用于提高hvac系統(tǒng)的能效的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于提高采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的能效的方法，該方法由建筑物區(qū)域的區(qū)域控制器執(zhí)行。該方法包括以通風(fēng)模式操作。監(jiān)視該區(qū)域的溫度和建筑物的外部空氣狀況?；谠搮^(qū)域的溫度的第一設(shè)定點和建筑物的外部空氣狀況確定是否從通風(fēng)模式切換到經(jīng)濟模式。該第一設(shè)定點是基于溫度的第二設(shè)定點確定的，且第二設(shè)定點與第一設(shè)定點不同。基于第二設(shè)定點確定是否激活該HVAC系統(tǒng)。
【專利說明】用于提高HVAC系統(tǒng)的能效的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及建筑物系統(tǒng)，更具體地，涉及一種用于提高采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的能效的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑物自動化系統(tǒng)包括各種有助于監(jiān)視和控制建筑物操作的各個方面的系統(tǒng)。建筑物自動化系統(tǒng)包括安全系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和HVAC系統(tǒng)。建筑物自動化系統(tǒng)中的元件在整個設(shè)施中廣泛分布。例如，HVAC系統(tǒng)可以包括溫度傳感器、通風(fēng)氣閘控制器以及其他元件，這些元件幾乎遍布設(shè)施的每個區(qū)域。這些建筑物自動化系統(tǒng)通常具有一個或多個集中控制站，從中可以監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并且可以控制和/或監(jiān)視系統(tǒng)操作的各個方面。
[0003]為了允許監(jiān)視和控制所分布的控制系統(tǒng)元件，建筑物自動化系統(tǒng)通常會采用多級通信網(wǎng)絡(luò)，以在操作元件(例如傳感器和致動器)與集中控制站之間傳達操作和/或警報信息。建筑物自動化系統(tǒng)的一個示例為可從位于伊利諾伊州布法羅格羅夫的西門子工業(yè)有限公司建筑物技術(shù)分部(“西門子”)獲得的站點控制控制器。在該系統(tǒng)中，經(jīng)由以太網(wǎng)或其他類型的網(wǎng)絡(luò)連接的若干個控制站可以遍布在一個或多個建筑物位置，其中每個控制站都具有監(jiān)視和控制系統(tǒng)操作的能力。
[0004]保持商業(yè)建筑物中的室內(nèi)空氣質(zhì)量需要根據(jù)建筑規(guī)范和工業(yè)標準來提供大量的外部(新鮮)空氣。大部分零售站點具有被靜態(tài)設(shè)置以為最大占用率提供服務(wù)的HVAC系統(tǒng)。由于建筑物很少會被完全占用，所以HVAC系統(tǒng)需要浪費能量對這些過量的外部空氣進行制熱、制冷并除濕。在許多應(yīng)用中，不管制熱或制冷的需求或者占用率如何，HVAC風(fēng)機都被編程為以24/7的方式運行，這進一步浪費了能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的公開內(nèi)容描述了一種用于提高采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的能效的方法和系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，通過建筑物區(qū)域的區(qū)域控制器執(zhí)行一種方法以提高HVAC系統(tǒng)的能效。該方法包括以通風(fēng)模式操作。監(jiān)視該區(qū)域的溫度和建筑物的外部空氣狀況。基于該區(qū)域的溫度的第一設(shè)定點和外部空氣狀況確定是否從通風(fēng)模式切換到經(jīng)濟模式。該第一設(shè)定點是基于溫度的第二設(shè)定點確定的，且所述第二設(shè)定點與第一設(shè)定點不同。基于第二設(shè)定點確定是否激活HVAC系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，一種用于建筑物區(qū)域的區(qū)域控制器包括存儲器和處理器。存儲器被配置成存儲子系統(tǒng)應(yīng)用程序。處理器耦接至存儲器。基于該子系統(tǒng)應(yīng)用程序，處理器被配置成以通風(fēng)模式和經(jīng)濟模式之一進行操作。處理器還被配置成監(jiān)視該區(qū)域的溫度和建筑物的外部空氣狀況。處理器還被配置成基于該區(qū)域的溫度的第一設(shè)定點和外部空氣狀況從通風(fēng)模式切換到經(jīng)濟模式。該第一設(shè)定點是基于溫度的第二設(shè)定點確定的，且所述第二設(shè)定點與第一設(shè)定點不同。處理器還被配置成基于第二設(shè)定點激活HVAC系統(tǒng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方式，提供了一種非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)。該計算機可讀介質(zhì)被編碼有可執(zhí)行指令，當所述可執(zhí)行指令被執(zhí)行時，使用于建筑物區(qū)域的區(qū)域控制器中的一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行以下操作:以通風(fēng)模式和經(jīng)濟模式之一進行操作；監(jiān)視該區(qū)域的溫度和建筑物的外部空氣狀況；基于該區(qū)域的溫度的第一設(shè)定點和外部空氣狀況確定是否從通風(fēng)模式切換到經(jīng)濟模式；以及基于溫度的第二設(shè)定點來激活HVAC系統(tǒng)。該第一設(shè)定點是基于第二設(shè)定點確定的，且第一設(shè)定點與第二設(shè)定點不同。
[0009]根據(jù)以下附圖、說明和所附權(quán)利要求，其他的技術(shù)特征對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會是明顯的。
[0010]在進行下面詳細描述之前，對貫穿本專利文件所使用的某些詞或短語的定義進行闡述將會是有利的:術(shù)語“包括(include)”和“包含(comprise)”及其派生詞意思是包含但不限于；術(shù)語“或”是包括性的，意思是和/或；短語“與…相關(guān)聯(lián)(associated with) ”和“與其相關(guān)聯(lián)(associated therewith)及其派生詞意思可以是包括、包括在…內(nèi)、與…互聯(lián)、包含、包含在…內(nèi)、連接至或與…連接、耦接至或與…耦接、與…可通信、與…協(xié)作、交錯、并列、接近、接合至或與…接合、具有或具有…的屬性等；以及術(shù)語“控制器”意思是控制至少一個操作的任何裝置、系統(tǒng)或其部分，不論這樣的裝置是以硬件、固件、軟件還是以至少兩種前述方式的一些組合來實現(xiàn)。應(yīng)當注意的是，與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能可以是集中式的或分布式的，不論是本地的還是遠程的。對某些詞和短語提供的定義貫穿該專利文件，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解的是這樣的定義在許多(如果不是大多數(shù)的話)情況下適用于所定義的詞和短語的先前和未來的使用。盡管一些術(shù)語可以包括多種實施方式，但所附權(quán)利要求可以將這些術(shù)語明確限定到特定的實施方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了更加全面地理解本發(fā)明的公開內(nèi)容及其優(yōu)點，現(xiàn)在參照結(jié)合附圖做出以下說明，其中相同的附圖標記指代相同的對象，并且在附圖中:
[0012]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種可以提高采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的能效的建筑物自動化系統(tǒng)的框圖；
[0013]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的圖1的現(xiàn)場面板中之一的細節(jié)；
[0014]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的圖1的現(xiàn)場控制器中之一的細節(jié)；
[0015]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種能夠提高HVAC系統(tǒng)的能效的建筑物自動化系統(tǒng)(例如圖1的系統(tǒng))中的一部分；以及
[0016]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于提高HVAC系統(tǒng)的能效的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]在本專利文件中，下面討論的圖1至圖5以及用于描述本發(fā)明公開內(nèi)容的原理的各種實施方式僅作為示例，且不應(yīng)理解為以任何方式限制本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，本發(fā)明公開內(nèi)容的原理可以以任何適當設(shè)置的裝置或系統(tǒng)來實現(xiàn)。
[0018]需求控制通風(fēng)(DCV)系統(tǒng)基于占用率來改變供應(yīng)到商業(yè)建筑物內(nèi)的外部空氣量。較舊的采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)需要昂貴的氣閘改造或者全部單元替換以支持傳統(tǒng)的DCV。近年來，已經(jīng)開發(fā)了智能DCV(IDCV)，以允許新的HVAC系統(tǒng)和舊的HVAC系統(tǒng)二者都基于實際占用率實時地調(diào)節(jié)外部空氣的量，以提高潮濕氣候情況下的空氣質(zhì)量并消除風(fēng)機能量的浪費。這種IDCV提供了顯著的HVAC年度能量節(jié)約。另外，安裝IDCV的成本比改造或單元替換低得多。
[0019]ANSI/ASHRAE62.1_2004提供了對由政府機構(gòu)廣泛采用的DCV的源需求。在沒有實際占用率測量的情況下，僅在外部空氣混合被預(yù)設(shè)為針對100%占用率時才能確保遵循標準。在零售空間未被占用的情況下，例如在營業(yè)時間之后，對外部空氣的需求為0%。因此，能量管理系統(tǒng)使所有的RTU風(fēng)機在未占用的時間內(nèi)處于自動(AUTO)模式下，以使得僅在需要制熱或制冷的情況下才運行風(fēng)機。然而，在占用的時間期間，現(xiàn)有的DCV方案可以通過測量每個屋頂單元(RTU)處的二氧化碳(CO2)或其他污染物水平來提供對占用率的測量。這允許配備有節(jié)約裝置(或附加電動氣閘)的RTU在由于污染物水平低而不需要外部空氣的情況下關(guān)閉它們的外部氣閘，從而與基于100%占用率操作的系統(tǒng)相比產(chǎn)生了顯著的年度能量節(jié)約。
[0020]然而，傳統(tǒng)的DCV系統(tǒng)存在若干個操作限制，例如:僅對于配備有節(jié)約裝置或附加電動氣閘的較新RTU可用；失效的氣閘可能會被忽視幾個月；在占用時間期間不停運轉(zhuǎn)的風(fēng)機造成的低效率；以及較高的RTU維護成本。盡管仍然基于輸入的污染物水平來執(zhí)行DCVJM IDCV的選擇解決了這些限制，同時獲得額外的成本節(jié)約并降低了操作風(fēng)險。利用IDCV，可以在全局范圍內(nèi)監(jiān)視污染物水平，并且向建筑物中的RTU(包括未置有節(jié)約裝置或電動的外部空氣氣閘的較舊的單元)應(yīng)用精密的控制算法。對于無節(jié)約裝置的RTU，風(fēng)機在自動(AUTO)模式與接通(ON)模式之間切換，以控制污染物水平符合ASHRAE標準。以協(xié)調(diào)的形式控制RTU風(fēng)機以降低高峰負載，同時仍使商店里的空氣循環(huán)，以確保顧客和員工的舒適度。因此，IDCV相比于傳統(tǒng)的DCV提供了許多改進。然而，為了便于實施傳統(tǒng)的DCV或者IDCV，對于能效的任何額外的提高可能會帶來顯著的成本節(jié)約。
[0021]圖1示出了一種根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容可以提高HVAC系統(tǒng)的能效的建筑物自動化系統(tǒng)100的框圖。建筑物自動化系統(tǒng)100是一個環(huán)境控制系統(tǒng)，被配置成控制建筑物內(nèi)多個環(huán)境參數(shù)(例如溫度、濕度和/或照明等)中的至少一個。例如，對于特定的實施方式，建筑物自動化系統(tǒng)100可以包括允許設(shè)置和/或改變系統(tǒng)的各種控制的站點控制控制器建筑物自動化系統(tǒng)。盡管以下提供了對建筑物自動化系統(tǒng)100的簡要描述，但應(yīng)當理解的是，本文所描述的建筑物自動化系統(tǒng)100僅為建筑物自動化系統(tǒng)的一個特定形式或配置的示例，并且在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，系統(tǒng)100可以以任何其他合適的方式實現(xiàn)。
[0022]對于所不出的實施方式，建筑物自動化系統(tǒng)100包括站點控制器102、報告服務(wù)器104、多個客戶站106a至106c、多個現(xiàn)場面板108a至108b、多個現(xiàn)場控制器IlOa至IlOe和多個現(xiàn)場裝置112a至112d。盡管示出了三個客戶站106、兩個現(xiàn)場面板108、五個現(xiàn)場控制器110和四個現(xiàn)場裝置112，但應(yīng)當理解的是，基于特定建筑物的特定配置，系統(tǒng)100可以包括任何適當數(shù)目的部件106、108、110和112中的任何部件。
[0023]站點控制器102可以包括計算機或通用處理器，其被配置成提供對建筑物自動化系統(tǒng)100的全面控制和監(jiān)視。站點控制器102可以作為數(shù)據(jù)服務(wù)器來操作，該數(shù)據(jù)服務(wù)器能夠與系統(tǒng)100中的各個元件交換數(shù)據(jù)。同樣地，站點控制器102可以允許各種應(yīng)用程序來訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所述應(yīng)用程序可以在站點控制器102或其他監(jiān)控計算機(圖1中未示出)上執(zhí)行。
[0024]例如，站點控制器102能夠經(jīng)由管理級網(wǎng)絡(luò)(MLN) 120與其他監(jiān)控計算機、因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或去往其他外部裝置的其他網(wǎng)關(guān)以及另外的網(wǎng)絡(luò)管理器(其繼而可以經(jīng)由另外的低級數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接至更多子系統(tǒng))通信。站點控制器102可以使用MLN120與MLN120上的其他元件(例如報告服務(wù)器104和一個或多個客戶站106)交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)。報告服務(wù)器104可以被配置成生成關(guān)于系統(tǒng)100的各個方面的報告。每個客戶站106可以被配置成與系統(tǒng)100通信，以便以任何合適的方式從系統(tǒng)100接收信息和/或向系統(tǒng)100提供修改。MLNl20可以包括以太網(wǎng)或類似的有線網(wǎng)絡(luò)，并且可以采用TCP/IP、BACnet和/或支持高速數(shù)據(jù)通信的其他協(xié)議。
[0025]站點控制器102還可以被配置成接受來自用戶的修改和/或其他輸入。這可以通過站點控制器102的用戶接口或者可被配置成通過任何合適的網(wǎng)絡(luò)或連接與站點控制器102通信的任何其他用戶接口來實現(xiàn)。用戶接口可以包括鍵盤、觸摸屏、鼠標或其他接口部件。除其他方面之外，站點控制器102還被配置成影響或改變現(xiàn)場面板108和系統(tǒng)100的其他部件的操作數(shù)據(jù)。站點控制器102可以使用建筑物級網(wǎng)絡(luò)(BLN) 122來與BLN122上的其他元件(例如現(xiàn)場面板108)交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
[0026]每個現(xiàn)場面板108都可以包括通用處理器，并且被配置成使用來自站點控制器102的數(shù)據(jù)和/或指令提供對其一個或多個對應(yīng)的現(xiàn)場控制器110的控制。盡管通常使用站點控制器102對建筑物自動化系統(tǒng)100的各個部件中的一個或多個部件進行修改，但現(xiàn)場面板108也能夠提供對系統(tǒng)100的一個或多個參數(shù)的某些修改。每個現(xiàn)場面板108都可以使用現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)(FLN) 124與FLN124上的其他元件(例如耦接至現(xiàn)場面板108的現(xiàn)場控制器110的子集)交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
[0027]每個現(xiàn)場控制器110都可以包括通用處理器，并且可以與多個本地的、標準的建筑物自動化子系統(tǒng)(例如建筑物空間溫度控制子系統(tǒng)或照明控制子系統(tǒng)等)中的一個相對應(yīng)。對于特定的實施方式，現(xiàn)場控制器110可以包括可從西門子獲得的模型TEC(終端設(shè)備控制器)。然而，應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)場控制器110可以包括任何其他合適類型的控制器。
[0028]為了執(zhí)行對它的相應(yīng)子系統(tǒng)的控制，每個現(xiàn)場控制器110都可以耦接至一個或多個現(xiàn)場裝置112。每個現(xiàn)場控制器110被配置成使用來自它的相應(yīng)現(xiàn)場面板108的數(shù)據(jù)和/或指令以提供對它的一個或多個相應(yīng)現(xiàn)場裝置112的控制。對于某些實施方式，現(xiàn)場控制器110中的一些可以基于所感測的狀況和所期望的設(shè)定點狀況來控制它們的子系統(tǒng)。對于這些實施方式，這些現(xiàn)場控制器110可以被配置成控制一個或多個現(xiàn)場裝置112的操作，以試圖使所感測的狀況達到所期望的設(shè)定點狀況。要注意的是，在系統(tǒng)100中，來自現(xiàn)場裝置112的信息可以在現(xiàn)場控制器110、現(xiàn)場面板108、站點控制器102和/或系統(tǒng)100上的或連接至系統(tǒng)100的任何其他元件之間共享。
[0029]為了便于在子系統(tǒng)之間共享信息，成組的子系統(tǒng)可以被組織成FLN124。例如，與現(xiàn)場控制器IlOa和IlOb相對應(yīng)的子系統(tǒng)可以耦接至現(xiàn)場面板108a以形成FLN124a。每個FLN124可以包括可采用任何合適的專用協(xié)議或開放協(xié)議的低級數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。[0030]每個現(xiàn)場裝置112可以被配置成測量、監(jiān)視和/或控制建筑物自動化系統(tǒng)100的各個參數(shù)?，F(xiàn)場裝置112的示例包括燈、自動調(diào)溫器、溫度傳感器、風(fēng)機、氣閘致動器、加熱器、冷凍箱、警告器、HVAC裝置和許多其他類型的現(xiàn)場裝置?，F(xiàn)場裝置112能夠從建筑物自動化系統(tǒng)100的現(xiàn)場控制器110、現(xiàn)場面板108和/或站點控制器102接收控制信號和/或向其發(fā)送信號。因此，建筑物自動化系統(tǒng)100能夠通過控制并監(jiān)視現(xiàn)場裝置112來控制建筑物操作的各個方面。
[0031]如圖1所示，任一現(xiàn)場面板108例如現(xiàn)場面板108a可以直接耦接至一個或多個現(xiàn)場裝置112例如現(xiàn)場裝置112c和112d。對于這種類型的實施方式，現(xiàn)場面板108a可以被配置成提供對現(xiàn)場裝置112c和112d的直接控制，而不是經(jīng)由現(xiàn)場控制器IlOa或IlOb之一進行控制。因此，對于這個實施方式，現(xiàn)場控制器110的用于一個或多個特定子系統(tǒng)的功能可以由現(xiàn)場面板108提供，而不需要現(xiàn)場控制器110。
[0032]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明公開內(nèi)容的現(xiàn)場面板108中之一的細節(jié)。對于這個特定的實施方式，現(xiàn)場面板108包括處理器202、存儲器204、輸入/輸出(I/O)模塊206、通信模塊208、用戶接口 210和電力模塊212。存儲器204包括能夠存儲數(shù)據(jù)如指令220和數(shù)據(jù)庫222的任何合適的數(shù)據(jù)存儲器。應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，現(xiàn)場面板108可以以任何其他適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)。
[0033]處理器202被配置成操作現(xiàn)場面板108。因而，處理器202可以耦接至現(xiàn)場面板108的其他部件204、206、208、210和212。處理器202可以被配置成執(zhí)行存儲在存儲器204的指令220中的程序指令或編程軟件或固件，例如建筑物自動化系統(tǒng)(BAS)應(yīng)用軟件230。除了存儲指令220之外，存儲器204還可以將系統(tǒng)100使用的其他數(shù)據(jù)如各種記錄和配置文件、圖形視圖和/或其他信息存儲在數(shù)據(jù)庫222中。
[0034]處理器202對BAS應(yīng)用程序230的執(zhí)行可能會導(dǎo)致控制信號被發(fā)送到任何現(xiàn)場裝置112，該現(xiàn)場裝置112可以經(jīng)由現(xiàn)場面板108的I/O模塊206耦接至現(xiàn)場面板108。對BAS應(yīng)用程序230的執(zhí)行還可能會導(dǎo)致處理器202從耦接至現(xiàn)場面板108的現(xiàn)場裝置112接收狀態(tài)信號和/或其他數(shù)據(jù)信號，并將相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲到存儲器204中。在一個實施方式中，BAS應(yīng)用程序230可以由能夠從西門子工業(yè)有限公司商業(yè)獲得的站點控制控制器軟件提供。然而，應(yīng)當理解的是，BAS應(yīng)用程序230可以包括任何其他合適的BAS控制軟件。
[0035]I/O模塊206可以包括被配置成與現(xiàn)場裝置112直接通信的一個或多個輸入/輸出電路。因此，對于一些實施方式，I/o模塊206包括用于接收模擬信號的模擬輸入電路和用于提供模擬信號的模擬輸出電路。
[0036]通信模塊208被配置成提供與站點控制器102、其他現(xiàn)場面板108以及BLN122上的其他部件的通信。通信模塊208還被配置成提供到現(xiàn)場控制器110的和與現(xiàn)場面板108相關(guān)聯(lián)的FLN124上的其他部件的通信。因此，通信模塊208可以包括可耦接至BLN122的第一端口和可耦接至FLN124的第二端口。每個端口可以包括RS-485標準端口電路或其他合適的端口電路。
[0037]現(xiàn)場面板108能夠經(jīng)由交互式用戶接口 210被本地訪問。用戶可以通過用戶接口210控制來自現(xiàn)場裝置112的數(shù)據(jù)采集?，F(xiàn)場面板108的用戶接口 210可以包括顯示數(shù)據(jù)和接收輸入數(shù)據(jù)的裝置。這些裝置可以永久地固定至現(xiàn)場面板108，或者為便攜式且可移動的。對于某些實施方式，用戶接口 210可以包括IXD型屏幕等和小鍵盤。用戶接口 210可以被配置成更改并示出關(guān)于現(xiàn)場面板108的信息，例如狀態(tài)信息和/或與現(xiàn)場面板108的操作、功能和/或?qū)ΜF(xiàn)場面板108的修改有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。
[0038]電力模塊212可以被配置成向現(xiàn)場面板108的部件提供電力。電力模塊212可以以標準120伏特交流電、其他AC電壓或由一個或多個電池提供的DC電力操作。
[0039]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明公開內(nèi)容的現(xiàn)場控制器110中之一的細節(jié)。對于這個特定的實施方式，現(xiàn)場控制器110包括處理器302、存儲器304、輸入/輸出(I/O)模塊306、通信模塊308和電力模塊312。對于一些實施方式,現(xiàn)場控制器110還可以包括被配置成更改和/或示出與現(xiàn)場控制器110有關(guān)的信息的用戶接口(未在圖3中示出)。存儲器304包括能夠存儲數(shù)據(jù)如指令320和數(shù)據(jù)庫322的任何合適的數(shù)據(jù)存儲器。應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，現(xiàn)場控制器110可以以任何其他合適的方式實現(xiàn)。對于一些實施方式，現(xiàn)場控制器110可以被定位在可以用現(xiàn)場控制器110來控制與子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的溫度或其他環(huán)境參數(shù)的建筑物房間中，或者與其相接近。
[0040]處理器302被配置成操作現(xiàn)場控制器110。因此，處理器302可以耦接至現(xiàn)場控制器110的其他部件304、306、308和312。處理器302可以被配置成執(zhí)行存儲在存儲器304的指令320中的程序指令或編程軟件或固件，例如子系統(tǒng)應(yīng)用軟件330。對于特定的示例，子系統(tǒng)應(yīng)用程序330可以包括溫度控制應(yīng)用程序，該溫度控制應(yīng)用程序被配置成控制并處理來自溫度控制子系統(tǒng)的全部部件(例如溫度傳感器、氣閘致動器、風(fēng)機和各種其他現(xiàn)場裝置)的數(shù)據(jù)。除了存儲指令320之外，存儲器304還可以將子系統(tǒng)使用的其他數(shù)據(jù)如各種配置文件和/或其他信息存儲在數(shù)據(jù)庫322中。
[0041]處理器302對子系統(tǒng)應(yīng)用程序330的執(zhí)行可能會導(dǎo)致控制信號被發(fā)送到任何現(xiàn)場裝置112，所述現(xiàn)場裝置112可以經(jīng)由現(xiàn)場控制器110的I/O模塊306耦接至現(xiàn)場控制器110。對子系統(tǒng)應(yīng)用程序330的執(zhí)行還可能會導(dǎo)致處理器302從耦接至現(xiàn)場控制器110的現(xiàn)場裝置112接收狀態(tài)信號和/或其他數(shù)據(jù)信號，并將相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲在存儲器304中。
[0042]I/O模塊306可以包括被配置成與現(xiàn)場裝置112直接通信的一個或多個輸入/輸出電路。因此，對于一些實施方式，I/o模塊306包括用于接收模擬信號的模擬輸入電路和用于提供模擬信號的模擬輸出電路。
[0043]通信模塊308被配置成提供與對應(yīng)于現(xiàn)場控制器110的現(xiàn)場面板108的通信以及與FLN124上的其他部件(例如其他現(xiàn)場控制器110)的通信。因此，通信模塊308可以包括可以耦接至FLN124的端口。該端口可以包括RS-485標準端口電路或其他合適的端口電路。
[0044]電力模塊312可以被配置成向現(xiàn)場控制器110的部件提供電力。電力模塊312可以以標準120伏特交流電、其他AC電壓或由一個或多個電池提供的DC電力操作。
[0045]圖4示出了一種根據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容能夠提高HVAC系統(tǒng)的能效的建筑物自動化系統(tǒng)400的至少一部分。對于圖4中示出的特定實施方式，系統(tǒng)400包括現(xiàn)場面板408、三個區(qū)域控制器410a至410c和五個現(xiàn)場裝置412a至412e。然而，應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，系統(tǒng)400可以包括任何適當數(shù)目的這些部件。
[0046]所示出的系統(tǒng)400可以與圖1中的系統(tǒng)100相對應(yīng)；然而，應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，系統(tǒng)400可以以任何合適的方式和/或配置實現(xiàn)。因此，例如，現(xiàn)場面板408可以與現(xiàn)場面板108相對應(yīng)，區(qū)域控制器410中的每一個可以與現(xiàn)場控制器Iio相對應(yīng)，并且部件412a至412e中的每一個可以與上述結(jié)合圖1至圖3所描述的現(xiàn)場裝置112相對應(yīng)。另外，這些部件可以經(jīng)由現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)$110424通信，該？1^424可以與圖1中的系統(tǒng)100的FLN124相對應(yīng)。
[0047]對于一些實施方式，實現(xiàn)HVAC系統(tǒng)的建筑物或其他區(qū)域可以包括單個區(qū)域。對于這些實施方式，系統(tǒng)400可以包括單個區(qū)域控制器410，例如區(qū)域控制器410a。然而，對于其他的實施方式，例如在相對大型的建筑物中，該建筑物可以包括兩個或更多區(qū)域。例如，在零售商店中，公共區(qū)域可以包括一個區(qū)域，而后面存儲區(qū)域可以包括另一個區(qū)域。對于所示出的示例，系統(tǒng)400包括三個這樣的區(qū)域，其中每個區(qū)域具有對應(yīng)的區(qū)域控制器410a至410c。
[0048]圖4的實施方式包括五個現(xiàn)場裝置412a至412e。如下面所描述的，這些現(xiàn)場裝置412包括外部空氣狀況(OAC)傳感器412a、溫度傳感器412b、室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)傳感器412c、HVAC系統(tǒng)412d和通風(fēng)裝置控制器412e。盡管所示出的實施方式僅示出了耦接至溫度傳感器412b、IAQ傳感器412c、HVAC系統(tǒng)412d和通風(fēng)裝置控制器412e的區(qū)域控制器410a，但應(yīng)當理解的是，區(qū)域控制器410b和410c中的每一個也可以耦接至用于它的關(guān)聯(lián)區(qū)域的類似現(xiàn)場裝置412b至412e。
[0049]對于一些實施方式,現(xiàn)場面板408可以f禹接至OAC傳感器412a。OAC傳感器412a被配置成感測與建筑物外的空氣相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，例如溫度和/或濕度等。OAC傳感器412a還配置成基于外部的空氣狀況生成OAC信號并將該OAC信號發(fā)送至現(xiàn)場面板408。對于其他的實施方式，OAC傳感器412a可以耦接至區(qū)域控制器410中的一個或系統(tǒng)400的其他部件如站點控制器，并且可以被配置成向該其他部件發(fā)送OAC信號。對于一些實施方式，例如提供傳統(tǒng)需求控制 通風(fēng)的那些實施方式，OAC傳感器412a可以耦接至區(qū)域控制器410a，并且系統(tǒng)400可以不具有FLN424。對于這些實施方式，區(qū)域控制器410可以獨立于其他區(qū)域控制器410，并且不能與其他區(qū)域控制器410進行通信。
[0050]溫度傳感器412b被配置成感測與區(qū)域控制器410a相關(guān)聯(lián)的區(qū)域的溫度，并將所感測的溫度報告給區(qū)域控制器410a。IAQ傳感器412c被配置成感測區(qū)域中的CO2和/或其他污染物的水平，并將所感測的污染物水平報告給區(qū)域控制器410a。對于一些實施方式，IAQ傳感器412c可以被配置成感測整個建筑物內(nèi)的污染物的水平。對于這些實施方式,系統(tǒng)400可以包括耦接至單個區(qū)域控制器410a、現(xiàn)場面板408或其他合適的部件的單個IAQ傳感器412c，而不是耦接至每個區(qū)域控制器410a至410c的IAQ傳感器412c。HVAC系統(tǒng)412d可以包括屋頂HVAC單元、空氣處理器單元或能夠向建筑物提供制熱、通風(fēng)和制冷功能的任何其他合適類型的單元。另外，應(yīng)當理解的是，系統(tǒng)400可以包括各種類型的HVAC系統(tǒng)的任意組合。例如，HVAC系統(tǒng)412d可以包括屋頂HVAC單元，同時區(qū)域控制器410b可以耦接至空氣處理器單元，并且區(qū)域控制器410c可以耦接至另一類型的HVAC系統(tǒng)。
[0051]通風(fēng)裝置控制器412e耦接至一個或多個通風(fēng)裝置414，并且被配置成控制通風(fēng)裝置414的操作。對于提供傳統(tǒng)需求控制通風(fēng)的一些實施方式，通風(fēng)裝置414可以包括在HVAC系統(tǒng)412d上的氣閘，并且通風(fēng)裝置控制器412e可以包括被配置成打開和關(guān)閉氣閘的氣閘致動器。對于這些實施方式，如下面更加詳細地描述的那樣，氣閘致動器可以基于來自區(qū)域控制器410a的通風(fēng)信號來打開或關(guān)閉氣閘。
[0052]對于提供智能需求控制通風(fēng)的其他實施方式，通風(fēng)裝置414可以包括多個風(fēng)機，所述多個風(fēng)機能夠使空氣移動通過與區(qū)域控制器410a相關(guān)聯(lián)的建筑物的區(qū)域，并且通風(fēng)裝置控制器412e可以包括被配置成打開和關(guān)閉風(fēng)機的風(fēng)機控制器。對于這些實施方式，如下面更加詳細地描述的那樣，風(fēng)機控制器可以基于來自區(qū)域控制器410a的通風(fēng)信號來打開或關(guān)閉風(fēng)機中的一個或多個。對于其他的實施方式，區(qū)域控制器410a可以直接耦接至通風(fēng)裝置414，并且可以省略通風(fēng)裝置控制器412e。對于這些實施方式，區(qū)域控制器410a可以被配置成直接向風(fēng)機提供通風(fēng)信號以打開和關(guān)閉風(fēng)機。對于提供智能需求控制通風(fēng)的其他實施方式，如下面更加詳細地描述的那樣，通風(fēng)裝置414可以既包括HVAC系統(tǒng)412d上的氣閘又包括多個風(fēng)扇。
[0053]區(qū)域控制器410a可以安裝在HVAC系統(tǒng)412d所位于的房間中或其附近，可以安裝在后臺，或者可以安裝在建筑物中的任何其他合適的位置。OAC傳感器412a可以安裝在建筑物的外部。溫度傳感器412b可以安裝在與區(qū)域控制器410a相關(guān)聯(lián)的區(qū)域中。IAQ傳感器412c可以安裝在與區(qū)域控制器410a相關(guān)聯(lián)的區(qū)域中，或者對于建筑物內(nèi)僅實施單個IAQ傳感器的實施方式，IAQ傳感器412c可以安裝在建筑物中的中心位置處。HVAC系統(tǒng)412d可以安裝在建筑物的屋頂上、鄰近于建筑物或者在任何其他合適的位置。通風(fēng)裝置控制器412e可以安裝在與區(qū)域控制器410a相關(guān)聯(lián)的區(qū)域中和/或接近于通風(fēng)裝置414。應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，系統(tǒng)400的部件中的每一個都可以位于任何合適的位置。
[0054]區(qū)域控制器410a被配置成基于來自溫度傳感器412b的溫度信號監(jiān)視其區(qū)域的溫度，并且基于來自IAQ傳感器412c的IAQ信號監(jiān)視該區(qū)域的污染物水平。區(qū)域控制器410a還被配置成基于溫度信號激活或去激活HVAC系統(tǒng)412d以提供制熱或制冷。區(qū)域控制器410a還被配置成基于溫度傳感器412b提供的溫度信號和OAC傳感器412a提供的OAC信號將該區(qū)域在通風(fēng)模式與經(jīng)濟模式之間切換，對于一些實施方式，這可以通過現(xiàn)場面板408來提供。
[0055]當以通風(fēng)模式操作時，區(qū)域控制器410a被配置成基于IAQ信號直接地或者通過通風(fēng)裝置控制器412e間接地控制通風(fēng)裝置414，以允許外部空氣進入建筑物或者阻止外部空氣進入建筑物。另外，在通風(fēng)模式下，區(qū)域控制器410a被配置成監(jiān)視溫度以確定是否激活或去激活HVAC系統(tǒng)412d，并且監(jiān)視溫度和外部的空氣狀況以確定是否切換成經(jīng)濟模式。
[0056]對于提供傳統(tǒng)需求控制通風(fēng)的一些實施方式，區(qū)域控制器410a被配置成通過如下方式控制外部空氣進入建筑物:向包括氣閘致動器的通風(fēng)裝置控制器412e發(fā)送通風(fēng)信號，以使通風(fēng)裝置控制器412e打開或關(guān)閉包括HVAC系統(tǒng)412d上的氣閘的通風(fēng)裝置414。
[0057]對于提供智能需求控制通風(fēng)的一些實施方式，區(qū)域控制器410a可以被配置成通過如下方式來控制外部空氣進入建筑物:向包括風(fēng)機控制器的通風(fēng)裝置控制器412e發(fā)送通風(fēng)信號，以使通風(fēng)裝置控制器412e打開或關(guān)閉包括風(fēng)機的通風(fēng)裝置414的至少一個子集。對于其他的實施方式，區(qū)域控制器410a可以被配置成通過如下方式來控制外部空氣進入建筑物:直接向包括風(fēng)機的通風(fēng)裝置414發(fā)送通風(fēng)信號以打開或關(guān)閉風(fēng)機的至少一個子集。當在通風(fēng)模式下時，區(qū)域控制器410a可以被配置成基于污染物水平增加的斜率來確定要打開或關(guān)閉的風(fēng)機的數(shù)目。另外，當不是所有風(fēng)機都要打開時，可以基于循環(huán)算法來選擇其中要打開風(fēng)機的一個或多個區(qū)域，以使建筑物的任何一個區(qū)域中的渾濁空氣最小化。
[0058]對于提供智能需求控制通風(fēng)的其他實施方式，通風(fēng)裝置414既包括氣閘又包括多個風(fēng)機，并且區(qū)域控制器410a可以被配置成通過發(fā)送打開或關(guān)閉氣閘和/或打開或關(guān)閉風(fēng)機的至少一個子集的通風(fēng)信號來控制外部空氣進入建筑物。因此，對于這些實施方式，區(qū)域控制器410a被配置成控制氣閘和風(fēng)機二者以控制進入建筑物的外部空氣的量。用于這些實施方式的區(qū)域控制器410a可以基于以上所討論的準則來打開或關(guān)閉氣閘，并同時打開或關(guān)閉任何適當數(shù)目的風(fēng)機。
[0059]當以經(jīng)濟模式操作時，區(qū)域控制器410a被配置成基于溫度和外部空氣狀況直接地或通過通風(fēng)裝置控制器412e間接地控制通風(fēng)裝置414，以允許外部空氣進入建筑物。因此，經(jīng)濟模式允許系統(tǒng)400利用通過比室內(nèi)空氣冷的外部空氣獲得的“自然制冷”或通過比室內(nèi)空氣熱的外部空氣獲得的“自然制熱”。如以上所描述的，區(qū)域控制器410a可以通過發(fā)送促使氣閘打開和/或風(fēng)機打開的通風(fēng)信號來使得外部空氣進入建筑物。對于提供智能需求控制通風(fēng)的一些實施方式，在經(jīng)濟模式下，可以打開所有的風(fēng)機。另外，在經(jīng)濟模式下，區(qū)域控制器410a被配置成監(jiān)視溫度以確定是否切換成通風(fēng)模式。
[0060]為了確定何時從通風(fēng)模式切換到經(jīng)濟模式，區(qū)域控制器410a被配置成基于第一設(shè)定點來監(jiān)視溫度，該第一設(shè)定點與用于確定何時由HVAC系統(tǒng)412d激活制熱或制冷的第二設(shè)定點不同。當外部的空氣狀況為有利的且溫度達到第一設(shè)定點時，區(qū)域控制器410a被配置成切換到經(jīng)濟模式。當外部的空氣狀況為不利的且溫度達到第一設(shè)定點時，區(qū)域控制器410a被配置成停留在通風(fēng)模式并基于第二設(shè)定點來監(jiān)視溫度。當溫度達到第二設(shè)定點時，區(qū)域控制器410a被配置成激活HVAC系統(tǒng)412d。
[0061]對于以下描述，假設(shè)系統(tǒng)400被設(shè)置為制冷；然而，應(yīng)當理解的是，系統(tǒng)400可以以類似的方式操作制熱。第一設(shè)定點可以為動態(tài)可配置的設(shè)定點，其可以基于第二設(shè)定點的值來確定。對于一些實施方式，第一設(shè)定點可以比第二設(shè)定點小預(yù)定量。例如，第一設(shè)定點可以比第二設(shè)定點小0.2°。對于特定的示例，針對第二(制冷)設(shè)定點為72°的情況，第一(經(jīng)濟)設(shè)定點可以為71.8°。
[0062]對于其他的實施方式，第一設(shè)定點可以基于系統(tǒng)400的任何合適的參數(shù)來確定。例如，對于HVAC系統(tǒng)412d包括固定氣閘屋頂HVAC單元的特定實施方式，第一設(shè)定點可以基于由HVAC系統(tǒng)412d允許進入建筑物的外部空氣的百分比來確定。一些固定氣閘屋頂HVAC單元可以允許10%的外部空氣進入、20%的外部空氣進入、30%的外部空氣進入或任何其他適當百分比的外部空氣進入。因此，對于HVAC系統(tǒng)412d允許30%的外部空氣進入的這些類型的系統(tǒng)400而言，與HVAC系統(tǒng)412d允許10%的外部空氣進入的系統(tǒng)400相比，第一設(shè)定點可以更加接近于第二設(shè)定點。應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，第一設(shè)定點可以基于其他適當?shù)膮?shù)或者以任何其他適當?shù)姆绞酱_定。
[0063]圖5示出了一種根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容用于提高HVAC系統(tǒng)的能效的方法500的流程圖，其中該方法可以由如本文所公開的一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來執(zhí)行。下面描述的特定的實施方式參照圖4的系統(tǒng)400。然而，應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍的情況下，方法500可以由能夠提供需求控制通風(fēng)的任何合適的建筑物系統(tǒng)來執(zhí)行。
[0064]方法500以區(qū)域控制器410a在通風(fēng)模式下操作(步驟502)開始。在通風(fēng)模式下，區(qū)域控制器410a基于從IAQ傳感器412c接收的信號監(jiān)視污染物水平，并且如果污染物水平上升得過高，則區(qū)域控制器410a允許外部空氣進入建筑物以降低污染物水平。如以上所描述的，區(qū)域控制器410a直接向通風(fēng)裝置414或者通過通風(fēng)裝置控制器412e間接地向通風(fēng)裝置414發(fā)送通風(fēng)信號，以允許外部空氣進入建筑物。對于傳統(tǒng)需求控制通風(fēng)，區(qū)域控制器410a向氣閘致動器發(fā)送打開氣閘以允許外部空氣進入建筑物的通風(fēng)信號。對于智能需求控制通風(fēng)，區(qū)域控制器410a向一個或多個風(fēng)機(或者控制風(fēng)機的風(fēng)機控制器)發(fā)送通風(fēng)信號以打開風(fēng)機，從而將外部空氣吸入建筑物。對于智能需求控制通風(fēng)，區(qū)域控制器410a還可以向氣閘致動器發(fā)送通風(fēng)信號以打開氣閘，從而允許外部空氣進入建筑物。一旦污染物水平下降到可接受的水平，區(qū)域控制器410a就發(fā)送關(guān)閉氣閘和/或關(guān)閉風(fēng)機的通風(fēng)信號，以阻止外部空氣進入建筑物。
[0065]當以通風(fēng)模式操作時，區(qū)域控制器410a基于第一設(shè)定點監(jiān)視由溫度傳感器412b提供的溫度(步驟504)。如上述結(jié)合圖4詳細描述的那樣，第一設(shè)定點是基于用于激活HVAC系統(tǒng)412d的第二設(shè)定點而確定的。應(yīng)當理解的是，系統(tǒng)400基于小范圍的溫度對設(shè)定點中的每一個做出反應(yīng)。例如，如果用于激活HVAC系統(tǒng)412d的制冷的設(shè)定點為72°，則系統(tǒng)400在比72°稍高的溫度(例如73° )時激活制冷，并且持續(xù)制冷直到溫度達到稍低的溫度(例如71.7° )為止。另外，系統(tǒng)400可以對比經(jīng)濟模式設(shè)定點稍高和稍低的溫度做出反應(yīng)。
[0066]因此，如果溫度未達到第一設(shè)定點的第一閾值(步驟506)，則區(qū)域控制器410a繼續(xù)以通風(fēng)模式操作(步驟502)，并且繼續(xù)監(jiān)視溫度(步驟504)。對于一些實施方式，第一閾值可以對應(yīng)于與第一設(shè)定點相同的溫度。如果溫度達到第一設(shè)定點的第一閾值(步驟506)，則區(qū)域控制器410a確定由OAC溫度傳感器412a在OAC信號中提供的外部空氣狀況是否對自然制冷有利(步驟508)。
[0067]如果外部空氣狀況對自然制冷不利(步驟508)，則區(qū)域控制器410a基于第二設(shè)定點監(jiān)視由溫度傳感器412b提供的溫度(步驟510)。如果溫度未達到第二設(shè)定點的第一閾值(步驟512)，則只要外部空氣狀況仍然保持在不利的狀態(tài)，區(qū)域控制器410a就在基于第二設(shè)定點繼續(xù)監(jiān)視溫度(步驟510)的同時，確定外部空氣狀況是否已經(jīng)變得對自然制冷有利(步驟508)。如果溫度達到第二設(shè)定點的第一閾值(步驟512)，則區(qū)域控制器410a通過向HVAC系統(tǒng)412d發(fā)送激活信號來激活由HVAC系統(tǒng)412d進行的溫度調(diào)節(jié)(步驟514)。
[0068]隨后，區(qū)域控制器410a基于第二設(shè)定點繼續(xù)監(jiān)視溫度(步驟516)。當溫度未達到第二設(shè)定點的第二閾值時(步驟518)，HVAC系統(tǒng)412d繼續(xù)提供溫度調(diào)節(jié)如制冷，并且區(qū)域控制器410a繼續(xù)監(jiān)視溫度(步驟516)。當溫度達到第二設(shè)定點的第二閾值時(步驟518)，區(qū)域控制器410a通過向HVAC系統(tǒng)412d發(fā)送去激活信號來去激活由HVAC系統(tǒng)412d進行的溫度調(diào)節(jié)，在此之后，區(qū)域控制器410a繼續(xù)以通風(fēng)模式操作(步驟502)，并且返回到基于第一設(shè)定點監(jiān)視溫度的步驟(步驟504)。
[0069]當溫度達到第一設(shè)定點的第一閾值時，如果外部的空氣狀況對自然制冷有利(步驟508)，則區(qū)域控制器410a切換成以經(jīng)濟模式操作(步驟522)。在經(jīng)濟模式下，區(qū)域控制器410a直接向通風(fēng)裝置414或者通過通風(fēng)裝置控制器412e間接向通風(fēng)裝置414發(fā)送通風(fēng)信號，以允許外部空氣進入建筑物。對于傳統(tǒng)需求控制通風(fēng)，區(qū)域控制器410a向氣閘致動器發(fā)送打開氣閘以允許外部空氣進入建筑物的通風(fēng)信號。對于智能需求控制通風(fēng)，區(qū)域控制器410a向一個或多個風(fēng)機(或者控制風(fēng)機的風(fēng)機控制器)發(fā)送通風(fēng)信號以打開風(fēng)機，從而將外部空氣吸入建筑物中。對于智能需求控制通風(fēng)，區(qū)域控制器410a還可以向氣閘致動器發(fā)送通風(fēng)信號以打開氣閘，從而允許更多的外部空氣進入建筑物。[0070]區(qū)域控制器410a基于第一設(shè)定點監(jiān)視由溫度傳感器412b提供的溫度(步驟524)。如果溫度未達到第一設(shè)定點的第二閾值(步驟526)，則區(qū)域控制器410a繼續(xù)監(jiān)視外部的空氣狀況以確保它們保持有利(步驟528)。如果外部空氣狀況保持有利(步驟528)，則區(qū)域控制器410a繼續(xù)監(jiān)視溫度(步驟524)。
[0071]如果溫度達到第一設(shè)定點的第二閾值(步驟526)，或者如果外部空氣狀況變得不利(步驟528)，則區(qū)域控制器410a切換回以通風(fēng)模式操作，并且發(fā)送關(guān)閉氣閘和/或關(guān)閉風(fēng)機的通風(fēng)信號，以阻止外部空氣進入建筑物，直到污染物水平升得過高為止(步驟502)。
[0072]以這種方式，可以向經(jīng)濟模式提供可配置的設(shè)定點，該可配置的設(shè)定點與針對制冷或制熱所選擇的設(shè)定點不同。這允許在外部空氣狀況有利的情況下，經(jīng)濟模式在HVAC系統(tǒng)412d被激活之前取代通風(fēng)模式。實施用于確定何時切換到經(jīng)濟模式的不同設(shè)定點可以顯著地延遲時間，直至HVAC系統(tǒng)412d被激活。在一些情況下，實施不同的設(shè)定點可能會導(dǎo)致HVAC系統(tǒng)412d根本不會被激活。這可以為系統(tǒng)400的HVAC部分帶來能效的顯著提高。
[0073]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當認識到，除非特定指出或者要求操作的順序，否則上述過程中的某些步驟可以被省略、組合、同時或依次執(zhí)行、或以不同的順序執(zhí)行。在本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍內(nèi)，以上不同示例性實施方式的過程和元件可以進行組合。
[0074]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當認識到，為了簡單和清楚起見，本文未描繪或描述適用于與本發(fā)明公開內(nèi)容一起使用的所有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的全部結(jié)構(gòu)和操作。而僅僅描繪和描述了那些對于本發(fā)明公開內(nèi)容是唯一的或者對理解本發(fā)明公開內(nèi)容是必要的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的剩余結(jié)構(gòu)和操作可以符合本領(lǐng)域公知的各種現(xiàn)有實現(xiàn)和實踐方式中的任何方式。
[0075]重要的是要注意，盡管本發(fā)明公開內(nèi)容包括在全功能系統(tǒng)背景下的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，本發(fā)明公開內(nèi)容的裝置的至少一部分能夠以指令的形式分布，該指令包含在具有任何各種形式的機器可用、計算機可用或計算機可讀介質(zhì)內(nèi)，并且不管實際用于執(zhí)行該分布的指令或信號承載介質(zhì)或存儲介質(zhì)的特定類型如何，本發(fā)明的公開內(nèi)容都同樣適用。機器可用/可讀或計算機可用/可讀介質(zhì)的示例包括:非易失性、硬編碼類型介質(zhì)(例如只讀存儲器(ROM)或電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM))以及用戶可記錄類型介質(zhì)(例如軟盤、硬盤驅(qū)動器和緊致盤只讀存儲器(CD-ROM)或數(shù)字通用盤(DVD))。
[0076]盡管本發(fā)明公開內(nèi)容已經(jīng)描述了某些實施方式和總體上相關(guān)聯(lián)的方法，但這些實施方式和方法的改變和置換對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。因此，上述各種實施方式的示例并不限定或限制本發(fā)明的公開內(nèi)容。在不背離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明公開內(nèi)容的精神和范圍的情況下，也可能有其他的改變、替換和更改方式。
【權(quán)利要求】
1.一種由建筑物區(qū)域的區(qū)域控制器執(zhí)行的用于提高采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的能效的方法，包括: 以通風(fēng)模式操作； 監(jiān)視所述區(qū)域的溫度； 監(jiān)視所述建筑物的外部空氣狀況； 基于所述區(qū)域的溫度的第一設(shè)定點并且基于所述外部空氣狀況確定是否從所述通風(fēng)模式切換到經(jīng)濟模式，其中，所述第一設(shè)定點是基于所述溫度的第二設(shè)定點確定的，且所述第二設(shè)定點與所述第一設(shè)定點不同；以及 基于所述第二設(shè)定點確定是否激活所述HVAC系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過按照預(yù)定量修改所述第二設(shè)定點來確定所述第一設(shè)定點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述HVAC系統(tǒng)包括固定氣閘HVAC系統(tǒng)，所述方法還包括基于由所述固定氣閘HVAC系統(tǒng)允許進入的外部空氣的百分比來確定所述第一設(shè)定點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在以所述通風(fēng)模式操作時，監(jiān)視所述建筑物的至少一部分的污染物水平；以及 在以所述經(jīng)濟模式操作時，或者在以所述通風(fēng)模式操作時所述污染物水平升高到預(yù)定閾值的情況下，允許外部空氣進入所述建筑物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，允許外部空氣進入所述建筑物包括:向氣閘致動器發(fā)送通風(fēng)信號，所述通風(fēng)信號使所述氣閘致動器打開所述HVAC系統(tǒng)上的氣閘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，允許外部空氣進入所述建筑物包括:發(fā)送通風(fēng)信號，所述通風(fēng)信號打開至少一個風(fēng)機。
7.一種用于建筑物區(qū)域的區(qū)域控制器，包括: 存儲器，配置成存儲子系統(tǒng)應(yīng)用程序；以及 耦接至所述存儲器的處理器，其中，所述處理器被配置成:基于所述子系統(tǒng)應(yīng)用程序，(i)以通風(fēng)模式和經(jīng)濟模式之一進行操作；(ii)監(jiān)視所述區(qū)域的溫度；(iii)監(jiān)視所述建筑物的外部空氣狀況；(iv)基于所述區(qū)域的溫度的第一設(shè)定點并且基于所述外部空氣狀況從所述通風(fēng)模式切換到所述經(jīng)濟模式，其中，所述第一設(shè)定點是基于所述溫度的第二設(shè)定點確定的，且所述第二設(shè)定點與所述第一設(shè)定點不同；以及(V)基于所述第二設(shè)定點激活采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的區(qū)域控制器，其中，所述處理器還被配置成通過按照預(yù)定量修改所述第二設(shè)定點來確定所述第一設(shè)定點。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的區(qū)域控制器，其中，所述HVAC系統(tǒng)包括固定氣閘HVAC系統(tǒng)，并且，所述處理器還被配置成基于由所述固定氣閘HVAC系統(tǒng)允許進入的外部空氣的百分比來確定所述第一設(shè)定點。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的區(qū)域控制器，其中，所述處理器還被配置成:(i)在以所述通風(fēng)模式操作時，監(jiān)視所述建筑物的至少一部分的污染物水平；以及(ii)在以所述經(jīng)濟模式操作時，或者在以所述通風(fēng)模式操作時所述污染物水平升高到預(yù)定閾值的情況下，允許外部空氣進入所述建筑物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的區(qū)域控制器，其中，所述區(qū)域控制器耦接至通風(fēng)裝置控制器，所述通風(fēng)裝置控制器耦接至通風(fēng)裝置，所述處理器被配置成通過向所述通風(fēng)裝置控制器發(fā)送通風(fēng)信號以允許外部空氣進入所述建筑物，并且基于所述通風(fēng)信號，所述通風(fēng)裝置控制器被配置成使所述通風(fēng)裝置將外部空氣帶入到所述建筑物中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的區(qū)域控制器，其中，所述通風(fēng)裝置控制器包括氣閘致動器，所述通風(fēng)裝置包括HVAC系統(tǒng)上的氣閘，并且所述通風(fēng)信號使所述氣閘致動器打開所述氣閘。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的區(qū)域控制器，其中，所述區(qū)域控制器耦接至通風(fēng)裝置，所述處理器被配置成通過向所述通風(fēng)裝置發(fā)送通風(fēng)信號以允許外部空氣進入所述建筑物，并且基于所述通風(fēng)信號，所述通風(fēng)裝置被配置成將外部空氣帶入到所述建筑物中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的區(qū)域控制器，其中，所述通風(fēng)裝置包括多個風(fēng)機，并且所述通風(fēng)信號打開所述風(fēng)機的至少子集。
15.一種編碼有可執(zhí)行指令的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，當所述可執(zhí)行指令被執(zhí)行時，使用于建筑物區(qū)域的區(qū)域控制器中的一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng): 以通風(fēng)模式和經(jīng)濟模式之一進行操作； 監(jiān)視所述區(qū)域的溫度； 監(jiān)視所述建筑物的外部空氣狀況； 基于所述區(qū)域的溫度的第一設(shè)定點并且基于所述外部空氣狀況確定是否從所述通風(fēng)模式切換到所述經(jīng)濟模式，其中，所述第一設(shè)定點是基于所述溫度的第二設(shè)定點確定的，且所述第二設(shè)定點與所述第一設(shè)定點不同；以及 基于所述第二設(shè)定點來激活采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，所述計算機可讀介質(zhì)還編碼有如下可執(zhí)行指令，當所述可執(zhí)行指令被執(zhí)行時，使一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過按照預(yù)定量修改所述第二設(shè)定點來確定所述第一設(shè)定點。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，所述HVAC系統(tǒng)包括固定氣閘HVAC系統(tǒng)，并且所述計算機可讀介質(zhì)還編碼有如下可執(zhí)行指令，當所述可執(zhí)行指令被執(zhí)行時，使一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)基于由所述固定氣閘HVAC系統(tǒng)允許進入的外部空氣的百分比來確定所述第一設(shè)定點。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，所述計算機可讀介質(zhì)還編碼有如下可執(zhí)行指令，當所述可執(zhí)行指令被執(zhí)行時，使一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng): 在以所述通風(fēng)模式操作時，監(jiān)視所述建筑物的至少一部分的污染物水平；以及 在以所述經(jīng)濟模式操作時，或者在以所述通風(fēng)模式操作時所述污染物水平升高到預(yù)定閾值的情況下，允許外部空氣進入所述建筑物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，所述計算機可讀介質(zhì)還編碼有如下可執(zhí)行指令，當所述可執(zhí)行指令被執(zhí)行時，使一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過向氣閘致動器發(fā)送通風(fēng)信號以允許外部空氣進入所述建筑物，所述通風(fēng)信號使所述氣閘致動器打開所述HVAC系統(tǒng)上的氣閘。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，所述計算機可讀介質(zhì)還編碼有如下可執(zhí)行指令，當所述可執(zhí)行指令被執(zhí)行時，使一個或多個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過發(fā)送通風(fēng)信號以允許外部空氣進入所述建筑物， 所述通風(fēng)信號打開至少一個風(fēng)機。
【文檔編號】F24F11/00GK103958976SQ201280058276
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】科林·貝斯特爾, 羅伯特·巴爾特梅斯 申請人:西門子工業(yè)公司