[发明专利]用于包括空气处理单元和终端单元的HVAC的控制系统及操作该控制系统的方法

说明书

代替用于优化HVAC系统的复杂建模或耗时的重复测量，根据变量(例如，温度或湿度)变化的能量使用的斜率或变化被用于调整变量。在HVAC系统中，基于得出的斜率来设置来自AHU(12)的所供应空气的温度或湿度。利用加热和/或冷却待由AHU(12)供应的空气的能量使用来平衡在终端单元(22)处加热和/或冷却所供应空气的能量使用。总能量使用的斜率可由流速之和来指示。

技术领域

本发明实施方式主要涉及加热、通风和空调(HVAC)系统。

背景技术

为了在HVAC系统中分配空气，空气分配系统移动并调节空气。空气处理单元(AHU)包括加热盘管、冷却盘管和风扇，用于混合外部空气、加热或冷却空气，并将空气移动到使用者空间本地的区、房间或其他区域。在使用者空间本地的区、房间或其他区域中的终端单元也包括加热盘管、冷却盘管和风扇，用于进一步加热或冷却空气并将空气输出到使用者空间。

HVAC系统消耗相当大的能量。使用的能量的量取决于系统的操作状态，其包括AHU和终端单元的操作状态。一种优化技术明确地计算了在候选操作点处的成本函数的值，并选择了使系统反复向更低成本移动的操作点。另一种优化技术使用一组代替完整模型的启发式规则。在另一种优化技术中，分析了成本函数的数学描述以计算使函数最小化的操作点。作为又一种优化技术，在不同的操作点处物理测量各种物理部件的能耗，并然后优化逻辑通过比较最近操作点处的能耗来计算下一个操作点。在满足其他目标的同时识别和使用使能量使用最小化的操作状态虽然是有价值的，但困难且经常过于复杂。

发明内容

代替复杂建模或耗时的重复测量，根据变量(例如，温度或湿度)的变化的能量使用的斜率或变化被用于调整变量。在HVAC系统中，基于斜率设置来自AHU的所供应空气的温度或湿度。利用加热和/或冷却待由AHU供应的空气的能量使用来平衡在终端单元处加热和/或冷却所供应空气的能量使用。总能量使用的斜率可以由流速来指示。

在第一方面，提供一种用于加热、通风和空调(HVAC)的控制系统。空气处理单元(AHU)具有AHU加热盘管和AHU冷却盘管。AHU被配置为以AHU温度输出供应空气。终端单元具有终端流速传感器、终端加热盘管和终端冷却盘管。终端单元通过用于从AHU接收空气的导管与空气处理单元连接。控制器被配置为从终端流速传感器接收流速、基于该流速计算功耗的斜率，并且基于该斜率设置AHU温度。

在第二方面，提供了一种用于优化加热、通风和空调(HVAC)的方法。接收用于通过空气处理单元对每个终端供应的空气进行加热或冷却的空气量。根据空气的量计算终端和空气处理单元的能量使用的斜率。基于斜率来调整空气处理单元的空气供应温度或湿度。

在第三方面，提供了一种用于加热、通风和空调(HVAC)的控制系统。空气处理单元(AHU)具有AHU流速传感器、AHU加热盘管和AHU冷却盘管，该AHU被配置为以AHU温度将空气供应到终端。控制器被配置为接收来自AHU流速传感器和终端流速传感器的流速，基于该流速计算功耗的斜率，并基于该斜率来设置AHU温度。

在检查以下附图和详细描述时，本实施方式的其他系统、方法和/或特征对于本领域技术人员将变得显而易见。旨在将所有此类附加系统、方法、特征和优点包括在本说明书内、在本发明的范围内，并由所附权利要求书保护。在以下详细描述和附图中描述了所公开的实施方式的附加特征，并且该附加特征将从以下描述和附图中显而易见。

附图说明

图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明实施方式的原理上。在图中，相同的附图标记在不同的视图中指示相应的部分。

图1是用于HVAC系统中的空气处理的控制系统的一个实施方式的框图；

图2是示出可由图1中的控制系统得出和使用的温差和能耗的斜率的图；以及

图3是用于HVAC优化的方法的一个实施方式。