针对用于建筑物中加热系统的温度控制单元的改善技术方案

本发明专利技术涉及用于建筑物的加热控制单元。控制系统包括由锅炉供应的热交换器；用于循环加热流体的回路，该回路包括混合阀、散热器、返回回路和控制电路，其中该控制电路接收室内和室外状况的信息，以便控制混合阀。该控制单元包括装置，用于预测和优化建筑物的用户所需的加热，并且用于以可能的经修正的室外温度的信息提供所述控制电路，从而调整加热系统的参数以满足用于需求并且使功率消耗最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对用于建筑物中加热系统的温度控制单元的改善
本专利技术涉及一种用于建筑物的加热控制系统或者运行神经网络建立的结构，或等价物，以便执行预测功能和旨在学习建筑物的行为、气象功能和/或用户舒适度的功能。
技术介绍
这样的加热控制系统已在欧洲专利EP098003481中被描述。现有技术的这种系统已被设计用于开发，基于由内部以及外部传感器通过神经网络提供的各种类型的信息，设定点温度被应用于常规加热系统的控制块。在常规加热系统中，这样的设定点温度与加热电路的输入温度进行比较，并且该差被用于控制调整供应至所述加热电路的传热流体的温度的混合阀。根据现有技术的系统考虑如下因素，如外部环境、建筑物的热行为和/或用户舒适度以及它们的预测性的演变，以便优化供应到加热系统安装的能量；此能量依赖于输入流体的温度和返回流体的温度之间的差。然而，用于优化有待供应的能量的这样的想法具有不良的缺点或者甚至根本不适用于利用诸如在散热器上的恒温阀的加热系统安装。事实上，如果关闭所有的恒温阀，供应给定量的能量是没有意义的，因为这种能量不能被消耗。因此，这样接着可能难以控制加热系统的漂移。现有技术中描述的系统的另一个缺点是其安装需要适应现有常规系统，且因此，在一个方面，需要专业技术人员的干预，另一个方面，增加安装的总成本。
技术实现思路
本专利技术的目标是用于建筑物的加热控制系统，该系统旨在克服上述本文以上所提到的缺点。本专利技术的目标是用于建筑物的加热控制系统，该系统可与常规加热系统一起使用，包括那些利用恒温阀的系统。本专利技术的另一个目的是加热控制系统，在其安装期间不需要在现场安装的常规系统的显著修改。本专利技术的另一个目的是加热控制系统，其可以很容易地断开，以便只运行常规系统安装。本专利技术的另一个目的是加热控制系统，其可以经由来自远程站点的互联网连接运转。因此，本专利技术的对象涉及用于建筑物的加热控制系统，其包括：用于预测气候条件的装置；用于预测建筑物内的内部温度的装置；用于产生与该建筑物用户的舒适度相关的信息变量的装置；用于优化供应给加热电路的传热流体的初始流温度的装置和用于确定修正的外部温度的装置。根据本专利技术的一个性能特征，所述修正的外部温度提供给所述控制电路，该控制电路控制替代用于混合加热系统的输入电路的混合阀并代替外部温度的值。附图说明根据阅读实施本专利技术的示例的以下描述，本专利技术的其它性能特征和优点将变得更加明显；所述描述仅仅被提供用于说明目的且与附图有关，其中：图1示出用于建筑物的常规加热系统安装的示意图；图2示出根据本专利技术的加热系统安装的一般框图，该加热系统包括用于确定修正的外部温度的系统；图3示出用于确定修正的外部温度的所述系统的详细图示；以及图4示出由用户使用的控制面板的例子。具体实施方式在图1中，已经示意性地示出了建筑物的常规加热控制系统。传热流体(例如水)的网络由粗线表示，而信息网络用细线表示。由锅炉1加热的水被送到混合阀3，其输出供给散热器4。回水(returnwater)在散热器中循环后，返回到锅炉1和到混合阀3。由混合阀摄取的回水量的比例通过从控制块2发送的指令来确定。基于信息和诸如由外部温度传感器6和内部温度传感器7所提供的那些读数、以及与系统本身、建筑物以及其他由安装者定义的内部参数(例如，加热曲线等)相关的其它信息，后者产生控制信号。泵(未示出)可以是输入电路的一部分，并且可以由所述控制电路进行控制。还表示用于供应电能至控制块2的电源电路5。图2示意性地示出了根据本专利技术的原理的控制系统。正如前面提到的，该控制系统被添加到常规系统中，如图1所示的一个系统。因此，该一个系统包括锅炉1、控制块2、混合阀3、热扩散装置或散热器4、电源供应单元5以及分别用于外部温度和内部温度的传感器6和7。除了常规系统中的部件，还有控制单元8、以及连接到电源供应单元5的其自身的电源12、输入流体温度传感器9、存在检测器10和太阳光传感器11。当本专利技术的控制系统是活跃时，在控制单元8的控制下操作的开关11，12分别确保断开温度传感器6和7与控制块2之间连接的能力。在这种情况下，传感器6和7的输出60和70，以及那些太阳光传感器11的输出110，存在检测器10的输出100和输入流体温度传感器9的输出90被应用于控制单元8。控制单元8的输出80经由开关13(也由控制单元8控制)应用于最初连接到外部温度传感器6的控制块2的输入Tem。然而，应当理解，这取决于现有的安装，有时可能需要以等价的传感器(未示出)来代替常规系统安装的外部温度传感器和内部温度传感器，该等价的传感器不管怎样可与控制装置8兼容。根据本专利技术，基于接收到的信息和读数，控制单元8产生用于应用于控制块2的输入的修正的外部温度Tem的信号，其通常连接到外部温度传感器的输出。控制块2准确地起作用当它好像已经收到了外部温度的值，而实际上它接收由控制单元8修正的值，如结合图3所说明的。因此，如在上述现有技术的控制系统的情况下，不再存在需要用于确定有待提供至系统的能量的量，因此，在加热系统中，由于恒温阀的使用故障不再危险。此外，图2示出了根据本专利技术的连接至常规加热系统安装的而无需常规加热系统改变的系统。一方面，其后果是显而易见的降低安装成本，并且另一方面，根据本专利技术的用于与它的维护或其它方面相关的原因更易于关闭系统。在该情况下，温度传感器6和7必须改变以便与控制单元8兼容，然后，开关11和12以一种方式被安装，以便断开旧的传感器并在其位置上连接新的传感器(未示出)。此外，如果控制单元8断开(开关13打开)，开关11和12自动地以一种方式重新连接传感器6和7至控制块2，使得后者恢复到它原先的正常运行。如果如上面先前所指出的，传感器6和7已经改变，以便与控制单元8兼容，后者的断开导致以前的温度传感器6和7借助于开关11和12的相应调整重新连接至控制块2。图3示出了根据本专利技术的具体方式中的控制单元8。该控制单元包括两个神经网络21和22的组件20，用于确定设定点温度的块30，用于确定修正的外部温度的电路50和用于确定舒适温度的电路40。可选地，控制单元可以包括用于计算太阳光的预测值的计算块25。神经网络21和22以分别来自于外部温度传感器6和太阳光传感器11的信号60和110为基础，确定外部温度的预测值(输出201)和太阳光的预测值(输出202)的向量。如在现有技术的上述文件中描述的神经网络21和22的功能。对于电路25也是一样的，基于由连接60上的外部温度传感器提供的值和由气象服务提供的与太阳光有关的信息并应用于输入120，电路25可以提供太阳光的预测值的向量。当电路25被提供时，其输出向量应用于连接202到块30。此块30包括神经网络31和用于优化初始流温度的优化电路32。神经网络31接收块20(电路25的最终输出)的输出向量，连接301上的内部温度(或环境温度)的值，以及电路32的输出和它自己的输出作为输入。神经网络31，其中该操作类似于以上引用的现有技术专利所公开的操作，表示建筑物的热模型，并且它的输出为代表在给定时间间隔期间(例如，在随后的六个小时期间)的预测的内部温度的向量。因此，网络31的第一输出值对应于环境温度值，并且随后输出值也将依赖于预测的内部温度的过去值。电路32在其输出320处确定并提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使用由锅炉加热的传热流体用于建筑物的加热系统安装中的温度控制系统，其包括：输入流体电路、散热器、流体返回电路、为了馈送所述输入流体电路混合返回流体和来自所述锅炉的流体的混合阀、和用于控制所述混合阀以某一方式起作用以便所述输入流体的温度到设定点温度的控制装置，并且还包含：用于预测气候状况的第一装置、用于预测所述建筑物内的内部温度的第二装置、以及用于为所述建筑物的用户产生舒适温度的第三装置，特征在于其包括：用于基于通过所述第二装置(31)和所述第三装置(40)所提供的信息优化初始流温度的第四装置(32)，和用于确定修正的外部温度的电路(50)，该电路基于所述第四装置(32)的输出和所述返回流体(501)的温度为所述控制电路(2)提供对应于修正的外部温度(Tem)值的信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.12 CH 00057/121.一种通过使用由锅炉加热的传热流体用于建筑物的加热系统安装中的温度控制系统，其包括：输入流体电路、散热器、流体返回电路、为了馈送所述输入流体电路混合返回流体和来自所述锅炉的流体的混合阀、和用于控制所述混合阀以某一方式起作用以便使输入流体温度到设定点温度的控制装置，并且还包含：用于预测气候状况的第一装置(20)、用于预测所述建筑物内的内部温度的第二装置(31)、以及用于为所述建筑物的用户产生舒适温度的第三装置(40)，特征在于其包括：用于基于通过用于预测所述建筑物内的所述内部温度的所述第二装置(31)和用于为所述建筑物的用户产生舒适温度的所述第三装置(40)所提供的信息优化初始流温度的第四装置(32)，用于优化所述初始流温度的所述第四装置(32)的输出作为输入被提供到所述第二装置(31)，和用于确定修正的外部温度的电路(50)，所述用于确定修正的外部温度的电路(50)基于用于优化所述初始流温度的所述第四装置(32)的输出和返回流体温度(501)为所述控制装置(2)提供对应于所述修正的外部温度(Tem)值的信息。2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于：用于预测气候状况的所述第一装置(20)接收对应于外部温度(60)的读数和太阳光(110)的读数的信息并且提供第一外部温度向量(201)和第二太阳光向量(202)的k个分量，所述k个分量代表用于所述外部温度和太阳光的k个将来基本周期的预测。3.根据权利要求2所述的温度控制系统，其特征在于：用于预测气候状况的所述第一装置(20)包括产生输入值的线性组合的神经网络，所述输入值中的每一个被分配加权系数，从而能...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·林德勒夫，A·吉耶曼，S·马利克，
申请(专利权)人：纽贝特公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH