用于建筑物中氣候控制的系統(tǒng)以及方法
【專利說(shuō)明】用于建筑物中氣候控制的系統(tǒng)以及方法
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于控制在建筑物的至少一個(gè)房間中的包括第一氣候參數(shù)的至 少一個(gè)氣候參數(shù)的方法。本發(fā)明還涉及用于控制在建筑物的至少一個(gè)房間中的包括第一氣 候參數(shù)的至少一個(gè)氣候參數(shù)的對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)。
[0002] 如本文使用的術(shù)語(yǔ)"建筑"旨在涵蓋所有可能的類型的建筑物，無(wú)論是諸如房屋、 排屋、獨(dú)立的公寓或公寓樓等私人建筑物，諸如市政廳或圖書館的公共建筑物，或者諸如工 廠或辦公室的工業(yè)建筑物，或者實(shí)際上甚至是諸如容納辦公室和私人住宅的高層建筑的上 述建筑物的組合。
[0003] 同樣地，如本文使用的術(shù)語(yǔ)"房間"旨在涵蓋所有類型的房間，不論其用途，如浴 室、臥室、辦公室、客廳、工廠大廳等。類似地，如本文使用的術(shù)語(yǔ)"至少一個(gè)房間"旨在涵蓋 以下兩種可能性：根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)被采用以控制建筑物的只有一個(gè)特定房間的至 少一個(gè)氣候參數(shù)的可能性和根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)被采用以控制建筑物的獨(dú)立于（及/ 或依賴于）彼此的兩個(gè)或更多個(gè)特定房間以及特別是所有房間的至少一個(gè)氣候參數(shù)的可 能性。
[0004] 此外，如本文使用的術(shù)語(yǔ)"氣候參數(shù)"旨在涵蓋與建筑物的特定房間中的氣候相關(guān) 的任何參數(shù)，包括但不限于至少一個(gè)房間內(nèi)的空氣溫度以及至少一個(gè)房間內(nèi)的空氣濕度。
[0005] 可以通過(guò)增加參數(shù)的值，例如通過(guò)至少一個(gè)房間的加熱，以及通過(guò)減少參數(shù)的值， 例如通過(guò)冷卻至少一個(gè)房間來(lái)變化這種氣候參數(shù)。因此，諸如"控制至少一個(gè)氣候參數(shù)"以 及"氣候控制過(guò)程"之類如本文使用的術(shù)語(yǔ)旨在包括以控制的方式增加和/或減少氣候參 數(shù)的值。
[0006] 而且，如本文使用的術(shù)語(yǔ)"器具"旨在涵蓋可存在于給定建筑中的包括諸如烤箱、 冰箱、燈具、電腦等的電器和諸如燃?xì)庠詈湍静駹t等的非電子電器的任何器具。
[0007] 最后，如本文使用的術(shù)語(yǔ)"能源價(jià)格"旨在涵蓋可用于加熱建筑物的至少一個(gè)房間 的諸如電、水、油、氣等的任何有關(guān)能源的價(jià)格。
[0008] 用于遠(yuǎn)程控制建筑物的至少一個(gè)房間的加熱的方法和系統(tǒng)一般地在供暖、通風(fēng)以 及空調(diào)（HVAC)領(lǐng)域內(nèi)是公知的。這種系統(tǒng)也被稱為用于HVAC設(shè)備或系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
[0009] 用于支持對(duì)加熱過(guò)程的調(diào)度的HVAC設(shè)備的已知控制系統(tǒng)被配置成發(fā)起房間或建 筑物在特定的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)的升溫，在該時(shí)間點(diǎn)增加的室內(nèi)空氣溫度是期望的。這不是最佳 的，因?yàn)樗鼪](méi)有考慮到加熱慣性，加熱慣性通常導(dǎo)致相比于用戶期望這種較高的室內(nèi)空氣 溫度的時(shí)間點(diǎn)延遲到達(dá)期望的、更高的室內(nèi)空氣溫度。
[0010] 此外，幾十年來(lái)HVAC設(shè)備制造商一直在試圖使設(shè)備更加高效。這是由于能源成本 上升，以及最近也由于對(duì)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)增加的識(shí)。即使這樣仍然期望使這種設(shè)備更加有效。 因此，具有對(duì)于用于控制建筑物的至少一個(gè)房間的氣候參數(shù)以及特別是溫度的方法和系統(tǒng) 的需要，這可能增加了 HVAC設(shè)備作為一個(gè)整體的效率，如節(jié)約能源、成本以及尤其是溫室 氣體的排放。
[0011] 在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明的目的是提供一種用于控制在建筑物的至少一個(gè)房間中的包 括第一氣候參數(shù)的至少一個(gè)氣候參數(shù)的方法以及對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，該方法以及系統(tǒng)能夠考慮到 與造成氣候參數(shù)的變化固有地連接的慣性，并且能夠提供更有效且節(jié)能的氣候控制過(guò)程和 /或氣候控制過(guò)程的改進(jìn)的準(zhǔn)確度和/或氣候控制過(guò)程的改進(jìn)的功能。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，該目的是通過(guò)一種用于控制在建筑物的至少一個(gè)房間 中的包括第一氣候參數(shù)的至少一個(gè)氣候參數(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括：
[0013] 獲得關(guān)于至少一個(gè)房間的至少一個(gè)氣候參數(shù)的第一信息，第一信息包括至少一個(gè) 第一氣候控制過(guò)程期間第一氣候參數(shù)的第一房間特定測(cè)量結(jié)果，至少一個(gè)第一氣候控制過(guò) 程包括控制至少一個(gè)房間中的第一氣候參數(shù)；
[0014] 基于第一氣候參數(shù)的第一房間特定測(cè)量結(jié)果來(lái)提供或修正對(duì)應(yīng)指示符CI，使得該 對(duì)應(yīng)指示符包括指示至少一個(gè)第一氣候控制過(guò)程期間至少一個(gè)房間內(nèi)的第一氣候參數(shù)的 第一變化速率的信息；
[0015] 獲得包括期望的第一氣候參數(shù)值Ci和對(duì)應(yīng)的期望的第一時(shí)間的氣候設(shè)置信息， 在對(duì)應(yīng)的期望的第一時(shí)間^時(shí)，期望的第一氣候參數(shù)值Ci被期望存在于至少一個(gè)房間內(nèi)；
[0016] 獲得，優(yōu)選地測(cè)量或估計(jì)，至少一個(gè)房間的第一氣候參數(shù)的第一開(kāi)始值V1;
[0017] 基于第一對(duì)應(yīng)指示符CI、期望的第一時(shí)間、第一氣候參數(shù)的第一開(kāi)始值Vi和期 望的第一氣候參數(shù)值Ci，計(jì)算對(duì)于將至少一個(gè)房間的第一氣候參數(shù)從第一氣候參數(shù)的第一 開(kāi)始值V/變化為期望的第一氣候參數(shù)值C i所需的時(shí)間量△ t的第一度量Μ 1;以及
[0018] 調(diào)度至少一個(gè)房間的第一氣候參數(shù)的第二氣候控制過(guò)程的至少初始部分作為第 一度量吣的第一函數(shù)F1<3
[0019] 從而提供了一種方法，使用該方法，當(dāng)調(diào)度氣候控制過(guò)程以視情況而定地增加或 減少在建筑物的至少一個(gè)房間中的第一氣候參數(shù)時(shí)考慮到與造成氣候參數(shù)的變化固有地 連接的慣性。從而提供了一種方法，使用該方法，至少一個(gè)房間可以基本上在期望的第一時(shí) 間達(dá)到期望的第一氣候參數(shù)值C i。以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的方法提供了對(duì)第一氣候參 數(shù)的更有效的控制，這反過(guò)來(lái)提供了能源以及成本的節(jié)約和/或改進(jìn)的準(zhǔn)確度和/或功能。
[0020] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，該方法還包括獲得關(guān)于至少一個(gè)房間的第一氣候參數(shù)的 第二信息，第二信息包括第二氣候控制過(guò)程期間第一氣候參數(shù)的房間特定測(cè)量結(jié)果，利用 第二信息修正對(duì)應(yīng)指示符CI，使得該對(duì)應(yīng)指示符包括指示第二氣候控制過(guò)程期間至少一個(gè) 房間內(nèi)的第一氣候參數(shù)的變化的第二速率的信息，以及將修正的對(duì)應(yīng)指示符CI用于調(diào)度 第二氣候控制過(guò)程之后的氣候控制過(guò)程。
[0021] 通過(guò)在至少一次、優(yōu)選地若干次、以及最優(yōu)選地反復(fù)獲得關(guān)于建筑物的至少一個(gè) 房間的第一氣候參數(shù)的其他信息，并使用該信息來(lái)修正對(duì)應(yīng)指示符CI，提供了一種方法，該 方法考慮到與至少一個(gè)房間相關(guān)的氣候參數(shù)的變化的歷史。從而可以獲得相當(dāng)高程度的第 一參數(shù)氣候的控制精度以及因此控制效率。
[0022] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，該方法還包括獲得，優(yōu)選地測(cè)量，至少一個(gè)房間的第一氣 候參數(shù)的第二開(kāi)始值V2;基于第一對(duì)應(yīng)指示符CI、期望的第一時(shí)間t i、第一氣候參數(shù)的第 二開(kāi)始值V2和期望的第一氣候參數(shù)值C i，計(jì)算對(duì)于將至少一個(gè)房間的第一氣候參數(shù)從第一 氣候參數(shù)的第二開(kāi)始值V2改變?yōu)樗谕牡谝粴夂騾?shù)值C i所需的第二時(shí)間量的第二度 量M2;以及根據(jù)第二度量Μ 2修正對(duì)至少一個(gè)房間的第一氣候參數(shù)的第二氣候控制過(guò)程的調(diào) 度。
[0023] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一函數(shù)匕被定義為使得在第一開(kāi)始時(shí)間開(kāi)始第二氣候控 制過(guò)程，第一開(kāi)始時(shí)間比期望的第一時(shí)間ti提前約時(shí)間量At。
[0024] 根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，第一函數(shù)匕被定義為使得在第一開(kāi)始時(shí)間開(kāi)始第二氣 候控制過(guò)程，第一開(kāi)始時(shí)間比期望的第一時(shí)間^是前至少時(shí)間量At，例如比期望的第一時(shí) 間L提前時(shí)間量At的至少110%，例如120%，例如至少150%。
[0025] 通過(guò)這些措施，提供了一種方法，使用該方法可以獲得更高的第一氣候參數(shù)的控 制精度，特別是關(guān)于用于氣候控制過(guò)程的開(kāi)始的時(shí)間點(diǎn)，其中用于促使第一氣候參數(shù)的變 化的優(yōu)選時(shí)間點(diǎn)可以取決于在時(shí)間量At的計(jì)算之后（且在該變化被開(kāi)始之前）可能波動(dòng) 的室溫。
[0026] 根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，對(duì)應(yīng)指示符CI包括至少所述至少一個(gè)第一氣候控制過(guò)程期 間至少一個(gè)房間內(nèi)的第一氣候參數(shù)的平均變化速率和在至少所述至少一個(gè)第一氣候控制 過(guò)程的開(kāi)始作為第一氣候參數(shù)的實(shí)際值的函數(shù)的變化速率中的任一項(xiàng)。
[0027] 從而提供了一種方法，使用該方法可以獲得更高的第一氣候參數(shù)的控制精度。
[0028] 特別是