自动使区域管道的风门位置最优化的方法和系统技术方案

一种控制系统，其起作用以执行一种方法，该方法用来确定多区ＨＶＡＣ系统的多个区域中的每一个区域的最大所需气流，和到达那些区域的预期的气流。部分地，这些确定是基于一种算法，该算法计算通向每个区域的管道的相对大小。对于每个区域将预期的气流和最大气流进行比较，并且如果任何区域的预期的气流超过其最大气流，则采取某些步骤以减少到达那个区域的气流。

Method and system for automatically optimizing throttle position of a regional duct

A control system, which plays a role to perform a method, the method used to determine a plurality of regions in a multi zone HVAC system for each region of the required airflow, and expected airflow to those zones. In part, these determinations are based on an algorithm that calculates the relative size of the pipes leading to each region. For each area, the desired airflow is compared with the maximum airflow, and if any desired flow of the area exceeds its maximum airflow, certain steps are taken to reduce the flow to that area.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种用于调节多区采暖、通风和空调(HVAC)系统中的区域风门的位置，以保证过度高水平的空气不会流入任一个区域中的方法和系统。
技术介绍
多区HVAC系统是公知的，其包括用于改变空气温度和空气条件的(多个)部件(炉子，空调器，热泵等等)。为简单起见，将这些部件统称为温度改变部件。此外，室内空气处理器通过供应管道将空气从温度改变部件驱送到建筑物内的几个区域。每个供应管道通常都具有风门，可以控制风门以限制或允许空气流入每个区域，从而获得所希望的温度。空气处理器在大多数工作条件下都输送固定量的空气，并基于风门位置和每个管道相对于其它管道的大小在几个区域之间分配该空气。当风门之一关闭时，额外的空气将被驱动通过其它的风门打开的供应管道。有时，这可能使得流入任一个区域中的空气量变得比所希望的高。选择风门位置以获得那个区域中的所希望的温度，并且如果额外的空气被驱动通过供应管道进入一个区域中，则通常，那个区域可能被过度调节。另外，当流入任一个区域中的空气量增加时，那个区域中的噪音水平也增加，有时，该噪音水平可能变得令人不快地高。通常，现有技术包括用于允许过量空气返回到供应或返回管道并回到温度改变部件的压力响应旁路。该旁路对可以流入任何区域中的空气量设置了上限。然而，该方案需要为旁通阀花钱并且需要安装旁通阀。而且，通过使已经被调节过的空气返回到返回管道，到达温度改变部件的空气不会处于根据环境空气预期的温度。照此，可能出现另外的问题。
技术实现思路
在公开的本专利技术实施例中，控制器执行一种评估每个区域的最大气流和所有区域的预期的气流的方法，将两者进行比较，并且如果任一个区域的预期的气流超过其最大所希望的气流，则采取某些步骤以将进入那个区域的实际气流减到最小。在一个实施例中，控制器询问是否能减少总的系统气流，并且如果这是可能的，就减少总的系统气流。此外，系统询问未居住区域的设定值是否能被调节以接收更多空气。未居住区域对于温度变化或额外噪音的敏感性很可能小于居住区域。如果能改变未居住区域的设定值，则改变未居住区域的设定值。如果仍然需要进一步的改变，则系统针对居住区域询问同样的问题。最后，系统询问是否能将温度改变部件改变到一些其它级别，如果能，则这么做。为了计算每个区域的最大气流和预期的气流，系统依靠独特的算法，以便计算每个区域的相关区域管道大小。从下面的说明书和附图，能最好地理解本专利技术的这些和其它特征，下面是附图说明。附图说明图1是建筑物HVAC系统的示意图；图2是本专利技术的方法的流程图；图3是本专利技术的一部分的流程图；图4是在图3的流程图之后的步骤的流程图；以及图5表示控制器的示例性显示。具体实施例方式一个多区HVAC系统在图1中由附图标记20示意性地示出。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从返回管道26获得空气并将空气驱动进入到强制通风系统31中，和多个与建筑物中不同的区域1、2和3相关联的供应管道28、30和32中。如所示的，在每个供应管道28、30和32上都设有风门34。控制器，如微处理器控制器36控制风门34、温度改变部件22、室内空气处理器24，并且还与各控制器130通信，控制器130与每个区域相关联。控制器130本质上可以是允许用户用来对每个区域相对于其它区域设定所希望的温度、噪音水平等等的恒温器。此外，控制器130优选地包括用于将实际温度传回给控制器36的温度传感器。在一个实施例中，控制器36安装在其中一个恒温器控制器130内，并通过控制线路配置，如2004年1月7日提交的、题为“SerialCommunicating HVAC System(串行通信的HVAC系统)”的共同未决的美国专利申请系列号10/752626中公开的，作为一个系统控制器与全部其它元件通信。如公开的，控制器36能接收与这些系统部件中的每一个相关的构形(或配置)信息，以便控制器36了解元件22、24、30和34的个体特性，该特征的细节可以与在2004年1月7日提交的、题为“Self-Configuring Controls for Heating，Ventilating and AirConditioning Systems(用于采暖、通风和空调系统的自构形控制器)”的共同未决的美国专利申请系列号10/752628中公开的一样。这些申请中每一个的公开内容都在此并入作为参考。在现有技术中，由空气处理器24驱动送到每个区域1、2和3的空气量有时会变得过多，可以将风门34打开或关闭以限制或允许额外的气流进入区域1、2和3。尽管存在被驱动成完全打开或完全关闭的风门，本专利技术在此公开为与这样一种风门一起使用，即该风门不但具有完全打开和完全关闭位置，而且具有几个递增的关闭位置。在一个示例中，在完全打开和完全关闭之间存在有16个风门递增位置。当关闭风门34中的任一个以减少在那个区域中进行的调节时，额外的气流就被驱动送到打开得较大的风门，这有时可能导致将太多的空气输送到多个区域中的一个，从而可能引起过大的温度变化，并可能导致不适当的噪音。在现有技术中，可以使压力响应旁通阀与管道28、30、32或强制通风系统31的上游相关联。空气的旁通具有不希望有的特性，因为它需要额外的阀、管道等等，从而使组件变复杂。通常，旁通空气通过返回管道26返回到温度改变部件22。因此，靠近温度改变部件22的空气已经被改变成远远不同于周围环境，并且对于有效操作来说可能太冷或太热。为此，希望找到一种保证不会有不适当的空气量通过任一个管道28、30和32流到区域1、2和3中的可选择方式。当然，在许多系统中，可以存在有多于或少于三个的区域，然而，对理解本专利技术来说，三个区域足够用了。图2中示出了用来消除旁通需要的风门控制的流程图。在步骤50，为每个区域1、2和3设定一个区域气流极限。控制器130可以设有允许设定这些极限的输入设定装置，例如，控制器130可以设有使最大气流极限为低档、标准档、高档或最大档的设定装置(或设定值)，这些设定装置以气流增加时的潜在的额外噪音的所预料代价增加允许额外的被调节的空气进入区域中的权重。因此，最关心减小噪音的用户可以将控制器设定到低水平。此外，包括一些工厂设定的默认值。在较简单的设计中，仅仅使用默认值可能就很好，且不提供该默认值的任何操作者替换值。本专利技术包括由控制器36协调的、在将系统安装到位后立即执行并且从那时以后周期性重复执行的自动管道大小(或尺寸)评估步骤52。该管道大小评估过程包括测量过程和计算过程。在最初的测量过程中，控制器36暂时关掉温度改变部件22，该过程总体上在图3中示出。控制器36指令所有区域的风门34完全打开，然后控制器36指令系统空气处理器24将最大系统气流的预定的小部分(测试气流)输送到强制通风系统31和管道28、30、32中，空气处理器24确定其鼓风机马达的速度并将该信息通知给控制器36，控制器36将该信息存储在存储器中。接着，控制器36关闭除第一区域的风门之外的所有风门34，仍然要求空气处理器24输送与之前相同的测试气流，并且它向控制器36报告新的鼓风机马达速度。如下面解释的，相关的鼓风机速度表示管道中的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＨＶＡＣ系统，它包括：改变空气温度的温度改变部件；将空气供应到多个区域的管道和与通向每个所述区域的所述管道相关联的风门；用于提供所述多个区域中的温度设定值和实际温度的控制器；确定与所述多个区域相关的信息的系统控制器；和所述控制器基于所述信息计算所述多个区域中的每一个区域的预期的气流。

【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[]