用于基于测量结果和设定点来控制窗户或窗户遮阳设备的设备和方法技术

本发明专利技术涉及至少基于户内温度或户内湿度以及温度设定点或湿度设定点来控制窗户或窗户遮阳设备的设备。本发明专利技术的设备具有多个有趣的应用，例如对房间中的温度或湿度的控制。本发明专利技术还公开了包括对房间中的人的存在或不在的检测的实施例。

【技术实现步骤摘要】
用于基于测量结果和设定点来控制窗户或窗户遮阳设备的设备和方法
本专利技术涉及建筑物管理系统(BMS)的领域。更具体地，本专利技术涉及诸如百叶窗、遮帘(blinder)、帷幕或窗帘等窗户遮阳设备的自动管理，以便控制房间或建筑物的户内温度。
技术介绍
窗户遮阳设备包括其状态限定了通过窗户进入房间的太阳光的量的所有设备。窗户遮阳设备可以属于多种类型，包括例如遮帘、百叶窗、天窗、窗帘和膜遮光罩。窗户遮阳设备可以位于例如窗户的外侧、窗户的内侧或窗户的两个窗格玻璃之间。一些窗户遮阳设备可以具有不同的状态，其允许针对同一窗户让更多或更少的太阳光进入房间。例如，卷轴遮帘可以通常从窗户的顶部卷到底部，以便覆盖窗户的可变部分，并且因此让可变部分的太阳光进入房间。相同的原理适用于卷轴百叶窗或卷轴膜遮光罩。类似地，某些窗户遮帘由与窗户成可变板条角的多个平行板条组成。可变板条角还限定了进入房间的太阳光的可变部分。膜提供多状态窗户遮阳设备的另一解决方案。膜是覆盖窗户的所有表面的膜，且被远程地控制为处于接通状态(其中它是不透明的)或断开状态(其中它是透明的)。具有可变状态的窗户遮阳设备具有多种感兴趣的应用。例如，它们可以在要求隐私时通过被设置成不透明状态而限定房间的可变隐私，并且否则被设置成透明状态。它们也可以是非常廉价且高能效的用于控制房间的户内温度的工具。例如，这种窗户遮阳设备可以被设置成不透明状态，并且因此在房间的温度已经很高的情况下让极少或没有太阳光进入房间。因此，房间不被太阳辐射加热。相反，窗户遮阳设备可以被设置成透明状态，并且因此在房间的温度低的情况下让最高可能量的太阳光进入房间并加热房间。房间因此可以被最高可能量的太阳辐射加热。房间的温度的演变主要取决于多个因素。第一个因素是房间的热容量。热容量限定了为使房间的温度增加1°而需要接收的热量的量。第二个因素是与户外的热交换。热交换对房间温度变化的贡献主要取决于户内温度、户外温度、在户内和户外之间的墙壁的表面、墙壁的隔离和房间的热容量。第三个因素是由加热设备带来的热量的量(或相反，由冷却设备或空调设备移除的热量的量)。这主要取决于由设备提供的加热或冷却功率、以及房间的热容量。第四个因素是由太阳光提供的辐射加热。辐射加热由通过窗户进入房间并加热它照射的表面的太阳光引起。可以考虑其它因素，例如在房间中的一个或多个人的存在或与建筑物的其它房间的热交换。太阳光的辐射加热是房间加热的强大来源，并可以由窗户遮阳设备的状态来控制。实际上，窗户遮阳设备的状态修改进入房间的太阳光的量并且因此修改由太阳光加热的表面和所提供的加热功率的量。因此，控制窗户遮阳设备的状态有助于控制房间的温度。越来越多的设备允许自动控制房间的温度。例如，恒温器设备允许自动开始和停止加热、冷却或空调设备的操作，以便使房间总是尽可能接近被认为令人愉快的温度的一个或多个温度设定点。然而，加热、冷却或空调的密集使用可能是昂贵的或非常能量密集的。结果，因此有利的是使用窗户遮阳设备作为对加热房间的加热设备的补充或替代解决方案，以便限制由加热、冷却或空调设备消耗的功率。由于窗户遮阳设备的操作成本和能量要求远低于加热、冷却或空调设备，因而合乎需要且有利的是使用窗户遮阳设备尽可能准确地得到对房间温度的控制。然而，由于有大量因素影响房间的温度的演变，这是难以解决的问题。此外，每个房间的不同特性(尺寸、体积、表面、取向、隔离、窗户的数量、窗户的尺寸、窗户遮阳设备的类型…)产生每个房间对温度变化、太阳光辐射和加热设备的不同响应。存在多种情况，其中存在对降低房间的湿度的需要。例如，当用户仅在浴室淋浴时，浴室通常非常湿，并且湿度的水平需要快速下降，以便避免由于房间中的湿度(例如水分)而引起的损坏。此外，房间中的持久性的湿度可能使浴室的用户产生不舒服的感觉。打开或关闭窗户可以允许控制房间中的CO2的浓度。然而，窗户的手动控制可能很难。因此存在对如下设备的需要，该设备允许通过设置一个或多个窗户遮阳设备的状态来自动控制房间的温度，该设备提供对温度的可靠且高能效的控制并可以自动适应于任何可能的房间。还存在对允许通过设置房间中的一个或多个窗户的状态来自动控制房间的湿度或CO2浓度的设备的需要。
技术实现思路
为此，本专利技术公开了用于控制房间中的一个或多个窗户遮阳设备的设备，该设备包括：一个或多个输入端口，其被配置成接收一个或多个温度设定点、来自房间内部的温度传感器的测量结果和房间外部的户外温度的值；输出端口，其被配置成将命令发送到一个或多个窗户遮阳设备；处理逻辑，其被配置成基于所述一个或多个温度设定点、所述测量结果、所述值和房间温度模型来计算用于定义所述一个或多个窗户遮阳设备的一个或多个状态的命令。有利地，房间温度模型包括表示下列项的参数：房间的热容量；在房间的内部和外部之间的热传递系数；太阳辐射的定时预测。有利地，所述处理逻辑被配置成基于太阳辐射的所述定时预测和取决于所述一个或多个窗户遮阳设备的状态的预测的辐射系数值的预测来计算输入太阳能的预测。有利地，所述处理逻辑被配置成基于房间的取向、一个或多个窗户、房间或房间的家具的物理特性、以及太阳位置的预测来计算输入太阳辐射的所述预测。有利地，房间温度模型还包括输入加热功率的定时预测。有利地，设备还配置成发送基于对房间中的人的存在的检测来计算用于定义所述一个或多个窗户遮阳设备的一个或多个状态的所述命令。有利地，所述一个或多个输入端口还配置成从位于房间中的CO2浓度传感器接收CO2浓度的测量结果，并且所述处理逻辑配置成基于房间中的CO2浓度的测量结果来评估房间中的人的存在。有利地，所述一个或多个输入端口还配置成从房间中的光度传感器接收光度测量结果，并且所述处理逻辑被配置成基于估计光度测量结果是否表示人造光源来评估房间中的人的存在。有利地，在训练阶段期间确定房间温度模型的参数。有利地，设备包括网络连接，并被配置成使用所述网络连接至少将户外温度的测量结果发送到服务器，并使用所述网络连接从所述服务器接收房间温度模型的所述参数的值。有利地，训练阶段包括基于房间的户外温度的值和来自房间内部的温度传感器的户内温度的测量结果，来计算在房间的热容量和房间的内部和外部之间的热传递系数之间的比值。有利地，训练阶段还包括基于所述比值、房间的户外温度的值、来自房间内部的温度传感器的户内温度的测量结果和输入加热功率的估计，来计算房间的热容量和房间的内部和外部之间的热传递系数。本专利技术还公开了服务器，其被配置成：至少接收由房间内部的温度传感器测量的房间的户内温度的测量结果和房间的户外温度的值；至少基于房间的户内温度的所述测量结果和房间的户外温度的所述值来计算房间模型的参数；将所述参数发送到设备，其包括：一个或多个输入端口，其被配置成接收一个或多个温度设定点、来自房间内部的所述温度传感器的测量结果和房间外部的所述户外温度的值；输出端口，其被配置成将命令发送到一个或多个窗户遮阳设备；处理逻辑，其被配置成基于所述一个或多个温度设定点、所述测量结果、所述值和使用所述参数的房间温度模型参数来计算用于定义所述一个或多个窗户遮阳设备的一个或多个状态的命令。本专利技术还公开了根据一个或多个温度设定点来控制房间的温度的方法，所述方法包括：接收由房间内部的一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制房间中的一个或多个窗户遮阳设备的设备(400)，所述设备包括：‑一个或多个输入端口(410)，其被配置成接收一个或多个温度设定点(Tset)、来自所述房间内部的温度传感器的测量结果(Tin)和所述房间外部的户外温度(Tout)的值；‑输出端口(420)，其被配置成将命令发送到所述一个或多个窗户遮阳设备；‑处理逻辑(430)，其被配置成基于所述一个或多个温度设定点(Tset)、所述测量结果(Tin)、所述值(Tout)和房间温度模型来计算用于定义所述一个或多个窗户遮阳设备的一个或多个状态的命令。

【技术特征摘要】
2016.12.22 EP 16306798.61.一种控制房间中的一个或多个窗户遮阳设备的设备(400)，所述设备包括：-一个或多个输入端口(410)，其被配置成接收一个或多个温度设定点(Tset)、来自所述房间内部的温度传感器的测量结果(Tin)和所述房间外部的户外温度(Tout)的值；-输出端口(420)，其被配置成将命令发送到所述一个或多个窗户遮阳设备；-处理逻辑(430)，其被配置成基于所述一个或多个温度设定点(Tset)、所述测量结果(Tin)、所述值(Tout)和房间温度模型来计算用于定义所述一个或多个窗户遮阳设备的一个或多个状态的命令。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述房间温度模型包括表示下列项的参数：-所述房间的热容量(C)；-在所述房间的内部和外部之间的热传递系数(K)；-太阳辐射(SR)的定时预测。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述处理逻辑被配置成基于太阳辐射(SR)的所述定时预测和取决于所述一个或多个窗户遮阳设备的状态的预测的辐射系数(R)的值的预测来计算输入太阳功率(PR)的预测。4.如权利要求2和3中的一项所述的设备，其中，所述处理逻辑被配置成基于所述房间的取向、一个或多个窗户、所述房间或所述房间的家具的物理特性、以及太阳位置的预测来计算输入太阳辐射(SR)的所述预测。5.如权利要求2到4中的一项所述的设备，其中，所述房间温度模型还包括输入加热功率(PH)的定时预测。6.如权利要求1到4中的一项所述的设备，还被配置成发送所述命令以基于对所述房间中的人的存在的检测来定义所述一个或多个窗户遮阳设备的一个或多个状态。7.如权利要求6所述的设备，其中，所述一个或多个输入端口还被配置成从位于所述房间中的CO2浓度传感器接收CO2浓度的测量结果，并且所述处理逻辑被配置成基于所述房间中的CO2浓度的所述测量结果来评估所述房间中的人的存在。8.如权利要求6到7中的一项所述的设备，其中，所述一个或多个输入端口还被配置成从所述房间中的光度传感器接收光度测量结果，并且所述处理逻辑被配置成基于估计所述光度测量结果是否表示人造光源来评估所述房间中的人的存在。9.如权利要求1到8中的一项所述的设备，其中，在训练阶段期间确定所述房间温度模型的参数。10.如权利要求9所述的设备，包括网络连接，并且被配置成使用所述网络连接至少将户内温度(Tin)的测量结果发送到服务器，并且使用所述网络连接从所述服务器接收所述房间温度模型的所述参数的值。11.如权利要求9或10中的一项所述的设备，当从属于权利要求2时，其中，所述训练阶段包括基于所述房间的所述户外温度(Tout)的值和来自所述房间内部的所述温度传感器的户内温度(Tin)的测量结果来计算在所述房间的所述热容量(C)和所述房间的内部和外部之间的所述热传递系数(K)之间的比值。12.如权利要求11所述的设备，当从属于权利要求2时，其中，所述训练阶段还包括基于所述比值、所述房间的所述户外温度(Tout)的值、来自所述房间内部的所述温度传感器的户内温度(Tin)的测量结果和输入加热功率(PH)的估计来计算所述房间的热容量(C)和在所述房间的内部和外部之间的所述热传递系数(K)。13.一种服务器，被配置成：-至少接收由房间内部的温度传感器测量的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·加布里埃尔，F·波特，R·保利，E·托马，
申请(专利权)人：尼特莫公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR