用于預(yù)測(cè)hvac操作成本的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]具有可編程系統(tǒng)控制器的加熱、通風(fēng)和/或空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)可被用于控制建筑物的室內(nèi)溫度?？删幊滔到y(tǒng)可基于計(jì)劃表來(lái)調(diào)節(jié)用戶選擇的溫度。HVAC系統(tǒng)可相對(duì)于其它建筑體系消耗大量能量并且天氣變化可能影響所消耗的能量的量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]在本公開的某些實(shí)施例中，一種用于預(yù)計(jì)操作一加熱、通風(fēng)和/或空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)的成本的方法被公開成包括:將天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)提供至HVAC系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器；將能量成本數(shù)據(jù)提供至該系統(tǒng)控制器；將界面提供至該系統(tǒng)控制器；以及生成與天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和能量成本數(shù)據(jù)有關(guān)的操作HVAC系統(tǒng)的第一預(yù)計(jì)成本。
[0003]在本公開的其它實(shí)施例中，公開了一種加熱、通風(fēng)和/或空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制器，配置成接收天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和能量成本數(shù)據(jù)并且進(jìn)一步配置成生成與天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和能量成本數(shù)據(jù)有關(guān)的操作HVAC系統(tǒng)的預(yù)計(jì)成本。
[0004]在本公開的又其它實(shí)施例中，公開了加熱、通風(fēng)和/或空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器。此系統(tǒng)控制器被公開為配置成接收天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和能量成本數(shù)據(jù)并且進(jìn)一步配置成生成與天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和能量成本數(shù)據(jù)有關(guān)的操作HVAC系統(tǒng)的預(yù)計(jì)成本。
[0005]這些和其它特征結(jié)合附圖和權(quán)利要求從下面的詳細(xì)描述中將更清楚地理解。
附圖簡(jiǎn)述
[0006]圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的HVAC系統(tǒng)的示意圖；
[0007]圖2是圖1的HVAC系統(tǒng)的空氣循環(huán)路徑的簡(jiǎn)化示意圖；
[0008]圖3是根據(jù)本公開的實(shí)施例的預(yù)測(cè)一 HVAC系統(tǒng)的操作成本的方法的流程圖；
[0009]圖4是根據(jù)本公開的實(shí)施例的預(yù)測(cè)一 HVAC系統(tǒng)的操作成本的另一方法的流程圖；
[0010]圖5是根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于接收HVAC系統(tǒng)安裝設(shè)置的界面；
[0011]圖6是根據(jù)本公開的實(shí)施例的能量成本預(yù)測(cè)器界面；
[0012]圖7是根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的能量成本預(yù)測(cè)器界面；以及
[0013]圖8是適用于實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施例的通用處理器(例如，電子控制器或計(jì)算機(jī))系統(tǒng)的簡(jiǎn)化表不。
詳細(xì)描述
[0014]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的HVAC系統(tǒng)100的示意圖。HVAC系統(tǒng)100包括室內(nèi)單元102、室外單元104和系統(tǒng)控制器106。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器106可操作以控制室內(nèi)單元102和/或室外單元104的操作。如所示，HVAC系統(tǒng)100是所謂的熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)可選擇性地進(jìn)行操作以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)基本封閉的熱力學(xué)制冷循環(huán)以提供冷卻功能和/或加熱功能。
[0015]室內(nèi)單元102包括室內(nèi)熱交換器108、室內(nèi)風(fēng)機(jī)110和室內(nèi)計(jì)量設(shè)備112。室內(nèi)熱交換器108是板翅式熱交換器，配置成允許在室內(nèi)熱交換器108的內(nèi)部管內(nèi)運(yùn)送的制冷劑和接觸室內(nèi)熱交換器108但被保持與制冷劑隔離的流體之間的熱交換。在其它實(shí)施例中，室內(nèi)熱交換器108可包括脊翅式(spinefin)熱交換器、微通道熱交換器或任何其它合適類型的熱交換器。
[0016]室內(nèi)風(fēng)機(jī)110是離心式鼓風(fēng)機(jī)，該離心式鼓風(fēng)機(jī)包括鼓風(fēng)機(jī)外殼、至少部分地在鼓風(fēng)機(jī)外殼內(nèi)設(shè)置的鼓風(fēng)機(jī)葉輪以及配置成選擇性地使鼓風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)的鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)。在其它實(shí)施例中，室內(nèi)風(fēng)機(jī)110可包括混合流式風(fēng)機(jī)和/或任何其它合適類型的風(fēng)機(jī)。室內(nèi)風(fēng)機(jī)110被配置為能夠以在一個(gè)或多個(gè)范圍的速度之上的許多速度進(jìn)行操作的調(diào)制的和/或可變的速度的風(fēng)機(jī)。在其它實(shí)施例中，室內(nèi)風(fēng)機(jī)110可被配置為通過(guò)選擇性地對(duì)室內(nèi)風(fēng)機(jī)110的電機(jī)的多個(gè)電磁線圈中的不同電磁線圈供電而能夠以多個(gè)操作速度進(jìn)行操作的多速風(fēng)機(jī)。在又其它實(shí)施例中，室內(nèi)風(fēng)機(jī)110可以是單速風(fēng)機(jī)。
[0017]室內(nèi)計(jì)量設(shè)備112是電子控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電子膨脹閥(EEV)。在替代性實(shí)施例中，室內(nèi)計(jì)量設(shè)備112可包括恒溫膨脹閥、毛細(xì)管組件和/或任何其它合適的計(jì)量設(shè)備。室內(nèi)計(jì)量設(shè)備112可包括制冷劑止回閥和/或制冷劑旁路和/或與制冷劑止回閥和/或制冷劑旁路相關(guān)聯(lián)以用于當(dāng)通過(guò)室內(nèi)計(jì)量設(shè)備112的制冷劑流動(dòng)的方向是這樣的使得室內(nèi)計(jì)量設(shè)備112不旨在計(jì)量或大幅度限制通過(guò)室內(nèi)計(jì)量設(shè)備112的制冷劑的流動(dòng)時(shí)使用。
[0018]室外單元104包括室外熱交換器114、壓縮機(jī)116、室外風(fēng)機(jī)118、室外計(jì)量設(shè)備120和換向閥122。室外熱交換器114是脊翅式熱交換器，配置成允許在室外熱交換器114的內(nèi)部通道內(nèi)運(yùn)送的制冷劑和接觸室外熱交換器114但被保持與制冷劑隔離的流體之間的熱交換。在其它實(shí)施例中，室外熱交換器114可包括板翅式熱交換器、微通道熱交換器或任何其它合適類型的熱交換器。
[0019]壓縮機(jī)116是多速滾動(dòng)式壓縮機(jī)，配置成以多個(gè)質(zhì)量流速選擇性地泵送制冷劑。在替代性實(shí)施例中，壓縮機(jī)116可包括能夠在一個(gè)或多個(gè)速度范圍上操作的調(diào)制壓縮機(jī)，壓縮機(jī)116可包括往復(fù)式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)116可以是單速壓縮機(jī)，和/或壓縮機(jī)116可包括任何其它合適的制冷壓縮機(jī)和/或制冷泵。
[0020]室外風(fēng)機(jī)118是包括風(fēng)機(jī)葉片組件和配置成選擇性地使風(fēng)機(jī)葉片組件旋轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)電機(jī)的軸流風(fēng)機(jī)。在其它實(shí)施例中，室外風(fēng)機(jī)118可包括混合流式風(fēng)機(jī)、離心式鼓風(fēng)機(jī)和/或任何其它合適類型的風(fēng)機(jī)和/或鼓風(fēng)機(jī)。室外風(fēng)機(jī)118被配置為能夠以在一個(gè)或多個(gè)速度范圍之上的許多速度進(jìn)行操作的調(diào)制和/或可變速度風(fēng)機(jī)。在其它實(shí)施例中，室外風(fēng)機(jī)118可被配置為通過(guò)選擇性地對(duì)室外風(fēng)機(jī)118的電機(jī)的多個(gè)電磁線圈中的不同電磁線圈供電而能夠以多個(gè)操作速度進(jìn)行操作的多速風(fēng)機(jī)。在又其它實(shí)施例中，室外風(fēng)機(jī)118可以是單速風(fēng)機(jī)。
[0021]室外計(jì)量設(shè)備120是恒溫膨脹閥。在替代性實(shí)施例中，室外計(jì)量設(shè)備120可包括電子控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的EEV、毛細(xì)管組件和/或任何其它合適的計(jì)量設(shè)備。室外計(jì)量設(shè)備120可包括制冷劑止回閥和/或制冷劑旁路和/或與制冷劑止回閥和/或制冷劑旁路相關(guān)聯(lián)以用于當(dāng)通過(guò)室外計(jì)量設(shè)備120的制冷劑流動(dòng)的方向是這樣的使得室外計(jì)量設(shè)備120不旨在計(jì)量或大幅度限制通過(guò)室外計(jì)量設(shè)備120的制冷劑的流動(dòng)時(shí)使用。
[0022]換向閥122是所謂的四路換向閥。換向閥122可被選擇性地進(jìn)行控制以改變HVAC系統(tǒng)100中的制冷劑的流動(dòng)路徑，如以下更詳細(xì)地描述的那樣。換向閥122可包括配置成在多個(gè)操作位置之間選擇性地移動(dòng)換向閥122的部件的電螺線管或其它設(shè)備。
[0023]系統(tǒng)控制器106可包括用于顯示信息和用于接收用戶輸入的觸摸屏界面。系統(tǒng)控制器106可顯示與HVAC系統(tǒng)100的操作有關(guān)的信息并且可接收與HVAC系統(tǒng)100的操作有關(guān)的用戶輸入。然而，系統(tǒng)控制器106進(jìn)一步可操作以略微相關(guān)和/或與HVAC系統(tǒng)100的操作無(wú)關(guān)的方式顯示信息和接收用戶輸入。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器106可包括溫度傳感器并且可進(jìn)一步被配置成控制與HVAC系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的區(qū)域的加熱和/或冷卻。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器106可被配置為恒溫器，用于控制對(duì)與HVAC系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的區(qū)域的經(jīng)調(diào)節(jié)空氣的供應(yīng)。
[0024]在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器106可選擇性地與室內(nèi)單元102的室內(nèi)控制器124、與室外單元104的室外控制器126和/或與HVAC系統(tǒng)100的其它部件進(jìn)行通信。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器106可被配置用于通信總線128上的選擇性雙向通信。在某些實(shí)施例中，通信總線128的多個(gè)部分可包括適用于在系統(tǒng)控制器106和配置用于與通信總線128接合(interfacing)的HVAC系統(tǒng)100的部件中的一個(gè)或多個(gè)之間傳送信息的三線連接。再進(jìn)一步，系統(tǒng)控制器106可被配置成選擇性地與HVAC系統(tǒng)100部件進(jìn)行通信和/或經(jīng)由通信網(wǎng)路132與其它設(shè)備130進(jìn)行通信。在某些實(shí)施例中，通信網(wǎng)絡(luò)132可包括電話網(wǎng)絡(luò)并且其它設(shè)備130可包括電話。在某些實(shí)施例中，通信網(wǎng)絡(luò)132可包括因特網(wǎng)并且其它設(shè)備130可包括所謂的智能手機(jī)和/或其它啟用因特網(wǎng)的移動(dòng)電信設(shè)備。
[0025]室內(nèi)控制器124可由室內(nèi)單元102攜帶并且可被配置成接收信息輸入、傳送信息輸出以及經(jīng)由通信總線128和/或任何其它合適的通信介質(zhì)與系統(tǒng)控制器106、室外控制器126和/或任何其它設(shè)備進(jìn)行通信。在某些實(shí)施例中，室內(nèi)控制器124可被配置成與室內(nèi)個(gè)性模塊134進(jìn)行通信、接收與室內(nèi)風(fēng)機(jī)110的速度有關(guān)的信息、將控制輸出發(fā)送至電熱繼電器、發(fā)送關(guān)于室內(nèi)風(fēng)機(jī)110容積流速的信息、與空氣凈化器136進(jìn)行通信和/或影響對(duì)空氣凈化器136的控制、以及與室內(nèi)EEV控制器138進(jìn)行通信。在某些實(shí)施例中，室內(nèi)控制器124可被配置成與室內(nèi)風(fēng)機(jī)控制器142進(jìn)行通信和/或影響對(duì)室內(nèi)風(fēng)機(jī)110的操作的控制。在某些實(shí)施例中，室內(nèi)個(gè)性模塊134可包括與室內(nèi)單元102的識(shí)別和/或操作和/或室外計(jì)量設(shè)備120的位置有關(guān)的信息。
[0026]在某些實(shí)施例中，室內(nèi)EEV控制器138可被配置成接收關(guān)于室內(nèi)單元102中的制冷劑的溫度和壓力的信息。更具體地，室內(nèi)EEV控制器138可被配置成接收關(guān)于進(jìn)入、離開室內(nèi)熱交換器108和/或在室內(nèi)熱交