HVAC控制系统和方法技术方案

一种控制建筑物的暖通空调（HVAC）系统的方法，所述方法包括以下步骤：（a）开发建筑物的初始热模型，并随着时间持续地更新热模型；（b）利用热模型持续地制定建筑物的日常HVAC运行计划；并且（c）持续检查当前HVAC运行计划，并将当前HVAC运行与当前HVAC运行计划之间的一致性最优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于建筑物的暖通空调(HVAC)的有效系统和方法。特别地，本专利技术提供了在建筑物中使用的更有效的气候控制系统。
技术介绍
暖通空调(HVAC)系统的广泛使用为建筑物设计和形式增加了很大的灵活性。即使在恶劣的气候条件下，其也能提供室内舒适度，并用于使热性能较差的建筑物适于居住。然而，该灵活性需要花费成本，例如，在澳大利亚，HVAC—般占商业建筑中的能源利用的60%以上，并且其为温室气体排放的重要贡献者，且推动着对电力网络的需求。已经对最佳HVAC控制策略进行了相当多的研究。这些策略考虑了舒适度、电 力网络交互和温室气体排放几个方面，尽管这些方面通常是孤立的。例如，Braun等人(1990，2001)研究了使用建筑物热质量进行能量荷载成形，Eto (2007)论证了使用空调为电力网络提供运转备用(spinning reserve), Fanger (19617)首次对热舒适进行了研究，近年来，Seppanen等人(2006)研究了热舒适对生产力的影响。温室气体排放一般作为所有节能策略的一部分来实现，但热电联产系统(例如，White和Ward (2006))直接利用废热和燃料替代来减少排放。HVAC控制系统一般使用温度作为它们在商业建筑内的控制设定点。包括阀门和阻尼器位置、风扇速度等的HVAC设备被控制为实现指定设定点温度。通常，尽管现有技术的HVAC系统可基于减载请求(load shedding request)而改变温度,但该设定点温度为固定值。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供具有多个预期特征的HVAC控制系统的改进形式。根据本专利技术的第一方面，提供了一种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤(a)开发建筑物的初始热模型，并随着时间的过去持续更新热模型；(b)利用热模型持续制定建筑物的日常HVAC运行计划；并且(c)持续检查当前HVAC运行计划，并优化当前HVAC运行与该计划之间的一致性。所述热模型使用被拟合成(fit to，逼近至)建筑物的历史热数据的一系列参数。热模型可为分段多项式模型。初始热模型可基本每天都迭代更新。日常运行计划为操作者优先级(包括使用者舒适度、功率消耗和能量成本)的组合的最优化。除操作者优先级之外的推进运行计划的外部输入包括电力定价数据、天气预报和居住者舒适度满意数据。日常HVAC运行计划可基本每5分钟重新计算一次。所述HVAC运行与当前HVAC运行计划之间的一致性的最优化可基本每10秒钟进行一次。根据本专利技术的进一步方面，提供了一种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤(a)确定建筑物的热模型；(b)为建筑物的用户确定预期人体舒适度模型；(C)将预期人体舒适度模型作为主要要素(prime factor，主要系数)计算建筑物的HVAC运行计划。可根据商业建筑物用户反馈的数据通过商业建筑物使用者的个人舒适度数据增强(augment，加强)人体舒适度模型。人体舒适度模型可从ASHRAE标准舒适度模型中衍生出。在一个实施方式中，所述热模型具有以下形式权利要求1.一种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤 Ca)开发所述建筑物的初始热模型，并随着时间持续地更新该热模型； (b)利用所述热模型持续制定所述建筑物的日常HVAC运行计划；以及 (c)持续地检查当前HVAC运行计划，并将当前HVAC运行与所述当前HVAC运行计划的一致性最优化。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述热模型使用被拟合成所述建筑物的历史热数据的一系列参数。3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述热模型为分段多项式模型。4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述初始热模型基本每天都迭代更新。5.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述日常HVAC运行计划基本每5分钟重新计算一次。6.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述将HVAC运行与所述当前HVAC运行计划的一致性最优化基本每10秒钟进行一次。7.一种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤 (a)确定所述建筑物的热模型； (b)为所述建筑物的用户确定预期人体舒适度模型； (c)利用所述预期人体舒适度模型作为主要要素计算所述建筑物的HVAC功率消耗计划。8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据所述建筑物的用户反馈的数据通过所述建筑物的用户的个人舒适度数据增强所述人体舒适度模型。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述人体舒适度模型从ASHRAE标准舒适度模型中衍生出。10.一种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤 (a)确定所述建筑物的热模型； (b)确定所述HVAC系统的功率消耗或碳排放模型； (c)利用所述功率消耗或碳排放模型作为主要要素计算所述建筑物的HVAC运行计划。11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过来自能量供应商的消耗和定价数据增强所述功率消耗或碳排放模型。12.—种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤 (a)确定所述建筑物的热模型； (b)确定所述HVAC系统的能量成本模型； (c)利用所述能量成本模型作为主要要素计算所述建筑物的HVAC运行计划。13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过来自能量供应商的消耗和定价数据增强所述能量成本模型。14.一种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤 (a)确定所述建筑物的热模型； (b)确定所述建筑物的周围区域的预期外部气象条件； (c)确定所述HVAC系统的外部气象条件模型； Cd)利用所述外部气象条件模型作为主要要素计算所述建筑物的HVAC运行计划。15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过来自气象数据供应商的数据增强所述外部气象条件模型。16.一种控制建筑物的暖通空调(HVAC)系统的方法，所述方法包括以下步骤 (a)确定所述建筑物的热模型； (b)为所述建筑物的用户确定预期人体舒适度模型； (c)确定所述HVAC系统的功率消耗或碳排放模型； Cd)确定所述HVAC系统的能量成本模型； Ce)确定所述HVAC系统的外部气象条件模型； Cf)应用所述HVAC系统的所述预期人体舒适度模型、所述功率消耗或碳排放模型、所述能量成本模型和所述外部气象条件模型中的两个或多个的相对权重，来计算所述建筑物的HVAC运行计划。17.根据权利要求16所述的方法，其中，根据所述建筑物的用户所反馈的数据通过所述建筑物的用户的个人舒适度数据增强所述人体舒适度模型。18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述人体舒适度模型从ASHRAE标准舒适度模型中衍生出。19.根据权利要求16所述的方法，其中，通过来自能量供应商的消耗和定价数据增强所述功率消耗或碳排放模型。20.根据权利要求16所述的方法，其中，通过来自能量供应商的消耗和定价数据增强所述能量成本模型。21.根据权利要求10至20中任一项所述的方法，其中，所述热模型基本每天都迭代更新。22.根据权利要求10至21中任一项所述的方法，其中，所述HVAC运行计划基本每几分钟重新计算一次。23.根据权利要求I、4和7至22中任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·沃德，乔舒亚·瓦尔，格伦·普拉特，
申请(专利权)人：国家科学和工业研究组织，
类型：发明
国别省市：