BR112015023587B1 - Mecanismo de controlador eletrônico, sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração, sistema para controle automático de um sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração e método - Google Patents

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Abstract

mecanismo de controlador eletrônico, sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração, sistema para controle automático de um sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração e método mecanismo de controlador eletrônico para controlar e gerenciar automaticamente a demanda de carga e operação do equipamento de consumo de energia energizado ao alternar a corrente de energia elétrica, em que os sinais de feedback, a partir de um evaporador de compressão de vapor ou outra fonte e possivelmente outros sinais físicos, são usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para otimizar a operação de compressor (tempo de execução) no equipamento de resfriamento e refrigeração, e assim melhorar a transferência de calor no evaporador.

Description

Histórico da invenção
[0001] A presente invenção se refere- a um sistema e mecanismo para controlar e otimizar automaticamente o equipamento de consumo de energia eletricamente controlado, incluindo equipamento de aquecimento disparado por gás, óleo e propano controlado através de sistemas de controle eletricamente energizados. A presente invenção também se refere aos sistemas de equipamento de aquecimento, ventilação, condicionamento de ar e refrigeração, incorporando o mecanismo e métodos de usar o mecanismo em tais sistemas.
[0002] Os sistemas de controle de aquecimento, ventilação, condicionamento de ar e/ou refrigeração (“HVACR” ou “HVAC&R”) foram projetados para realizar duas funções principais: regulamentação de temperatura e desumidificação. O foco crescente na pegada de carbono e tecnologias verdes levou a numerosas melhorias relacionadas à energia incluindo refrigeradores mais eficientes, compressores e ventoinhas de velocidade variável, modificações de ciclo e incineradores mais eficientes. Embora algumas dessas melhorias possam ser encontradas em muitas unidades de novos equipamentos de HVAC&R, existe uma grande base instalada de equipamento existente anterior ainda em operação, porém frequentemente incapaz de obter vantagem dessas melhorias relacionadas à energia como melhorias de aperfeiçoamento.
[0003] As tecnologias comuns de retroajuste dirigidas à utilização de energia incluem metodologias, como a redução de regulagem, antecipação de temperatura, preparação de equipamento, ventoinhas de velocidade variável, incineradores e compressores, e monitoramento de carga de loop fechado, ao invés daqueles com base em temporizadores. É frequentemente difícil ajustar as instalações existentes com essas metodologias por elas serem altamente dependentes dos equipamentos, configuração e detalhes de instalação de HVAC&R. Adicionar uma metodologia convencional de economia de energia em um sistema existente de HVAC&R pode ser custoso e demorado.
[0004] A Patente Norte-Americana de Nos. 5.687.139 e 5.426.620 (as patentes ‘139 e ‘620 de Budney) referem-se parcialmente a um comutador especialmente controlado em uma linha de sinal de controle de unidades individuais do equipamento elétrico, tal como uma linha de sinal de controle em uma unidade padrão de ar condicionado, que combina um contador digital de reciclagem com uma linha de controle de uma carga elétrica. O contador digital de reciclagem do dispositivo de controle é usado com pré-ajustes para fornecer o controle de demanda em uma ampla variedade de equipamentos eletricamente energizados. Além das patentes indicadas de Budney, inúmeras outras patentes também se referem ao sistema de HVAC&R, energia de equipamento e controle de demanda e gestão. Com relação a isso, o presente pedido de registro incorpora, por referência às suas totalidades, cada um dos seguintes: Patente Norte-Americana Nos. 5.426.620 (Budney), 5.687.139 (Budney), 7.177.728 (Gardner), 5.735.134 (Sheng Liu et al.), 6.658.373 (Rossi et al.), 5.261.247 (Knezic et al.), 5.996.361 (Bessler et al.),5.669.222 (Jaster et al.) e 7.242.114 (Cannon et al.) Sumário da presente invenção
[0005] Um recurso da presente invenção é fornecer um mecanismo para um sistema de aquecimento, ventilação, condicionamento de ar e/ou refrigeração (HVAC&R) que é controlado usando os sinais de feedback a partir de um evaporador de compressão de vapor e/ou outra fonte, e possivelmente outros sinais físicos, que são usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados (via programas de otimização e lógica difusa), ou ajustes padrão para otimizar a operação de compressor (tempo de execução) no equipamento de resfriamento e refrigeração, e também assim para melhorar a transferência de calor no evaporador.
[0006] Um recurso adicional é para fornecer um mecanismo que pode otimizar a operação de queimador no equipamento de aquecimento disparado por gás, óleo e propano de um modo semelhante, e também para assim melhorar a transferência de calor através do trocador de calor do queimador.
[0007] Outro recurso é fornecer um mecanismo que pode ser usado para otimizar a operação de compressor no ar comprimido, ou outras operações de compressão de gás.
[0008] Os recursos e vantagens adicionais da presente invenção serão estabelecidos parcialmente na descrição a seguir, e parcialmente serão aparentes a partir da descrição, ou podem ser memorizados por prática da presente invenção. Os objetivos e outras vantagens da presente invenção serão realizados e atingidos por meio dos elementos e combinações particularmente destacados na descrição e reivindicações anexas.
[0009] Para atingir essas e outras vantagens, e em conformidade com os objetivos da presente invenção, conforme incorporados e amplamente aqui descritos, a presente invenção refere-se a um mecanismo de controlador eletrônico para controlar e gerenciar automaticamente demanda de carga e operação do equipamento de consumo de energia energizado ao alternar a corrente de energia elétrica, que compreende: a) um comutador controlador conectado em série com uma linha de sinal de controle que se conecta com um comutador de controle de unidade de carga que controla o fluxo de energia operativa para uma unidade de carga e o comutador controlador capaz de abrir e fechar a linha de sinal de controle; b) um contador digital de reciclagem compreendendo um contador para gerar uma contagem de oscilações de um sinal de controle oscilante na linha de sinal de controle, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; c) um temporizador digital para fornecer um índice de entrada de tempo real, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; d) um módulo de memorização para a análise das informações de entrada e derivação de algoritmos para otimização melhorada de uso de energia e/ou demanda da unidade de carga, compreendendo pelo menos um dos valores iniciais padrão e uma tabela de consulta, que é capaz de garantir que uma unidade de carga execute em não mais do que um número memorizado de ciclos por hora de operação sob a carga termostática; e) um dispositivo de condicionamento externo capaz de comunicar-se com pelo menos um sensor para monitorar pelo menos um valor físico relacionado a um ciclo de unidade de carga da unidade de carga e/ou temperatura de um espaço; f) um dispositivo de sinal de controle de seleção capaz de selecionar um valor mais alto ou mais baixo a partir dos sinais de entrada obtidos a partir de dois ou mais de b), c), d) e e) e produzir um sinal selecionado como um sinal de controle selecionado ao comutador controlador, em que os sinais de feedback a partir da unidade de carga são processáveis pelo mecanismo de controlador eletrônico a ser usado para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou ajustes padrão para otimizar a operação de unidade de carga (tempo de execução) no equipamento de resfriamento e refrigeração, e também para assim melhorar a transferência de calor no evaporador, e também de modo semelhante para otimizar operação de queimador disparado por gás, óleo ou propano, e também ar comprimido ou outra operação de compressão de gás.
[00010] A presente invenção também se refere a um sistema de aquecimento, ventilação, condicionamento de ar ou refrigeração (HVAC&R) compreendendo o mecanismo do controle indicado, um termostato ou outra fonte de sinal de controle, e pelo menos uma unidade de carga de HVAC&R, conectada operativamente a uma linha de abastecimento de energia.
[00011] A presente invenção também se refere a um método para controlar e gerenciar automaticamente a demanda de carga e operação de uma unidade de carga de HVAC&R energizada por eletricidade, que compreende as etapas de conectar eletricamente o mecanismo do mecanismo do controle indicado em uma linha de sinal de controle entre um termostato ou outra fonte de sinal de controle para um dispositivo de carga e um comutador de controle de carga de equipamento para o dispositivo de carga.
[00012] Deve ser entendido que tanto a descrição geral precedente quanto a descrição detalhada a seguir são apenas exemplares e explicativas e foram concebidas para fornecer uma explicação adicional da presente invenção, conforme reivindicada.
[00013] Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste pedido de registro, ilustram algumas das realizações da presente invenção e, junto com a descrição, servem para explicar os princípios da presente invenção.
Breve descrição dos desenhos
[00014] A figura 1 é um diagrama de bloco/esquemático de um sistema de HVAC&R incluindo um mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com um exemplo da presente invenção;
[00015] A figura 2A é um plano que mostra a operação de um sistema de ar condicionado de 4 unidades operando em uma carga de design por controles normais (amperes e horas), e a figura 2B é um plano mostrando uma simulação sob um sistema de gestão de construção, mostrando a operação do mesmo sistema de ar condicionado de 4 unidades sob um mecanismo do mecanismo do controlador de protótipo de modo correspondente a um exemplo da presente invenção, e que mostra o consumo reduzido de energia para o mesmo carregamento (amperes e horas);
[00016] A figura 3A é um diagrama rotulado que mostra os componentes básicos e ciclo termodinâmico de um sistema de resfriamento ou refrigeração de compressão de vapor;
[00017] A figura 3B é um diagrama rotulado que mostra os componentes mecânicos de um sistema de resfriamento ou refrigeração de compressão de vapor; e
[00018] A figura 4A e 4B são planos mostrando os testes de um mecanismo do controlador de acordo com um exemplo protótipo da presente invenção para otimizar uma operação de queimador de caldeira de água quente doméstico comercial disparado por gás (°F e horas).
Descrição detalhada da presente invenção
[00019] A presente invenção se refere parcialmente a um mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico para fornecer o controle automático em um sistema de HVAC&R ou outros sistemas de resfriamento e/ou aquecimento eletricamente controlados, e/ou um sistema de compressão de gás ou ar comprimido, e semelhante. O mecanismo do controlador da presente invenção pode abranger as unidades incluídas dentro do oval pontilhado 1 na figura 1, intitulada “Mecanismo do mecanismo do Eficiência de Energia/Controle de Demanda”. Com referência à figura 1, a energia de AC é fornecida por meio das linhas de energia 3 através do medidor de energia de AC 2, que mede a utilização de energia elétrica e demanda de energia elétrica em tal localização. Por meio do comutador de controle de unidade de carga 4, a energia de AC fornece uma unidade de carga de consumo de energia 5 - nos exemplos fornecidos, um compressor ou queimador de HVAC&R, ou compressor de compressão de gás/ar comprimido. A energia de AC também pode fornecer equipamento auxiliar 6, através do comutador de controle de equipamento auxiliar 7.
[00020] No mecanismo da presente invenção dentro do oval 1, a unidade de processamento central de seletor (CPU) 8 recebe entradas de uma variedade de fontes, para determinar o melhor sinal de otimização selecionado para otimizar o comutador controlador 9. Na ilustração da figura 1, essas entradas incluem o contador digital de reciclagem 10, o relógio digital 11 e o módulo de memorização 12. O módulo de memorização 12, por sua vez, recebeu entradas de uma biblioteca de consulta 13 dos dados de fabricante e entradas algorítmicas históricas relacionadas à otimização de energia de equipamento. O módulo de memorização 12 também recebe as entradas de um módulo de registro operacional 14, que contém um conjunto de execução de dados nas variáveis operacionais de equipamento que são obtidas através dos sensores 15 (ex.:, sensor de taxa de fluxo de massa refrigeradora, sensor de temperatura, sensor de pressão e semelhante), conforme condicionado por meio de dispositivos de condição externa 16. O mecanismo 1 pode ser operado, e suas saídas e entradas vistas, através de interfaces de usuários de entrada/saída local ou remota 17 (ex.: um termostato ou outra fonte de sinal de controle).
[00021] Com o mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico da presente invenção, os sinais de feedback a partir de um evaporador de compressão de vapor ou outra fonte, e possivelmente outros sinais físicos, podem ser usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados (através dos programas de otimização e lógica difusa), ou ajustes padrão para otimizar a operação de compressor (tempo de execução) no equipamento de resfriamento e refrigeração, e também assim para melhorar a transferência de calor no evaporador. O efeito pode ser para melhorar a Razão de Eficiência de Energia (EER), Razão de Eficiência de Energia Sazonal (SEER) e Coeficiente de Desempenho (COP) para a unidade. Da mesma forma, o mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico pode permitir uma variedade de sinais comandados complementares ou outros sinais de sistema externo para alterar esses ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para entregar a funcionalidade de Resposta de Demanda e “grade inteligente”. Esses sinais de controle comandados externos podem ser úteis para “regulação” extremamente controlada do consumo de energia de ar condicionado ou refrigeração, sujeito às proteções através de sensores termostáticos externos, para permitir a redução de demanda elétrica em diversos níveis (setor de construção, instalação ou setor de grade elétrica). Este mecanismo do mecanismo do controlador de demanda e dispositivo também pode ser útil para garantir a confiabilidade de uma alocação definida de energia elétrica de PV solar na instalação associada, como a melhoria dos sistemas mostrados na Patente dos Estados Unidos N° 7.177.728, através de um mecanismo diferente ou ação termodinâmica, e permitir a otimização de equipamento disparado por gás, óleo ou propano (aquecimento disparado por combustível), como aquele usado para aquecimento de espaço e água, e aquecimento de processo. No caso de equipamento de aquecimento disparado por combustível, os sinais de feedback originários de um dispositivo ou sensor de monitoramento de temperatura ou pressão complementar podem ser usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para otimizar a operação de queimador (tempo de execução) no equipamento de aquecimento disparado por combustível, e também para assim melhorar a transferência de calor no espaço de combustão de queimador ao meio de aquecimento (ar ou água). Da mesma forma, para permitir uma variedade de sinais comandados complementares ou outros sinais de sistema externo para alterar esses ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para entregar a Resposta de Demanda e outras funcionalidades. O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico da presente invenção pode fornecer ainda melhorias adicionais em eficiência energética e/ou controle de demanda com relação ao equipamento de controlador anterior para os sistemas de HVAC&R, como aqueles mostrados nas patentes indicadas ‘139 e ‘260 de Budney.
[00022] Adicionalmente, existem preocupações recentes referentes às questões de segurança com sistemas de controle em nível de construção interligados com conectividade de Internet. A presente invenção fornece uma abordagem elegante de “sistema de gestão de energia de ponto único” para entregar economias significativas de energia no nível do dispositivo unitário de HVAC&R, sem a necessidade de interligação acessível por Internet.
[00023] Como tal, o mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico é exclusivamente adequado para entregar todos os seguintes, em uma variedade extraordinariamente ampla de aplicações em aquecimento, ventilação, condicionamento de ar e refrigeração (HVACR), e também no resfriamento e aquecimento de processo, equipamentos, tal como, no seguinte:
[00024] Melhorias de eficiência energética nos ciclos térmicos básicos,
[00025] Proteção de ciclagem anti-curto de compressor integral e outros recursos de extensão de vida, incluindo circuito opcional de partida suave,
[00026] Diversificação de carga agregada e redução de demanda (para elétrico, ou também gás ou outro combustível fóssil, redes de distribuição),
[00027] Funcionalidade de Resposta de Demanda finamente controlável,
[00028] Capacidade de entregar redução de carga adicional redução de carga adicional e outras funcionalidades (ex.:, otimização de arranjo Solar de PV), em resposta aos sinais comandados externos ou de sistema,
[00029] O pedido se refere tanto ao dispositivo quanto à programação do circuito de controle. Desse modo, pode ser utilizado tanto como um dispositivo de aperfeiçoamento (realização), e como um aprimoramento do circuito de controle existente por HVACR, e potencialmente outros fabricantes de equipamento original (OEMs). Se realizado algoritmicamente na arquitetura de controle dos sistemas de controle, esses sistemas de controle: -podem estar no nível de unidade de HVACR, no nível de um edifício ou campus, ou um sistema maior; e/ou -podem também ser parte de uma rede com fio ou sem fio, ou seja, um sistema de gestão de construção ou sistema de gestão de energia (BMS/EMS).
[00030] Como um dispositivo de retroajuste, o mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico é um HVAC&R extraordinariamente versátil de “nó inteligente universal” - capaz de entregar melhorias de eficiência energética de estado fixo para uma ampla variedade de equipamentos de resfriamento, refrigeração e aquecimento; Resposta de Demanda automática ou manual para atividades isoladas ou nível de ISO de “grade inteligente”, e otimização de confiabilidade Solar de PV, muito disso sem necessidade para interligação com fio ou sem fio dispendiosa e difícil. O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico pode ser incorporado em um único dispositivo unitário incluindo todos os recursos que são incluídos no oval maior mostrado na Figura 1, ou o mecanismo do mecanismo do controlador pode ser incorporado em diversas partes diferentes que são operativamente conectadas juntas para funcionar conforme aqui descrito. O mecanismo do mecanismo do controlador pode incluir os conectores padrão (ex.: conectores de terminal de pino ou outros) para entradas de sinal e saídas de sinal.
[00031] Operação na otimização da operação de resfriamento ou refrigeração
[00032] O(s) compressor(es) de unidade de resfriamento/refrigeração de compressão de vapor (VCCR) pode(m) operar sob um sinal de controle selecionado, cujo sinal pode ser derivado a partir do menor do seguinte, conforme também mostrado pelo diagrama na figura 1: a)um intervalo decorrido de tempo, conforme definido por um contador digital de reciclagem ou através de um contador de temporizador que inicia sua contagem quando o compressor no ciclo de compressão de vapor inicia, b)uma diminuição na taxa de fluxo de massa refrigeradora, ou uma variável de proxy para taxa de fluxo de massa refrigeradora, através da serpentina de evaporador, a partir de um nível inicial para uma fração pré-fixada, memorizada ou padrão de tal nível, ou para um nível relativo crítico obtido a partir de uma tabela de consulta, c)uma alteração em outro valor físico monitorado no ciclo de unidade de VCCR, ou d)recebimento de um sinal satisfeito por termostato a partir do dispositivo de monitoramento termostático associado.
[00033] Os tempos de execução podem ser ainda selecionado por um mecanismo do mecanismo do controle que garante que o compressor de VCCR opere em não mais do que o seguinte número de ciclos por hora de operação sob a carga termostática: a)número pré-fixado, memorizado ou padrão (ex.: 6 vezes por hora), ou b)um número obtido a partir de uma tabela de consulta.
[00034] Um sinal de controle selecionado pode ser um sinal produzido a partir de um dispositivo de circuito usado para selecionar o mais alto ou mais baixo de uma pluralidade de sinais separados de controle e fornecer energia para uma carga em conformidade com o sinal selecionado de controle. As técnicas para sinais de controle de seleção podem ser adaptadas para uso com relação a isso. Por exemplo, ver Pat.Norte- Americana Nos. 2.725.549 e 3.184.611, que são aqui incorporadas em suas totalidades por referência.
[00035] Os múltiplos sinais de comparação/erro acima aprimoram a operação de compressor, e o controle fundamental de temporizador de otimização a) também garante a diversidade de carga elétrica dentro de uma rede, ou seja, uma operação sincronizada. Desse modo, o mecanismo pode reduzir ou eliminar a carga elétrica atingindo pico a partir de um grupo de dispositivos de YCCR sem a necessidade de uma conexão com fio ou sem fio, enquanto a eficiência de energia de cada dispositivo é melhorada. Essa melhoria de dois níveis nas operações de rede elétrica (eficiência de energia de nível de unidade melhorada mais a demanda agregada reduzida, com base tempo real) é aprimorada por esse mecanismo do mecanismo do otimização de melhoria.
[00036] O(s) compressor(es) de VCCR pode(m) operar sob o regime acima descrito, e então podem ficar ociosos graças ao dispositivo. A duração do intervalo ocioso pode estar sob um sinal de controle selecionado, cujo sinal pode ser derivado a partir do mais longo do seguinte, conforme também é mostrado pelo fluxograma abaixo: a)um aumento na temperatura de liberação da serpentina de evaporador a partir de um nível inicial para um nível superior de modo fracionado pré-fixado, memorizado ou padrão (superaquecimento aumentado, após alteração de estado e aquecimento do gás refrigerador saturado no evaporador; isto é, após alteração do estado, vs. superaquecimento meramente crescente), ou para um nível relativo crítico obtido a partir de uma tabela de consulta, por exemplo, um desenvolvido a partir das diretrizes de OEM com relação aos tempos ociosos mínimos para evitar curta- ciclagem de compressor. b)Um intervalo decorrido de tempo pré-definido, pré-derivado ou memorizado, conforme definido por um contador digital de reciclagem ou através de um temporizador de reciclagem que inicia sua contagem quando o compressor no ciclo de compressão de vapor para (conforme ainda anotado abaixo, todos esses intervalos de tempo podem refletir um corpo de conhecimento e promulgações a partir de OEMs de compressor referentes aos tempos mínimos de “desligado” para evitar curta-ciclagem - desse modo, esse intervalo pode adicionar proteção contra curta-ciclagem para a unidade associada de VCCR, c)uma alteração em outro valor físico monitorado no ciclo de unidade de VCCR, ou d)recebimento de um sinal de chamada de termostato a partir do dispositivo de monitoramento termostático associado.
[00037] Conforme com os tempos de execução, os tempos ociosos de compressor de VCCR podem ser ainda selecionados contra um mecanismo do mecanismo do controle que garante que o compressor de VCCR opere em não mais do que o seguinte número de ciclos por hora de operação sob a carga termostática: a)um número pré-fixado, memorizado ou padrão (ex.: 6 vezes por hora), ou b)um número obtido a partir de uma tabela de consulta. Mediante o recebimento de um sinal a partir de um termostato programável com atraso noturno, o dispositivo também pode ser capaz de estender ciclos de compressor “desligado” e/ou reduzir os ciclos de “ligado” de um modo semelhante ao para Resposta de Demanda (também ver ainda descrição abaixo), de acordo com um conjunto de intervalos decorridos de tempo pré-definido, pré-derivado ou memorizado, conforme acima descrito.
[00038] O dispositivo, conforme incorporado como um retroajuste e conforme a forma algorítmica, é capaz de operar compressores de estágio múltiplo dentro de determinada unidade de VCCR.
[00039] Uma vantagem potencial significativa da operação otimizada de compressor do dispositivo, com anti-curta- ciclagem, é a proteção aprimorada de fluidização (passagem do refrigerador líquido no compressor) e também a partir do congelamento da serpentina, conforme descrito abaixo. Como tal, a carga do refrigerador pode ser capaz de ser aumentada em um VCCR, assim fornecendo mais massa térmica no sistema e assim mais capacidade de resfriamento para a mesma classificação elétrica.
[00040] Outra vantagem potencial do dispositivo é seu aprimoramento das operações de economizador. Um problema comum de economizadores é a deterioração de monitoramento de umidade, resultando em ar muito úmido sendo trazido ao espaço - o dispositivo fornece melhor controle. Ainda outro, é a capacidade do dispositivo de avaliar o efeito das ventoinhas de condensador em marcha lenta e outro equipamento auxiliar na operação de VCCR, e então para desativá-lo em intervalos durante a operação de VCCR. Além das economias adicionais de energia, as ventoinhas de condensador em marcha lenta podem melhorar a transferência de calor ao permitir que pressões superiores do refrigerador sejam mantidas.
[00041] Além disso, com relação ao uso de temporizador de reciclagem vs. temporizador em tempo real — o mecanismo acima exige um dispositivo que recicla (conta de 0 e reinicia), um temporizador ou um contador. O uso de um temporizador não fará o que um sistema usando um contador digital de reciclagem, como mostrado nas patentes ‘139 e ‘620 de Budney, pode fazer.
[00042] O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico ou dispositivo oferece um modo de custo muito baixo e elegante para de uma vez, a) permitir a otimização da ciclagem do compressor individual sem nenhuma exigência de energia, e sem interferência com entradas de controle em tempo real, b) operação deliberadamente assíncrona de uma coorte de compressor sem a necessidade para controles dispendiosos com fio ou sem fio, c) funcionalidade granular de Resposta de Demanda, e d) derramamento ativo ou passivo de carga acionado por frequência de baixo custo. Tudo em uma unidade de base com, possivelmente, um ou mais periféricos de baixo custo.
[00043] Se um temporizador de reciclagem for usado exclusivamente no mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico, é possível obter alguns benefícios do sistema, porém não existirá a diversificação garantida em tempo da operação de carga elétrica, demonstrável com uma rede assíncrona composta por cargas elétricas múltiplas (resfriamento ou refrigeração), tudo otimizado através de um contador digital de reciclagem que é com base na frequência de linha elétrica de AC. Essa diversidade pode ser vista e é útil, mesmo dentro de sistemas operacionais elétricos únicos, por exemplo, uma unidade de resfriamento de compressor múltipla. As figuras 2A e 2B mostram o efeito de tal operação de rede assíncrona na extração atual conforme vista pelo medidor elétrico, de 4 unidades grandes de condicionamento de ar operando em um único painel elétrico. A figura 2A mostra a operação de um sistema de condicionamento de ar de 4 unidades operando na carga de design sob os controles normais (amperes e horas), e a figura 2B mostra uma simulação controlada sob um sistema de gestão de construção, mostrando a operação do mesmo sistema de ar condicionado de 4 unidades sob o controle de um protótipo de um mecanismo do mecanismo do controlador da presente invenção (amperes e horas). Mais especificamente, os diagramas nas figuras 2A e 2B mostram a medição anterior/posterior de um painel elétrico energizando 4 grandes unidades de A/C de pacote (40-50 toneladas) em um centro de distribuição maior, claramente mostrando demanda média mudando de -80 amperes para -60 (extração de corrente atual por fase é de 4x mostrada, já que existem 4 condutores por fase; desse modo, a extração de corrente média cai de -320 para -240 amperes por fase, ou uma redução de 25%).
[00044] Além disso, referente à técnica anterior sobre temporizadores de reciclagem que podem ser adaptados para uso neste pedido, eles foram primeiramente desenvolvidos por SSAC (posteriormente ABB SSAC) como parte dos circuitos de “RC” para luzes. Esse mecanismo do mecanismo do controle de ocasião comprovou-se não confiável, e SSAC então foi para contagem de frequência de linha elétrica para diversidade e sincronização. Eles não podem fazer isso em tempo, já que nada está sendo controlado na unidade de HVACR, como configurado na presente invenção, está operando com base no tempo real. Embora o trabalho tenha iniciado com indexação de tempo real, então mudado para temporizadores de reciclagem com base no tempo (JO), esses ainda não permitem a operação desejada. Da mesma forma, com os temporizadores de reciclagem baseados no tempo, o compressor inicia quando a energia volta após uma interrupção de energia, ao invés de deixar o interruptor fechado e então a contagem de otimização inicia. O resultado é que o compressor pode ser ligado e desligado rapidamente, com curta-ciclagem do mesmo.
[00045] Uma realização do mecanismo indicado de controlador/dispositivo da presente invenção, assim que instalado pelo técnico, pode retratar todas ou quaisquer das opções indicadas de ponto de acerto de otimização acima, ou seja: a)pré-definido/pré-derivado, b)otimização memorizada com base em entradas de retrospectiva de tempo real, ou ainda um componente de memorização sobre os primeiros X ciclos de equipamento, c) valores a partir de uma tabela de consulta, ou d) outras fontes de ponto de acerto.
[00046] Desse modo, a instalação do mecanismo/dispositivo é exclusivamente facilitada como “definir [ou “instalar”] e esquecer”. Os conjuntos de valores pré-fixados podem ser provenientes da fábrica, e os valores de a)-d) acima podem ser capazes de ser alterados ou cancelados se o dispositivo for parte de uma rede com fio ou sem fio, como um sistema de gestão de construção ou sistema de gestão de energia (BMS/EMS).
[00047] A flexibilidade no ajuste da regulagem é necessária na realização como um dispositivo de ajuste de VCCR, de modo que diferentes equipamentos podem ter diferentes atrasos de tempo e parâmetros operacionais que devem produzir efeito. É particularmente importante não ter pré-conjunto inflexível mínimo, conforme a arquitetura existente de controle pode ter limites: por exemplo, para uma bomba de calor de fonte de solo grande, os diversos atrasos de tempo poderiam exigir um período ocioso incremental muito curto (ex.:, um período DESLIGADO de 0,1 minuto), embora o tempo total ocioso poderia ser mais próximo a 2,8 minutos.
[00048] Mecanismo do mecanismo de operação do dispositivo nos ciclos de resfriamento e refrigeração
[00049] O efeito pode ter o propósito de melhorar o ciclo básico de resfriamento de compressão de vapor de inúmeros modos, principalmente o seguinte: (1) tornar a transferência de calor de evaporador mais eficiente, assim aumentando os BTUs da transferência de calor por minuto do tempo de execução de compressor, (2) amplamente eliminar o congelamento da serpentina, (3) reduzir as temperaturas médias de motor de compressor, (4) melhorar a lubrificação, e (5) programaticamente eliminar a curta-ciclagem. As figuras 3A-B são denominadas para os fins da seguinte discussão.Brevemente, o ciclo de resfriamento de compressão de vapor é a tecnologia básica para a maioria de equipamento de ar condicionado, e quase todo o equipamento de refrigeração. É útil pensar na operação de ciclo de resfriamento no nível das moléculas de R- 22 (ou R-410A, etc.) refrigerador no loop de resfriamento. Uma boa explicação do ciclo de resfriamento é como a observada em Weston, Conversão de Energia (Ch. 8, “Refrigeração e Condicionamento de Ar,” West Engineering - Series, 1992), no qual os diagramas mostrados nas figuras 3A e 3B estão baseados. O seguinte é uma visão geral de etapa por etapa: (1) Conforme a unidade de HVAC inicia, o compressor (A) está realizando o trabalho de comprimir os refrigeradores de vapor conforme sai das serpentinas de evaporador (B) na região resfriada, coletando o calor conforme passa através das serpentinas. As moléculas sub-resfriadas (abaixo do ponto de ebulição) de R- 22 absorvem o calor na ebulição para vapor levemente superaquecido (acima do ponto de ebulição), conforme mostrado no diagrama idealizado de entropia de temperatura do ciclo de compressão de vapor conforme mostrado na figura 3A. (2) O vapor comprimido então opera através do condensador (C), onde é condensado e desiste do calor, então (3) passa através do dispositivo de regulação da unidade de HVAC (D) - normalmente nas unidades de HVAC do tamanho esperado nesses projetos, uma válvula de expansão térmica (TXV, TEV) ou orifício eletrônico. O trabalho do TXV é “fornecer a resistência de fluxo necessária para manter a diferença de pressão entre os dois trocadores de calor (evaporador e condensador). Também serve para controlar a taxa de fluxo a partir do condensador ao evaporador” (Weston, p. 284). Inicialmente, o TXV está bem aberto, e o fluxo de R- 22 através do evaporador é amplamente limitado somente pela ação de bombeamento do compressor. Conforme a unidade de HVAC opera, entretanto, e o TXV fecha, 2 fenômenos paralelos e ligados ocorrerem no evaporador e compressor. Primeiro, existem menos moléculas de R-22 por tempo de unidade no evaporador — devido à regulagem maior do TXV - e assim menos moléculas por tempo de unidade capazes de ferver para vapor, assim menos resfriamento por unidade de tempo de execução de compressor. Segundo, o compressor, enquanto isso, está agora bombeando contra uma pressão superior a jusante — em termos mecânicos, o bombeamento contra uma válvula mais fechada, e assim tendo que fazer mais trabalho para entregar o volume de líquido resfriador. Isso pode levar ao aquecimento aumentado de enrolamento do motor de compressor, e esses 2 fenômenos serão vistos com uma ampla variedade dos tipos de compressor de deslocamento positivo usados no equipamento de HVAC. Ambos contribuem para reduzir a eficiência de sistema, em termos de resfriamento entregue por tempo de unidade vs. energia elétrica consumida para entregar isso.
[00050] O que a unidade de aperfeiçoamento (RU) faz é fornecer um modo muito flexível de operar o compressor para um intervalo de tempo otimizado, durante o qual uma quantidade maximizada de R-22 está sendo vaporizada por tempo de unidade, e então desativar o compressor (o elemento de consumo de energia maior no ciclo de resfriamento) por um tempo especificado por OEMs para eliminar curta-ciclagem. Durante esse tempo DESLIGADO especificado por OEM — tipicamente somente na ordem de 3-4 minutos — resfriamento e desumidificação continua conforme o equipamento auxiliar (sopradores e ventoinhas, E e F no diagrama na figura 3B) continua a operar. A serpentina de evaporador aquecerá levemente, com 2 efeitos benéficos: (1) Redução no congelamento da serpentina de evaporador incipiente — a primeira camada de formação de cristal é essencial para o congelamento adicional na serpentina, e congelamento reduzido na serpentina é um grande benefício auxiliar da instalação de RU. (2) Quando o compressor liga novamente e o R-22 é novamente injetado nos espirais de evaporador, as temperaturas levemente aumentadas melhorarão a taxa de ebulição do R-22 para o vapor, assim a carga de aquecimento removida por tempo de unidade.
[00051] A 2a Lei da Termodinâmica diz que (Weston, p. 271) a “energia (calor) não fluirá de regiões frias para quentes sem assistência”, como o trabalho adicionado ao sistema. Nos ciclos de resfriamento de compressão de vapor, tal trabalho é realizado pelo compressor, consequentemente, é geralmente o maior dispositivo de consumo de energia na unidade de HVAC. O calor removido do espaço resfriado pela serpentina de evaporador QL, e o calor rejeitado via a serpentina de condensador QH, onde h(i) é a entalpia da massa de R-22 (lbs.) “M”, com a taxa de fluxo de massa (lb/hora) “m”, nos pontos 1,2,3,4 no diagrama de entropia de temperatura na figura 3A, pode ser escrito como (ex.: Weston, p. 281):
[00052] Serpentina de evaporador:
Figure img0001
[00053] Serpentina de condensador:
Figure img0002
[00054] O trabalho de compressor W para fazer com que esse fluxo de energia é então relacionado a QL e QH, como:
Figure img0003
[00055] A transferência de calor da serpentina de evaporador em BTUs, sobre o período de tempo “t”, pode ser assim fornecida por:
Figure img0004
[00056] A transferência de calor da serpentina de evaporador em BTUs, sobre o período de tempo “t” (continuação):
Figure img0005
[00057] Como um foco mais detalhado na transferência de calor da serpentina de evaporador: 1.O bulbo de monitoramento do TXV (D) monitora no ponto 1 o grau de superaquecimento no R-22 saindo do evaporador (B), e abre e fecha para manter uma barreira do vapor superaquecido para o compressor, para evitar dano ao compressor a partir do R-22 líquido entrando no mesmo. 2.Entretanto, muito superaquecimento obtido na serpentina significa menos R-22 líquido na serpentina capaz de lampejar para vapor, para fornecer resfriamento - o R-22 está passado através da última parte da serpentina incapaz de entregar resfriamento máximo (via R-22 lampejando para vapor). Isso pode ser visto em fotografias de IR de espirais aperfeiçoados por RU e não aperfeiçoados - no último caso, uma porção significativa da extremidade de liberação da serpentina é vermelha. 3.Da mesma forma, os superaquecimentos superiores aquecem o compressor, com os efeitos negativos consequentes na vida do compressor. O RU, ao otimizar o tempo de execução do compressor, também permite a otimização das condições de superaquecimento - o tempo ocioso do compressor complementa o superaquecimento na proteção de compressor, permitindo o superaquecimento inferior com segurança mantida de compressor. 4. O resultado é uma serpentina mais resfriado, com mais área de superfície devotada para vaporização de R-22 vs. superaquecimento - combinado com taxa de fluxo de massa média superior, significa que a transferência de calor QL é mantida. 5. Sequências na operação de unidade de A/C aperfeiçoada por RU vs. “Basal”: Basal: Compressor opera com TXV primeiramente aberto, então fecha para manter o AP entre o evaporador e condensador; grande superaquecimento, RU: Compressor opera com TXV aberto, então conforme TXV continua a fechar, o compressor ocioso por ~3 minutos —> T j P j no Ponto 1, TXV abre novamente para aumentar o fluxo de massa de R-22 na serpentina; quando o compressor reinicia, maior fluxo de massa E menor sub-resfriamento do R-22 de entrada, mais superaquecimento reduzido na saída, resulta em transferência de calor aprimorada. 6. Desse modo, transferência de calor Basal vs. aperfeiçoada por RU:
Figure img0006
[00058] Conforme a última equação na descrição acima mostra, operar o compressor durante os períodos de taxa aprimorada de fluxo de massa (m(t)) e alteração de entalpia (dh(t)), e assim a transferência de calor por unidade de tempo de execução de compressor na serpentina, permite a manutenção do calor total transferido pela serpentina (QL), mesmo quando o tempo de execução de compressor é reduzido (dt).
[00059] Isso é exatamente o que é mostrado no teste controlado de laboratório descrito nas figuras 4A e 4B. A unidade de aperfeiçoamento (RU) configura os espirais mais quentes durante o período ocioso de compressor, que pode coletar mais calor e pode, portanto, fazer com que mais refrigeração altere o estado assim que novamente admitido.
[00060] Isso ocorre em contraste à configuração típica de VCCR, onde os espirais de evaporador são mais frios conforme o compressor passa a impulsionar o refrigerador; como tal, o refrigerador demora mais para alterar o estado (vaporizar), e a vaporização é o mecanismo principal de remoção de calor - não simplesmente o aquecimento da temperatura sensível do refrigerador. Quanto mais quente a serpentina, dentro dos limites criados pelo RU, maior a alteração de estado de massa, com os efeitos relacionados de densidade do refrigerador via as temperaturas menores médias da serpentina. E devido ao RU desativar somente o compressor, deixando o equipamento auxiliar (sopradores e ventoinhas) operando normalmente, durante o período desligado benéfico, o calor da sala continua a carregar a serpentina.
[00061] Esses fenômenos também são claramente visíveis na termografia infravermelha de evaporadores de VCCR com e sem o dispositivo aperfeiçoado. A ação da otimização de compressor permite que a superfície mais linear da serpentina de compressor seja encaixada para transferir calor latente de vaporização.
[00062] Um grande benefício adicional do RU para operações de VCCR é a redução no congelamento da serpentina, um decremento principal para eficiência de energia de sistema. Durante um estudo empírico extensivo, os espirais de evaporador do refrigerador foram observados quando passam a congelar após a partida, e no processo acumula uma barreira de isolamento entre o gás de -40°C (-40°F) abaixo e ar de 26,7°C (80°F) (o ar externo não vê -40°C (-40°F), porém, ao invés disso, temperatura de gelo de 0°C (32°F)). Uma serpentina congelado omite um tremendo delta-T de resfriamento e a taxa de resfriamento diretamente proporcional a delta-T. Esse é o motivo pelo qual as abordagens de aquecimento parasítico (aquecimento de resistência elétrica, ou contorno de gás quente) são tipicamente usadas em quase toda a refrigeração, e em muitos do equipamento de ar condicionado.
[00063] A tecnologia existente para melhorar a eficiência energética dos ciclos de compressão de vapor de modo geral enfocou no controle, e particularmente feedback, deficiências - para trabalhar nas defasagens de tempo de medição, defasagens de tempo de controlador, e adicionar mais entradas. O dispositivo descrito, por comparação, enfoca na termodinâmica inerente do ciclo de transferência de calor - enquanto o loop de feedback (controles termostáticos) permanece conforme está, no controle. E é realizado de um modo a usar princípios de rede de controle digital assíncrono, que também torna a tecnologia da presente invenção excelente como uma abordagem de resposta de demanda de baixo custo, facilmente organizável de “grade inteligente”.
[00064] O mecanismo do mecanismo de operação do dispositivo para entregar a funcionalidade de Resposta de Demanda, Resposta de Demanda Automatizada e Redução de Carga
[00065] Nos Estados Unidos e outras nações desenvolvidas - e ainda mais nas economias rapidamente em desenvolvimento do mundo - um impulsionador principal das vendas de HVAC é o aceite crescente de ar condicionado, por décadas considerado um quase luxo em partes regulares do mundo desenvolvido, como uma necessidade da vida diária. Naturalmente, junto com os fatores econômicos, as regiões de clima mais quente exibem essa tendência mais fortemente.
[00066] Essa mudança no aceite de mercado teve um forte efeito sobre as redes elétricas necessárias para fornecer toda essa nova carga de resfriamento. O problema é exacerbado pelo fato de que, naturalmente, as cargas de ar condicionado em uma região podem tender a ter pico todas ao mesmo tempo, normalmente durante a tarde, quando os edifícios com ar condicionado têm energia absorvida do sol e ar adjacente durante a manhã. Em dias muito quentes, particularmente nas regiões sem instalações adequadas de geração de energia ou, alternativamente, capacidade de transmissão para trazer energia de fora da região, essa carga de pico de HVAC pode levar às emergências de grade, quedas de energia e apagões contínuos que produzem interrupção pessoal e econômica considerável.
[00067] Como uma indicação do desafio, os dados de uma operadora de grade elétrica da Nova Inglaterra, ISO Nova Inglaterra, para os anos de 2004-2005 demostraram o pico mais alto na demanda total na grade da Nova Inglaterra ocorreu, conforme seria esperado, em julho. O que é interessante é que, embora a demanda média a cada ano de 2004-5 tenha aumentado 2%, a demanda de pico - que deve ser respondida por geração regional ou energia importada - aumentou 11 % com base em cada ano. E de acordo com ISO Nova Inglaterra, a maioria dessa nova demanda de pico foi para ar condicionado. O que é certo na Nova Inglaterra também está ocorrendo na Califórnia e no restante dos EUA, na Europa, Índia, China e em qualquer local no mundo, e essa demanda de pico é frequentemente respondida pela geração de fontes de energia mais dispendiosas (e no mundo em desenvolvimento, frequentemente a mais suja, como óleo e diesel). Os dados de CEC mostram claramente que as emissões de carbono no pico são superiores às daquelas fora do pico, com base em toneladas/MWh.
[00068] As utilidades e operadoras de grade estão buscando um número de estratégias com relação à demanda de pico de A/C. Na Resposta de Demanda, ou redução voluntária, programas, os proprietários de instalação registram seus edifícios para serem solicitados, sob as determinadas condições, se a rede elétrica local estiver sendo sobrecarregada em um dia quente de verão. Em uma emergência declarada pela operadora de grade elétrica regional, manualmente ou através de controles operacionais remotos especializados, uma parte da iluminação de instalação inscrita e equipamento A/C pode ser desligada ou reduzida na carga, reduzindo a carga elétrica na grade. O proprietário da instalação é normalmente pago em alguma combinação de taxas elétricas reduzidas, “pagamentos de reserva”, e pagamentos adicionais se realmente solicitados para reduzir a carga. Nos EUA, um evento real de redução pode ocorrer de algum modo, ou diversas vezes em um verão, dependendo da grade local, seu equilíbrio de fornecimento/demanda, e o clima. O período real de redução é normalmente somente limitado a 4-6 horas na tarde do dia de evento. Entretanto, atualmente DR como um mitigador ainda é obstruído por obstáculos de agregação, ignorância de mercado, dificuldades e custo na organização de tecnologia, exigências de M&V e outros fatores. A referência à Resposta de Demanda automática como a meta final, com o dispositivo conforme sendo capaz de vincular muito equipamento de HVAC para a posição de “reserva giratória”. O ideal de “grade inteligente” é um sistema básico totalmente automatizado ascendente onde os edifícios realizam o derramamento de carga.
[00069] Conforme coberto na patente ‘139 de Budney, o dispositivo como um RU ou uma realização algorítmica pode permitir o balanceamento com base em frequência de linha elétrica nos ciclos de operação de compressor entre unidades separadas de HVACR.
[00070] Conforme também coberto na patente ‘139 de Budney, o RU pode, com base ativa e/ou passiva, muito flexivelmente ESTENDER-DESLIGAR unidades de compressor de condicionamento de ar e refrigeração, com base em alterações na frequência de linha elétrica monitorada. Isto é, o RU também pode entregar uma funcionalidade de Resposta de Demanda altamente granular para “regular” A/C durante os períodos de pico, de um modo muito superior às tecnologias de “extrator de plugue” na técnica atual. O sinal para uma ação ativa de DR poderia ser transmitido em qualquer número de modos, por exemplo, a partir de utilidade via um sinal do medidor, um via um agregador de DR, via um sinal enviado via EMS, link de Internet ou rede sem fio ou de celular.
[00071] Desse modo, o equipamento de HVACR equipado por RU poderia ser parte de um programa de derramamento de carga muito flexível, baixo custo e facilmente organizável em que, por exemplo:
[00072] 59.X Hz: Grupo de carga “Comercial A” entra em modo de ESTENDER-DESLIGADO (“Comercial A” poderia ser, digamos, grandes cargas de refrigeração e A/C comercial com alguma capacidade em excesso, ou em áreas não críticas)
[00073] 59.Y Hz: Grupo de carga “Comercial B” entra em modo ESTENDER-DESLIGADO
[00074] O dispositivo, incorporado como um acionador de RU ou como parte de um sistema, também pode entregar a funcionalidade aprimorada de Resposta de Demanda de “Nível 2” e “Nível 3”, mais a funcionalidade de Resposta de Demanda Automática. Ele faz isso através da capacidade de entrar em uma operação de compressor continuamente variável de ESTENDER- DESLIGADO em uma variedade de condições automáticas e monitoradas.A funcionalidade de Resposta de Demanda pode funcionar conforme segue:- a)Nível 2: No recebimento do sinal, 1 compressor (de unidade de HVACR de compressor múltiplo) ESTENDER-DESLIGADO ocioso por até 6 horas b)Nível 3: (i) A unidade de RU pode ser instalada conforme normalmente está, com o sensor de temperatura de ESTENDER- OPERAR com fio no fluxo de ar de duto de ar de retorno relacionado com a finalidade de estender o tempo de execução de compressor estendido além dos ajustes básicos de OPERAR se as temperaturas de ar de retorno aumentarem acima de um ponto de acerto pré-determinado. O dispositivo pode ser configurado com uma fase 1 atual de monitoramento de CT da extração de corrente de unidade de HACR, e a temperatura de duto de ar de retorno de monitoramento de sonda de temperatura de ESTENDER- OPERAR, (ii) Durante a operação normal de Unidade de DR, a unidade de RU pode entregar as melhorias de eficiência de compressor resultando nas reduções de demanda média na ordem de 10%-20%. (iii) Mediante uma série de sinais a partir da rede de coordenação de DR: 1)as Unidades de DR podem primeiramente entrar em uma sequência breve de “pré-resfriamento”, para reduzir as temperaturas de espaço controlado de Unidades de DR em -14,22 16,7°C (1-2°F), então - 2)pode mudar para uma sequência de “DR”, usando o recurso de ESTENDER-DESLIGADO da unidade de RU, para desenergizar o compressor de Unidades de DR por intervalos suficientes para atingir a redução exigida de kW de média de alvo de 30%- 40%, sujeito a - 3)proteção de conforto do ocupante fornecida pelo sensor de ESTENDER-OPERAR na unidade de RU, que pode estender o tempo de execução de compressor da Unidade de DR se as temperaturas atingirem a banda acima mencionada de 26,7-27,7°C (80-82°F) no duto de ar de retorno. 4)Além de entregar os sinais apropriados, a Unidade em cada unidade de HVACR pode entregar a corrente de linha, temperatura de duto de ar de retorno e dados de status sobre quaisquer intervalos de pesquisa são desejados. (iv) Sequência alternativa de Nível 3: A)RU pode incorporar como opções: um medidor elétrico e um monitor de energia. B)RU pode ser responsivo à temperatura de ar de retorno, e pode decidir em não exercer o controle acima de determinado valor. C)O medidor elétrico pode registrar o uso de energia de três fases em uma unidade, e somente uma fase em outras D)O monitor de energia pode aceitar uma entrada de pulso a partir do medidor elétrico, e manter um registro perpétuo do uso elétrico E)Os dados de monitor de energia podem ser reportados para o gateway sem fio a cada 15 minutos F)RU pode registrar o tempo de operação para cada estágio de resfriamento e aquecimento em registros perpétuos G)RU também pode criar um diário do ar ambiente e temperatura do ar externo para manter um diário perpétuo de grau-dias (ou grau horas) que pode ser comparado aos tempos de execução para os fins de estimar as economias de energia. H)O periférico de RU também pode atuar como um roteador, ouvindo em todas as vezes. I)A Resposta de Demanda pode ser executada por esse sistema conforme segue: A1) O coordenador de rede pode emitir um comando de “Pré- resfriar” ou “Resposta de Demanda”, a2) RU pode ouvir o comando em quase tempo real, e pode responder ao alterar o ponto de acerto conforme programado, a3) Quando o monitor de Energia verifica, ele pode receber o comando de “pré-resfriar” ou “resposta de demanda”, e pode produzir: b1) Se o comando de “Pré-resfriar”, fechar relé como sinal para Controlador de Passo para “ESTENDER-OPERAR”, b2) Se o comando de “Resposta de Demanda”, fechar relé como sinal para Controlador de Passo para “Estender-Desligar”, a4) No início e final de cada um dos modos de “pré-resfriar” e “resposta de demanda”, RU e monitor de energia podem enviar seus valores de registro, de modo que o computador central possa registrar os valores durante esses períodos críticos separadamente do uso de registro geral sobre os períodos estendidos de tempo.
[00075] Na Redução de Demanda e alocação: usando o sistema de gestão de energia descrito pela Patente dos Estados Unidos N° 7.177.728 para Gardner, o RU poderia ser usado como o acionador.
[00076] No início e final de cada um dos modos de “pré- resfriar” e “resposta de demanda”, RU e monitor de energia podem enviar seus valores de registro, de modo que o computador central possa registrar os valores durante esses períodos críticos separadamente do uso de registro geral sobre os períodos estendidos de tempo.
[00077] Mecanismo do mecanismo de operação do dispositivo nos ciclos de aquecimento disparado por combustível
[00078] Para circuitos de controle de queimador disparado por gás, óleo e propano, uma melhoria no mecanismo do mecanismo doscrito nas patentes mencionadas ‘139 e ‘260 de Budney, onde o mesmo RU acima descrito pode receber os sinais de feedback a partir de um sensor de temperatura ou pressão, ou outra fonte, para otimizar o tempo de execução de queimador no equipamento de resfriamento e refrigeração.
[00079] Nos pedidos de aquecimento, o dispositivo pode essencialmente mudar um queimador menos eficiente em um sistema mais moderno e eficiente “disparado por intervalo”. Os queimadores de “eficiência padrão” podem disparar por períodos estendidos para atingir temperaturas superiores, por períodos mais longos, do que necessários para atender os pontos de acerto de termostato. Os fornos de gás natural e óleo podem aquecer o pleno para atingir as temperaturas de 426,67°C+ (800°F+), esvaziando muito do calor, enquanto o termostato está satisfeito em temperaturas de ar muito inferiores de talvez 21,11°C (70°F), ou temperaturas de água de 71,11°C (160°F).
[00080] Por disparo por intervalo, como a portabilidade mais discreta de combustível em uma câmara de combustão por tempo de unidade, melhorias significativas na eficiência de transferência de calor podem ser feitas em 90% do equipamento de aquecimento que é “eficiência padrão” (como com as arquiteturas de queimador que convertem aproximadamente 80% da energia química do combustível para calor útil). O dispositivo assim produz melhorias na utilização de combustível da câmara de combustão e transferência de calor, dentro dos limites da arquitetura existente de controle e com preservação de todos os mecanismos de segurança, partida e fechamento. Da mesma forma que para pedidos de resfriamento, a programação de sequência de disparo pode seguir todas as diretrizes apropriadas de OEM de caldeira para ciclos por hora, tempos mínimos de ciclo e outros fatores.
[00081] O efeito do dispositivo serve para reduzir o calor gasto no disparo do queimador, que de outro modo sobe a pilha, enquanto também mantém as condições de empilhamento de modo que a condensação e outros fatores são evitados. As figuras 4A e 4B mostram o efeito do dispositivo em um aquecedor de água quente doméstico disparado por gás comercial de luz com base em teste de laboratório. O diário de dados mostra a temperatura de escape de tubo de caldeira como um proxy para tempo de disparo de queimador e também temperatura de câmara de combustão, durante os períodos de dia e tempo com separação de uma semana (Quintas-feiras, 12h00-14h30). O gráfico na figura 4A mostra os tempos de disparo de caldeira 5 vezes na série “fora de linha”, versus o mesmo número exato (5), através de intervalos mais curtos de disparo na série em linha mostrada na figura 4B, e com utilização de combustível mais eficiente (calor transferido para água quente), mostrada por tempos “desligados” mais longos - tudo enquanto ainda sob o controle do termostato.
Recursos adicionais da presente invenção
[00082] O dispositivo pode estar “à prova de falha” em uma falha diagnosticada de qualquer: a) dispositivo de monitoramento de taxa de fluxo de massa; b) EPROM; c) DRC ou DRT; ou d) falha de outro componente de software ou hardware.
[00083] “À prova de falha”, se quaisquer dos seguintes eventos ocorrerem, o equipamento associado de HVACR pode retornar a operar normalmente, exceto se programado de outro modo .
[00084] O dispositivo também pode auxiliar o equipamento associado de HVACR para “reiniciar de modo seguro”, mediante perda de energia ou em tipos selecionados de transiente de energia, de tal forma para fornecer o “endurecimento” da grade para tais eventos de congestão e relacionados à demanda. Isso pode ser um recurso de unidade de base além de todos os outros recursos de “grade inteligente” (Comportamento automático sobre interrupção de energia).
[00085] O dispositivo, na realização de RU, pode ter indicações visíveis locais de “desligado”/“ligado” e status de trabalho.
[00086] Na realização de RU, 1 RU pode ser capaz de manusear até 3 compressores, como para um equipamento de VCCR de compressor múltiplo gradual.
[00087] O dispositivo pode ser capaz (via MODBUS, BACnet e possivelmente outros protocolos EMS/BMS) a ser remotamente reiniciável e operável.Através de uma corrente acoplável e transdutores de voltagem, ou outros meios de monitorar as extrações de energia de linha, existe a possibilidade de monitorar o consumo de energia da unidade associada de HVACR.Entradas e saídas fáceis.
[00088] Na realização de RU, a unidade pode ser facilmente definida manualmente.
[00089] O dispositivo reduz a confiança nos sensores térmicos como uma fonte de feedback na eficiência de energia. Isso é um elemento novo e positivo, de modo que os sensores térmicos são conhecidos para tornarem-se menos sensíveis e precisam ser novamente calibrados com o tempo.
[00090] A presente invenção inclui os seguintes aspectos/realizações/recursos em qualquer ordem e/ou em qualquer combinação: 1. A presente invenção refere-se a um mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico para automaticamente controlar e gerenciar a demanda de carga e operação do equipamento de consumo de energia energizado ao alterar a corrente de energia elétrica, que contém: a)um comutador controlador conectado em série com uma linha de sinal de controle que se conecta com um comutador de controle de unidade de carga que controla o fluxo de energia operativa para uma unidade de carga, e o comutador controlador capaz de abrir e fechar a linha de sinal de controle; b)um contador digital de reciclagem compreendendo um contador para gerar uma contagem de oscilações de um sinal de controle oscilante na linha de sinal de controle, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; c)um temporizador digital para fornecer um índice de entrada de tempo real, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; d)um módulo de memorização para análise das informações de entrada e derivação de algoritmos para otimização melhorada de uso de energia e/ou demanda da unidade de carga, compreendendo pelo menos um dos valores iniciais padrão e uma tabela de consulta, que é capaz de garantir que uma unidade de carga opere em não mais do que um número memorizado de ciclos por hora de operação sob a carga termostática; e)um dispositivo de condicionamento externo capaz de comunicar-se com pelo menos um sensor para monitorar pelo menos um valor físico relacionado a um ciclo de unidade de carga da unidade de carga e/ou temperatura de um espaço; f)um dispositivo de sinal de controle de seleção capaz de selecionar um valor mais alto ou mais baixo a partir dos sinais de entrada obtidos de dois ou mais de b), c), d) e e) e produzir um sinal selecionado como um sinal de controle selecionado ao comutador controlador, em que os sinais de feedback a partir da unidade de carga são processáveis pelo mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico a serem usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou ajustes padrão para otimizar a operação de unidade de carga (tempo de execução). 2)O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que a unidade de carga compreende um compressor de unidade de resfriamento/refrigeração de compressão de vapor (VCCR) executado sob o sinal de controle selecionado, em que o sinal de controle selecionado é derivado a partir do mais curto de: 1) um intervalo decorrido de tempo, conforme definido pelo contador digital de reciclagem ou através do temporizador de reciclagem que inicia uma contagem quando o compressor no ciclo de compressão de vapor inicia; 3)uma diminuição monitorada na taxa de fluxo de massa refrigeradora ou um variável de proxy para a taxa de fluxo de massa refrigeradora, através de uma serpentina de evaporador, a partir de um nível inicial para uma fração pré-fixada, memorizada ou padrão de tal nível, ou para um nível relativo crítico obtido a partir da tabela de consulta; 4)uma alteração em um valor físico monitorado diferente do que em 2) no ciclo de unidade de VCCR; ou 5)recebimento de um sinal satisfeito por termostato de OEM a partir de um dispositivo de monitoramento termostático associado. 3.O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que os tempos de execução de unidade de carga são ainda selecionados contra um mecanismo do mecanismo do controle que garante que o compressor de VCCR opere em não mais do que um seguinte número de ciclos por hora de operação sob a carga termostática: i)um número pré-fixado, memorizado ou padrão, ou ii)um número obtido a partir da tabela de consulta. 4.O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, onde o compressor de VCCR ser operado em seguida sob os tempos de execução de unidade de carga, então a unidade de carga é desativada por um intervalo em que a duração do intervalo ocioso é determinada sob um sinal de controle selecionado, em que o sinal de intervalo ocioso é derivado a partir do mais longo do seguinte: a)um aumento na temperatura de liberação da serpentina de evaporador a partir de um nível inicial para um nível pré- fixado, memorizado ou padrão superior de modo fracionado, ou para um nível relativo crítico obtido a partir de uma tabela de consulta; b)um intervalo decorrido de tempo pré-definido, pré-derivado ou memorizado, conforme definido pelo contador digital de reciclagem ou através do temporizador de reciclagem que inicia sua contagem quando o compressor no ciclo de compressão de vapor para; c)uma alteração em outro valor físico monitorado no ciclo de unidade de VCCR; ou d)recebimento de um sinal de chamado de termostato de OEM a partir do dispositivo de monitoramento termostático associado. 5. O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que os tempos ociosos de unidade de carga são ainda selecionados contra um mecanismo do mecanismo do controle que garante que o compressor de VCCR opere em não mais do que uma quantidade seguinte de ciclos por hora de operação sob a carga termostática: i) um número pré-fixado, memorizado ou padrão, ou ii) um número obtido a partir da tabela de consulta. 6.O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que uma variedade de sinais comandados complementares ou outros sinais de sistema externo são usados para alterar os ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para entregar a funcionalidade de Resposta de Demanda e grade inteligente. 7.O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, sendo que o mecanismo é capaz de ser aplicado como um acionador para aumentar a utilidade de confiabilidade de uma alocação definida de energia elétrica de PV solar em uma instalação associada. 8.O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que uma ação de otimização fornecida usando o mecanismo em uma operação de compressor de VCCR e uma transferência de calor de evaporador também serve para reduzir ou eliminar o congelamento na serpentina, ao permitir a serpentina aquecer levemente entre o bombeamento do refrigerador acionado por compressor. 9.O mecanismo do mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que a proteção otimizada a partir de fluidização (passagem do refrigerador líquido no compressor) e também a partir do congelamento da serpentina é obtida usando o mecanismo que permite à carga do refrigerador ser aumentada em um VCCR, assim fornecendo mais massa térmica no sistema e assim mais capacidade de resfriamento para a mesma classificação elétrica. 10.O mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, sendo que o mecanismo é capaz de ser usado para avaliação de um efeito de ventoinhas de condensador em marcha lenta e outro equipamento auxiliar na operação de VCCR, e então para desativá-los, bem como em intervalos durante a operação de VCCR para permitir economias adicionais de energia, e também melhorar a transferência de calor ao permitir que pressões superiores do refrigerador sejam mantidas. 11.O mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que via um diferente mecanismo e ação termodinâmica, usando o mecanismo para aquecimento disparado por combustível, em que os sinais de feedback a partir de um dispositivo de monitoramento de temperatura ou pressão complementar são usáveis para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para otimizar a operação de queimador (tempo de execução) no equipamento de aquecimento disparado por combustível e também para assim melhorar a transferência de calor no espaço de combustão de queimador ao meio de aquecimento (ar ou água). 12.O mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que uma variedade de sinais comandados complementares ou outros sinais de sistema externo pode ser aplicada para alterar os ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para entregar a funcionalidade de Resposta de Demanda e outra funcionalidade. 13.O mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que o mecanismo é capaz de fornecer a proteção contra curta-ciclagem ao equipamento associado de compressor ou queimador. 14.O mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que os recursos de memorização da arquitetura de controle do mecanismo facilitam a instalação do mecanismo. 15.O mecanismo de controlador eletrônico de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que o mecanismo reduz a confiança nos sensores térmicos e sensores de umidade como uma fonte de feedback em um sistema de HYAC&R conforme comparado ao sistema de HVAC&R operando sem o mecanismo. 16.A presente invenção se refere a um sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração (HVAC&R) compreendendo uma unidade de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração e o mecanismo de controlador eletrônico da reivindicação 1 que intercepta um sinal de controle de termostato do sistema de HVAC&R para processar o comando interceptado de termostato para gerar um sinal de controle ajustado como um sinal de saída para uma unidade de carga do sistema de HVAC&R. 17.A presente invenção se refere a um sistema para controle automático de um sistema de HVAC&R, compreendendo: um termostato (ou outra fonte de sinal de controle); um mecanismo de controlador eletrônico, e ao menos uma das unidades de carga operativamente conectada a uma linha de abastecimento de energia, em que o mecanismo de controlador eletrônico é capaz de ser interposto em uma linha de sinal de controle entre uma fonte de sinal de controle e uma carga do equipamento a ser controlado, o mecanismo de controlador eletrônico compreendendo: a)um comutador controlador em série com uma linha de sinal de controle que se conecta a um comutador de controle de unidade de carga que controla o fluxo de energia operativa a uma unidade de carga, e o comutador controlador capaz de abrir e fechar a linha de sinal de controle; b)um contador digital de reciclagem compreendendo um contador para gerar uma contagem de oscilações de um sinal de controle oscilante na linha de sinal de controle, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; c)um temporizador digital para fornecer um índice de entrada de tempo real, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; d)um módulo de memorização para análise de informações de entrada e derivação de algoritmos para otimização melhorada de uso de energia e/ou demanda da unidade de carga, compreendendo pelo menos um dos valores iniciais padrão e uma tabela de consulta, que é capaz de garantir que uma unidade de carga opere em não mais do que um número memorizado de ciclos por hora de operação sob a carga termostática; e)um dispositivo de condicionamento externo capaz de comunicar-se com pelo menos um sensor para monitorar pelo menos um valor físico relacionado a um ciclo de unidade de carga da unidade de carga e/ou temperatura de um espaço; f)um dispositivo de sinal de controle de seleção capaz de selecionar um valor mais alto ou mais baixo a partir dos sinais de entrada obtidos a partir de dois ou mais de b), c), d) e e) e produzir um sinal selecionado como um sinal de controle selecionado ao comutador controlador, em que os sinais de feedback a partir da unidade de carga são processáveis pelo mecanismo de controlador eletrônico a serem usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou ajustes padrão para otimizar a operação de unidade de carga (tempo de execução). 18.O sistema de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que o sistema de HVAC&R compreende um sistema de compressão de gás/ar comprimido (ex.: um sistema de VCCR). 19.A presente invenção se refere a um método para automaticamente controlar e gerenciar a utilização de energia e/ou demanda de carga e operação de pelo menos uma unidade de carga energizada por eletricidade em um sistema de HVAC&R, compreendendo as etapas de: eletricamente conectar um mecanismo de controlador eletrônico em uma linha de sinal de controle entre um termostato (ou outra fonte de sinal de controle) e uma carga do equipamento a ser controlado, em que o mecanismo de controlador eletrônico compreendendo a) um comutador controlador em série com uma linha de sinal de controle que conecta com um comutador de controle de unidade de carga que controla o fluxo de energia operativa a uma unidade de carga, e o comutador controlador capaz de abrir e fechar a linha de sinal de controle, b) um contador digital de reciclagem compreendendo um contador para gerar uma contagem de oscilações de um sinal de controle oscilante na linha de sinal de controle, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga, c) um temporizador digital para fornecer um índice de entrada de tempo real, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga, d) um módulo de memorização para análise de informações de entrada e derivação de algoritmos para otimização melhorada de uso de energia e/ou demanda da unidade de carga, compreendendo pelo menos um dos valores iniciais padrão e uma tabela de consulta, que é capaz de garantir que uma unidade de carga opere em não mais do que uma quantidade memorizada de ciclos por hora de operação sob a carga termostática, e) um dispositivo de condicionamento externo capaz de se comunicar com pelo menos um sensor para monitorar ao menos um valor físico relacionado a um ciclo de unidade de carga da unidade de carga e/ou temperatura de um espaço, f) um dispositivo de sinal de controle de seleção capaz de selecionar um valor mais alto ou mais baixo a partir dos sinais de entrada obtidos a partir de dois ou mais de b), c), d) e e) e produzir um sinal selecionado como um sinal de controle selecionado ao comutador controlador, em que os sinais de feedback a partir da unidade de carga são processáveis pelo mecanismo de controlador eletrônico a serem usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou ajustes padrão para otimizar a operação de unidade de carga (tempo de execução); interceptar pelo menos um comando de termostato a partir do termostato para resfriamento, refrigeração ou aquecimento no mecanismo de controlador eletrônico; processar o comando interceptado de termostato no mecanismo de controlador eletrônico para gerar um sinal de controle ajustado como um sinal de saída; e produzir o sinal de saída gerado pelo mecanismo de controlador eletrônico ao comutador controlador para controlar a operação da unidade de carga. 20.O método de qualquer realização/recurso/aspecto precedente ou seguinte, em que o sistema de HVAC&R compreende um sistema de compressão de gás/ar comprimido (p.ex., um sistema de VCCR).
[00091] A presente invenção pode incluir qualquer combinação desses diversos recursos ou realizações acima e/ou abaixo conforme estabelecido nas frases e/ou parágrafos.Qualquer combinação dos recursos revelados no presente é considerada parte da presente invenção e nenhuma limitação é pretendida com relação aos recursos combináveis.
[00092] O conteúdo total de todas as referências mencionadas nesta revelação é aqui incorporado em suas totalidades, por referência. Além disso, quando uma quantidade, concentração ou outro valor ou parâmetro é fornecido como uma variação, variação preferida ou uma lista de valores preferíveis superiores e valores preferíveis inferiores, isso deve ser entendido como especificamente revelando todas as variações formadas a partir de qualquer par de qualquer limite de variação superior ou valor preferido e qualquer limite de variação inferior ou valor preferido, independentemente de se as variações são separadamente reveladas. Quando uma variação de valores numéricos é aqui mencionada, exceto se de outro modo declarado, a variação é pretendida para incluir seus pontos finais, e todos os números inteiros e frações dentro da variação.Não é pretendido que o escopo da invenção seja limitado aos valores específicos mencionados ao definir umavariação.
[00093] Outras realizações da presente invenção serão aparentes para aqueles com habilidade na técnica a partir da consideração do presente relatório descritivo e prática da presente invenção aqui revelada. É pretendido que o presente relatório descritivo e exemplos sejam considerados como exemplares apenas com um escopo e espírito autênticos da invenção sendo indicados pelas seguintes reivindicações e seus equivalentes.

Claims (17)

1. Mecanismo de controlador eletrônico, para controlar e gerenciar automaticamente a demanda de carga e operação do equipamento de consumo de energia energizado ao alternar a corrente de energia elétrica, caracterizado pelo fato de compreender: a)um comutador controlador conectado em série com uma linha de sinal de controle que se conecta a um comutador de controle de unidade de carga que controla o fluxo de energia operativa a uma unidade de carga, e o comutador controlador capaz de abrir e fechar a linha de sinal de controle; b)um contador digital de reciclagem compreendendo um contador para gerar uma contagem de oscilações de um sinal de controle oscilante na linha de sinal de controle, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga, e produzir um sinal que é um sinal de entrada para um dispositivo de sinal de controle de seleção; c)um temporizador digital para fornecer um índice de entrada de tempo real, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga, e produzir um sinal que é um sinal de entrada para o dispositivo de sinal de controle de seleção; d)um módulo de memorização para análise de informações de entrada e derivação de algoritmos para otimização melhorada de uso de energia e/ou demanda da unidade de carga, compreendendo pelo menos um de entradas algorítmicas históricas relacionadas a melhoria da energia do equipamento para a unidade de carga, valores iniciais padrão e valores obtidos a partir de uma tabela de consulta, que é capaz de garantir que uma unidade de carga opere em não mais do que um número memorizado de ciclos por hora de operação sob a carga termostática, e produzir um sinal que é um sinal de entrada para o dispositivo de sinal de controle de seleção; e)um dispositivo de condicionamento externo capaz de se comunicar com pelo menos um sensor para detectar pelo menos um valor físico relacionado a um ciclo de unidade de carga da unidade de carga e/ou temperatura de um espaço, e produzir um sinal que é um sinal de entrada para o dispositivo de sinal de controle de seleção; f)o dispositivo de sinal de controle de seleção capaz de selecionar um valor mais alto ou mais baixo a partir dos sinais de entrada obtidos a partir de dois ou mais de b), c), d) e e) e produzir um sinal selecionado como um sinal de controle de seleção para o comutador controlador, sendo que os sinais de feedback a partir da unidade de carga são processáveis pelo mecanismo de controlador eletrônico para serem usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou ajustes padrão para otimizar o tempo de operação de unidade de carga; e sendo que pelo menos um de: (i) uma ação de otimização fornecida usando o mecanismo em uma operação de compressor (VCCR) resfriamento/refrigeração de compressão de vapor e na transferência de calor de evaporador também serve para reduzir ou eliminar o congelamento na serpentina, ao permitir que a serpentina aquecer levemente entre o bombeamento do refrigerador acionado por compressor, ou (ii) uma proteção otimizada a partir de fluidização compreendendo a passagem do refrigerador líquido no compressor e também a partir do congelamento na serpentina é obtida usando o mecanismo de controlador eletrônico que permite a carga do refrigerador ser aumentada em um VCCR, assim fornecendo mais massa térmica no sistema e mais capacidade de resfriamento para a mesma classificação elétrica.
2. Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a unidade de carga compreender um compressor da unidade de resfriamento/refrigeração de compressão de vapor (VCCR) operado sob o sinal de controle selecionado, sendo que o sinal de controle selecionado é derivado a partir do mais curto de: 1) um intervalo decorrido de tempo, conforme definido pelo contador digital de reciclagem ou via o temporizador de reciclagem que inicia uma contagem quando o compressor no ciclo de compressão de vapor inicia; 3)uma diminuição monitorada na taxa de fluxo de massa de refrigeração usando o monitoramento por um sensor ou uma variável de proxy para a taxa de fluxo de massa de refrigeração, através de uma serpentina de evaporador, a partir de um nível inicial para uma fração pré-fixada, memorizada ou padrão de tal nível, ou para um nível relativo crítico obtido a partir da tabela de consulta; 4)uma alteração em um valor físico monitorado diferente do que em 2) no ciclo de unidade de VCCR usando o monitoramento por um sensor diferente a partir do sensor em 2); ou 5)recebimento de um sinal satisfeito por termostato de OEM a partir de um dispositivo de monitoramento termostático associado.
3. Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de os tempos de execução de unidade de carga serem ainda selecionados contra um mecanismo do controle que garante que o compressor VCCR opere em não mais do que um seguinte número de ciclos por hora de operação sob a carga termostática: i) um número pré-fixado, memorizado ou padrão, ou ii) um número obtido a partir da tabela de consulta.
4. Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de após o compressor de VCCR ser operado sob os tempos de execução da unidade de carga, então a unidade de carga é desativada por um intervalo sendo que a duração do intervalo ocioso é determinada sob um sinal de controle selecionado, sendo que o sinal de intervalo ocioso é derivado a partir do mais longo do seguinte: a)um aumento na temperatura de liberação da serpentina do evaporador a partir de um nível inicial para um nível pré- fixado, memorizado ou padrão superior de modo fracionado, ou para um nível relativo crítico obtido a partir de uma tabela de consulta; b)um intervalo decorrido de tempo pré-definido, pré-derivado ou memorizado, conforme definido tanto pelo contador digital de reciclagem ou através do temporizador de reciclagem que inicia sua contagem quando o compressor no ciclo de compressão de vapor para; c)uma alteração em outro valor físico monitorado no ciclo de unidade de VCCR; ou d)recebimento de um sinal de chamada de termostato de OEM a partir do dispositivo associado de monitoramento termostático.
5. Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de os tempos ociosos da unidade de carga serem ainda selecionados contra um mecanismo do controle que garante que o compressor de VCCR opere em não mais do que um seguinte número de ciclos por hora de operação sob a carga termostática: i) uma quantidade pré-fixada, memorizada ou padrão, ou ii) uma quantidade obtida a partir da tabela de consulta.
6.Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma variedade de sinais comandados complementares ou outros sinais de sistema externo serem usados para alterar os ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para entregar a funcionalidade de Resposta de Demanda e grade inteligente.
7.Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo de controlador eletrônico ser capaz de ser aplicado como um acionador para aumentar a confiabilidade de uma alocação definida de energia elétrica de PV solar em uma instalação associada.
8.Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo ser capaz de ser usado para avaliação de um efeito de ventoinhas de condensador em marcha lenta e outro equipamento auxiliar na operação de VCCR, e, então para desativá-los, bem como em intervalos durante a operação de VCCR para permitir economias adicionais de energia, e também melhorar a transferência de calor ao permitir que pressões superiores do refrigerador sejam mantidas.
9.Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo de controlador eletrônico ser usando para o controle de aquecimento disparado por combustível, sendo que os sinais de feedback a partir de um dispositivo de monitoramento de temperatura ou pressão complementar são usáveis para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou padrão para otimizar a operação de queimador no equipamento de aquecimento disparado por combustível e também assim para melhorar a transferência de calor no espaço de combustão de queimador para um meio de aquecimento compreendendo ar ou água.
10. Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de uma variedade de sinais comandados complementares ou outros sinais de sistema externo podem ser aplicados para alterar os ajustes pré- fixados, memorizados ou padrão para entregar a Resposta de Demanda e outra funcionalidade.
11.Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo de controlador eletrônico ser capaz de fornecer a proteção contra curta-ciclagem ao equipamento associado de compressor ou queimador.
12.Mecanismo de controlador eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo de controlador eletrônico reduzir a confiança nos sensores térmicos e sensores de umidade como uma fonte de feedback em um sistema de aquecimento, ventilação, condicionamento de ar e/ou refrigeração (HVAC&R) conforme comparado ao sistema de HVAC&R operando sem o mecanismo de controlador eletrônico.
13.Sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração, compreendendo uma unidade de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração e o mecanismo do controlador eletrônico, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de interceptar um sinal de controle de termostato do sistema de HVAC&R para processar o comando interceptado de termostato para gerar um sinal de controle ajustado como um sinal de saída para uma unidade de carga do sistema de HVAC&R.
14.Sistema para controle automático de um sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração, caracterizado pelo fato de compreender: -um termostato; -um mecanismo do controlador eletrônico, conforme definido na reivindicação 1, e -pelo menos uma das unidades de carga operativamente conectada a uma linha de abastecimento de energia, sendo que o mecanismo de controlador eletrônico é capaz de ser interposto em uma linha de sinal de controle entre uma fonte de sinal de controle e uma carga da pelo menos uma unidade de controle a ser controlada. a)um comutador controlador em série com uma linha de sinal de controle que se conecta com um comutador de controle de unidade de carga que controla o fluxo de energia operativa para uma unidade de carga, e o comutador controlador capaz de abrir e fechar a linha de sinal de controle; b)um contador digital de reciclagem compreendendo um contador para gerar uma contagem de oscilações de um sinal de controle oscilante na linha de sinal de controle, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; c)um temporizador digital para fornecer um índice de entrada de tempo real, e capaz de definir um intervalo percorrido de tempo de execução e um intervalo percorrido de tempo ocioso para a unidade de carga; d)um módulo de memorização para análise de informações de entrada e derivação de algoritmos para otimização do uso de energia e/ou demanda da unidade de carga, em que pelo menos um dos valores iniciais padrão e uma tabela de consulta, que é capaz de garantir que uma unidade de carga opere em não mais do que um número memorizado de ciclos por hora de operação sob a carga termostática; e)um dispositivo de condicionamento externo capaz de se comunicar com pelo menos um sensor para monitorar pelo menos um valor físico relacionado a um ciclo de unidade de carga da unidade de carga e/ou temperatura de um espaço; f)um dispositivo de sinal de controle de seleção capaz de selecionar um valor mais alto ou mais baixo a partir dos sinais de entrada obtidos a partir de dois ou mais de b), c), d) e e) e produzir um sinal selecionado como um sinal de controle selecionado ao comutador controlador, sendo que os sinais de feedback a partir da unidade de carga são processáveis pelo mecanismo de controlador eletrônico a serem usados para complementar os ajustes pré-fixados, memorizados ou ajustes padrão para otimizar a operação de unidade de carga.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o sistema de HVAC&R compreender um sistema de compressão de gás/ar comprimido.
16. Método, para automaticamente controlar e gerenciar a utilização de energia ou demanda de carga e operação de pelo menos uma unidade de carga energizada por eletricidade em um sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração, caracterizado pelo fato de compreendendo as etapas de: -conectar eletricamente o mecanismo de controlador eletrônico, conforme definido na reivindicação 1, em uma linha de sinal de controle entre um termostato e uma carga do equipamento a ser controlado, -interceptar pelo menos um comando de termostato a partir do termostato para resfriamento, refrigeração ou aquecimento no mecanismo de controlador eletrônico; -processar o comando interceptado de termostato no mecanismo de controlador eletrônico para gerar um sinal de controle ajustado como um sinal de saída; e -produzir o sinal de saída gerado pelo mecanismo de controlador eletrônico ao comutador controlador para controlar a operação da unidade de carga.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o sistema de HVAC&R compreender um sistema de compressão de gás.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10001790B2 (en) * 2013-02-26 2018-06-19 Honeywell International Inc. Security system with integrated HVAC control
BR112015023182B1 (pt) 2013-03-15 2022-03-29 Pacecontrols Llc Dispositivo controlador eletrônico, sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração, sistema para controle automático de um sistema de aquecimento, ventilação, ar condicionado ou refrigeração e método
US9851727B2 (en) 2015-05-28 2017-12-26 Carrier Corporation Coordinated control of HVAC system using aggregated system demand
US10151506B2 (en) 2015-07-02 2018-12-11 Pacecontrols, Llc Method, controllers, and systems for energy control and savings estimation of duty cycled HVAC and R equipment
CN105318499B (zh) * 2015-09-30 2018-06-01 广东美的制冷设备有限公司 用户行为自学习空调系统及其控制方法
US10353360B2 (en) 2015-10-19 2019-07-16 Ademco Inc. Method of smart scene management using big data pattern analysis
US11029051B2 (en) * 2016-06-15 2021-06-08 Aeris Environmental Ltd Single module optimizing controller capable of operating one of a plurality of different types of HVACR systems
US10088192B2 (en) * 2016-10-06 2018-10-02 Google Llc Thermostat algorithms and architecture for efficient operation at low temperatures
US10802512B2 (en) * 2017-05-01 2020-10-13 Johnson Controls Technology Company HVAC device controller with integrated refrigeration controller interface
CN107388511A (zh) * 2017-08-31 2017-11-24 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其能效计算方法
CN107388510A (zh) * 2017-08-31 2017-11-24 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其能效计算方法
CN107314516A (zh) * 2017-08-31 2017-11-03 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其能效计算方法
CN107388514A (zh) * 2017-08-31 2017-11-24 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其能效计算方法
CN107328036A (zh) * 2017-08-31 2017-11-07 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其能效计算方法
KR102005269B1 (ko) * 2017-11-20 2019-07-31 한국에너지기술연구원 자율형 커뮤니티 에너지 관리 시스템 및 방법
US11525593B2 (en) 2019-03-27 2022-12-13 Trane International Inc. Prioritizing efficient operation over satisfying an operational demand
CN111829146B (zh) * 2020-06-11 2022-04-05 华帝股份有限公司 一种厨房空调的控制方法
US20220082284A1 (en) * 2020-07-14 2022-03-17 Venthalpy, Llc Systems and methods for measuring efficiencies of hvacr systems
CN112611119A (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 青岛海信日立空调系统有限公司 一种冷水机组和控制方法
US20240022448A1 (en) * 2022-07-14 2024-01-18 Sony Group Corporation Energy efficient method for home networking

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2725549A (en) * 1954-05-25 1955-11-29 Westinghouse Electric Corp Circuit means for selecting the highest or lowest of a plurality of signals
US4889280A (en) * 1989-02-24 1989-12-26 Gas Research Institute Temperature and humidity auctioneering control
JPH085124A (ja) * 1994-06-16 1996-01-12 Hitachi Ltd 太陽電池を備えたルームエアコンシステム
US6209338B1 (en) * 1998-07-15 2001-04-03 William Bradford Thatcher, Jr. Systems and methods for controlling refrigerant charge
US7765826B2 (en) * 2006-08-01 2010-08-03 Honeywell International Inc. Selective autodiscovery system
JP4835603B2 (ja) * 2008-02-14 2011-12-14 三菱電機株式会社 空気調和装置、空気調和装置の安全管理方法
EP2502121B1 (en) * 2009-11-18 2018-12-26 Pacecontrols, LLC Controller for automatic control and optimization of duty cycled hvac&r equipment, and systems and methods using same
US20120273581A1 (en) * 2009-11-18 2012-11-01 Kolk Richard A Controller For Automatic Control And Optimization Of Duty Cycled HVAC&R Equipment, And Systems And Methods Using Same
JP5404556B2 (ja) * 2010-08-09 2014-02-05 三菱電機株式会社 空気調和機の制御装置および冷凍装置の制御装置
JP5691655B2 (ja) * 2011-03-03 2015-04-01 富士電機株式会社 空調システム、その制御装置
GB201208519D0 (en) * 2012-05-15 2012-06-27 Passivsystems Ltd Predictive temperature management system controller

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Publication number Publication date
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