[发明专利]具有预测性自然冷却控制和自然冷却优化的HVAC系统

权利要求书

1.一种用于建筑物的暖通空调HVAC系统，所述HVAC系统包括：

冷却器，所述冷却器被配置用于当所述HVAC系统在机械冷却状态下运行时为所述建筑物中的冷却负载提供机械冷却；

热交换器，所述热交换器与所述冷却器分离并且被配置用于当所述HVAC系统在自然冷却状态下运行时为所述建筑物中的所述冷却负载提供自然冷却；以及

控制器，所述控制器被配置成用于：

预测多个未来时间步长的外部空气温度；

基于通过使所述HVAC系统在所述自然冷却状态下运行相对于使所述HVAC系统在所述机械冷却状态下运行所产生的估计成本节省，计算最小自然冷却时间，其中所述最小自然冷却时间是所述HVAC系统必须在所述自然冷却状态下运行以使所述估计成本节省补偿转变到所述自然冷却状态所产生的成本的最小时间量；

判定在至少所述最小自然冷却时间期间所预测的外部空气温度是否将小于自然冷却温度阈值；并且

响应于确定在至少所述最小自然冷却时间期间所述所预测的外部空气温度将小于所述自然冷却温度阈值，而使所述HVAC系统从在所述机械冷却状态下运行转变成在所述自然冷却状态下运行。

2.如权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述控制器被配置用于：

判定在至少最小机械冷却时间期间所述所预测的外部空气温度是否将大于所述自然冷却温度阈值；并且

响应于确定在至少所述最小机械冷却时间期间所述所预测的外部空气温度将大于所述自然冷却温度阈值，而使所述HVAC系统从在所述自然冷却状态下运行转变成在所述机械冷却状态下运行。

3.如权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述控制器被配置用于：

确认实际外部空气温度；

判定所述实际外部空气温度是否高于所述自然冷却温度阈值；并且

响应于确定所述实际外部空气温度高于所述自然冷却温度阈值，而使所述HVAC系统从在所述自然冷却状态下运行转变成在非冷却状态下运行。

4.如权利要求3所述的HVAC系统，其中，所述控制器被配置用于响应于确定所述实际外部空气温度当前高于所述自然冷却温度阈值并且被预测将在预定时间量内降低到低于所述自然冷却温度阈值，而使所述HVAC系统从在所述自然冷却状态下运行转变成在所述非冷却状态下运行。

5.如权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述控制器被配置用于：

确认实际外部空气温度；

判定所述实际外部空气温度是否低于所述自然冷却温度阈值；并且

响应于确定所述实际外部空气温度低于所述自然冷却温度阈值，而使所述HVAC系统从在非冷却状态下运行转变成在所述自然冷却状态下运行。

6.如权利要求5所述的HVAC系统，其中，所述控制器被配置用于响应于确定所述实际外部空气温度当前高于所述自然冷却温度阈值并且被预测将在至少预定时间量期间保持高于所述自然冷却温度阈值，而使所述HVAC系统从在所述非冷却状态下运行转变成在所述机械冷却状态下运行。

7.如权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述控制器被配置用于通过以下方式计算所述最小自然冷却时间：

确认由于使所述HVAC系统转变到所述自然冷却状态所产生的成本；

估计通过使所述HVAC系统在所述自然冷却状态下运行相对于使所述HVAC系统在所述机械冷却状态下运行所产生的、作为所述HVAC系统在所述自然冷却状态下运行的时间量的函数的成本节省；以及

确定需要所述HVAC系统在所述自然冷却状态下运行以使所述成本节省大于或等于所述所产生的成本的最小时间量。