) # waermeverlust durch trockenes ausatmen
	hl5=D(3.96)*fcl*(((tcla/D(100))**4)-(tra/D(100))**4) # waermeverlust durch Strahlung
	hl6=fcl*hc*(tcl-ta) # waermeverlust durch Konvektion

	# Berechnung von PMV und PPD

	ts=D(0.303)*D(D(-0.036)*m).exp()+D(0.028) # uebergangskoeffizient fuer das waermegefuhl nach FANGER
	pmv=ts*(mw-hl1-hl2-hl3-hl4-hl5-hl6) # pmv nach DIN 7730
	ppd=D(100.0)-D(95.0)*D(((D(-0.03353)*pmv**4)-D(0.2178)*pmv**2)).exp() # ppd nach DIN 7730
	#print "pmv = ", pmv, "ppd = ", ppd
	return pmv


def calcppd(t1,t2, rh1):
	clo=D(0.5)
	met=D(1.6)
	w=D(0.0)

	# Messwerte

	ta=D(t1)              # Lufttemperatur
	tr=D(t2)              # Strahlungstemperatur
	vel=D(0.3)              # Luftgeschwindigkeit
	rh=D(rh1)              # Relative Luftfeuchtigkeit

	# abgeleitete Konstanten

	taa=D(ta+D(273.0))         # Lufttemperatur in K
	tra=D(tr+D(273.0))         # Strahlungstemperatur in K
	pa=rh*D(10.0)*D((D(16.6536)-(D(4030.183) / (ta+D(235.0))))).exp()   # Partialdruck Wasserdampf
	icl=D(0.155)*clo            # Kleidungsisolationswert
	m=D(58.15)*met             # Energieumsatz
	mw=m-w                      # Waermeleistung des Koerpers
	fcl1=D(1.0)+D(1.29)*icl     #
	fcl2=D(1.05)+D(0.645)*icl   # 0.645 oder 1.645 Widerspruch in 7730 wirkt sich bei clo=1 nicht aus
	if (icl>0.078): fcl=fcl1    #
	else:                       #
		fcl=fcl2                # Kleidungsflaechenfaktor

	# Iteration der Oberflaechentemperatur der Kleidung

	tcla=taa+(D(35.5)-ta)/(D(3.5)*(D(6.45)*(icl+D(0.1))))   # erste Abschaetzung
	x1=tcla/100     # Rechengroesse1 (tcla/100)
	x2=x1           # Rechengroesse2 (tcla/100)

	hcn=D(2.38)*(abs(D(100)*x2-taa))**(D(0.25)) # waermeuebergangskoeffizient fuer natuerliche Konvektion in W/qmK
	hcf=D(12.1)*D(vel).sqrt() # Waermeuebergangskoeffizient fuer erzwungene Konvektion in W/qmK
	if (hcf>hcn):
		hc=hcf
	else:
		hc=hcn #Waermeuebergangskoeffizient

	x1=(D(273+35.7)-D(.028)*mw-icl*fcl*D(3.96)*(x2**D(4)-(tra/D(100))**D(4))-icl*fcl*hc*((D(100)*x2)-taa))/D(100) # zweite Abschaetzung

	# Iterationsschleife

	n=0 # Zaehler fuer Iterationen
	eps=0.0001 # Abbruchbedingung fuer Rechengroessen x1 und x2

	while(n<100):
		while(abs(x1-x2)>eps):
		    x1=D((x1+x2)/2) # Mittelwertbildung der Rechengroessen
		    hcn=D(2.38)*(abs(D(100)*x1-taa))**(D(0.25)) # neuer natuerlicher Waermeuebergangskoeffizient
		    if (hcf>hcn): hc=hcf
		    else: hc=hcn
		    x4=D(x1**4)
		    t4=D((tra/D(100))**4)
		    dtR=D(x4-t4)
		    rad=D(icl*fcl*D(3.96)*dtR) # Strahlungsanteil der Waermeabgabe
		    dtC=D(100)*x1-taa
		    con=D(icl*fcl*hc*dtC) # Konvektionsanteil der Waermeabgabe
		    x2=(D(273)+D(35.7)-D(0.028)*mw-rad-con)/D(100) # verbesserte Rechengroesse
		n=n+1

	tcl=D(100)*x2-D(273)  # Kleidungsoberflaechentemperatur in Celsius
	tcla=D(100)*x2     # Kleidungsoberflaechentemperatur in Kelvin
	#print "tcl = ", tcl

	# Berechnung des waermeverlustes

	hl1=D(3.05)*D(0.001)*(D(5733)-D(6.99)*mw-pa) # waermeverlust durch die haut
	if(mw>58.15): hl2=D(0.42)*(mw-D(58.15)) # waermeverlust durch Schwitzen
	else: hl2=0
	hl3=D(1.7)*D(0.00001)*m*(D(5867)-pa) # waermeverlust durch feuchtes ausatmen
	hl4=D(0.0014)*m*(D(34)-ta) # waermeverlust durch trockenes ausatmen
	hl5=D(3.96)*fcl*(((tcla/D(100))**4)-(tra/D(100))**4) # waermeverlust durch Strahlung
	hl6=fcl*hc*(tcl-ta) # waermeverlust durch Konvektion

	# Berechnung von PMV und PPD

	ts=D(0.303)*D(D(-0.036)*m).exp()+D(0.028) # uebergangskoeffizient fuer das waermegefuhl nach FANGER
	pmv=ts*(mw-hl1-hl2-hl3-hl4-hl5-hl6) # pmv nach DIN 7730
	ppd=D(100.0)-D(95.0)*D(((D(-0.03353)*pmv**4)-D(0.2178)*pmv**2)).exp() # ppd nach DIN 7730
	#print "pmv = ", pmv, "ppd = ", ppd
	return ppd


def serial_ports():
    
    if sys.platform.startswith('win'):
        ports = ['COM' + str(i + 1) for i in range(256)]

    elif sys.platform.startswith('linux') or sys.platform.startswith('cygwin'):
        # this is to exclude your current terminal "/dev/tty"
        ports = glob.glob('/dev/tty[A-Za-z]*')

    else:
        raise EnvironmentError('Unsupported platform')

    result = []
    for port in ports:
        try:
            s = serial.Serial(port)
            s.close()
            result.append(port)
        except (OSError, serial.SerialException):
            pass
    return result


result = serial_ports()
xx=platform.system()
print xx
fo=open("save.txt","a+")
fo.write("#################")
fo.write("\n")
fo.close()


if not result:
	print "No Serialport available"
	print "Press STRG+C to close"
else:
	print "Available Serialports"
	print serial_ports()
	print
	if xx.startswith('Win'):
		var=input("Please select your Serialport :COM")
		var2='COM'+str(var)
		print("Connected to ")+var2
		ser = serial.Serial(var2,9600,timeout=1)
		time.sleep(2)


	
		while 1:
			ser.write("1")
			t1=ser.read(10)
			print "Temperatur1 in C: " +t1
			time.sleep(1)		#zeit zum warten
			ser.write("2")
			t2=ser.read(10)
			print "Temperatur2 in C: " +t2
			time.sleep(1)		#zeit zum warten
			ser.write("h")
			rh1=ser.read(10)
			#print(repr(rh1))
			print "Luftfeuchte %: "+rh1
			time.sleep(1)		#zeit zm warten


			#######PMV berechnen#####
			pmv=calcpmv(t1,t2,rh1)
			ppd=calcppd(t1,t2,rh1)
			print pmv
			print ppd
			time.sleep(1)
			str1=str(t1)
			str2=str(t2)
			str3=str(rh1)
			str4=str(pmv)
			str5=str(ppd)
			localtime=str(datetime.now())
			newstr= ",".join((localtime,str1,str2,str3,str4,str5))

			print newstr
			print "In Datei save.txt speichern"
			fo=open("save.txt","a+")
			fo.write(newstr)
			fo.write("\n")
			fo.write("\r")
			fo.close()

			
	
	elif xx.startswith('Lin'):
		print "Zu testzwecken fixen Seriellen Port oeffnen"
		time.sleep(0.5)
		a=serial_ports()
		print "automatically connecting to Serialport "+a[0]
		ser = serial.Serial(a[0],9600,timeout=1)	#eventuell mit if und -1 der abfrage des arrays
		time.sleep(3)


	
		while 1:
			ser.write("1")
			t1=ser.read(10)
			print "Temperatur1 in C: " +t1
			time.sleep(1)		#zeit zum warten
			ser.write("2")
			t2=ser.read(10)
			print "Temperatur2 in C: " +t2
			time.sleep(1)		#zeit zum warten
			ser.write("h")
			rh1=ser.read(10)
			#print(repr(rh1))
			print "Luftfeuchte %: "+rh1
			time.sleep(1)		#zeit zm warten


			#######PMV berechnen#####
			pmv=calcpmv(t1,t2,rh1)
			ppd=calcppd(t1,t2,rh1)
			print pmv
			print ppd
			time.sleep(1)
			str1=str(t1)
			str2=str(t2)
			str3=str(rh1)
			str4=str(pmv)
			str5=str(ppd)
			localtime=str(datetime.now())
			newstr= ",".join((localtime,str1,str2,str3,str4,str5))

			print newstr
			print "In Datei save.txt speichern"
			fo=open("save.txt","a+")
			fo.write(newstr)
			fo.write("\n")
			fo.write("\r")
			fo.close()