自主暖通空调系统实时性能监控维护和碳足迹监控云平台技术方案

本公开提供了自主暖通空调系统实时性能监控、维护和碳足迹监控云平台。用于控制至少一个供暖、通风和空调(HVAC)系统的控制装置包括微型阀、至少一个智能控制器、与该智能控制器通信的本地智能网关、与该本地智能网关通信的云平台、以及配置成通过该云平台与智能控制器通信的本地设备。所述智能控制器配置成控制一个或更多个HVAC部件，测量空调系统参数(包括HVAC系统内的压缩机的压缩机排气和吸气压力以及压缩机温度、空气出口、蒸发器出口和冷凝器出口温度、以及过热和过冷)，并将测量的空调系统参数输入到云平台，以自主地监控空调系统健康状况和实时制冷剂充注水平。统健康状况和实时制冷剂充注水平。统健康状况和实时制冷剂充注水平。

【技术实现步骤摘要】
自主暖通空调系统实时性能监控维护和碳足迹监控云平台

技术介绍

[0001]本专利技术总体上涉及供暖、冷却和制冷传感器系统的控制。尤其是，本专利技术提供了一种供暖、通风和空调(HVAC)系统的实时费用监控和日常性能报告。本专利技术可用于减少建筑物的碳足迹，还可用于降低能源供应商的能源网的负荷。
[0002]自1990年以来，全球冷却能源需求已经增加到三倍多，如果没有更严格的效率标准或更好的监控系统来确保现有系统更加高效并且配置成降低碳足迹和能源网的负荷，那么从现在到2040年，全球冷却能源需求可能会增加到两倍多。
[0003]一个主要的挑战是空调系统的运行本身就是全球变暖的一个主要因素。包括供暖、制冷和照明在内的建筑运行总共占全球温室气体排放总量的28％。这比整个全球运输行业的温室气体排放量还要多。
[0004]例如，在2021年，7月是142年历史记录中最热的一个月。当月的全球陆地和海洋表面的综合温度比20世纪的60.4华氏度平均温度高1.67华氏度。之前的纪录是在2016年创下的，在2019年和2020年又重复了一次。在北半球，2021年7月的地表温度比平均温度高2.77度。应对变暖的世界的当前方案是安装更多的空调系统。这种方案是不可持续的，因为空调系统很少或根本没有受到监控。
[0005]已经进行了一些监控空调性能的尝试。例如，授予Arunasalam等人并由美国得克萨斯州奥斯丁市的DunAn Microstaq,Inc.(DMQ)拥有的第9,578,121号美国专利提供了一种实时空调系统性能监控，该监控能够自动进行，以提供冷却或空调系统的每日、每周、每月或每年的性能报告。该平台嵌入有系统智能，以识别系统性能的关键偏差。
[0006]第9,578,121号美国专利中的系统性能监控是通过使用DMQ的数字压力传感器/温度
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过热传感器(DPTS/USHX)来实现的，如第9,140,613号、第9,404,815号、第9,772,235号和第10,648,719号美国专利中的一个或更多个所述。
[0007]地球正在变暖，全球供暖和空调系统是造成这一问题的主要因素。因此，需要更好地监控、更好地维护和更高效地运行的供暖和空调系统。因此，希望提供一种提供实时HVAC费用监控、日常HVAC系统性能报告和智能维护的改进的基于云的方法，从而有助于减少建筑物的碳足迹，并且还降低能量提供商的能源网的负荷。

技术实现思路

[0008]本专利技术涉及一种提供HVAC系统的实时费用监控和日常性能报告并且有助于减少建筑物的碳足迹还为提供商降低能源网的负荷的改进的基于云的方法。
[0009]在一个实施例中，用于控制至少一个供暖、通风和空调(HVAC)系统的控制装置包括微型阀、至少一个智能控制器、与该智能控制器通信的本地智能网关、与该本地智能网关通信的云平台、以及配置成通过该云平台与智能控制器通信的本地设备。所述智能控制器配置成控制一个或更多个HVAC部件，测量空调系统参数(包括HVAC系统内的压缩机的压缩机排气和吸气压力以及压缩机温度、空气出口、蒸发器出口和冷凝器出口温度、以及过热和过冷)，并将测量的空调系统参数输入到云平台，以自主地监控空调系统健康状况和实时制
冷剂充注水平。
[0010]通过参照附图阅读下文中的优选实施例的详细说明，本专利技术的各个目的和优点对于本领域技术人员来说将变得明显。
附图说明
[0011]图1是本专利技术的控制装置的第一实施例的示意图。
[0012]图2是可用在图1所示的控制系统的第一实施例中的第一种控制器的分解透视图。
[0013]图3是可用在图1所示的控制系统的第一实施例中的第二种控制器的透视图。
[0014]图4是本专利技术的控制装置的第二实施例的示意图。
[0015]图5是本专利技术的控制装置的第三实施例的示意图。
具体实施方式
[0016]如将在下文详细解释的，本专利技术提供了一种用于控制供暖、冷却和/或制冷电子膨胀阀和传感器系统的无线云计算架构方案。更具体地说，本专利技术涉及一种用于自主实时供暖、通风和空调(HVAC)性能监控和智能维护的传感器云平台，该传感器云平台用于现有的和新的建筑物。本专利技术的传感器云平台可以由各种用户使用，包括但不限于建筑业主、物业管理人员、租户和城市管理人员。本专利技术的传感器云平台允许用户以可承受的成本对HVAC系统性能和建筑物冷却需求做出更好的决定，提供HVAC系统的实时费用监控和日常性能报告，并有助于减少建筑物的碳足迹。通过确保空调系统被监控并始终以最佳水平运行，能够降低能源网的负荷和环境的压力。
[0017]一般而言，术语“云计算”指作为服务通过云计算网络(例如可以具体化为互联网)交付的计算资源的使用，该计算资源例如是硬件和软件。最终用户可以通过在轻型台式机或移动计算设备上提供的网络浏览器和/或特定图形用户界面(或其它)应用程序来访问基于云的应用，而应用软件和用户数据可以存储在远程位置的服务器上。云计算依靠资源共享来实现网络上的一致性和规模经济，这类似于公用事业的电网。因此，云计算允许个人和企业更快地启动和运行应用程序，同时提高可管理性和减少维护。云计算还使信息技术系统能够更快速地调整资源，以满足波动且不可预测的业务需求。
[0018]云实例是云计算环境中的虚拟服务器，是由商用云平台构建和交付的。云平台提供计算资源和服务。云实例是按需提供的，可以根据用户的需求加速或降速。这样的云实例可以起到独特的作用，例如，一个实例运行数据库查询服务并报告查询输出。
[0019]现在请参考附图，图1示出了本专利技术的控制装置的第一实施例的示意图，该控制装置一般以附图标记10表示。控制装置10包括一个或更多个智能控制器12，该智能控制器12也在图3中示出，它可以通过局域网14和本地智能网关16向体现为云平台13的云计算网络无线地发送信息和接收信息。智能控制器12的一个例子是如第9,140,613号、第9,404,815号、第9,772,235号和第10,648,719号美国专利中的一个或更多个所述的DMQ数字压力传感器/温度
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过热传感器(DPTS/USHX)。例如，本专利技术的配置为智能控制器12的DMQ DPTS/USHX可以直接且永久地安装至空调系统承包商的服务端口。有利的是，在现有空调系统中安装DMQ DPTS/USHX不会使制造商的保修失效。
[0020]如图1所示，所述一个或更多个智能控制器12可以与一个或更多个常规HVAC系统
部件相关联并控制这些部件，例如热泵单元12A和空调单元或一个或多个空调系统12B。本地智能网关16从这些智能控制器12中的一个或更多个收集信息(通过局域网14)，并且将这样的信息以结构化格式存储在一个或更多个数据库20和30中，如图1所示，数据库20和30可以设置在云平台13内以便于分析，虽然这不是必需的。虽然本地智能网关16在图1中被示为仅与数据库20和30之一通信，但是应理解，本地智能网关16也可以与这两个(或更多个)数据库20和3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制至少一个供暖、通风和空调(HVAC)系统的控制装置，包括：微型阀；至少一个智能控制器；与该智能控制器通信的本地智能网关；与该本地智能网关通信的云平台；和配置成通过该云平台与所述智能控制器通信的本地设备；所述智能控制器配置成：控制一个或更多个HVAC部件；测量空调系统参数，包括HVAC系统内的压缩机的压缩机排气和吸气压力以及压缩机温度、空气出口、蒸发器出口和冷凝器出口温度、以及过热和过冷；并且将测量的空调系统参数输入至云平台，以自主监控空调系统的健康状况和实时制冷剂充注水平。2.如权利要求1所述的装置，其中被监控的空调系统健康状况包括过热控制、过冷和盘管气流中的至少一个。3.如权利要求2所述的装置，其中所述智能控制器还配置成使用所测量的空调系统参数来安排空调系统预防性维护和维修请求。4.如权利要求2所述的装置，其中所述智能控制器还配置成使用所测量的空调系统参数来监控空调系统的碳足迹指标。5.如权利要求4所述的装置，其中所述空调系统的碳足迹指标包括空调系统性能、连接的能源网的负荷、从派遣到解决的实测承包商表现、以及与已形成的冷却围护结构的建筑温度偏差中的至少一个。6.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个智能控制器还配置成执行以下一项或多项操作：(1)改善并监控所述一个或更多个HVAC/R部件的系统健康状况，(2)与本地智能网关进行无线通信，(3)响应从服务提供商发送的各种策略，并调整所述一个或更多个HVAC部件中的操作软件，以及(4)控制微型阀。7.如权利要求5所述的装置，其中所述智能控制器还配置成使用所测量的空调系统参数来基于系统运行时间估计能量使用。8.如权利要求6所述的装置，其中所述微型阀配置为硅膨胀阀。9.如权利要求1所述的装置，其中所述本地设备是计算机。10.如权利要求1所述的装置，其中所述智能控制器是过热控制器。11.如权利要求1所述的装置，其中所述智能控制器还配置成在限定的时间段内监测碳信用额度的使用，并向HVAC系统用户通知碳信用额度的使用量。12.如权利要求1所述的装置，还包括控制HVAC系统数据的建筑物恒温器，该恒温器配置成将HVAC系统数据直接流式传输至云平台中的数据库，并且同时聚合来自恒温器的HVAC系统数据和系统性能数据。13.如权利要求1所述的装置，其中所述云平台配置成监控和记录维护数据，包括预防
性维护日志和部件更换日志，并且其中，所述云平台还配置成在空调系统需要预防性维护时自动分派所述数据库中的承包商。14.如权利要求13所述的装置，其中所述承包商向工作地点的赶赴和完成的工作报告被直接上传到云平台上。15.如权利要求13所述的装置，其中所述云平台配置成聚合维护记录，建立台帐，并建立保修范围内的零件变化和保修范围外的零件变化的记录。16.如权利要求2所述的装置，其中所述装置配置成用作供暖和冷却碳足迹监控器，从而向利益相关者指示何时更换空调系统。17.如权利要求16所述的装置，其中所述云平台包括碳足迹监控器，并且其中该碳足迹监控器聚合来自云平台的监控数据和维护数据。18.如权利要求17所述的装置，其中所述云平台内的碳足迹监控器配置成使用聚合的监控和维护数据向利益相关者呈现拥有旧的HVAC或空调系统的成本、以及购买新的HVAC或空调系统的适当时间的指示。19.如权利要求17所述的装置，其中所述云平台内的碳足迹监控器配置成监控一个或更多个城市中的多栋建筑的数据，其中来自多栋建筑的数据被聚合在排名数据库中，以在云平台中产生每栋建筑的碳足迹分数，其中从多栋建筑接收数据的机构分配每栋建筑的最大冷却碳足迹分数。20.如权利要求19所述的装置，其中，在超过...

【专利技术属性】
技术研发人员：P阿鲁纳萨拉姆，A拉奥，KC辛卡，
申请(专利权)人：盾安美斯泰克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：