用于监测HVAC系统的能量流的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于操作HVAC系统的方法(600)，该方法包括：从一个或多个数据源获得(602)多个直接测量的参数；基于所述多个直接测量的参数中的一个或多个来确定(604)一个或多个间接测量的参数；以及基于所述多个直接测量的参数和一个或多个间接测量的参数来监测(606)HVAC系统的能量流，其中，能量流对应于在传热介质和空气之间的热传递。本发明专利技术还涉及一种用于操作HVAC系统的装置，该设备包括基于多个直接测量的参数和一个或多个间接测量的参数监测能量流的器件。数监测能量流的器件。数监测能量流的器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测HVAC系统的能量流的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于监测加热、通风和空调(HVAC)系统的能量流的方法和系统，其中，热交换器连接到具有供应线路和返回线路的主流动路径，其中，传热介质以入口温度通过供应线路进入热交换器并经由返回线路以出口温度离开热交换器，并且其中，热交换器将热流传递给流过空气流动路径的空气，该空气以供应空气温度和供应空气湿度进入热交换器，并且该空气以经调节的空气温度和经调节的空气湿度离开热交换器。具体地，本专利技术涉及一种用于监测HVAC系统的能量流的方法和系统。

技术介绍

[0002]在加热、通风和空调(HVAC)系统中，热和/或冷通常被生成并供应到建筑物或其至少某些房间中。在HVAC系统中，流体的流率必须被监测并适应当前的要求。这些要求取决于确定对于建筑物内的加热、通风和空调的需求的参数(诸如外部温度、湿度、太阳辐射)，以及建筑物内可能消耗新鲜空气和散发能量的人、机器和设备的数量。为了达到预定的房间温度而需要由热交换器散发或吸收的热流通常以如此的方式被控制，使得在主流动路径中流动的传热介质(在大多数情况下是水)的流率相应地改变。重新设置HVAC系统的合适的操作参数(诸如冷冻水温度和供应空气温度)可导致HVAC系统的节能和高效操作。
[0003]随着建筑物的节能性能的提高，建筑物中需要更少的能量。因此，通过空气流动的能量分配成为建筑物能量的较大一部分。因此，越来越需要在HVAC系统的能量优化中结合水和空气侧。也越来越需要监测和优化能量流(空气、水、湿度和空气质量)的系统。在诸如超市的多用户建筑物中，也需要允许包括空气分配在内的能源成本的公平配给的系统。
[0004]目前，在这样的系统中需要多个传感器，特别是流量传感器，以便监测HVAC系统的合适的操作参数并根据当前要求修改操作参数。然而，传感器的这种布置(即在空气管道内的布置)构成损害流动特性的障碍。此外，流动阻力增加，并且因此对于使流体移动的泵或风扇(或称为风机，即fan)的能量需求上升。此外，传感器以及承载它们的杆易于结垢。像灰尘或污垢一样的残留物可能积聚在杆和传感器上，这再次损害了流动特性。因此，传感器的测量精度可能降低。为此，安装、操作和维护这种传感器布置产生对整个HVAC安装具有负面经济影响的成本。
[0005]因此，需要一种方法和系统，其提供HVAC系统的合适操作参数的高效监测而不损害流动特性。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于以减少数量的传感器监测HVAC系统的能量流的方法和系统。此外，一些实施例的目标还在于基于一个或多个能量流需求来控制HVAC系统的致动器，以优化HVAC系统中的能量流。
[0007]根据本专利技术，这些目的通过独立权利要求的特征来实现。此外，另外的有利实施例从从属权利要求和说明书中得出。
[0008]根据本专利技术的用于操作HVAC系统的方法，其中，热交换器连接到具有供应线路和返回线路的主流动路径，其中，传热介质以入口温度通过供应线路进入热交换器并以出口温度经由返回线路离开热交换器，并且其中，热交换器将热流传递给流过空气流动路径的空气，该空气以供应空气温度和供应空气湿度进入热交换器并以经调节的空气温度和经调节的空气湿度离开热交换器，该方法包括：从一个或多个数据源获得多个直接测量的参数；基于所述多个直接测量的参数中的一个或多个，确定一个或多个间接测量的参数；以及基于所述多个直接测量的参数和所述一个或多个间接测量的参数来监测HVAC系统的能量流，其中，能量流对应于在传热介质和空气之间的热传递。
[0009]在本专利技术的上下文中，主流动路径被指定为水侧，尽管除水以外的其它流体可用作主流动路径中的传热介质。同样，空气流动路径被指定为空气侧，其中热交换器下游的区段被称为经调节空气侧。此外，在本专利技术的上下文中，对应于在传热介质和空气之间的热传递的能量流包含空气流动路径中的空气的加热和/或冷却。在本专利技术的上下文中，空气流动路径优选地包括空气管道。在其它实施例中，它还可包括布置在第一和第二空气管道之间的封闭房间。
[0010]在优选实施例中，一个或多个数据源包括设置在HVAC系统中的空气流动路径处和主流动路径处的传感器，并且其中，传感器包括温度传感器、压差(或称为差压，differential pressure)传感器和/或湿度传感器。在一些实施例中，所述多个直接测量的参数包括在空气侧的空气的温度、在空气侧的空气的湿度、在水侧的进水的温度、在水侧的出水的温度和经调节的空气的湿度。此外，在一些实施例中，一个或多个间接测量的参数对应于流过空气流动路径的空气的一个或多个空气流率或经调节的空气的温度。
[0011]在另一个优选实施例中，间接测量的参数中的一个或多个参数中的一个表示流过空气流动路径的空气的空气流率。通过间接确定或者说测量空气流率，可避免空气路径内的空气流量传感器。空气流动路径中的传感器在空气流动路径中构成障碍物，损害流动特性。此外，流动阻力增加，并且因此对于使空气移动的风扇的能量需求上升。此外，传感器以及承载它们的杆易于结垢。像灰尘或污垢一样的残留物可能积聚在杆和传感器上，这再次损害流动特性。因此，传感器的测量精度可能随时间推移降低。为此，安装、操作和维护这种传感器布置产生对整个HVAC安装具有负面经济影响的成本。
[0012]在另一个优选实施例中，监测HVAC系统的能量流包括借助于供应空气温度、经调节的空气温度和流过空气流动路径的空气的空气流率来估计在传热介质和空气之间的热传递。为此，可实现基于直接测量的参数和间接测量的参数而估计从冷却盘管传递到空气流的能量或者说热。即，在不知道传热介质的入口温度和出口温度之间的温差，并且特别是不知道传热介质的流率的情况下，可估计传递的热。换句话说，利用减少数量的传感器来估计和监测从冷却盘管传递到空气流的能量。此外，因为主流动路径中的传感器的数量减少，所以传感器对主流动路径的流体线路和/或主流动路径的流体线路中的流体的流动特性的影响减小。因此，根据本专利技术的方法产生与现有方法相比决定性的优点：可省略用于测量HVAC系统的操作参数的传感器中的至少一个。因此，本专利技术使得能够减少传感器的数量，在管道或任何流体线路内维持期望的流动特性，并有助于最小化HVAC安装的总成本。
[0013]如果估计热传递认为热源和/或散热件位于空气流路径中且不是HVAC系统的一部分，则可能是有利的。例如，包括诸如计算机的电气设备的封闭房间可能布置在第一空气管
道和第二空气管道之间，使得第一空气管道、房间和第二空气管道将形成空气流动路径的一部分。该电气设备典型地由于电损失而产生热，并加热流过空气流动路径的空气，并且因此充当热源。为了确定HVAC系统的效率，认为这样的热源或散热件不属于HVAC系统可能是有利的，因为这可提高精度。可能特别有利的是，当估计的热传递被用于对能量消耗计价或者说计费时考虑它们。
[0014]在另一个优选实施例中，所述多个直接测量的参数包括迫使空气通过空气路径的风扇上的压差，并且其中基于风扇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操作HVAC系统(100)的方法(600)，在所述HVAC系统中，热交换器(106)连接到具有供应线路(126)和返回线路(128)的主流动路径(124)，其中，传热介质以入口温度通过所述供应线路(126)进入所述热交换器(106)，并经由所述返回线路(128)以出口温度离开所述热交换器(106)，并且其中，所述热交换器(106)将热流传递给流过空气流动路径(102)的空气，所述空气以供应空气温度和供应空气湿度进入所述热交换器，并且所述空气以经调节的空气温度和经调节的空气湿度离开所述热交换器，所述方法包括：从一个或多个数据源获得(602)多个直接测量的参数；基于所述多个直接测量的参数中的一个或多个来确定(604)一个或多个间接测量的参数；和基于所述多个直接测量的参数和所述一个或多个间接测量的参数来监测(606)所述HVAC系统(100)的能量流，其中，所述能量流对应于在所述传热介质和所述空气之间的热传递。2.根据权利要求1所述的方法(600)，其中，所述一个或多个数据源包括设置在所述HVAC系统(100)中的所述空气流动路径(102)和所述主流动路径(124)处的传感器(114, 116, 118, 120)，并且其中，所述传感器(114, 116, 118, 120)包括温度传感器(114, 118)、压差传感器和/或湿度传感器(116, 120)。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法(600)，其中，所述间接测量的参数中的一个或多个参数中的一个表示流过所述空气流动路径(102)的所述空气的空气流率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(600)，其中，监测所述HVAC系统的所述能量流包括借助于所述供应空气温度、所述经调节的空气温度和流过所述空气流动路径(102)的所述空气的所述空气流率来估计在所述传热介质和所述空气之间的热传递。5.根据权利要求4所述的方法(600)，其中，估计在所述传热介质和所述空气之间的热传递考虑位于所述空气流动路径中且不是所述HVAC系统(100)的一部分的热源和/或散热件。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法(600)，其中，所述多个直接测量的参数包括迫使所述空气通过所述空气流动路径(102)的风扇(122)上的压差，并且其中，所述空气流率基于所述风扇(122)上的所述压差来估计。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法(600)，其中，所述空气流率基于迫使所述空气通过所述空气流动路径(102)的所述风扇(122)的能量消耗来估计。8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法(600)，其中，所述空气流率基于迫使所述空气通过所述空气流动路径(102)的所述风扇(122)的速度来估计。9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其中，基于所述流率恒定的假设来估计所述空气流动路径(102)中的所述空气的所述流率。10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法(600)，还包括基于所述经调节的空气湿度和所述供应空气湿度来估计所述HVAC系统(100)中的所述能量流。11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(600)，其中，所述一个或多个间接测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：贝利莫控股公司，
类型：发明
国别省市：