BR112014007767B1

BR112014007767B1 - Método realizado por um controlador de zona para uma zona de um prédiopara aperfeiçoar a eficiência de energia em um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar e controlador de zona para uma zona de um prédio

Info

Publication number: BR112014007767B1
Application number: BR112014007767-3A
Authority: BR
Inventors: Colin Bester; Robert Bartmess
Original assignee: Siemens Industry, Inc.
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2021-08-31
Also published as: EP2761234A1; MX344826B; EP2761234B1; CN103958976A; CA2850539C; CA2850539A1; WO2013049268A1; BR112014007767A2; MX2014003814A; US8930030B2; CN103958976B; US20130085613A1

Abstract

método realizado por um controlador de zona para uma zona de um prédio para aperfeiçoar a eficiência de energia em um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar, controlador de zona para uma zona de um prédio e meio legível por computador não transitório codificado com instruções executáveis. a presente invenção refere-se a um método realizado por um controlador de zona (410) para uma zona de um prédio para aperfeiçoar a eficiência de energia em um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (hvac) (412d). o método inclui operar em um em um modo de ventilação. uma temperatura da zona e as condições de ar externo para o prédio são monitoradas. uma determinação é feita em relação se deve comutar do modo de ventilação para um modo econômico com base nas condições de ar externo. o primeiro ponto de ajuste é determinado com base em um segundo ponto de ajuste para a temperatura que é diferente do primeiro ponto de ajuste. uma determinação é feita em relação sobre se ativa o sistema hvac (412d) com base no segundo ponto de ajuste.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se, em geral, a sistemas prediais e, mais particularmente, a um método e sistema para melhorar a eficiência de energia em um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC).

ANTECEDENTES DA DESCRIÇÃO

[0002] Sistemas de automação predial abrangem uma grande variedade de sistemas que ajudam no monitoramento e controle de vários aspectos da operação de um prédio. Sistemas de automação prediais incluem sistemas de segurança, sistemas de segurança contra incêndios, sistemas de iluminação e sistemas HVAC. Os elementos de um sistema de automação predial são amplamente dispersos por toda uma instalação. Por exemplo, um sistema HVAC pode incluir sensores de temperatura e controles de amortecedor de ventilação, assim como outros elementos, que estão localizados em praticamente todas as áreas de uma instalação. Estes sistemas de automação predial têm tipicamente uma ou mais estações de controle centralizado a partir das quais os dados do sistema podem ser monitorizados e vários aspectos da operação do sistema podem ser controlados e/ou monitorados.

[0003] Para permitir o monitoramento e controle dos elementos do sistema de controle disperso, os sistemas de automação predial muitas vezes empregam redes de comunicação multinível para comunicar informações operacionais e/ou de alarme entre os elementos operacionais, tais como sensores e atuadores, e da estação de controle centralizado. Um exemplo de um sistema de automação predial é o Site Controls Controller, disponível a partir de Siemens Industry, Inc. Building Technologies Division of Buffalo Grove, I11. ("Siemens"). Neste sistema, várias estações de controle conectadas através de uma Ethernet ou outro tipo de rede podem ser distribuídas ao longo de um ou mais locais de prédio, cada uma tendo a capacidade de monitorar e controlar a operação do sistema.

[0004] Manter a qualidade do ar interior em prédios comerciais exige que ar (fresco) exterior seja fornecido de acordo com os códigos de construção e padrões da indústria. A maioria dos locais de varejo têm sistemas HVAC configurados estaticamente para atender aos níveis máximos de ocupação. Como prédios são raramente totalmente ocupados, o sistema HVAC gasta energia aquecendo, resfriando e desumidificando esta quantidade excessiva de ar exterior. Em muitas aplicações, o ventilador HVAC é programado para funcionar 24/7, independentemente da necessidade de aquecimento ou resfriamento, ou níveis de ocupação, desperdiçando mais energia.

SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO

[0005] Esta descrição descreve um método e sistema para melhorar a eficiência de energia em um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC).

[0006] De acordo com uma modalidade da descrição, um método é realizado por um controlador de zona para uma zona de um prédio para melhorar a eficiência de energia em um sistema HVAC. O método inclui operar em um modo de ventilação. Uma temperatura da zona e as condições do ar exterior para o prédio são monitoradas. Uma determinação é feita em relação a comutar do modo de ventilação para um modo econômico com base em um primeiro ponto de ajuste da temperatura da zona e com base nas condições do ar exterior. O primeiro ponto de ajuste é determinado com base em um segundo ponto de ajuste para a temperatura que é diferente do primeiro ponto de ajuste. Uma determinação é feita em relação a ativar o sistema HVAC com base no segundo ponto de ajuste.

[0007] De acordo com outra modalidade da descrição, um controlador de zona para uma zona de um prédio inclui uma memória e um processador. A memória é configurada para armazenar uma aplicação de subsistema. O processador é acoplado à memória. Com base na aplicação do subsistema, o processador é configurado para operar em um de um modo de ventilação e um modo econômico. O processador também é configurado para monitorar uma temperatura da zona e condições de ar exterior para o prédio. O processador também é configurado para comutar do modo de ventilação para o modo econômico com base em um primeiro ponto de ajuste para a temperatura da zona e com base nas condições do ar exterior. O primeiro ponto de ajuste é determinado com base em um segundo ponto de ajuste para a temperatura que é diferente do primeiro ponto de ajuste. O processador também é configurado para ativar um sistema HVAC com base no segundo ponto de ajuste.

[0008] De acordo com ainda outra modalidade da descrição, um meio legível por computador não transitório é fornecido. O meio legível por computador é codificado com instruções executáveis que, quando executadas, fazem com que um ou mais sistemas de processamento de dados em um controlador de zona para uma zona de um prédio operem em um de um modo de ventilação e um modo econômico, para monitorar uma temperatura da zona e as condições do ar exterior para o prédio, para determinar se deve comutar do modo de ventilação para o modo econômico com base em um primeiro ponto de ajuste para a temperatura da zona e com base nas condições do ar exterior, e para ativar um sistema HVAC com base em um segundo ponto de ajuste para a temperatura. O primeiro ponto de ajuste é determinado com base no segundo ponto de ajuste e é diferente do segundo ponto de ajuste.

[0009] Outras características técnicas podem ser prontamente evidentes para aqueles versados na técnica a partir das seguintes figuras e descrições.

[00010] Antes de iniciar a descrição detalhada abaixo, pode ser vantajoso expor definições de certas palavras e frases utilizadas ao longo deste documento de patente: os termos "incluem" e "compreendem", bem como os seus derivados, significam a inclusão sem limitação; o termo "ou" é inclusivo, significando e/ou; as frases "associado a" e "a ele associado", bem como os seus derivados, podem significar incluir, ser incluído dentro, interligar com, conter, estar contido dentro, conectar a ou com, acoplar a ou com, ser comunicável com, cooperar com, intercalar, justapor, estar próximo a, estar vinculado a ou com, ter, ter uma propriedade de, ou similares; e o termo "controlador" significa qualquer dispositivo, sistema ou parte do mesmo que controla, pelo menos, uma operação, se um tal dispositivo é implementada em hardware, firmware, software ou alguma combinação de pelo menos dois dos mesmos. Deve-se notar que a funcionalidade associada com qualquer controlador particular pode ser centralizada ou distribuída, quer localmente ou remotamente. Definições para certas palavras e frases são fornecidas ao longo deste documento de patente, e aqueles versados na técnica irão entender que tais definições são aplicáveis em muitos, se não na maioria, casos a utilizações anteriores assim como utilizações futuras de tais palavras ou frases definidas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00011] Para uma compreensão mais completa da presente descrição, e as vantagens da mesma, é feita agora referência às seguintes descrições tomadas em conjunto com os desenhos anexos, em que números similares designam objetos similares, e em que:

[00012] A figura 1 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de automatização predial em que a eficiência da energia de um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC) pode ser melhorada de acordo com a presente descrição; A figura 2 ilustra detalhes de um dos painéis de campo da figura 1 de acordo com a presente descrição; A figura 3 ilustra detalhes de um dos controladores de campo da figura 1 de acordo com a presente descrição; A figura 4 ilustra uma parte de um sistema de automatização predial, tal como o sistema da figura 1, que é capaz de melhorar a eficiência de energia de um sistema HVAC de acordo com a presente descrição; e A figura 5 é um fluxograma que ilustra um método para melhorar a eficiência de energia em um sistema HVAC de acordo com a presente descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00013] As figuras 1 a 5, descritas abaixo, e as várias modalidades utilizadas para descrever os princípios da presente descrição neste documento de patente são apenas a título de ilustração e não devem ser interpretadas de forma alguma para limitar o escopo da descrição. Aqueles versados na técnica irão entender que os princípios da presente descrição podem ser implementados em qualquer dispositivo ou sistema disposto adequadamente.

[00014] Os sistemas de Ventilação de Controle de Demanda (DCV) variam a quantidade de ar exterior fornecido a um prédio comercial com base na ocupação. Sistemas de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC) mais antigos exigem um aperfeiçoamento de amortecedor oneroso, ou a substituição de unidades totais, a fim de suportar a DCV convencional. Recentemente, a DCV inteligente (IDCV) foi desenvolvida para permitir que tanto sistemas de HVAC novos quanto herdados ajustem em tempo real a quantidade de ar exterior com base em níveis de ocupação reais, para melhorar a qualidade do ar em climas úmidos, e para eliminar as energias de ventilador desperdiçadas. Esta IDCV proporciona economia de energia HVAC anual significativa. Além disso, a IDCV pode ser instalada a um custo muito inferior ao aperfeiçoamento ou substituição de unidade.

[00015] ANSI/ASHRAE 62.1-2004 fornece os requisitos de fonte para DCV amplamente adotados pelos órgãos governamentais. Sem uma medida de ocupação real, o cumprimento das normas só é assegurado quando a mistura de ar exterior está predefinida para 100% de ocupação. No caso do espaço de varejo desocupado, tal como depois do horário, o requisito para o ar exterior é 0%. Sistemas de gestão de energia, portanto, colocam todos os ventiladores RTU no modo AUTO durante horas desocupadas para que os ventiladores funcionem somente se chamando para aquecimento ou resfriamento. Durante os horários ocupados, no entanto, soluções DCV existentes podem fornecer uma medida de ocupação através da medição do dióxido de carbono (CO2) ou outros níveis de contaminantes em cada unidade do telhado (RTU). Isso permite que RTUs equipadas com um economizador (ou um amortecedor motorizado complementar) fechem seu amortecedor exterior quando o ar exterior não é necessário devido aos baixos níveis de contaminantes, gerando economia anual de energia significativa, em comparação com os sistemas operacionais com base em 100% de ocupação.

[00016] No entanto, existem várias limitações operacionais com sistemas DCV convencionais, tal como aplicabilidade apenas a RTUs mais novas equipadas com economizadores ou amortecedores motorizados adicionados, amortecedores que falharam que podem passar despercebidos por meses, ineficiências relacionadas com ventiladores funcionando sem parar durante horas ocupadas e custos de manutenção de RTU mais elevados. Enquanto ainda implementando DCV com base na entrada de nível de contaminantes, a opção IDCV aborda estas limitações, enquanto captura economias de custos adicionais e reduz os riscos operacionais. Com IDCV, níveis de contaminação são monitorados a nível global e um algoritmo de controle sofisticado é aplicado às RTUs em um prédio, incluindo unidades mais antigas construídas sem um economizador ou amortecedor de ar exterior motorizado. Para RTUs sem um economizador, os ventiladores são comutados entre modos AUTO e LIGADO para controlar o nível de contaminantes em conformidade com as normas da ASHRAE. Os ventiladores RTU são controlados de forma coordenada para reduzir as cargas de pico, enquanto ainda circula ar na loja para garantir o conforto dos funcionários e clientes. Portanto, IDCV oferece inúmeras melhorias em relação à DCV convencional. No entanto, para as instalações que implementar tanto IDCV quando DCV convencional, nenhuma melhora adicional na eficiência de energia pode resultar em economias de custo significativas.

[00017] A figura 1 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de automatização predial 100 na qual a eficiência da energia de um sistema HVAC pode ser melhorada de acordo com a presente descrição. O sistema de automação predial 100 é um sistema de controle ambiental configurado para controlar pelo menos um de uma pluralidade de parâmetros ambientais dentro de um prédio, tal como a temperatura, umidade, luz e/ou similares. Por exemplo, para uma modalidade particular, o sistema de automatização predial 100 pode compreender o sistema de automação predial do Controlador de Controle de Local que permite o ajuste e/ou a alteração de vários controles do sistema. Enquanto uma breve descrição do sistema de automatização predial 100 é fornecida abaixo, deve ser entendido que o sistema de automatização predial 100 aqui descrito é apenas um exemplo de uma forma particular ou configuração para um sistema de automatização predial e que o sistema 100 pode ser implementado em qualquer outra forma adequada, sem nos afastarmos do escopo da presente descrição.

[00018] Para a modalidade ilustrada, o sistema de automatização predial 100 compreende um controlador de local 102, um servidor de relatório 104, uma pluralidade de estações de clientes 106a-c, uma pluralidade de painéis de campo 108a-b, uma pluralidade de controladores de campo 110a-e e uma pluralidade de dispositivos de campo 112a-d. Embora ilustrado com três estações de cliente 106, dois painéis de campo 108, cinco controladores de campo 110 e quatro dispositivos de campo 112, será entendido que o sistema 100 pode compreender qualquer número apropriado de qualquer um destes componentes 106, 108, 110 e 112 com base na configuração específica para um determinado prédio.

[00019] O controlador de local 102, que pode compreender um computador ou um processador de propósito geral, é configurado para fornecer o controle total e monitoramento do sistema de automação predial 100. O controlador do local 102 pode operar como um servidor de dados que é capaz de trocar dados com os vários elementos do sistema 100. Como tal, o controlador de local 102 pode permitir acesso aos dados do sistema por várias aplicações que podem ser executados no controlador de local 102 ou a outros computadores de supervisão (não mostrado na figura 1).

[00020] Por exemplo, o controlador de local 102 pode ser capaz de se comunicar com outros computadores de supervisão, portas de Internet, ou outras portas para outros dispositivos externos, bem como para os gerenciadores de rede adicionais (que por sua vez podem se conectar a mais subsistemas através de redes de dados de baixo nível adicionais) por meio de uma rede de nível de gestão (MLN) 120. O controlador de local 102 pode usar o MLN 120 para trocar os dados do sistema com outros elementos na MLN 120, tal como o servidor de relatório 104 e uma ou mais estações de clientes 106. O servidor de relatório 104 pode ser configurado para gerar os relatórios relativos a vários aspectos do sistema 100. Cada estação de cliente 106 pode ser configurada para se comunicar com o sistema 100 para receber informação a partir de e/ou fornecer modificações para o sistema 100 de qualquer maneira adequada. O MLN 120 pode compreender uma Ethernet ou uma rede com fio similar e pode empregar o TCP/IP, BACnet e/ou outros protocolos que suportam as comunicações dos dados de alta velocidade.

[00021] O controlador de local 102 pode também ser configurado para aceitar modificações e/ou outra entrada de um usuário. Isto pode ser conseguido através de uma interface de usuário do controlador de local 102 ou qualquer outra interface de usuário que pode ser configurada para de comunicar com o controlador do local 102 através de qualquer rede ou de conexão adequada. A interface de usuário pode incluir um teclado, tela sensível ao toque, mouse ou outros componentes da interface. O controlador de local 102 é configurado para, entre outras coisas, afetar ou alterar os dados operacionais dos painéis de campo 108, bem como outros componentes do sistema 100. O controlador de local 102 pode usar uma rede de nível predial (BLN) 122 para a troca de dados do sistema com outros elementos na BLN 122, tais como os painéis de campo 108.

[00022] Cada painel de campo 108 pode incluir um processador de propósito geral e é configurado para usar os dados e/ou instruções do controlador de local 102 para fornecer o controle de seus um ou mais controladores de campo correspondentes 110. Enquanto o controlador de local 102 é geralmente usado para fazer modificações a um ou mais dos vários componentes do sistema de automatização predial 100, um painel de campo 108 pode também ser capaz de fornecer certas modificações para um ou mais parâmetros do sistema 100. Cada painel de campo 108 pode utilizar uma rede de nível de campo (FLN) 124 para trocar dados do sistema com outros elementos sobre a FLN 124, tal como um subconjunto dos controladores de campo 110 acoplados ao painel de campo 108.

[00023] Cada controlador de campo 110 pode compreender um processador de propósito geral e pode corresponder a um de uma pluralidade de subsistemas de automação predial padrão localizados, tais como subsistemas de controle de temperatura do espaço do prédio, subsistemas de controle de iluminação, ou similares. Para uma modalidade particular, os controladores de campo 110 podem compreender o modelo do TCE (Controlador de Equipamento do Terminal) disponíveis pela Siemens. No entanto, será entendido que os controladores de campo 110 podem compreender qualquer outro tipo adequado de controladores sem se afastar do escopo da presente invenção.

[00024] Para realizar o controle de seu subsistema correspondente, cada controlador de campo 110 pode ser acoplado a um ou mais dispositivos de campo 112. Cada controlador de campo 110 está configurado para usar os dados e/ou instruções de seu painel de campo correspondente 108 para fornecer o controle de seus um ou mais dispositivos de campo correspondentes 112. Para algumas modalidades, alguns dos controladores de campo 110 podem controlar seus subsistemas com base nas condições detectadas e as condições do ponto de ajuste desejadas. Para estas modalidades, estes controladores de campo 110 podem ser configurados para controlar o funcionamento de um ou mais dispositivos de campo 112 para tentar levar a condição detectada para a condição de ponto de ajuste desejado. Nota-se que, no sistema 100, a informação a partir dos dispositivos de campo 112 pode ser partilhada entre os controladores de campo 110, os painéis de campo 108, o controlador de local 102 e/ou quaisquer outros elementos ou conectado ao sistema 100.

[00025] A fim de facilitar o compartilhamento de informações entre os subsistemas, grupos de subsistemas podem ser organizados em uma FLN 124. Por exemplo, os subsistemas correspondentes aos controladores de campo 110a e 110b podem ser acoplados ao painel de campo 108a para formar a FLN 124a. Cada um dos FLNs 124 pode compreender uma rede de dados de baixo nível que pode empregar qualquer protocolo aberto ou proprietário adequado.

[00026] Cada dispositivo de campo 112 pode ser configurado para medir, monitorar e/ou controlar vários parâmetros do sistema de automação predial 100. Exemplos de dispositivos de campo 112 incluem luzes, termostatos, sensores de temperatura, ventiladores, atuadores de amortecedor, aquecedores, resfriadores, alarmes, dispositivos HVAC, e vários outros tipos de dispositivos de campo. Os dispositivos de campo 112 podem ser capazes de receber sinais de controle a partir de e/ou enviar sinais para os controladores de campo 110, os painéis de campo 108 e/ou do controlador de local 102 do sistema de automação predial 100. Deste modo, o sistema de automação predial 100 é capaz de controlar vários aspectos da operação predial controlando e monitorando os dispositivos de campo 112.

[00027] Como ilustrado na figura 1, qualquer um dos painéis de campo 108, tal como o painel de campo 108a, pode ser diretamente acoplado a um ou mais dispositivos de campo 12, tais como os dispositivos de campo 112c e 112d. Para este tipo de modalidade, o painel de campo 108a pode ser configurado para fornecer o controle direto dos dispositivos de campo 112c e 112d em vez de um controle através de um dos controladores de campo 110a ou 110b. Portanto, para esta modalidade, as funções de um controlador de campo 110 para um ou mais subsistemas particulares podem ser fornecidas por um painel de campo 108, sem a necessidade de um controlador de campo 110.

[00028] A figura 2 ilustra detalhes de um dos painéis de campo 108, de acordo com a presente descrição. Para esta modalidade particular, o painel de campo 108 inclui um processador 202, uma memória 204, um módulo de entrada/saída (I/O) 206, um módulo de comunicação 208, uma interface de usuário 210 e um módulo de potência 212. A memória 204 compreende qualquer armazenamento de dados adequado capaz de armazenar dados, tais como instruções 220 e uma base de dados 222. Deve ser entendido que o painel de campo 108 pode ser implementado em qualquer outra forma adequada, sem nos afastarmos do escopo da presente descrição.

[00029] O processador 202 é configurado para operar o painel de campo 108. Assim, o processador 202 pode ser acoplado aos outros componentes 204, 206, 208, 210 e 212 do painel de campo 108. O processador 202 pode ser configurado para executar instruções de programa ou programar software ou firmware armazenado nas instruções 220 da memória 204, tal como o software de aplicação de sistema de automatização predial (BAS) 230. Além de armazenar as instruções 220, a memória 204 também pode armazenar outros dados para uso pelo sistema 100 no banco de dados 222, tais como vários registros e arquivos de configuração, visualizações gráficas e/ou outras informações.

[00030] A execução da aplicação BAS 230 pelo processador 202 pode resultar em sinais de controle sendo enviados para quaisquer dispositivos de campo 112 que podem ser acoplados ao painel de campo 108 através do módulo I/O 206 do painel de campo 108. A execução da aplicação BAS 230 pode também resultar no processador 202 recebendo sinais de estado e/ou outros sinais de dados a partir dos dispositivos de campo 112 acoplados ao painel de campo 108 e armazenamento de dados associados na memória 204. Em uma modalidade, a aplicação BAS 230 pode ser fornecida pelo próprio software Site Controls Controller disponível comercialmente a partir da Siemens Industry, Inc. No entanto, será entendido que a aplicação BAS 230 pode compreender qualquer outro software de controle BAS adequado.

[00031] O módulo I/O 206 pode incluir um ou mais circuitos de entrada/saída que estão configurados para se comunicar diretamente com os dispositivos de campo 112. Assim, para algumas modalidades, o módulo I/O 206 compreende circuitos de entrada analógica para recepção de sinais analógicos e um circuito de saída analógica para fornecer os sinais analógicos.

[00032] O módulo de comunicação 208 é configurado para fornecer uma comunicação com o controlador de local 102, outros painéis de campo 108 e os outros componentes no BLN 122. O módulo de comunicação 208 também é configurado para fornecer uma comunicação para os controladores de campo 10, bem como outros componentes na FLN 124 que está associada com o painel de campo 108. Assim, o módulo de comunicação 208 pode compreender uma primeira porta que pode ser acoplada ao BLN 122 e uma segunda porta que pode ser acoplada à FLN 124. Cada uma das portas pode incluir um circuito de porta padrão RS-485 ou outro circuito de porta adequado.

[00033] O painel de campo 108 pode ser capaz de ser acessado localmente através da interface de usuário interativa 210. Um usuário pode controlar a coleta de dados a partir de dispositivos de campo 112 através da interface do usuário 210. A interface do usuário 210 do painel de campo 108 pode incluir dispositivos que exibem dados e recebem dados de entrada. Estes dispositivos podem ser permanentemente afixados ao painel de campo 108 ou portátil e móvel. Para algumas modalidades, a interface de usuário 210 pode compreender uma tela do tipo LCD ou similar, e um teclado. A interface de usuário 210 pode ser configurada para tanto alterar e apresentar informações sobre o painel de campo 108, tal como informação de estado e/ou outros dados referentes à operação de função de e/ou modificações para o painel de campo 108.

[00034] O módulo de energia 212 pode ser configurado para fornecer energia para os componentes do painel de campo 108. O módulo de potência 212 pode operar em eletricidade CA 120 volts padrão, outras tensões CA ou potência CC fornecida por uma bateria ou baterias.

[00035] A figura 3 ilustra detalhes de um dos controladores de campo 10 de acordo com a presente descrição. Para esta modalidade particular, o controlador de campo 110 compreende um processador 302, uma memória 304, um módulo de entrada/saída (I/O) 306, um módulo de comunicação 308 e um módulo de potência 312. Para algumas modalidades, controlador de campo 110 pode também compreender uma interface de usuário (não mostrada na figura 3) que está configurada para alterar e/ou mostrar informações sobre o controlador de campo 110. A memória 304 compreende qualquer armazenamento de dados adequado capaz de armazenar dados, tais como instruções 320 e uma base de dados 322. Será entendido que o controlador de campo 110 pode ser implementado em qualquer outra forma adequada sem nos afastarmos do escopo da presente descrição. Para algumas modalidades, o controlador de campo 110 pode ser posicionado em, ou em estreita proximidade com um espaço do prédio em que a temperatura ou outro parâmetro ambiental associado com o subsistema pode ser controlado com o controlador de campo 110.

[00036] O processador 302 é configurado para operar o controlador de campo 110. Assim, o processador 302 pode ser acoplado aos outros componentes 304, 306, 308 e 312 do controlador de campo 110. O processador 302 pode ser configurado para executar instruções de programa ou software ou firmware de programação armazenado nas instruções 320 da memória 304, tal como software do subsistema de aplicação 330. Para um exemplo particular, o subsistema de aplicação 330 pode compreender uma aplicação de controle de temperatura que é configurada para controlar e processar os dados de todos os componentes de um subsistema de controle de temperatura, tal como um sensor de temperatura, um atuador de amortecedor, ventiladores, e vários outros dispositivos de campo. Além de armazenar as instruções 320, a memória 304 pode também armazenar outros dados para utilização pelo subsistema na base de dados 322, tal como vários ficheiros de configuração e/ou outras informações.

[00037] A execução do subsistema de aplicação 330 pelo processador 302 pode resultar em sinais de controle a serem enviados para todos os dispositivos de campo 12 que podem ser acoplados ao controlador de campo 110 através do módulo I/O 306 do controlador de campo 110. A execução do subsistema de aplicação 330 pode também resultar no processador 302 recebendo sinais de estado e/ou outros sinais de dados a partir de dispositivos de campo 112 acoplados ao controlador de campo 110 e armazenamento de dados associados na memória 304.

[00038] O módulo I/O 306 pode incluir um ou mais circuitos de entrada/saída que estão configurados para se comunicar diretamente com os dispositivos de campo 112. Assim, para algumas modalidades, o módulo I/O 306 compreende circuitos de entrada analógica para recepção de sinais analógicos e um circuito de saída analógica para fornecer os sinais analógicos.

[00039] O módulo de comunicação 308 está configurado para fornecer comunicação com o painel de campo 108 que corresponde ao controlador de campo 110 e outros componentes na FLN 124, como outros controladores de campo 110. Assim, o módulo de comunicação 308 pode compreender uma porta que pode ser acoplada à FLN 124. A porta pode incluir um circuito de porta padrão RS-485 ou outros circuitos de porta adequados.

[00040] O módulo de energia 312 pode ser configurado para fornecer energia para os componentes do controlador de campo 110. O módulo de potência 312 pode operar em um padrão de energia elétrica de 120 volts CA, outras voltagens CA, ou energia CC fornecida por uma bateria ou baterias.

[00041] A figura 4 ilustra, pelo menos, uma porção de um sistema de automatização predial 400 que é capaz de melhorar a eficiência de energia de um sistema HVAC de acordo com a presente descrição. Para a modalidade particular representada na figura 4, o sistema 400 compreende um painel de campo 408, três controladores de zona 410a-c e cinco dispositivos de campo 412a-e. No entanto, será entendido que o sistema 400 pode compreender qualquer número adequado destes componentes, sem nos afastarmos do escopo da presente descrição.

[00042] O sistema ilustrado 400 pode corresponder ao sistema 100 da figura 1, no entanto, será entendido que o sistema 400 pode ser implementado de qualquer forma e/ou configuração adequada, sem nos afastarmos do escopo da presente descrição. Assim, por exemplo, o painel de campo 408 pode corresponder ao painel de campo 108, cada um dos controladores de zona 410 pode corresponder a um controlador de campo 110, e cada um dos componentes 412a-e pode corresponder a um dispositivo de campo 112, tal como descrito acima, em ligação com as figuras 1-3. Além disso, estes componentes podem se comunicar via uma rede de nível de campo (FLN) 424, que pode corresponder à FLN 124 do sistema 100 da Figura 1.

[00043] Para algumas modalidades, um prédio ou outra área na qual um sistema HVAC é implementado pode compreender uma única zona. Para estas modalidades, o sistema 400 pode compreender um único controlador de zona 410, tal como o controlador de zona 410 a. No entanto, para outras modalidades, tal como em um prédio relativamente grande, o prédio pode compreender duas ou mais zonas. Por exemplo, numa loja de varejo, a área pública pode compreender uma zona, ao etapa que uma área de armazenamento pode compreender outra zona. Para o exemplo ilustrado, o sistema 400 compreende três de tais zonas, cada uma das quais tem um controlador de zona 410a-c correspondente.

[00044] A modalidade da figura 4 compreende cinco dispositivos de campo 412a-e. Conforme descrito abaixo, esses dispositivos de campo 412 compreendem um sensor de condições de ar externas (OAC) 412a, um sensor de temperatura 412b, um sensor de qualidade do ar interior (IAQ) 412c, um sistema HVAC 412d e um controlador do dispositivo de ventilação 412e. Embora a modalidade ilustrada mostre apenas o controlador de zona 410a acoplado a um sensor de temperatura 412b, um sensor de IAQ 412c, um sistema HVAC 412d e um controlador de dispositivo de ventilação 412e, será entendido que cada um dos controladores de zona 410b e 410c pode também ser acoplado a dispositivos de campo similares 412b-e para a sua zona associada.

[00045] Para algumas modalidades, o painel de campo 408 pode ser acoplado ao sensor de OAC 412a. O sensor de OAC 412a é configurado para detectar parâmetros, tais como temperatura, umidade e/ou similares, associados com o ar exterior do prédio. O sensor de OAC 412a também é configurado para gerar um sinal de OAC com base nas condições de ar exterior e enviar o sinal de OAC para o painel de campo 408. Para outras modalidades, o sensor de OAC 412a pode ser acoplado a um dos controladores de zona 410 ou outro componente do sistema 400, tais como um controlador de local, e pode ser configurado para enviar o sinal de OAC para aquele outro componente. Para algumas modalidades, tais como aquelas que fornecem a ventilação de controle de demanda convencional, o sensor de OAC 412a pode ser acoplado ao controlador de zona 410a e o sistema 400 pode ser fornecido sem a FLN 424. Para estas modalidades, os controladores de zona 410 podem ser independentes de, e incapazes de se comunicar com outros controladores de zona 410.

[00046] O sensor de temperatura 412b é configurado para detectar a temperatura da zona associada com o controlador de zona 410a e para reportar a temperatura detectada para o controlador de zona 410a. O sensor de IAQ 412c é configurado para detectar o nível de CO2 e/ou outros contaminantes na zona e para comunicar o nível de contaminante detectado ao controlador de zona 410a. Para algumas modalidades, o sensor de IAQ 412c pode ser configurado para detectar o nível de contaminantes em todo o prédio. Para estas modalidades, o sistema 400 pode compreender um único sensor de IAQ 412c acoplado a um único controlador de zona 410a, um painel de campo 408 ou outro componente adequado, em vez de um sensor de IAC 412c acoplado a cada controlador de zona 410a-c. O sistema HVAC 412d pode compreender uma unidade HVAC no telhado, uma unidade de tratamento de ar, ou qualquer outro tipo adequado de unidade capaz de fornecer aquecimento, ventilação e resfriamento para o prédio. Além disso, será entendido que o sistema 400 pode compreender qualquer combinação de vários tipos de sistemas HVAC. Por exemplo, o sistema HVAC 412d pode compreender uma unidade de AVAC no telhado, enquanto o controlador de zona 410b pode ser acoplado a uma unidade de tratamento de ar e o controlador de zona de 410C pode ser acoplado a um outro tipo de sistema HVAC.

[00047] O controlador de dispositivo de ventilação 412e está acoplado a um dispositivo ou dispositivos de ventilação 414 e é configurado para controlar o funcionamento do dispositivo de ventilação 414. Para algumas modalidades que fornecem a ventilação de controle de demanda convencional, o dispositivo de ventilação 414 pode compreender um amortecedor no sistema HVAC 412d, e o controlador de dispositivo de ventilação 412e pode compreender um atuador de amortecedor que é configurado para abrir e fechar o amortecedor. Para estas modalidades, o atuador de amortecedor pode abrir ou fechar o amortecedor com base em um sinal de ventilação a partir do controlador de zona 410a, tal como descrito em mais detalhes abaixo.

[00048] Para as outras modalidades que fornecem ventilação de controle de demanda inteligente, o dispositivo de ventilação 414 pode compreender uma pluralidade de ventiladores capazes de mover o ar através da zona do prédio associada com o controlador de zona 410a, e o controlador de dispositivo de ventilação 412e pode compreender um controlador de ventilador que é configurado para ligar e desligar os ventiladores. Para estas modalidades, o controlador de ventilador pode ligar ou desligar um ou mais dos ventiladores com base em um sinal de ventilação a partir do controlador de zona 410a, tal como descrito em mais detalhes abaixo. Para outras modalidades, o controlador de zona 410a pode ser diretamente acoplado ao dispositivo de ventilação 414, e o controlador de dispositivo de ventilação 412e pode ser omitido. Para estas modalidades, o controlador de zona 410a pode ser configurado para fornecer o sinal de ventilação diretamente para os ventiladores para ligar ou desligar os ventiladores. Para ainda outras modalidades que fornecem a ventilação de controle de demanda inteligente, como descrito em mais detalhes abaixo, o dispositivo de ventilação 414 pode compreender tanto um amortecedor sobre o sistema HVAC 412d e uma pluralidade de ventiladores.

[00049] O controlador de zona 410a pode ser instalado em ou próximo de um espaço no qual o sistema HVAC 412d está localizado, num escritório, ou em qualquer outro local adequado no prédio. O sensor de OAC 412a pode ser instalado do lado de fora do prédio. O sensor de temperatura 412b pode ser instalado na zona associada com o controlador de zona 410a. O sensor de IAQ 412c pode ser instalado na zona associada com o controlador de zona 410a ou, para modalidades nas quais apenas um único sensor de IAQ é implementado no prédio, numa localização central no prédio. O sistema HVAC 412d pode ser instalado no telhado do prédio, adjacente ao prédio, ou em qualquer outro local adequado. O controlador de dispositivo de ventilação 412e pode ser instalado na zona associada com o controlador de zona 410a e/ou próximo do dispositivo de ventilação 414. Será entendido que cada um dos componentes do sistema 400 pode ser localizado em qualquer local adequado, sem nos afastarmos do escopo da presente descrição.

[00050] O controlador de zona 410a é configurado para monitorar a temperatura da sua zona com base em um sinal de temperatura a partir do sensor de temperatura 412B e para monitorar o nível de contaminante da zona com base em um sinal de IAQ a partir do sensor de IAQ 412c. O controlador de zona 410a também é configurado para ativar ou desativar o sistema HVAC 412d para fornecer aquecimento ou resfriamento com base no sinal de temperatura. O controlador de zona 410a também é configurado para comutar a zona entre um modo de ventilação e um modo econômico com base no sinal de temperatura fornecido pelo sensor de temperatura 412b e no sinal de OAC fornecido pelo sensor de OAC 412a, que podem ser fornecidos através do painel de campo 408 para algumas modalidades.

[00051] Durante a operação no modo de ventilação, o controlador de zona 410a é configurado para controlar o dispositivo de ventilação 414, quer diretamente quer indiretamente através do controlador de dispositivo de ventilação 412e, para permitir que o ar exterior entre no prédio ou prevenir que ar exterior entre no prédio com base no sinal de IAQ. Além disso, no modo de ventilação, o controlador de zona 410a é configurado para monitorar a temperatura para determinar se deve ou não ativar ou desativar o sistema HVAC 412d e para monitora a temperatura e as condições de ar exterior para determinar se deve ou não comutar para o modo econômico.

[00052] Para algumas modalidades nas quais a ventilação de controle de demanda convencional é fornecida, o controlador de zona 410a é configurado para controlar o ar exterior que entra no prédio através do envio de um sinal de ventilação para o controlador de dispositivo de ventilação 412e, que compreende um atuador de amortecedor, a fim de fazer com que o controlador de dispositivo de ventilação 412e abra ou feche o dispositivo de ventilação 414, que compreende um amortecedor no sistema HVAC 412d.

[00053] Para algumas modalidades nas quais a ventilação de controle de demanda inteligente é fornecida, o controlador de zona 410a pode ser configurado para controlar o ar exterior que entra no prédio através do envio de um sinal de ventilação para o controlador de dispositivo de ventilação 412e, que compreende um controlador de ventilador, de modo a fazer com que o controlador de dispositivo de ventilação 412e ligue e desligue pelo menos um subconjunto dos dispositivos de ventilação 414, que compreende os ventiladores. Para outras modalidades, o controlador de zona 410a pode ser configurado para controlar o ar exterior que entra no prédio através do envio de um sinal de ventilação diretamente aos dispositivos de ventilação 414, que compreendem ventiladores, para ligar ou desligar pelo menos um subconjunto dos ventiladores. Quando no modo de ventilação, o controlador de zona 410a pode ser configurado para determinar um número de ventiladores para ligar ou desligar com base no declive do aumento no nível de contaminante. Além disso, quando menos do que todos os ventiladores estão para serem ligados, a zona ou zonas nas quais os ventiladores serão ligados podem ser selecionadas com base em um algoritmo de ciclismo a fim de minimizar o ar velho em qualquer zona do prédio.

[00054] Para as outras modalidades nas quais a ventilação de controle de demanda inteligente é fornecida, o dispositivo de ventilação 414 compreende ambos um amortecedor e uma pluralidade de ventiladores, e o controlador de zona 410a pode ser configurado para controlar o ar exterior que entra no prédio através do envio de um sinal de ventilação que abre ou fecha o amortecedor e/ou liga ou desliga pelo menos um subconjunto dos ventiladores. Assim, para estas modalidades, o controlador de zona 410a é configurado para controlar ambos o amortecedor e os ventiladores, a fim de controlar a quantidade de ar exterior que entra no prédio. O controlador de zona 410a para estas modalidades podem abrir ou fechar o amortecedor, ao ligar ou desligar qualquer número adequado de ventiladores ao mesmo tempo, com base nos critérios acima descritos.

[00055] Durante a operação no modo econômico, o controlador de zona 410a é configurado para controlar o dispositivo de ventilação 414, quer diretamente quer indiretamente através do controlador de dispositivo de ventilação 412e, para permitir que o ar exterior entre no prédio com base na temperatura e as condições do ar exterior. Assim, o modo econômico permite que o sistema 400 tire vantagem do "resfriamento livre" disponível através do ar exterior que é mais frio do que o ar interior ou "aquecimento livre" disponível através de ar exterior que é mais quente do que o ar interior. Como descrito acima, o controlador de zona 410a pode permitir que o ar exterior entre no prédio através do envio de um sinal de ventilação que faz com que um amortecedor seja aberto e/ou liga os ventiladores. Para algumas modalidades fornecendo ventilação de controle de demanda inteligente, todos os ventiladores podem ser ligados no modo econômico. Além disso, no modo econômico, o controlador de zona 410a é configurado para monitorar a temperatura para determinar se deve ou não comutar para o modo de ventilação.

[00056] Para determinar quando comutar do modo de ventilação para o modo econômico, o controlador de zona 410a é configurado para monitorar a temperatura com base em um primeiro ponto de ajuste que é diferente de um segundo ponto de ajuste usado para determinar quando ativar o aquecimento ou o resfriamento pelo sistema HVAC 412d. Quando as condições do ar exterior são favoráveis e a temperatura alcança o primeiro ponto de ajuste, o controlador de zona 410a é configurado para comutar para o modo econômico. Quando as condições do ar exterior não são favoráveis e a temperatura alcança o primeiro ponto de ajuste, o controlador de zona 410a é configurado para permanecer no modo de ventilação e monitorar a temperatura com base no segundo ponto de ajuste. Quando a temperatura atinge o segundo ponto de ajuste, o controlador de zona 410a é configurado para ativar o sistema HVAC 412d.

[00057] Para a descrição a seguir, assume-se que o sistema 400 é configurado para o resfriamento; no entanto, será entendido que o sistema 400 pode operar de um modo similar para o aquecimento. O primeiro ponto de ajuste pode ser um ponto de ajuste dinamicamente configurável que pode ser determinado com base no valor do segundo ponto de ajuste. Para algumas modalidades, o primeiro ponto de ajuste pode ser um valor predeterminado menor do que o segundo ponto de ajuste. Por exemplo, o primeiro ponto de ajuste pode ser 0,2° menor do que o segundo ponto de ajuste. Para um exemplo em particular, para um segundo ponto de ajuste (de refrigeração) de 72°, o primeiro ponto de ajuste (econômico) pode ser 71,8°.

[00058] Para outras modalidades, o primeiro ponto de ajuste pode ser determinado com base em quaisquer parâmetros adequados do sistema 400. Por exemplo, para uma modalidade particular na qual o sistema HVAC 412d compreende uma unidade HVAC de amortecedor fixo no telhado, o primeiro ponto de ajuste pode ser determinado com base em um percentual do ar exterior autorizado a entrar no prédio pelo sistema HVAC 412d. Algumas unidades HVAC de amortecedor fixo no telhado podem permitir a entrada de 10% de ar exterior, 20% de ar exterior, 30% de ar exterior ou qualquer outra percentagem adequada. Assim, para estes tipos de sistemas 400 nos quais o sistema HVAC 412d permite 30% de ar exterior, o primeiro ponto de ajuste pode estar mais próximo do segundo ponto de ajuste do que os sistemas 400 nos quais o sistema HVAC 412d permite 10% de ar exterior. Deve entender-se que o primeiro ponto de ajuste pode ser determinado com base em outros parâmetros adequados ou de qualquer outra forma adequada, sem nos afastarmos do escopo da presente descrição.

[00059] A figura 5 é um fluxograma que ilustra um método 500 para melhorar a eficiência de energia em um sistema HVAC de acordo com a presente descrição que pode ser realizado por um ou mais sistemas de processamento de dados, tal como aqui descrito. A modalidade particular descrita abaixo se refere ao sistema 400 da figura 4. No entanto, será entendido que o método 500 pode ser realizado por qualquer sistema predial adequado capaz de fornecer ventilação de controle de demanda, sem nos afastarmos do escopo da presente descrição.

[00060] O método 500 começa com o controlador de zona 410a funcionando no modo de ventilação (etapa 502). No modo de ventilação, o controlador de zona 410A monitora o nível de contaminante com base num sinal recebido a partir do sensor de IAQ 412c e, se o nível de contaminante sobe muito, o controlador de zona 410a permite que o ar exterior entre no prédio para reduzir o nível de contaminante. Como descrito acima, o controlador de zona 410a envia um sinal de ventilação quer diretamente para o dispositivo de ventilação 414 quanto indiretamente para o dispositivo de ventilação 414 através do controlador de dispositivo de ventilação 412e, para permitir que o ar exterior entre no prédio. Para a ventilação de controle de demanda convencional, o controlador de zona 410e envia um sinal de ventilação para um atuador de amortecedor, o qual abre um amortecedor para permitir que o ar exterior entre no prédio. Para a ventilação de controle de demanda inteligente, o controlador de zona 410a envia um sinal de ventilação para um ou mais ventiladores (ou controladores de ventiladores, que controlam os ventiladores) para ligar os ventiladores, trazendo o ar exterior para dentro do prédio. Para a ventilação de controle de demanda inteligente, o controlador de zona 410a também pode enviar o sinal de ventilação para um atuador de amortecedor para abrir um amortecedor para permitir mais ar exterior para dentro do prédio. Uma vez que o nível de contaminante diminui a um nível aceitável, o controlador de zona 410a envia um sinal de ventilação que fecha o amortecedor e/ou desliga os ventiladores para evitar que o ar exterior entre no prédio.

[00061] Durante o funcionamento no modo de ventilação, o controlador de zona 410a monitora a temperatura fornecida pelo sensor de temperatura 412b com base em um primeiro ponto de ajuste (etapa 504). O primeiro ponto de ajuste é determinado com base num segundo ponto de ajuste utilizado para ativar o sistema HVAC 412d, como descrito em mais detalhes acima em ligação com a figura 4. Será entendido que o sistema 400 reage a cada um dos pontos de ajuste com base em uma pequena faixa de temperaturas. Por exemplo, se o ponto de ajuste para a ativação do resfriamento para o sistema HVAC 412d é 72°, o sistema 400 ativa o resfriamento a uma temperatura ligeiramente superior a 72°, tal como 73°, e continua o resfriamento até a temperatura atingir uma temperatura ligeiramente mais baixa, tal como 71,7°. Além disso, o sistema 400 pode reagir a temperaturas ligeiramente mais altas e mais baixas do que o ponto de ajuste econômico.

[00062] Assim, se a temperatura não consegue atingir um primeiro limiar para o primeiro ponto de ajuste (etapa 506), o controlador de zona 410a continua a funcionar no modo de ventilação (etapa 502) e a monitorar a temperatura (etapa 504). Para algumas modalidades, o primeiro limiar pode corresponder à mesma temperatura que o primeiro ponto de ajuste. Se a temperatura atinge o primeiro limiar para o primeiro ponto de ajuste (etapa 506), o controlador de zona 410a determina se as condições de ar exterior fornecidas pelo sensor de OAC 412a em um sinal de OAC são favoráveis para o resfriamento livre (etapa 508).

[00063] Se as condições de ar exterior não são favoráveis para o resfriamento livre (etapa 508), o controlador de zona 410a monitora a temperatura fornecida pelo sensor de temperatura 412b com base no segundo ponto de ajuste (etapa 510). Se a temperatura não conseguir alcançar um primeiro limiar para o segundo ponto de ajuste (etapa 512), o controlador de zona 410a pode determinar se as condições de ar exterior se tornaram favoráveis (etapa 508) ao mesmo tempo em que continua a monitorar a temperatura com base no segundo ponto de ajuste, enquanto as condições de ar exterior permanecerem desfavoráveis (etapa 510). Se a temperatura atinge o primeiro limiar para o segundo ponto de ajuste (etapa 512), o controlador de zona 410a ativa a regulação da temperatura pelo sistema HVAC 412d enviando um sinal de ativação para o sistema HVAC 412d (etapa 514).

[00064] O controlador de zona 410a, em seguida, continua a monitorar a temperatura com base no segundo ponto de ajuste (etapa 516). Enquanto a temperatura não conseguiu alcançar um segundo limiar para o segundo ponto de ajuste (etapa 518), o sistema HVAC 412d continua a fornecer a regulação da temperatura, tal como resfriamento, e o controlador de zona 410a continua a monitorar a temperatura (etapa 516). Quando a temperatura alcança o segundo limiar para o segundo ponto de ajuste (etapa 518), o controlador de zona 410a desativa a regulação da temperatura pelo sistema HVAC 412d enviando um sinal de desativação para o sistema HVAC 412d (etapa 520), após o que o controlador de zona 410a continua a operar no modo de ventilação (etapa 502) e retorna para monitorar a temperatura com base no primeiro ponto de ajuste (etapa 504).

[00065] Se as condições do ar exterior são favoráveis para o resfriamento livre quando a temperatura atinge o primeiro limiar para o primeiro ponto de ajuste (etapa 508), o controlador de zona 410a comuta para funcionar no modo econômico (etapa 522). No modo econômico, o controlador de zona 410a envia um sinal de ventilação quer diretamente para o dispositivo de ventilação 414, quanto indiretamente para o dispositivo de ventilação 414 através do controlador de dispositivo de ventilação 412e, para permitir que o ar exterior entre no prédio. Para a ventilação de controle de demanda convencional, o controlador de zona 410a envia um sinal de ventilação para um atuador de amortecedor, o que abre um amortecedor para permitir que o ar exterior entre no prédio. Para a ventilação de controle de demanda inteligente, o controlador de zona 410a envia um sinal de ventilação para um ou mais ventiladores (ou controladores de ventiladores, que controlam os ventiladores) para ligar os ventiladores, trazendo o ar exterior para dentro do prédio. Para a ventilação de controle de demanda inteligente, o controlador de zona 410a também pode enviar o sinal de ventilação para um atuador de amortecedor para abrir um amortecedor para permitir que o ar exterior entre no prédio.

[00066] O controlador de zona 410a monitora a temperatura fornecida pelo sensor de temperatura 412b com base no primeiro ponto de ajuste (etapa 524). Se a temperatura não conseguir alcançar um segundo limiar para o primeiro ponto de ajuste (etapa 526), o controlador de zona 410a continua a monitorar as condições de ar exterior para garantir que elas permaneçam favoráveis (etapa 528). Se as condições de ar exterior permanecerem favoráveis (etapa 528), o controlador de zona 410a continua a monitorar a temperatura (etapa 524).

[00067] Se a temperatura atinge o segundo limiar para o primeiro ponto de ajuste (etapa 526) ou se as condições de ar exterior se tornam desfavoráveis (etapa 528), o controlador de zona 410a comuta de volta para funcionar no modo de ventilação e envia um sinal de ventilação que fecha o amortecedor e/ou desliga os ventiladores para evitar que o ar exterior entre dentro do prédio até que os níveis de contaminante subam muito (etapa 502).

[00068] Deste modo, um ponto de ajuste configurável pode ser fornecido por um modo econômico que é diferente de um ponto de ajuste selecionado para o resfriamento ou aquecimento. Isso permite que o modo econômico, quando as condições de ar exterior são favoráveis, antecipe o modo de ventilação antes do sistema HVAC 412d ser ativado. A implementação de um ponto de ajuste diferente para determinar quando comutar para o modo econômico pode atrasar significativamente o tempo até que o sistema HVAC 412d seja ativado. Em algumas circunstâncias, a implementação de um ponto de ajuste diferente pode resultar no sistema HVAC 412d não ser ativado de modo algum. Isto pode resultar numa melhoria substancial na eficiência de energia para a porção HVAC do sistema 400.

[00069] Aqueles versados na técnica irão reconhecer que, a menos que especificamente indicado ou exigido pela sequência de operações, certas etapas nos processos descritos acima podem ser omitidas, combinadas, realizadas simultaneamente ou sequencialmente, ou realizadas numa ordem diferente. Processos e elementos de diferentes modalidades exemplares acima podem ser combinados dentro do escopo desta descrição.

[00070] Aqueles versados na técnica irão reconhecer que, para simplicidade e clareza, toda a estrutura e operação de todos os sistemas de processamento de dados adequados para utilização com a presente descrição não estão sendo representadas ou descritas aqui. Em vez disso, apenas tanto de um sistema de processamento de dados como é único para a presente descrição ou necessário para a compreensão da presente descrição é representado e descrito. O restante da construção e operação do sistema de processamento de dados 100 pode estar em conformidade com qualquer uma das várias implementações e práticas atuais conhecidas na técnica.

[00071] É importante notar que, enquanto a descrição inclui uma descrição no contexto de um sistema totalmente funcional, aqueles versados na técnica irão apreciar que pelo menos porções do mecanismo da presente descrição são capazes de serem distribuídas na forma de instruções contidas dentro de um meio legível por computador, utilizável por computador ou utilizável por máquina em qualquer uma de uma variedade de formas, e que a presente descrição se aplica igualmente independentemente do tipo particular de instrução ou meio de rolamento de sinal ou meio de armazenamento utilizado para realmente realizar a distribuição. Exemplos meios legíveis/utilizáveis por computador ou legíveis/utilizáveis por máquina incluem: meios não-voláteis do tipo embutido em código, tais como memórias apenas para leitura (ROMs) ou memórias apenas para leitura programáveis e eletricamente apagáveis (EEPROMs), meios do tipo graváveis pelo usuário, tais como disquetes, unidades de disco rígido e memórias apenas para leitura de disco compacto (CD-ROMs) ou discos versáteis digitais (DVDs).

[00072] Embora a presente descrição tenha descrito certas modalidades e métodos geralmente associados, alterações e permutações destas modalidades e métodos se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica. Deste modo, os exemplos de várias modalidades acima descritas não definem ou limitam esta descrição.

Claims

1. Método realizado por um controlador de zona (110a-e, 410, 410a) para uma zona de um prédio para aperfeiçoar a eficiência de energia em um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar HVAC (412d), caracterizado por compreender as etapas, operar (etapa 502) em um modo de ventilação; monitorar (etapa 504) uma temperatura da zona; monitorar (508) condições de ar externas para o prédio; determinar (506, 508) se comuta (522) do modo de ventilação para um modo econômico com base em um primeiro ponto de ajuste para a temperatura da zona e com base nas condições de ar exterior, em que o primeiro ponto de ajuste é determinado com base em um segundo ponto de ajuste para a temperatura diferente do primeiro ponto de ajuste; e determinar (512) se deve ativar (514) o sistema HVAC (412d) com base no segundo ponto de ajuste.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de determinar o primeiro ponto de ajuste através da modificação do segundo ponto de ajuste por uma quantidade predeterminada.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema HVAC (412d) compreende um sistema HVAC de amortecedor fixo, o método ainda compreendendo determinar o primeiro ponto de ajuste com base em uma porcentagem do ar externo permitida pelo sistema HVAC de amortecedor fixo.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente as etapas de, monitorar um nível contaminante para pelo menos parte do prédio enquanto opera no modo de ventilação; e permitir ar externo para dentro do prédio enquanto opera no modo econômico ou quando o nível contaminante se eleva para um limiar predeterminado enquanto opera no modo de ventilação.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que permitir ar externo para dentro do prédio compreende enviar um sinal de ventilação para um atuador de amortecedor que faz com que o atuador de amortecedor abra um amortecedor no sistema HVAC (412d).

6. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que permitir o ar externo para dentro do prédio compreende enviar um sinal de ventilação que liga pelo menos um ventilador.

7. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) para uma zona de um prédio, caracterizado por compreender, uma memória (304) configurada para armazenar um subsistema de aplicação (330); e um processador (302) acoplado à memória (304) , em que o processador (302) é configurado, com base no subsistema de aplicação (330), (i) para operar em um dos modos de ventilação ou econômico, (ii) para monitorar uma temperatura da zona, (iii) para monitorar as condições de ar externo para o prédio, (iv) para comutar do modo de ventilação para o modo econômico com base em um primeiro ponto de ajuste para a temperatura da zona e com base nas condições de ar externas, em que o primeiro ponto de ajuste é determinado com base em um segundo ponto de ajuste para a temperatura diferente do primeiro ponto de ajuste, e (v) para ativar uma unidade de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar HVAC (412d) com base no segundo ponto de ajuste.

8. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o processador (302) é ainda configurado para determinar o primeiro ponto de ajuste pela modificação do segundo ponto de ajuste por uma quantidade predeterminada.

9. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema HVAC (412d) compreende um sistema HVAC de amortecimento fixo, e em que o processador (302) é ainda configurado para determinar o primeiro ponto de ajuste com base em uma porcentagem de ar externo permitida pelo sistema HVAC de amortecedor fixo.

10. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o processador (302) é ainda configurado (i) para monitorar um nível contaminante para pelo menos parte do prédio enquanto opera no modo de ventilação e (ii) para permitir ar exterior dentro do prédio enquanto opera no modo econômico ou quando o nível contaminante se eleva para um limiar predeterminado enquanto operando no modo de ventilação.

11. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador de zona (110a-e, 410, 410a) é acoplado ao controlador de dispositivo de ventilação (412e), em que o controlador de dispositivo de ventilação (412e) é acoplado a um dispositivo de ventilação (414), em que o processador (302) é configurado para permitir ar externo para dentro do prédio enviando um sinal de ventilação para o controlador de dispositivo de ventilação (412e), e em que com base no sinal de ventilação, o controlador de dispositivo de ventilação (412e) é configurado para fazer com que o dispositivo de ventilação (414) traga ar exterior para dentro do prédio.

12. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o controlador de dispositivo de ventilação (412e) compreende um atuador de amortecedor e o dispositivo de ventilação (414) compreende um amortecedor no sistema HVAC (412d), e em que o sinal de ventilação faz com que o atuador de amortecedor abra o amortecedor.

13. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador de zona (110a-e, 410, 410a) é acoplado a um dispositivo de ventilação (414), em que o processador (302) é configurado para permitir ar externo para dentro do prédio enviando um sinal de ventilação para o dispositivo de ventilação (414), e em que com base no sinal de ventilação, o dispositivo de ventilação (414) é configurado para trazer ar exterior para dentro do prédio.

14. Controlador de zona (110a-e, 410, 410a) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de ventilação (414) compreende uma pluralidade de ventiladores, e em que o sinal de ventilação liga pelo menos um subconjunto dos ventiladores.