自动优化区域风槽气闸位置的方法和系统技术方案

一种控制器，可执行确定多区ＨＶＡＣ系统中多个区域中每个区域的最大理想气流以及流到这些区域的预期气流的方法。部分地，这些确定是基于计算通向每个区域的风槽的相对尺寸的算法。比较每个区域的预期气流和最大气流，如果任何区域的预期气流超过其最大气流，则采取特定步骤以减小流到该区域的气流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及用于调整多区供热、通风与空调(HVAC)系统的区域气闸(damper)的位置以确保过高能级空气不流入任一区域的方法和系统。
技术介绍
多区HVAC系统是已知的，包括用于改变空气温度和条件的部件(炉子、空气调节器、热泵等)，以及室内空气处理器(air handler)，用于通过进气风槽将空气从该部件驱赶到建筑物内诸多区域。为了简化，这些部件将统称为温度改变部件。每个进气风槽通常包括气闸，可控制该气闸以限制或允许气流流入每个区域以获得预期的温度。空气处理器在绝大多数工作条件下输送固定数量的空气，基于气闸位置以及每个风槽相对于其它风槽的尺寸而在多个区域之间分配这些空气。当其中一个气闸闭合时，附加的空气将被驱动穿过具有开口气闸的其它进气风槽。有时这会导致流入任一区域的空气数量高于所需要的水平。选择气闸的位置以获得该区域内的预期温度，如果通过进气风槽将附加的空气驱赶到某一区域，通常该区域会被过度调节。此外，随着空气数量增大，噪声电平也增大。有时该噪声电平超出预期电平。通常，现有技术已经包括压力响应旁路，允许过量空气返回到源或回风槽并返回到温度改变部件。这需要购买并安装旁路阀门。另外，通过将已调节的空气返回到回风槽，到达温度改变部件的空气的温度不同于气氛空气的温度。因此会引发另外问题。
技术实现思路
在本专利技术的一个公开实施例中，控制器执行评估每个区域最大气流以及所有区域预期气流的方法。比较这两个气流，如果任一区域预期气流超过其最大理想气流，则执行特定的步骤以最小化流到该区域的实际气流。在一个实施例中，该控制器询问是否可以减小总的系统气流，且如果可以的话则减小总的系统气流。另外，该系统询问是否可以调整未占据区域的设定点以接受更多的空气。与已占据区域相比，未占据区域可能对温度或附加噪声的变化更不敏感。如果可以改变未占据区域设定点，则改变该设定点。如果仍需进一步变化，则该系统对已占据区域询问相同的问题。最后，该系统询问是否可以将该温度改变部件改变到其它阶段，如果可以则将该温度改变部件改变到其它阶段。为了计算每个区域的最大气流和预期气流，该系统依赖于一种独特算法用于计算每个区域的相对区域风槽尺寸。通过下述说明书和附图，可以最佳地理解本专利技术的这些和其它特征，下述内容为对本专利技术的简述。附图说明图1为建筑物HVAC系统的示意图。图2为本专利技术方法的流程图。图3为本专利技术一部分的流程图。图4为图3流程图的后续步骤的流程图。图5示出在控制器处的示例显示。专利技术详述图1中在20示意性示出了多区HVAC系统。用于改变空气条件的温度改变部件22，例如室内单元(炉子/加热线圈)和/或室外单元(空气调节装置/热泵)，与室内空气处理器24相关联。空气处理器24从回风槽26获得空气，将该空气驱赶到压力通风系统31以及与建筑物内不同区域1、2、3相关联的多个供风槽28、30、32。如图所示，在每个供风槽28、30、32上提供气闸34。诸如微处理器控制器36的控制器控制气闸34、温度改变部件22、室内空气处理器24，并且还和与每个区域相关联的控制器130进行通信。控制器130基本上为恒温器，允许用户设定相互关联的每个区域的理想温度、噪声电平等。另外，控制器130优选地包括用于将实际温度回馈到控制器36的温度传感器。在一个实施例中，控制器36安装在某一恒温控制器130内，并作为系统控制器通过控制导线方案与所有其它元件进行通信，该控制导线方案例如如2004年1月7日提交的标题为“Serial Communicating HVACSystem”的未决美国专利申请序号＿＿＿＿中所公开的。如该专利申请所公开的，控制器36能够接收关于每个这些系统部件的配置信息，使得控制器36理解部件22、24、30、和34的每个特征。于2004年1月7日提交的标题为“Self-Configuring Controls for Heating，Ventilating and Air Conditioning Systems”的未决美国专利申请序号＿＿＿＿＿公开了该特征的细节。所有这些申请的公开内容在此引用作为参考。在现有技术中，被空气处理器24驱赶到每个区域1、2、3中的空气数量有时会过量。可闭合或敞开气闸34以限制或允许附加气流进入该区域1、2、3。尽管存在被驱动到全开或全闭的气闸，但所公开的本专利技术采用的气闸不仅具有全开和全闭的位置，还具有多个递增的闭合位置。在一个示例中，气闸在全开和全闭之间存在16个递增位置。当任何一个气闸34被闭合以返回该区域内的调节时，附加气流被驱赶到更为开敞的气闸。这有时会导致太多的空气被输送到某一区域，从而会引起过度的温度变化以及过分的噪声。在现有技术中，压力响应旁路阀门可以与管道28、30、32或压力通风系统31上游相关联。空气旁路具有不理想的特征，因为这需要附加的阀门、管道等，因此使组件变得复杂。典型地，旁路空气通过回风槽26被返回到温度改变部件22。因此，空气进入部件22已经变得不同于气氛，可能太冷或太热而无法有效工作。为此，理想地应找到确保过量空气不会通过任一风槽28、30、32流入区域1、2、3的替代方法。当然，在许多系统中可能存在多于或少于三个区域。然而，出于理解本专利技术的目的，三个区域已经足够。在图2中阐述了无需旁路的风闸控制器的流程图。在步骤50，设置每个区域1、2、3的区域气流极限。控制器30配置有用于设定这些极限的输入设置。例如，控制器30可配置有允许最大气流极限为LOW、NORMAL、HIGH或MAXIMUM的设置。这些设置增大了允许附加调节空气进入该区域的权重，其预计的代价为随着气流增大可能形成附加噪声。因此，最关心减小噪声的用户可将控制器设为LOW水平。此外还包括一些工厂设定默认值。在更简单的设计中，完全可以只使用该默认值，而不允许操作人员替换该默认值。本专利技术包括由控制器36协调的自动风槽尺寸评定步骤52，在屋内安装该系统之后很快执行该步骤52，且之后周期性地重复该步骤。该尺寸风槽评估过程包括测量过程和计算过程。在初始测量过程中，控制器36临时关闭温度改变部件22。该过程通常如图3所示。控制器36命令所有区域的气闸34完全敞开。控制器36随后命令系统空气处理器24将最大系统气流的预定部分(测试气流)输送到压力通风系统31和风槽28、30、32。空气处理器24确定其鼓风机马达的速度并将该信息传达到控制器36，该控制器将该信息储存到存储器内。接着，控制器36闭合除了第一区域的气闸之外的所有气闸34。仍然要求空气处理器24和先前一样输送测试气流，该空气处理器将新的鼓风机马达速度报告给控制器36。这样，依次敞开该系统内每个区域的气闸34，同时闭合所有其它区域气闸34。在该序列的每个步骤中，由空气处理器34输送相同的气流，并记录最终的鼓风机速度。最后，闭合所有区域气闸34，迫使相同的测试气流穿过气闸34或其周围的风槽28、30、32中的任何泄漏。再次记录鼓风机速度。因此，对于具有n个区域的系统，获得总共n+2个鼓风机速度测量(SP)所有区域敞开时，SPopen；所有区域闭合时，SPclosed；每个区域单独敞开时，SPi。应该指出，在上述测量过程中，除了完全敞开和闭合气闸之外，在两个不同位置可部分敞开气闸。另外，在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＨＶＡＣ系统控制器，包括：　　　　控制器，接收风槽的风槽尺寸相关信息，所述风槽通向与所述控制器相关联的多个区域中的每个区域；以及　　　　所述控制器基于所述信息计算每个区域的最大气流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RK夏，WF奥斯特兰，L维尔波夫斯基，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]