用于控制建筑物管理系统的电子设备和方法技术方案

用于调节建筑物(56)的热流体装置的电子设备(1)，包括加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)，该系统包括适于控制所述加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)内的热水/冷水流动的混合阀(52，52')，所述设备(1)包括控制单元(2)，所述控制单元(2)适于：—从建筑物管理系统(56)接收主信号(4)；—接收预定义的参考信号(6)，该信号表示建筑物(56)的期望参数；—从放置在建筑物(56)中并适于测量所述建筑物(56)的环境参数的环境传感器接收环境信号(8)；—向与相应混合阀(52，52')相关联的致动器发出控制信号(10)，以修改混合阀打开或关闭。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制建筑物管理系统的电子设备和方法
本专利技术涉及一种用于调节建筑物的热流体装置的电子设备和方法。
技术介绍
建筑物中的环境舒适度优化是一个变得越来越重要的主题。科学文献报道了相当多的研究工作，这些研究工作表明舒适度的几个方面，特别是热舒适度和空气质量，是怎样与居住者的幸福以及他们在工作环境中的生产力直接相关的。通常，保持环境中的诸如温度、相对湿度和污染物浓度的参数的期望值既不简单也不经济。根据建筑物的预期用途、安装在其中的装置类型以及其占用的时间和模式，环境参数可以以各种方式被控制。尽管市场上有包括最先进的集成控制和调节系统的可用热流体系统，但大多数安装在三级(tertiary)建筑物中的装置都是由基于标准值的控制逻辑控制的，而不是基于实际的环境要求。通常，事实上，室内空气温度是基于室外空气温度的值来调节的(开环控制)。在这些情况下，由与要控制的建筑物相关联的生成系统(generationsystem)产生的热水与再循环水混合，以便为建筑物的分配系统提供基于室外温度确定的温度的水。因此，该生成系统要求存在位于建筑物的分配系统中热水生成的下游和水分配的上游的混合阀(mixingvalves)以及外部温度传感器的存在。在仅具有热控制的水装置的情况下，即通过诸如散热器、风机盘管、散热板等的排放系统加热或冷却，热流体装置的典型运转遵循上述逻辑。在组合的空气-水系统或仅空气系统的情况下，其中热控制由空气质量控制补充，调节要复杂得多。外部空气或再循环空气在输送进该环境中之前需要被适当地处理，即根据需要加热、冷却或除湿。在这些情况下，调节在两个层面上进行：第一层面涉及加热/冷却通过混合阀供应给ATU(空气处理单元)的加热/冷却电池的流体。第二层面关系到通过可调节闸门(gate)将处理过的空气供应进环境中。从热学的角度来看，该流体遵循与水装置所采用的控制逻辑相似的控制逻辑。关于对进入该环境中的空气流体的调节，该控制作用在用于外部空气入口的闸门(其确定新鲜和再循环空气的比例)上，以及作用在用于来自相同环境的排出空气的回收的闸门上，以及作用在放置在通向存在于环境中的空气入口端的通风管上的闸门上。目前，在大多数情况下，调节装置(混合阀和闸门)被集成进装置本身中，但是它们的运转由标准实践指定，其中基于设计数据而不是实际环境要求的固定值被设定。由于这些是耗能系统，错误的安装调节方法意味着更高的能源代价。来自建筑物本身的环境条件的闭环控制，一方面将允许更有效地在控制下保持建筑物内的舒适度，而另一方面将允许考虑在处理中的环境中的任何自由能量贡献(太阳辐射、光照、建筑物中的人数、计算机和/或打印机的存在等)。这种闭环控制目前尚未实现，因为它要求对这种系统的控制单元进行过度复杂和昂贵的修改。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提出一种用于控制建筑物中使用的热流体装置的电子设备和方法，其允许以闭环模式控制建筑物的环境条件，而不要求对现有系统进行复杂的干预。该目标和其他目标通过其特征如权利要求1中所定义的、用于控制热流体装置的电子设备，和如权利要求4和权利要求5所阐释的用于调节热流体装置的温度和二氧化碳水平的方法来实现。特定实施例在从属权利要求中阐述，其内容应被理解为本说明书的整体部分。附图说明本专利技术的进一步特征和优点将在以下详细描述中变得明晰，所述详细描述仅通过参考附图的非限制性示例给出，其中：图1示出了根据本专利技术的电子设备的框图；图2示出了建筑物的示意图，其中气候条件通过开环系统被控制；图3示出了空气处理单元的示意图；和图4示出了由图1的设备执行的用于调节温度/二氧化碳水平的方法的框图。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的用于控制建筑物的气候条件的设备。设备1适于与建筑物的传统加热/冷却系统相关联(该类型的系统包括加热或冷却单元，该单元通过打开/关闭混合阀将热水或冷水发送向建筑物的分配系统)，或者更一般地，与HVAC(加热、通风和空气调节)系统相关联，该系统也包括如前所述的空气处理单元。图2示出了传统的加热系统，该系统包括加热单元50(或作为替代的冷却单元)、混合阀52和建筑物56的加热设备54(或作为替代的冷却设备)。热(或冷)水通过打开/关闭混合阀52由单元50沿箭头A所示的方向输送向建筑物56。图3示出了ATU80，其包括加热电池82、冷却电池84和后加热(post-heating)电池85。第一通风管86允许外部空气通过第一闸门88进入并流向ATU80，第二通风管90确保来自建筑物(图中未示出)的空气通过第二闸门92向ATU80再循环。类似于混合阀52的混合阀52'与加热电池82、冷却电池84和后加热电池85相关联，这些阀门适于控制ATU80内的热水/冷水流动以加热/冷却外部空气或再循环的空气。然后，经处理的空气流出ATU80，并通过第三通风管94发送向要控制的建筑物。返回参考图1，设备1包括控制单元2，例如微处理器，该单元适于接收：——来自本身已知的建筑物管理系统(BMS)的主信号4；——参考信号6，优选地是温度信号，由用户设置并且表示所涉及建筑物的期望参数；——来自位于建筑物中的环境传感器(图中未示出)的环境信号8，该传感器适于测量诸如温度、湿度、二氧化碳水平等环境参数。建筑物管理系统是与受控建筑物相关联的现有系统，并且适于向混合阀52、52'和/或闸门88、92提供控制信号，用于打开/关闭ATU80的空气通风管86、90。控制单元2适于向相应的混合阀52、52'或闸门88、92的致动器发出控制信号10。具体地，这种控制信号10被发送到阀门52、52'和闸门88、92的相应致动器，这分别打开/关闭阀门52、52'和闸门88、92。控制单元2以本身已知的方式供电，例如通过24V或220V电源信号。为了获得控制信号10，控制单元2分别执行温度调节过程和/或二氧化碳水平调节过程，这将在下面更详细地描述。根据本专利技术，设备1是能够通过集成来自环境传感器的信息在建筑物的加热/冷却系统中创建闭环系统的电子设备。接收相应控制信号10的致动器适于改变三通混合阀52、52'的打开百分比或闸门88、92的打开百分比。设备1安装在每个致动器的上游，在携带主信号4的电缆和致动器本身之间。在本专利技术的优选实施例中，控制信号10对要应用于致动器的主信号4提出修改。通过控制致动器，可以调节空气处理单元80的闸门88、92的打开/关闭以及来自加热/冷却单元的热水/冷水的流速，以获得期望的舒适度。根据本专利技术，控制设备1允许降低集成进现有系统中的代价。它根据IoT(物联网)逻辑运转；它可以读取模拟信号，并通过详细说明来创建新信号。图4示出了用于调节建筑物中的温度的由控制单元2执行的温度调节方法的框图。该方法优选地基于模糊(fuzzy)、类模糊PID(fuzzyPIDlike)或可能的模糊PID(fuzzyPID)算法。使用模糊逻辑是因为它允许通过对来自共同经验的概念形式化(formalization)来调节系统。这些类型的调节算法提供了非常好的性能，并且不要求对被控制的系统进行数学模型化，也不要求估计并不总是直观的PID调节参数。基于这些算法的想法是，除了布尔值之外，数量还可以采用表示给定表达式的真实程度的一组值。根据本专利技术，为了调节建筑物的内部温度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于调节建筑物(56)的热流体装置的电子设备(1)，包括加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)，所述加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)包括适于控制所述加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)内的热水/冷水流动的混合阀(52，52')，所述设备(1)包括控制单元(2)，所述控制单元(2)适于：—从建筑物管理系统(56)接收主信号(4)；—接收预定义的参考信号(6)，所述预定义的参考信号(6)表示建筑物(56)的期望参数；—从放置在建筑物(56)中并适于测量所述建筑物(56)的环境参数的环境传感器接收环境信号(8)；—向与相应混合阀(52、52')相关联的致动器发出控制信号(10)，以修改混合阀(52、52')打开或关闭。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 EP 16157732.51.一种用于调节建筑物(56)的热流体装置的电子设备(1)，包括加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)，所述加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)包括适于控制所述加热/冷却系统(50，54；80，82，84，85)内的热水/冷水流动的混合阀(52，52')，所述设备(1)包括控制单元(2)，所述控制单元(2)适于：—从建筑物管理系统(56)接收主信号(4)；—接收预定义的参考信号(6)，所述预定义的参考信号(6)表示建筑物(56)的期望参数；—从放置在建筑物(56)中并适于测量所述建筑物(56)的环境参数的环境传感器接收环境信号(8)；—向与相应混合阀(52、52')相关联的致动器发出控制信号(10)，以修改混合阀(52、52')打开或关闭。2.根据权利要求1所述的设备，其中用于建筑物(56)的热流体系统进一步包括空气处理单元(80)，所述空气处理单元(80)包括允许空气从建筑物(56)外部进入或空气从所述建筑物(56)再循环到空气处理单元(80)的闸门(88，92)，所述设备(1)还适于将控制信号(10)发送到与相应的闸门(88，92)相关联的致动器，以控制闸门打开或关闭。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制信号(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·马尔泰拉斯，F·费拉里斯，A·M·G·苏斯赛特，G·C·焦尔达诺，F·S·弗雷里亚，
申请(专利权)人：恩纳布莱恩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT