用于平衡HVAC系统的系统，方法和装置制造方法及图纸

一种使用气流测量设备平衡暖通空调HVAC系统的终端的方法和装置，通过将为每个终端预定的目标流量输入所述气流测量设备的计算机处理部；通过所述气流测量装置获取经过每个终端的初始测量气流，所述初始测量气流被提供至所述计算机处理部；以及根据来自所述计算机处理部的指示将所述HVAC系统中的终端调整至流量设置点，所述计算机处理部被编程以在当前给定的HVAC系统载荷情况下为每个终端计算流量设置点，在所有终端根据指示被调整后，会使得所有终端被设置到目标流量。

Systems, methods and devices for balancing HVAC systems

A method and device for balancing the terminal of HVAC system with an air flow measuring device, which inputs the predetermined target flow of each terminal into the computer processing unit of the air flow measuring device, obtains the initial measured air flow passing through each terminal through the air flow measuring device, and the initial measured air flow is provided. To the computer processing unit, and to adjust the terminal in the HVAC system to the flow setting point according to the instructions from the computer processing unit, which is programmed to calculate the flow setting point for each terminal under the current given HVAC system load, after all terminals are adjusted according to the instructions. This will cause all terminals to be set to the target traffic.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于平衡HVAC系统的系统，方法和装置
本公开涉及空气流量感应。更具体地，本公开涉及一种用于在商业建筑或类似结构中的暖通空调(HVAC)系统中对扩散器终端进行平衡的系统、方法和装置。
技术介绍
设计用于商业建筑和其他结构的HVAC系统的建筑师和工程师们竭尽全力保证这些系统为这些结构的占用人提供一致的、可靠的舒适水平。HVAC设计者仔细地设计HVAC单元的尺寸来保证合适量的调节后空气的传送。此外，他们设计了管道系统将调节后空气以合适的体积速率分配至多个房间和该结构的其他区域。进一步地，设计者们选择用于排出气流的扩散器或注册终端(下文统称为“终端”)的间隔和配置，以通过预定的方式将调节后空气分配和分散至房间/区域，从而为占用人提供期望的舒适水平。对于该设计不可或缺的是，需要以设计者指定的预定速率范围或在该速率范围内的体积流率而将调节后空气从每个终端分散出来。偏离设计者们所指定的流率会导致房间或区域情况或舒适水平偏离目标，这可能增加不必要的能量消耗。当采用新的商业HVAC系统后，该系统要求进行平衡以保证调节后空气以设计者指定的预定速率范围或在该速率范围内的体积流率从每个终端传送出来。平衡也可被要求作为日常HVAC系统维护与或当建筑内的建筑平面图被重构时所需要的。平衡商业HVAC系统并不是琐碎的小事情，其要求有资质的HVAC技师的检修。商业HVAC管道可能非常复杂并且可能具有很多干线、支线或区域，其中每个都具有多个终端或节点。不仅每个终端具有其自身的阻尼器来通过特定节点调节气流，管道中也有阻尼器用于控制去向系统中多个干线、支线和区域的气流。一旦有人考虑到通过HVAC系统中的任一终端来进行调节必然会产生背压的变化，而该背压的变化会影响系统中的所有其他终端，那么平衡任务的复杂程度可想而知。商业HVAC系统的安装在天花板的终端是由系统设计者们在有限数量的配置中选择的，以通过预定模式将调节后空气扩散并导向至建筑物空间内。当存在多个不同终端配置的选择时，绝大多数终端设计都位于或基于大约标准24英寸乘24英寸足迹，与商业吊顶瓦片相同。能量效率是HVAC系统设计过程中的最重要准则之一。HVAC系统的目标在于通过系统中每个终端以足够提供合适舒适水平的指定目标流率来传递调节后空气。系统中任何限制或抑制气流的结构都会带来损失，而这种损失必须被考虑在内。在HVAC系统中，阻尼器和终端是显著损失的来源。由于终端具有固定的配置和结构，它们引入了恒定的损失，这一点无法被克服。然而，阻尼器可被调节以在每个终端控制气流，引入多个损失，虽然是显著的，但是可通过合适的系统平衡而最小化。由阻尼器引入的损失随着阻尼器关闭而增长，并且因而带来更多的气流限制。因此，理想的是不仅平衡HVAC系统来实现每个终端的指定流率，并且在阻尼器尽量打开时也做到这样，从而使损失最小。国家环境平衡委员会(NEBB)是一个国际认证协会，认证个体和公司来委任、测试、调节并平衡HVAC系统。除了认证，NEBB还提供装备技术参数和过程标准。在装备侧，NEBB发布的装备件称为直接读取罩，用于测量通过天花板安装的终端的气流量。在本说明书中，采用了更通用的术语“气流罩”来描述最常用形式的直接读取罩设备。本领域技术人员应理解的是，本说明书中采用的“直接读取罩”和“气流罩”基本上是可以互换的，即，此处描述的气流罩的特征为NEBB技术参数范畴内的直接读取罩。气流罩是由HVAC技师使用的仪器，来测量通过商业HVAC系统的天花板安装的终端排出的气流量。气流罩被设计为在保持在终端上。该罩作为对终端排出的空气进行收集并重新定向的管道。气流罩具有汇聚-扩散喷嘴的配置，喷嘴具有喉部，调节后空气通过该喉部被定向，从而测量其体积流率。速度压力通过仪器测量，例如位于喉部中的均速皮托管压力计，用于以已知方式计算流量。HVAC技师使用这些测量后的流量通过本领域中被称为比例平衡的方法来平衡该系统。比例平衡的基本准则在于一旦设置，来自系统中每个终端的气流量会相对于系统中其他终端一直保持相同比例或比率。虽然系统的总量变化了，终端会相互保持在相同的流量百分比。虽然基于科学，传统比例平衡依赖于技师的经验来估计终端调整，从而实现比例平衡。为了成比例地平衡系统，在每个终端测量初始流量。为每个终端计算出设计流量的百分比，具体为测量的流量除以设计流量。设计流量百分比最低的终端作为关键终端，其是一直完全打开的。终端通常是按照设计流量百分比的升序来进行平衡的。然而，通过经验，技师可不按顺序对终端进行平衡。要点在于设置第二终端，从而使得该终端的设计流量百分比和关键终端的设计流量百分比处于正确的比例。一旦它们的百分比处于正确比例，它们就保持在正确的比例。虽然这些通过比例平衡的终端可能会随着其他终端的平衡而波动，其比例百分比会保持相同。为了完成该目标，基于技师的知识和经验对第二终端进行初始设置。换言之，这是技师方面的据理推测。在第二终端和关键终端的气流被重新测量，来确定其设计流量百分比是否位于设定公差之内。一点它们位于该公差，技师转至下一个终端。该过程对于系统中每个终端重复。技师使用其知识来估计对每个终端的调整，使得其设计流量百分比与关键终端和其他之前平衡过的终端相等。由于依赖技师的预估技能，调整、重新测量和重复是常见多发的。此外，随着技师执行这些平衡任务，其也使用知识和经验来估计调整，使得调整最后终端时会带来该终端的设计流量百分比和其他所有终端不仅仅是相等，并且是越接近100％越好。一旦完成，技师调整风扇速度，如果需要，达到终端设计流量的100％。由上可见，本领域技术人员应理解的是，传统比例平衡方法是不精确的、耗时的，并且倾向于出现误差而需要重新调整。本专利技术的系统、方法和装置对这种猜测工作的估计是通过系统地并且科学地使用质量流理论为每个终端确定设置点，使得每个终端被设置在一位置，在该位置一旦系统中的最后一个终端被设置，即实现系统平衡。
技术实现思路
根据一方面，一种使用气流测量设备平衡暖通空调HVAC系统的终端的方法，包括：将为每个终端预定的目标流量输入所述气流测量设备的计算机处理部。该方法还包括：通过所述气流测量装置获取经过每个终端的初始测量气流，所述初始测量气流被提供至所述计算机处理部。该方法进一步包括：根据来自所述计算机处理部的指示将所述HVAC系统中的终端调整至流量设置点，所述计算机处理部被编程以在当前给定的HVAC系统载荷情况下为每个终端计算流量设置点，在所有终端根据指示被调整后，会使得所有终端被设置到目标流量。根据另一方面，单独地或与上述任一方面结合地，调整所述终端包括：将气流测量定位于如所述计算机处理部所指示的待调整的终端处。所述计算机处理部被编程以确定所述HVAC系统的终端被调整的顺序。该方法还包括：从所述计算机处理部获取所述待调整的终端的流量设置点；以及将所述待调整的终端调整至所述流量设置点。根据另一方面，单独地或与上述任一方面结合地，所述计算机处理部被编程以确定当前HVAC系统载荷情况，用于将待调整的终端的流量设置点作为所述终端的所述初始测量流量和所述预设目标流量的函数来进行确定。根据另一方面，单独地或与上述任一方面结合地，所述计算机处理部被编程以确定当前HVAC系统载荷情况，用于进一步将待调整的终端的流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用气流测量设备平衡暖通空调HVAC系统的终端的方法，包括：将为每个终端预定的目标流量输入所述气流测量设备的计算机处理部；通过所述气流测量装置获取经过每个终端的初始测量气流，所述初始测量气流被提供至所述计算机处理部；以及根据来自所述计算机处理部的指示将所述HVAC系统中的终端调整至流量设置点，所述计算机处理部被编程以在当前给定的HVAC系统载荷情况下为每个终端计算流量设置点，在所有终端根据指示被调整后，会使得所有终端被设置到目标流量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用气流测量设备平衡暖通空调HVAC系统的终端的方法，包括：将为每个终端预定的目标流量输入所述气流测量设备的计算机处理部；通过所述气流测量装置获取经过每个终端的初始测量气流，所述初始测量气流被提供至所述计算机处理部；以及根据来自所述计算机处理部的指示将所述HVAC系统中的终端调整至流量设置点，所述计算机处理部被编程以在当前给定的HVAC系统载荷情况下为每个终端计算流量设置点，在所有终端根据指示被调整后，会使得所有终端被设置到目标流量。2.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述终端包括：将气流测量定位于如所述计算机处理部所指示的待调整的终端处，所述计算机处理部被编程以确定所述HVAC系统的终端被调整的顺序；从所述计算机处理部获取所述待调整的终端的流量设置点；以及将所述待调整的终端调整至所述流量设置点。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算机处理部被编程以确定当前HVAC系统载荷情况，用于将待调整的终端的流量设置点作为所述终端的所述初始测量流量和所述预设目标流量的函数来进行确定。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述计算机处理部被编程以确定当前HVAC系统载荷情况，用于进一步将待调整的终端的流量设置点作为由于对所述HVAC系统的其他终端的调整带来的气流的函数来进行确定。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述计算机处理部被编程以计算由于对所述HVAC系统的其他终端的调整带来的气流。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述计算机处理部被编程以计算将由于对所述HVAC系统的其他终端的调整带来的气流作为在不是待调整的终端的其他终端测量得到的气流的函数进行计算。7.根据权利要求2所述的方法，其中在调整所述待调整的终端后，所述计算机处理部被编程以指示用户使用所述气流测量设备来获取经过不同终端的测量气流，所述计算机处理部进一步被编程以：计算经过所述不同终端的预测流量；将经过所述不同终端的测量流量与通过所述不同终端的预测流量相比较来确定误差；响应于所述误差超过预定阈值，重新计算所述待调整的终端的流量设置点；以及指示所述用户将所述待调整的终端重新调整至重新计算的流量设置点。8.根据权利要求7所述的方法，其中为了确定所述待调整的终端的重新计算的流量设置点，所述计算机处理部被编程以：将修正的总体流量作为在设置所述待调整终端之前确定的总体流量和所述误差的函数进行计算；将每个终端的流量比值作为每个终端的预计流量以及在设置所述待调整的终端之前确定的所述总体流量的函数来进行计算；将经过每个终端的修正的预计流量作为所述流量比值和所述修正的总体流量的函数来进行计算；以及将重新计算的流量设置点作为所述修正的总体流量和所述修正的预计流量的函数来确定。9.根据权利要求2所述的方法，其中在调整所述待调整的终端后，所述计算机处理部被编程以指示用户移动所述气流测量设备至确定顺序中的下一个终端，所述计算机处理部进一步被编程以：计算经过所述下一个终端的预测气流；测量经过所述下一个终端的气流；将经过所述下一个终端的预测气流与经过所述下一个终端的测量气流相比较来确定误差；将根据所述下一个终端的流量设置点作为所述误差的函数进行计算；以及指示所述用户将所述下一个终端调整至重新计算的流量设置点。10.根据权利要求9所述的方法，其中为了计算所述下一个终端的流量设置点，所述计算机处理部被编程以：将修正的总体流量作为在设置所述待调整终端之前确定的总体流量和所述误差的函数来进行计算；将每个终端的流量比值作为每个终端的预计流量以及在设置所述待调整的终端之前确定的所述总体流量的函数来进行计算；将经过每个终端的修正的预计流量作为所述流量比值和所述修正的总体流量的函数来进行计算；以及将重新计算的流量设置点作为所述修正的总体流量和所述修正的预计流量的函数来进行确定。11.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述终端至所述流量设置点包括：当使用气流测量设备监测经过所述终端的流量时调整经过所述终端的流量，来确定何时已达到所述流量设置点。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示包括在测量任何初始流量之前，指示所述用户将对于所述HVAC系统中的所有终端的所有阻尼器设置为完全打开状态。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算机处理部被编程以确定所述HVAC系统中的关键终端，所述指示包括指示用户在整个平衡过程期间将所述关键终端保留在完全打开。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述计算机处理部被编程以：将所述HVAC系统中的每个终端的终端误差作为每个终端各自的目标流量和初始测量流量的比值的函数进行确定；以及确定具有最小终端误差的终端作为关键终端。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述计算机处理部被编程以确定所述终端来根据所述终端误差的量的升序进行调整。16.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·奥斯汀·莫斯，亚历杭德罗·伊格纳西奥·贝兹·瓜达，贾斯汀·福斯特，
申请(专利权)人：德怀尔仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US