專利名稱：溫度控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少兩個(gè)溫控區(qū)域、為該區(qū)域提供能量的至少一個(gè)單元以及與在該區(qū)域中所需能量的數(shù)量相關(guān)地對至少該單元進(jìn)行控制的中央控制單元。
背景技術(shù)：
另外，本發(fā)明涉及該類型的溫度控制系統(tǒng)的操作方法，該類型的溫度控制系統(tǒng)包括為溫控區(qū)域提供能量的單元以及與在該區(qū)域中所需能量的數(shù)量相關(guān)地對至少該單元進(jìn)行控制的中央控制單元。在這種溫度控制系統(tǒng)中，典型地采用鍋爐作為提供能量的單元，其通過煤氣或燃油來工作以加熱類似于水的液體，該液體被分配到類似于散熱器或地下加熱系統(tǒng)的熱交換器。該鍋爐與該熱交換器通過管道進(jìn)行連接，所述液體通過該管道被抽吸。代替加熱，區(qū)域的制冷也是可以的。在下文中，術(shù)語“鍋爐”用作提供能量的單元并且術(shù)語“熱量”用作能量。每個(gè)熱交換器例如包括對通過該熱交換器的流量進(jìn)行限制的輸入閥，從而能量輸出，比如熱量輸出，可被控制。溫控閥經(jīng)常被采用，其與設(shè)定溫度相關(guān)地自動調(diào)節(jié)流量。通過熱交換器的液體的流量應(yīng)當(dāng)足以平衡從室內(nèi)流失的熱量，從而維持恒定的溫度。已知的，如果該閥門關(guān)閉則斷開該鍋爐，因?yàn)檫@表示在熱交換器中的熱量需求是零。GB2464095A展示了一種用于多個(gè)房間的溫度加熱控制系統(tǒng)，其在每個(gè)房間內(nèi)都具有熱交換器。在每個(gè)房間內(nèi)，通過連接到熱交換器的溫控閥來設(shè)定各自的溫度。如果在所有房間的溫度高于或等于預(yù)定溫度，則產(chǎn)生熱量的鍋爐被關(guān)閉。如果至少一個(gè)房間的溫度小于預(yù)定溫度，則重啟該鍋爐。為了控制該鍋爐，采用有線或無線通信。因此，傳送器被設(shè)置在閥門處并且接收器與該鍋爐的控制單元相連接。EP2144015A2描述了一種用在加熱系統(tǒng)中的溫度調(diào)節(jié)散熱閥及其控制。該加熱系統(tǒng)設(shè)置有一鍋爐，該鍋爐根據(jù)散熱閥的位置進(jìn)行控制。該閥可通過啟動器或溫度調(diào)節(jié)元件而被啟動。如果第一特定數(shù)量的閥門被關(guān)閉，則該鍋爐被關(guān)閉。如果第二特定數(shù)量的閥門被打開，則重啟該鍋爐。其中，在鍋爐、散熱閥和系統(tǒng)控制器之間設(shè)置無線通信。在房間內(nèi)可任意地安裝居住傳感器。用于影響室內(nèi)的名義上的溫度。如果房間內(nèi)有人，增大該目標(biāo)溫度，如果房間是空的，則降低該目標(biāo)溫度。這種方案中，如果熱交換器所需的熱量非常小或者為零，則通過關(guān)閉鍋爐來節(jié)約能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是進(jìn)一步降低該單元的能量損耗。這一目的通過具有權(quán)利要求1的特征的溫度控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
由于該控制單元適于僅考慮所選擇區(qū)域的能量的數(shù)量，因此并不是所有區(qū)域都采用一種方式。例如，類似于儲存區(qū)域的區(qū)域的溫度具有比居住區(qū)域較低的優(yōu)先級。從而避免了區(qū)域中不必要的加熱或制冷。在該控制單元的優(yōu)化程序中只是所選擇的區(qū)域用作參考。根據(jù)該程序，控制單元設(shè)置該鍋爐或供給單元的打開/關(guān)閉周期并控制由鍋爐傳遞的能量輸出。通過僅采用所選擇區(qū)域而不是全部區(qū)域的能量需求，所選擇區(qū)域的溫度被保持在所需的水平并在其他區(qū)域中改變。由于該區(qū)域通常很少使用，所以沒有缺點(diǎn)。該鍋爐的打開周期被減小并且從而節(jié)約了能量?？蛇x地，該控制單元包括用于顯示所選擇和未選擇區(qū)域的顯示器以及對區(qū)域進(jìn)行選擇的輸入裝置。這是一種對該區(qū)域進(jìn)行手動選擇以及對該設(shè)置進(jìn)行檢查或修改的舒適的方式。有利地，該控制單元包括至少下列控制方式:1.自動打開/關(guān)閉2.TPI，6 周期 / 小時(shí)3.TPI，3 周期 / 小時(shí)4.常開在該自動打開/關(guān)閉模式中，用于提供能量的所述單元，大多數(shù)是鍋爐，僅在需要時(shí)被打開。如果任何區(qū)域需要加熱，則打開所述鍋爐，并且如果所需熱量非常小，則關(guān)閉所述鍋爐。例如，該閥門開口參數(shù)被用作所述區(qū)域中所需熱量的數(shù)量的表示。模式TPI，燃?xì)忮仩t推薦為6循環(huán)周期/小時(shí)。通過調(diào)整所述鍋爐的占空比，也就是說打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間，對提供到所述區(qū)域的熱量進(jìn)行控制，。如果鍋爐的打開時(shí)間下降，將增加閥門開口。該系統(tǒng)試圖盡量地減少該鍋爐的運(yùn)行。當(dāng)達(dá)到這一目的時(shí)，具有最高熱量需求的區(qū)域?qū)⒕哂型耆蜷_的閥門。模式TPI，對于燃油或采用同樣方式工作的建議為3循環(huán)周期/小時(shí)。在模式“常開”中，所述鍋爐始終打開且其運(yùn)行獨(dú)立于所選擇的區(qū)域?？梢赃x擇更好的控制模式。僅在自動模式中所選擇的區(qū)域被忽略。優(yōu)選地，在每個(gè)區(qū)域中都安裝至少一個(gè)與該控制單元通信的閥門和/或傳感器。尤其是采用無線通信。例如，每個(gè)區(qū)域的溫度可被控制并且每個(gè)區(qū)域的熱量需求可被測量。在無線通信時(shí)，系統(tǒng)的安裝非常容易。有利地，為提供能量的每個(gè)單元都安裝服務(wù)設(shè)備以與該控制單元進(jìn)行通信。這種服務(wù)設(shè)備與各自的單元或鍋爐的類型相適應(yīng)并接收和轉(zhuǎn)換控制單元的信號。所以可采用不同種類的單元。系統(tǒng)的適配是通過服務(wù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，該服務(wù)設(shè)備例如與特定類型的鍋爐相適應(yīng)。從而可以在不需花費(fèi)太多精力的情況下進(jìn)行現(xiàn)有系統(tǒng)的更新。優(yōu)選地，在控制單元中，每個(gè)區(qū)域的目標(biāo)溫度都是可調(diào)的。對系統(tǒng)的操作是非常方便的。所有的輸入都可在中央控制單元中完成?？蛇x地，該目標(biāo)溫度可在熱交換器中或在服務(wù)設(shè)備中或兩者都用的情況下被調(diào)節(jié)。因此，該每個(gè)元件、控制單元、服務(wù)設(shè)備和熱交換器可包括一些“智能”。每個(gè)區(qū)域可以是建筑的一個(gè)房間。例如，至少一個(gè)具有地下加熱系統(tǒng)的房間。另一些房間可米用散熱器作為熱交換器。通過具有權(quán)利要求8的特征的方法，達(dá)到該目的。通過選擇區(qū)域并僅考慮在該被選擇的區(qū)域中所需的能量，該單元或鍋爐中能量的消耗可以分別被降低。只是用于加熱或冷卻所有被選擇區(qū)域的足夠的能量必須是可用的。如果有足夠的能量可以任意使用，則其他區(qū)域被加熱或冷卻。因此該加熱器可以盡可能低的運(yùn)行。在該控制單元的最佳路徑中僅僅被選擇的區(qū)域被用作參考。因此鍋爐的運(yùn)行時(shí)間被最小化并且能量的消耗被降低。優(yōu)選的，在該控制單元中的存儲列表中選擇該區(qū)域。該區(qū)域可手動從列表中增加或刪除。從列表中進(jìn)行選擇是非常方便的。優(yōu)選的，通過安裝在每個(gè)區(qū)域中的閥門和/或傳感器對熱量進(jìn)行檢測。例如，閥門元件的位置用做所需能量的參考。該閥門元件的位置可通過一溫度調(diào)節(jié)元件或一啟動器來影響并且可被傳感器探測到。另一個(gè)例子，該傳感器被形成作為溫度傳感器并在該區(qū)域中探測溫度偏差。如果溫度降低，則需要加熱。優(yōu)選的，該控制單元與閥門和所有傳感器進(jìn)行無線通信。在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，這是一種實(shí)現(xiàn)通信的簡單方式。如果在鍋爐上安裝服務(wù)設(shè)備，則該服務(wù)設(shè)備也可以與中央控制單元進(jìn)行無線通信。該發(fā)明也可以用于全部采用有線連接的系統(tǒng)。有利地，每個(gè)區(qū)域的目標(biāo)溫度在控制單元中被調(diào)節(jié)。因此在一個(gè)中央單元中可完成所有輸入。這是非常方便的?？蛇x的或附加地，一輸入設(shè)備可被設(shè)置在熱交換器、閥門或服務(wù)器上。優(yōu)選地，選擇下列控制單元的控制模式中的一種:1.自動開/關(guān)2.TPI，6 周期 / 小時(shí)3.TPI，3 周期 / 小時(shí)4.常開因此可以使控制模式與環(huán)境相適應(yīng)。自動開/關(guān)為默認(rèn)模式，但是有些必要的時(shí)候可以用其他模式。因此該系統(tǒng)是非常靈活的。所有涉及到該系統(tǒng)的描述的特征可通過所述方法實(shí)現(xiàn)并且反之亦然。


本發(fā)明將參考附圖以舉例的方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，如下:該僅有的附圖示意性地示出了 一種溫度控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式該附圖示出了一種類似于加熱系統(tǒng)I的溫度控制系統(tǒng)，該溫度控制系統(tǒng)包括用于控制鍋爐3的中央控制單元2，用于提供與能量的總量有關(guān)的能量，在這種情況下是各個(gè)溫控區(qū)域4a_4e需要的熱量。每一個(gè)區(qū)域可以是例如一房屋的一個(gè)房間，像餐廳、廚房、浴室或娛樂室。該區(qū)域4e具有地下加熱系統(tǒng)5。在該區(qū)域4a_4d中安裝有溫度調(diào)節(jié)閥門6a_6d。在控制單元2、地下加熱系統(tǒng)5和該溫度控制調(diào)節(jié)閥門6a-6d之間提供了無線通信。這里用虛線表示。鍋爐3具有與控制單元2進(jìn)行無線通信的服務(wù)設(shè)備7。該服務(wù)設(shè)備7發(fā)送并且轉(zhuǎn)換控制單元2的信號并且為鍋爐提供開/關(guān)信號。在該鍋爐3和服務(wù)設(shè)備7之間采用有線連接。該控制單元2包含一個(gè)由觸摸屏構(gòu)成的顯示器8。因此，可以顯示信息并輸入?yún)?shù)。顯示器中可顯示安裝區(qū)域列表。被用作控制單元優(yōu)化程序的參考的該區(qū)域可被選擇。另外，可以增加或刪除區(qū)域。如果在一些區(qū)域中需要加熱，則鍋爐被打開。如果無需加熱，鍋爐被關(guān)閉。這在名稱為“鍋爐互鎖”中是已知的。控制閥6a_6d和在區(qū)域4a_4d中安裝的地下加熱系統(tǒng)5的信號都收集到控制單元2中，并用于控制鍋爐3。該控制單元2經(jīng)由服務(wù)設(shè)備7打開或關(guān)閉鍋爐3。根據(jù)該發(fā)明，可以選擇你在決定時(shí)想包含的區(qū)域，也就是說只有這個(gè)區(qū)域鍋爐被“開啟或關(guān)閉”。未被選擇的區(qū)域沒有直接影響。在該控制器中具有用來計(jì)算鍋爐開或關(guān)周期的優(yōu)化程序。因此，通過鍋爐傳遞的熱量輸出可被控制。只有被選擇的區(qū)域被使用。如果一區(qū)域沒有被選擇，其在優(yōu)化程序中就不會用作參考。該優(yōu)化程序是每個(gè)控制模式的一部分。所述溫度調(diào)節(jié)閥門6a_6d測量該區(qū)域溫度并與該區(qū)域設(shè)置的溫度相比較，并在該區(qū)域中持續(xù)嘗試保持期望溫度。依賴于該系統(tǒng)智能，可以想象，在不允許經(jīng)常打開鍋爐的區(qū)域中，可以允許期望溫度和實(shí)際溫度之間有很大的偏差。然而，如果這個(gè)差距變得很大，以至于使它大得不合需求，在該相關(guān)區(qū)域無論如何都能夠打開鍋爐。從而霜凍保護(hù)或類似的功能可以完成。在該中央處理單元中可以處理所有的設(shè)置。例如，可以為各個(gè)區(qū)域或閥門分別命名。然后可以選擇影響該調(diào)節(jié)類型的控制模式。該新溫度控制系統(tǒng)和該溫度控制系統(tǒng)的新的操作方法節(jié)約了能量，因?yàn)樘峁┠芰康膯卧P(guān)閉的時(shí)間增長了。由于有高優(yōu)先級的所有區(qū)域都被考慮，因此并沒有降低舒適性。采用無線通信以及與特定類型的鍋爐相適應(yīng)的服務(wù)設(shè)備使得可以在現(xiàn)有系統(tǒng)下執(zhí)行該系統(tǒng)和方法。
權(quán)利要求
1.一種溫度控制系統(tǒng)，包含至少兩個(gè)溫控區(qū)域，為該區(qū)域提供能量的至少一個(gè)單元和用于控制至少所述單元以提供與區(qū)域中所需能量數(shù)量相關(guān)的能量的中央控制單元，其特征在于，該控制單元(2)只需考慮被選擇區(qū)域(4a_4e)的能量的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制單元包括顯示被選擇和未被選擇區(qū)域(4a_4e)的顯示器(8)以及用于選擇所述區(qū)域的輸入設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制單元包括至少如下控制模式: a)自動開/關(guān) b)TPI，6周期/小時(shí) c)TPI，3周期/小時(shí) d)常開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3其中的至少一個(gè)所述的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)區(qū)域都安裝有與控制單元通信的至少一個(gè)閥門和/或至少一個(gè)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4其中的至少一個(gè)所述的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，服務(wù)設(shè)備(7)被安裝在提供能量的單元(3)中以與控制單元(2)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5其中的至少一個(gè)所述的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)區(qū)域(4a-4d)的目標(biāo)溫度可在控制單元(2)中調(diào)節(jié)。
7.一種溫度控制系統(tǒng)的操作方法，該類型的溫度控制系統(tǒng)包括為溫控區(qū)域提供能量的單元和用于控制至少所述單元以提供與區(qū)域中所需能量數(shù)量相關(guān)的能量的控制單元，其特征在于，區(qū)域被選擇并且該控制單元僅考慮被選擇區(qū)域所需的能量的數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該區(qū)域是從控制單元中存儲的列表中被選擇的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述能量的數(shù)量是通過安裝在每個(gè)區(qū)域中的閥門或探測器探測到的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9其中的至少一個(gè)所述的方法，其特征在于，該控制單元與閥門和/或傳感器進(jìn)行無線通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10其中的至少一個(gè)所述的方法，其特征在于，在控制單元中每個(gè)區(qū)域的目標(biāo)溫度都可以被調(diào)節(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11其中的至少一個(gè)所述的方法，其特征在于，選擇控制單元的控制模式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溫度控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的操作方法。該溫度控制系統(tǒng)包括為溫控區(qū)域(4a-4d)提供能量的單元(3)和用于控制所述單元(3)以提供與區(qū)域中所需能量數(shù)量相關(guān)的能量的中央控制單元(2)，在控制單元(2)中區(qū)域(4a-4e)被選擇，控制單元(2)考慮這些區(qū)域的能量的數(shù)量。這降低了提供能量的單元(3)的能量消耗。
文檔編號F24D19/10GK103148536SQ20121059759
公開日2013年6月12日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者P·甘默爾喬德, M·喬爾格森 申請人:丹佛斯公司