主動能量預算控制管理的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]加熱、通風和空調(diào)系統(tǒng)(HVAC系統(tǒng))可被用于將舒適區(qū)域加熱和/或冷卻到舒適的溫度。舒適區(qū)域常常是住宅和/或商業(yè)區(qū)域的使用部分并可設置不同的區(qū)域狀況，例如溫度和濕度。為了進行熱交換，HVAC系統(tǒng)的一部分可被安裝在室外或遠離舒適區(qū)域的其它場所。這種場所可作為周圍環(huán)境區(qū)域并且也可具有可變的溫度和濕度狀況。
[0002]一些HVAC系統(tǒng)是熱泵系統(tǒng)。熱泵系統(tǒng)通常能在冷卻模式下運行，其中舒適區(qū)域通過采用制冷循環(huán)(例如Rankine循環(huán))從舒適區(qū)域傳熱給周圍環(huán)境區(qū)域而被冷卻。熱泵系統(tǒng)通常也能在加熱模式下運行，其中制冷劑流過HVAC系統(tǒng)的部件的方向倒轉使得熱量從周圍環(huán)境區(qū)域傳給舒適區(qū)域，從而加熱舒適區(qū)域。熱泵系統(tǒng)通常采用換向閥以改變壓縮機和與舒適區(qū)域和周圍環(huán)境區(qū)域相關的熱交換器之間的制冷劑流體的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個實施例中，提供一種運行加熱、通風和/或空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的方法。該方法包括:接收指定時間周期內(nèi)用于HVAC系統(tǒng)的能量預算輸入；決定用于HVAC系統(tǒng)的設定值，該設定值將使指定時間周期內(nèi)運行HVAC系統(tǒng)所使用的能量的量滿足能量預算；并且在設定值下運行HVAC系統(tǒng)。
[0004]在另一個實施例中，提供一種用于加熱、通風和/或空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制器包括處理器，配置成使得系統(tǒng)控制器:接收指定時間周期內(nèi)用于HVAC系統(tǒng)的能量預算輸入；決定用于HVAC系統(tǒng)的設定值，該設定值將使指定時間周期內(nèi)運行HVAC系統(tǒng)所使用的能量的量滿足能量預算；并且在設定值下運行HVAC系統(tǒng)。
[0005]在另一個實施例中，提供一種加熱、通風和/或空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)。HVAC系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制器，配置用于在設定值處運行HVAC系統(tǒng)，設定值由系統(tǒng)控制器基于輸入到系統(tǒng)控制器中的能量預算的系統(tǒng)控制器決定的。
【附圖說明】
[0006]圖1是根據(jù)本公開的一個實施例的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)路徑的示意圖；
[0008]圖3是輸入到HVAC系統(tǒng)控制器中的各種輸入的示意圖；
[0009]圖4是運行HVAC系統(tǒng)的方法流程圖；
[0010]圖5是適用于實現(xiàn)本公開的實施例的通用處理器(例如，電子控制器或計算機)系統(tǒng)的不意圖。
【具體實施方式】
[0011]圖1是根據(jù)本公開的實施例的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。在一些實施例中，系統(tǒng)控制器106可以運行以控制室內(nèi)單元102和/或室外單元104的運行。如示出的，HVAC系統(tǒng)100是所謂的熱泵系統(tǒng)，其可被選擇性地運行以實現(xiàn)一個或多個基本閉合的熱力學制冷循環(huán)以提供冷卻功能和/或加熱功能。在另一些實施例中，HVAC系統(tǒng)100可以是某種其它類型的加熱、通風和/或空調(diào)系統(tǒng)。
[0012]室內(nèi)單元102包括室內(nèi)熱交換器108、室內(nèi)風扇110和室內(nèi)計量裝置112。室內(nèi)熱交換器108可以是板散熱片式熱交換器，其配置用于允許室內(nèi)熱交換器108的內(nèi)管中攜帶的制冷劑與接觸室內(nèi)熱交換器108但是與制冷劑隔離的流體之間的熱交換。在另一些實施例中，室內(nèi)熱交換器108可以包括脊散熱片式熱交換器、微通道熱交換器或任何其它合適類型的熱交換器。
[0013]室內(nèi)風扇110可以是離心式鼓風機，其包括鼓風機外殼、至少部分設置在鼓風機外殼內(nèi)的鼓風機葉輪以及配置用于選擇性地旋轉鼓風機葉輪的鼓風機電機。在另一些實施例中，室內(nèi)風扇110可以包括混流式風扇和/或任何其它合適類型的風扇。室內(nèi)風扇110可被配置為能在一種或多種速度范圍下的多個速度下運行的調(diào)制和/或可變速風扇。在另一些實施例中，室內(nèi)風扇I1可被配置為多速風扇，其能通過選擇性地給室內(nèi)風扇110的電機的不同多級電磁鐵繞組供電而在多個運行速度下運行。在其它一些實施例中，室內(nèi)風扇110可以是單速風扇。
[0014]室內(nèi)計量裝置112可以是電子控制電機驅(qū)動式電子膨脹閥(EEV)。在一些可選的實施例中，室內(nèi)計量裝置112可以包括恒溫膨脹閥、毛細管組件和/或任何其它合適的計量裝置。室內(nèi)計量裝置112可以包括制冷劑止回閥和/或與制冷劑止回閥關聯(lián)，并且/或者當制冷劑流過室內(nèi)計量裝置112時使用制冷劑旁路使得室內(nèi)計量裝置112不會測量通過室內(nèi)計量裝置112的制冷劑流量或者相反地基本限制通過室內(nèi)計量裝置112的制冷劑流量。
[0015]室外單元104包括室外熱交換器114、壓縮機116、室外風扇118、室外計量裝置120和換向閥122。室外熱交換器114可以是脊散熱片式熱交換器，其配置用于允許室外熱交換器114的內(nèi)部通道中攜帶的制冷劑與接觸室外熱交換器114但是與制冷劑隔離的流體之間的熱交換。在另一些實施例中，室外熱交換器114可以包括板散熱片式熱交換器、微通道熱交換器或任何其它合適類型的熱交換器。
[0016]壓縮機116可以是多速渦旋式壓縮機，其配置用于選擇性地在多個質(zhì)量流率下泵送制冷劑。在一些可選的實施例中，壓縮機116可以是能在一種或多種速度范圍下運行的調(diào)制壓縮機、往復式壓縮機、單速壓縮機和/或任何其它合適的制冷壓縮機和/或制冷劑栗O
[0017]室外風扇118可以是包括風機葉片組件的軸流式風扇和配置用于選擇性地旋轉風機葉片組件的風扇電機。在另一些實施例中，室外風扇118可以包括混流式風扇、離心式鼓風機和/或任何其它合適類型的風扇和/或鼓風機。室外風扇118可配置為能在一種或多種速度范圍下的多個速度下運行的調(diào)制和/或可變速風扇。在另一些實施例中，室外風扇118可配置為為多速風扇，其能通過選擇性地給室外風扇118的電機的不同多級電磁鐵繞組供電而在多個運行速度下運行。在其它一些實施例中，室外風扇118可以是單速風扇。
[0018]室外計量裝置120可以是恒溫膨脹閥。在一些可選的實施例中，室外計量裝置120可以包括電子控制電機驅(qū)動式EEV、毛細管組件和/或任何其它合適的計量裝置。室外計量裝置120可以包括制冷劑止回閥和/或與制冷劑止回閥關聯(lián)，并且/或者當制冷劑流過室外計量裝置120時使用制冷劑旁路使得室外計量裝置120不會測量通過室外計量裝置120的制冷劑流量或者相反地基本限制通過室外計量裝置120的制冷劑流量。
[0019]換向閥122可以是所謂的四通換向閥。換向閥122可選擇性地被控制以改變在HVAC系統(tǒng)100中的制冷劑流動路徑，在下面更加詳細地描述。換向閥122可以包括電磁閥或配置用于在運行位置之間選擇性地移動換向閥122的部件的其它裝置。
[0020]系統(tǒng)控制器106可以包括觸屏界面用于顯示信息并且用于接收用戶輸入信息。系統(tǒng)控制器106可以顯示與HVAC系統(tǒng)100的運行有關的信息并且可以接收與HVAC系統(tǒng)100的運行有關的用戶輸入信息。系統(tǒng)控制器106可被進一步操作以顯示信息或接收用于輸入信息，該信息無關地關聯(lián)和/或不關聯(lián)HVAC系統(tǒng)100的運行。在一些實施例中，系統(tǒng)控制器106可以包括溫度傳感器并且可以進一步配置用于控制與HVAC系統(tǒng)100關聯(lián)區(qū)域的加熱和/或冷卻。在一些實施例中，系統(tǒng)控制器106可被配置為恒溫器，用于控制向HVAC系統(tǒng)100所關聯(lián)的區(qū)域的調(diào)節(jié)空氣的供給。
[0021]在一些實施例中，系統(tǒng)控制器106可選擇性地關聯(lián)室內(nèi)單元102的室內(nèi)控制器124、室外單元104的室外控制器126和/或HVAC系統(tǒng)100的其它部件。在一些實施例中，系統(tǒng)控制器106可被配置用于與通信總線128雙向選擇通訊。在一些實施例中，通信總線128的一部分可以包括三線連接，其適用于系統(tǒng)控制器106和配置用于連接通信總線128的一個或多個HVAC系統(tǒng)部件之間的通信信息。
[0022]更進一步，系統(tǒng)控制器106可配置用于通過通訊網(wǎng)絡132選擇性地關聯(lián)HVAC系統(tǒng)部件和/或另一裝置130。在一些實施例中，通訊網(wǎng)絡132可以包括手機網(wǎng)絡和包括手機的其他裝置130。在一些實施例中，通訊網(wǎng)絡132可以包括因特網(wǎng)和可包括所謂的智能手機的其它裝置130和/或其它因特網(wǎng)-能進行移動無線通訊的裝置。
[0023]室內(nèi)控制器124可搭載于室內(nèi)單元102，并且可配置用于接收信息輸入、傳輸信息輸出，以及經(jīng)由通信總線128和/或任何其它合適的通信媒介與系統(tǒng)控制器106、室外控制器126，和/或其它任何裝置進行通信。在一些實施例中，室內(nèi)控制器124可配置用于關聯(lián)室內(nèi)個性模塊134，接收與室內(nèi)風扇110的速度有關的信息，傳輸控制輸出信號給電熱繼電器，傳輸關于室內(nèi)風扇體積流率的信息，關聯(lián)和/或另外影響控制空氣凈化器136，并且關聯(lián)室內(nèi)EEV控制器138。在一些實施例中，室內(nèi)控制器124可配置用于關聯(lián)室內(nèi)風扇控制器142和/或另外影響控制室內(nèi)風扇110的運行。在一些實施例中，室內(nèi)個性模塊134可包括關于室內(nèi)單元102的識別和/或運行信息和/或關于室外計量裝置120的位置信息。
[0024]在一些實施例中，室內(nèi)EEV控制器138可被配置用于接收關于室內(nèi)單元102中制冷劑的溫度和壓力的信息。更特別地，室內(nèi)EEV控制器138可被配置用于接收關于制冷劑進出和/或室內(nèi)熱交換器108內(nèi)部的溫度和壓力的信息。進一步，室內(nèi)EEV控制器138可被配置用于關聯(lián)室內(nèi)計量裝置112和/或另外影響控制室內(nèi)計量裝置112。
[0025]室外控制器126可搭載于室外單元104，并且可配置用于接收信息輸入、傳輸信息輸出，另外以及經(jīng)由通信總線128和/或任何其它合適的通信媒介與系統(tǒng)控制器106、室內(nèi)控制器124，和/或其它任何裝置進行通信。。在一些實施例中，室外控制器126可配置用于關聯(lián)室外個性模塊140，其可以包括關于室外單元104的識別和/或運行的信息。在一些實施例中，室外控制器126可配置用于接收關于與室外單元104關聯(lián)的環(huán)境溫度的信息、關于室外熱交換器114的溫度信息，和/或關于室外熱交換器114和/或壓縮機116中制冷劑進出的制冷劑溫度和/或壓力信息。在一些實施例中，室外控制器126可配置用于傳輸關于監(jiān)控、聯(lián)系和/或另外影響控制室外風扇118、壓縮機油槽加熱器、電磁換向閥122、與