[发明专利]用于管理空调系统中的空气质量和能量使用的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以下专利的优先权：2012年1月10日提交并且题为“Methods and Systems for Control of Air-Conditioning Systems”的美国临时专利申请号61/585,201；和2012年5月22日提交并且题为“Air Management Systems with Integrated Ventilation and Scrubbing Functionality”的美国临时专利申请号61/650,204。以上申请的公开内容以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本申请大体上涉及向封闭环境提供空气的系统，并且更具体地说，本申请大体上涉及供暖、通风与空调系统和对此系统的控制。

背景技术

封闭环境(如建筑物、车辆和结构)内和周围的室内空气受多种污染物影响。在这些污染物之中，经常具有最高浓度的是二氧化碳(CO₂)。存在其它污染物，这些污染物可以表现为相对较低浓度，但是监测和/或减少这些污染物同样重要。一类这些污染物是广泛被称为挥发性有机化合物(VOC)的一组有机蒸气物质。污染性气体(例如，CO₂)和VOC以及上述两者的相应蒸气可共同被称为“气体”。这些污染物的来源尤其包括人类占用者本身-从呼吸和排汗到衣服和化妆品-以及建筑材料、设备、食品和消费品、清洁材料、办公用品或发出VOC的任何其它材料。其它类别的污染物是无机化合物和微生物，如细菌、病毒、霉菌、真菌和气载粒子。额外的气态污染物可以是氧化硫、氧化亚氮、氡气或一氧化碳。

几乎在每个现代建筑物中都使用供暖、通风与空调(“HVAC”)。HVAC系统的目标之一是在空气的温度、湿度、组成和质量方面为封闭环境占用者提供舒适和健康的环境。

为了维持良好空气质量，并不使全部空气回流。从封闭环境排出一些空气并且通过从外部吸进新鲜空气来替换所述排出的空气。所述吸进的空气有时被称为“新鲜空气”、“补充空气”或通风。空气的这种替换将室内空气内的污染物稀释并且空气的这种替换有助于维持封闭环境中的良好空气质量。

然而，新鲜空气通风存在许多缺点，这些缺点包括：调节室外空气(即，加热、冷却、除湿)所需要的能量，以及可能将杂质和污染物从外部引入封闭环境中。这些缺点的一个可能解决方案是从室内空气中选择性地去除污染物，并且为了这个目的已经结合HVAC系统提出某些方案。举例来说，申请人的美国专利号8157892中公开了一种用于在HVAC系统中从室内空气中去除污染物的系统，所述专利以引用的方式整体并入本文。

从HVAC系统中选择性地去除污染物是通过将回流空气引导至污染物去除器系统，然后将现已经过处理的回流空气引入回到封闭环境中来完成。

发明内容

如上文所描述，通过当室内空气在封闭环境中循环时对一些室内空气进行洗涤，可以较低能量消耗来维持良好空气质量。然而，洗涤室内空气与引入室外空气之间的权衡可能相当复杂。即使在将洗涤能力添加至封闭环境的空气循环时，操作所述洗涤能力也可能不总是可取的或有利的。实际上，将某些量的室外空气引入封闭环境中有时可能是可取的或极为有利的。因此，本公开的一些实施方案考虑用于管理这种权衡的一或多个参数，所述参数可尤其包括：

-封闭环境的占用率，

-一天中的时间或日期，

-室内空气中的污染物水平，

-吸附材料(用来针对气态污染物和VOC中的至少一个来对空气进行洗涤)中的污染物水平，

-室内空气焓值、

-温度和/或室内空气湿度水平，以及

-室外空气焓值、温度和/或室外空气湿度水平。