BR112019011335B1

BR112019011335B1 - Método para capturar e mapear dados de desempenho de equipamentos e sistema de parametrização para capturar e mapear dados de desempenho de equipamentos

Info

Publication number: BR112019011335B1
Application number: BR112019011335-5A
Authority: BR
Inventors: Olatunji ASIWAJU; Peter Thomsen
Original assignee: S.A. Armstrong Limited
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2022-12-13
Also published as: CN110036418B; WO2018098554A9; CN110036418A; EP3549111B1; US20230070460A1; BR112019011335A2; US20200326089A1; US11920811B2; CN113269905B; US20240167712A1; CA3020762C; EP3549111A1; CA3020762A1; WO2018098554A1; US11543145B2; EP3549111A4; CN113269905A

Abstract

Mapeamento do desempenho de parâmetros de desempenho de equipamentos por captura, mapeamento e/ou estruturação de dados de desempenho de equipamentos de um dispositivo para instalação em um sistema. Isso inclui gerar mapas de desempenho que descrevam o comportamento esperado dos parâmetros de desempenho de recursos do equipamento com base em um conjunto de parâmetros operacionais que capturam as condições de operação. Cada parâmetro de desempenho no mapa é representativo de um ponto operacional de condições operacionais específicas tomadas em um determinado ponto no tempo. Em um exemplo, um parâmetro de desempenho pode ser definido por um conjunto individualizado de coeficientes de parâmetros que, por sua vez, são dependentes de condições operacionais instantâneas. Com os mapas de desempenho determinados individualmente para dispositivos como parte do sistema, e armazenados junto com o tempo de testes, podem ser realizadas atividades como comissionamento contínuo, monitoramento e verificação, manutenção preventiva, detecção de falhas e diagnósticos, bem como análise comparativa de desempenho de energia e monitoramento de longo prazo.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001]. A presente invenção refere-se a formas de realização exemplificativas referem-se geralmente a equipamentos e sistemas de processo, tais como Sistemas de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (HVAC).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002]. Sistemas de Ventilação e Ar-Condicionado de Aquecimento (HVAC) Predial podem conter estações centrais de água gelada que são projetadas para fornecer água fria a unidades de ar condicionado para reduzir a temperatura do ar que sai do espaço condicionado antes de ser reciclado de volta para o espaço condicionado.

[003]. As estações de água resfriada podem incluir equipamentos mecânicos ativos e passivos que trabalham em conjunto para reduzir a temperatura da água de retorno quente antes de fornecê-la ao circuito de distribuição.

[004]. As estações de água resfriada podem ter múltiplos dispositivos e partes, que são responsáveis por determinadas funções e trabalham juntos para alcançar uma função em comum, tal como o resfriamento de um espaço desejado. Como alguns ou todos esses componentes podem estar interrelacionados, pode ser difícil identificar uma fonte específica de qualquer mau funcionamento ou depreciação quando a estação estiver em operação.

[005]. Outras dificuldades com os sistemas existentes podem ser encontradas, tendo em vista a Descrição Detalhada das Formas de Realização, aqui abaixo.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[006]. O mapeamento de desempenho dos parâmetros de desempenho do equipamento é realizado através da geração de mapas de desempenho que descrevem o comportamento esperado dos parâmetros de desempenho do recurso do equipamento com base em um conjunto de parâmetros que capturam as condições de operação. Um parâmetro de desempenho pode ser definido por um conjunto individualizado de coeficientes de parâmetros que, por sua vez, dependem de condições operacionais instantâneas.

[007]. Com os mapas de desempenho definidos seguindo o processo de fabricação e antes do envio, atividades pós-instalação, tais como contínuo comissionamento, monitoramento e verificação, manutenção preventiva, detecção e diagnóstico de falhas, bem como desempenho de energia ou desempenho de consumo de fluido, análise comparativa e monitoramento a longo prazo podem começar a graus mais altos de precisão do que os processos atuais; e podem realizar avaliações mais informativas sobre o ciclo de vida do equipamento.

[008]. Uma forma de realização exemplificativa consiste em um método para capturar e mapear dados de desempenho de equipamentos de um dispositivo para instalação em um sistema, com o método incluindo: a determinação, em relação a testes realizados no dispositivo, de valores de modelo de um parâmetro de desempenho do dispositivo em uma faixa operacional de pelo menos dois parâmetros operacionais que afetam o parâmetro de desempenho, em que cada valor de modelo é representativo de um ponto de operação dos pelo menos dois parâmetros de operação; o armazenamento na memória dos valores do modelo determinado do parâmetro de desempenho, juntamente com um tempo da referida determinação; e comparação, quando o dispositivo é instalado no sistema, de propriedades numéricas detectadas do parâmetro de desempenho do dispositivo, com respeito aos pelo menos dois parâmetros operacionais, com os valores do modelo determinado armazenado do parâmetro de desempenho.

[009]. Outra forma de realização exemplificativa consiste em um sistema de parametrização para capturar e mapear dados de desempenho de equipamentos, com o sistema de parametrização incluindo: um dispositivo para instalação em um sistema, memória e pelo menos um controlador. O controlador mínimo exigido é configurado para: determinar, em relação a testes realizados no dispositivo, os valores de modelo de um parâmetro de desempenho do dispositivo em uma faixa operacional de pelo menos dois parâmetros operacionais que afetam o parâmetro de desempenho, em que cada valor de modelo é representativo de um ponto operacional de pelo menos dois parâmetros operacionais, armazenar na memória os valores do modelo determinado do parâmetro de desempenho juntamente com um tempo da referida determinação, e comparar, quando o dispositivo é instalado no sistema, propriedades numéricas detectadas do dispositivo, em relação aos pelo menos dois parâmetros operacionais, com os valores do modelo determinado armazenado do parâmetro de desempenho.

[0010]. O sistema de parametrização pode ser usado para auditoria, levantamento topográfico e/ou aquisição de parâmetros de dispositivos individuais a serem instalados no sistema.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011]. Será feita referência agora, a título de exemplo, aos desenhos anexos que exibem formas de realização exemplificativas do presente pedido, e em que:

[0012]. A Figura 1A ilustra uma representação gráfica de uma estação de água resfriada que fornece água fria a um edifício, à qual podem ser aplicadas formas de realização.

[0013]. A Figura 1B ilustra outra representação gráfica de aspectos da estação de água resfriada exibida na Figura 1A.

[0014]. A Figura 2 ilustra um diagrama de fluxo de um método para capturar, mapear e/ou estruturar dados de desempenho de equipamento de um dispositivo para instalação em um sistema, de acordo com uma forma de realização exemplificativa.

[0015]. Números de referência semelhantes podem ter sido utilizados em diferentes figuras para denotar componentes semelhantes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE EXEMPLOS DE FORMAS DE REALIZAÇÃO

[0016]. Pelo menos algumas formas de realização exemplificativas referem-se geralmente a sistemas que compreendem equipamento mecânico que pode ou não exigir energia elétrica para funcionar. Onde aplicável, conforme aqui referenciado, o equipamento mecânico ativo pode descrever equipamentos mecânicos que exigem energia elétrica para funcionar. Da mesma forma, equipamentos mecânicos passivos podem descrever equipamentos mecânicos que não necessitam de energia elétrica para operar.

[0017]. Pelo menos algumas formas de realização exemplificativas referem-se a processos, equipamentos e sistemas de processo no sentido industrial, significando um processo que produz produto(s) (ex. água quente, ar) utilizando suprimentos (ex. água fria, combustível, ar, etc.).

[0018]. Uma forma de realização exemplificativa consiste em um método para capturar e mapear dados de desempenho de equipamentos de um dispositivo para instalação em um sistema, com o método incluindo: a determinação, em relação a testes realizados no dispositivo, de valores de modelo de um parâmetro de desempenho do dispositivo em uma faixa operacional de pelo menos dois parâmetros operacionais que afetam o parâmetro de desempenho, em que cada valor de modelo é representativo de um ponto de operação dos pelo menos dois parâmetros de operação; o armazenamento na memória dos valores do modelo determinado do parâmetro de desempenho, juntamente com um tempo da referida determinação; e comparação, quando o dispositivo é instalado no sistema, de propriedades numéricas detectadas do parâmetro de desempenho do dispositivo, com respeito aos pelo menos dois parâmetros operacionais, com os valores do modelo determinado armazenado do parâmetro de desempenho.

[0019]. Outra forma de realização exemplificativa consiste em um sistema de parametrização para capturar e mapear dados de desempenho de equipamentos, incluindo: um dispositivo para instalação em um sistema, memória e pelo menos um controlador. O controlador mínimo exigido é configurado para: determinar, em relação a testes realizados no dispositivo, os valores de modelo de um parâmetro de desempenho do dispositivo em uma faixa operacional de pelo menos dois parâmetros operacionais que afetam o parâmetro de desempenho, em que cada valor de modelo é representativo de um ponto operacional de pelo menos dois parâmetros operacionais, armazenar na memória os valores do modelo determinado do parâmetro de desempenho juntamente com um tempo da referida determinação, e comparar, quando o dispositivo é instalado no sistema, propriedades numéricas detectadas do dispositivo, em relação aos pelo menos dois parâmetros operacionais, com os valores do modelo determinado armazenado do parâmetro de desempenho.

[0020]. A Figura 1A ilustra um exemplo de tal configuração de um sistema HVAC, tal como uma estação de água resfriada 100, de acordo com uma forma de realização exemplificativa. Conforme exibido na Figura 1A, a estação de água resfriada 100 pode incluir, por exemplo: uma bomba de água gelada 102, um resfriador 120, uma bomba de água do condensador 122 e duas torres de resfriamento 124. Em uma forma de realização exemplificativa, podem existir mais ou menos números de dispositivos dentro de cada categoria de equipamento. Outros tipos de equipamento e dispositivos rotativos podem ser incluídos na estação de água resfriada 100 em algumas formas de realização exemplificativas.

[0021]. O sistema ilustrado pode ser utilizado para suprir um edifício 104 (conforme exibido), campus (vários edifícios), veículo, planta, gerador, permutador de calor ou outra infraestrutura ou carga adequada. Cada bomba de controle 102 pode incluir um ou mais dispositivos de bomba 106 respectivos e um dispositivo de controle 108 para controlar a operação de cada dispositivo de bomba 106. O meio de circulação específico pode variar dependendo da aplicação específica e pode incluir, por exemplo, glicol, água, ar, combustível e semelhantes. O resfriador 120 pode incluir pelo menos um condensador e um evaporador, por exemplo, conforme entendido pela técnica. Cada torre de resfriamento 124 pode ser dimensionada e configurada para fornecer resfriamento por meio de evaporação, e pode incluir uma respectiva ventoinha, por exemplo. Cada torre de resfriamento 124 pode incluir uma ou mais células, em uma forma de realização exemplificativa.

[0022]. A estação de água resfriada 100 pode ser configurada para fornecer água fria a unidades de ar condicionado do edifício 104 para reduzir a temperatura do ar que sai do espaço condicionado antes de ser reciclado de volta ao espaço condicionado. A estação de água resfriada pode incluir equipamentos mecânicos ativos e passivos que trabalham em conjunto para reduzir a temperatura da água de retorno quente antes de fornecê-la ao circuito de distribuição.

[0023]. Com referência à Figura 1B, a estação de água resfriada 100 pode incluir uma interface 118 em comunicação térmica com um sistema de circulação secundário, por exemplo, através do refrigerador 120 (Figura 1A). A estação de água resfriada 100 pode incluir uma ou mais cargas 110a, 110b, 110c, 110d, em que cada carga pode ser um requisito de uso variável com base nos requisitos do condicionador de ar, HVAC, canalização, etc. Cada válvula de 2 vias 112a, 112b, 112c, 112d pode ser utilizada para gerenciar o fluxo para cada carga respectiva 110a, 110b, 110c, 110d. Em algumas formas de realização exemplificativas, à medida que a pressão diferencial através da carga diminui, o dispositivo de controle 108 responde a esta alteração aumentando a velocidade da bomba do dispositivo de bomba 106 para manter ou atingir o valor de referência de pressão. Se a pressão diferencial através da carga aumenta, o dispositivo de controle 108 responde a esta alteração diminuindo a velocidade da bomba do dispositivo de bomba 106 para manter ou atingir o valor de referência de pressão. Em algumas formas de realização exemplificativas, uma carga aplicável pode representar bobinas de resfriamento a serem fornecidas pelo refrigerador 120, cada uma com válvulas associadas, por exemplo.

[0024]. Ainda com referência à Figura 1B, as propriedades de produção de cada bomba de controle 102 podem ser controladas para, por exemplo, atingir um ponto de ajuste de pressão nas propriedades de produção combinadas representadas ou detectadas pelo sensor externo 114, exibido em um ponto de carga do edifício 104. O sensor externo 114 representa ou detecta o agregado ou o total das propriedades individuais de produção de todas as bombas de controle 102 na carga, neste caso, fluxo e pressão. As informações sobre o fluxo e a pressão local para a bomba de controle 102 também pode ser representada ou detectada por um respectivo sensor 130, em uma forma de realização exemplificativa. Outros exemplos de parâmetros operacionais são descritos aqui em mais detalhes.

[0025]. Um ou mais controladores 116 (ex. processadores) podem ser utilizados para coordenar o fluxo de saída de alguns ou de todos os dispositivos da estação de água resfriada 100. O um ou mais controladores 116 podem incluir um controlador principal centralizado em algumas formas de realização exemplificativas, e/ou podem ter algumas das funções distribuídas a um ou mais dos dispositivos no sistema global da estação de água resfriada 100 em algumas formas de realização exemplificativas. Em uma forma de realização exemplificativa, os controladores 116 são implementados por um processador que executa instruções armazenadas na memória. Em uma forma de realização exemplificativa, os controladores 116 são configurados para controlar ou estar em comunicação com as cargas (110a, 110b, 110c, 110d) e/ou válvulas (112a, 112b, 112c, 112d).

[0026]. Em uma forma de realização exemplificativa, arquiteturas para modelagem de equipamentos por rastreamento de parâmetro de desempenho podem ser implementadas em estruturas de registro de dados, ou sistemas de gerenciamento de controle implementados por um controlador ou processador executando instruções armazenadas em um meio legível por computador não transitório. Os parâmetros de desempenho do equipamento armazenados anteriormente armazenados pelo meio legível por computador podem ser comparados e contrastados com os valores dos parâmetros de desempenho em tempo real.

[0027]. Em algumas formas de realização exemplificativas, um parâmetro de desempenho do desempenho de cada dispositivo é modelado por meio de valores de modelo. Em algumas formas de realização exemplificativas, os valores do modelo são valores discretos que podem ser armazenados em uma tabela, mapa, banco de dados, tupla, vetor ou variáveis de computador de múltiplos parâmetros. Em outras formas de realização exemplificativas, os valores de modelo são valores do parâmetro de desempenho (ex. a unidade de medida padrão para esse parâmetro de desempenho específico, como na métrica Imperial ou SI).

[0028]. Em algumas formas de realização exemplificativas, os valores de modelo são coeficientes para o parâmetro de desempenho. Os coeficientes do equipamento são usados para prescrever as respostas comportamentais das unidades individuais dentro de cada categoria de grupo de equipamentos. Cada unidade individual dentro de cada categoria de equipamento pode ser modelada individualmente, atribuindo cada coeficiente correspondente a um conjunto específico de condições operacionais que transcrevem o parâmetro comportamental em questão. Os coeficientes do equipamento podem ser usados para comparação direta ou como parte de uma ou mais equações para modelar o parâmetro comportamental. Nota-se que as unidades individuais podem ter parâmetros de comportamento individuais variados e podem ser individualmente modeladas e monitoradas de acordo com formas de realização exemplificativas.

[0029]. Modelos matemáticos que prescrevem o desempenho da eficiência de equipamentos mecânicos possuem constantes e coeficientes que parametrizam as equações. Especificar esses coeficientes no momento da fabricação e rastrear sua capacidade de prever com precisão o desempenho em tempo real durante o ciclo de vida do item mecânico permite a manutenção preventiva, detecção de falhas, instalação e verificação de comissionamento, bem como análise comparativa de desempenho energético ou desempenho de consumo de fluidos e monitoramento de longo prazo.

[0030]. Em uma forma de realização exemplificativa, esquemas de controle dependentes de arquiteturas de modelagem de plantas baseadas em coeficientes podem ser configurados para otimizar o consumo de energia ou consumo de fluidos de equipamentos individuais, ou o sistema como um todo, e monitorados durante o ciclo de vida dos equipamentos que compõem a estação de resfriamento. Esses coeficientes de controle de energia podem ser ajustados subsequentemente à medida que as condições de construção, instalações e ambiente externo mudam com o tempo.

[0031]. Em uma forma de realização de exemplo, um parâmetro comportamental de chiller 120 é modelado como uma função de um dos vários parâmetros operacionais relativos à sua resposta comportamental conhecida em condições de operação de projeto multiplicadas por um coeficiente atribuído. Essa relação é caracterizada matematicamente como: PARAMXPerf (XOP) = A(XOP) * PARAMDD; (Equação 1) em que: • PARAMXPerf = parâmetro comportamental caracterizado (selecionado de um dos parâmetros operacionais); • XOP = conjunto de parâmetros operacionais: [Temperatura do suprimento de água resfriada, Temperatura de retorno da água resfriada, Temperatura de entrada da água do condensador, Temperatura de saída da água do condensador, Fluxo do condensador, Diferença de pressão do líquido refrigerante, Diferença de temperatura, Potência, Número de resfriadores ativos]; • A (XOP) = Coeficiente multiplicador individual que parametriza a resposta comportamental do equipamento em determinadas condições de operação [X0p]; e • PARAMDD = resposta de parâmetro de característica conhecida em condições de dia de projeto.

[0032]. Em uma forma de realização exemplificativa, cada bomba 102, 122 e a ventoinha dos parâmetros comportamentais da torre de resfriamento 124 são modelados como funções de um dos vários parâmetros operacionais correspondentes (condições) em relação aos seus parâmetros operacionais de projeto (condições), elevados à potência de um coeficiente atribuído. Essa relação é caracterizada matematicamente como: PARAMXPerf (XOP) = PARAMDD * [A(XOP)]B(Xop) ; (Equation 2) em que: PARAMXPerf = parâmetro comportamental caracterizado (selecionado de um dos parâmetros operacionais); • XOP = conjunto de parâmetros operacionais, por exemplo: [Velocidade do rotor, Pressão do cabeçote da bomba, Potência, Temperatura do bulbo úmido, etc...]; • A(XOP) = Coeficiente multiplicador individual que parametriza a resposta do comportamento do equipamento em determinadas condições de operação; • B(XOP) = Coeficiente multiplicador individual que parametriza a resposta do comportamento do equipamento em determinadas condições de operação; e • PARAMDD = resposta de parâmetro conhecida em condições de projeto.

[0033]. Em uma forma de realização exemplificativa, os coeficientes podem ser armazenados como variáveis de computador de múltiplos parâmetros. Em uma forma de realização exemplificativa, os coeficientes podem ser armazenados como uma ou mais tabelas ou mapas N-dimensionais. Em uma forma de realização exemplificativa, os coeficientes podem ser armazenados como um ou mais bancos de dados, ou como vetores ou tuplas.

[0034]. Com parâmetros comportamentais anotados para todos os equipamentos mecânicos passivos e ativos dentro da estação de tratamento de água resfriada 100, podem ser construídos mapas de desempenho para cada categoria de grupo de equipamentos e cada unidade dentro de cada grupo de equipamentos.

[0035]. No caso das torres de resfriamento 124, os mapas de desempenho multidimensional podem delinear um parâmetro comportamental desejado, dado um conjunto específico de condições operacionais. O intervalo de todas as condições operacionais possíveis define os limites do mapa de desempenho multidimensional.

[0036]. A Tabela 1 ilustra um exemplo de mapa de desempenho bidimensional 200 modelando a torre de resfriamento 124 equipada com um motor de ventoinha de 10 HP. A Tabela 1 também ilustra uma marcação de data e hora 206 que exibe a hora do teste, um número de série 208 que são armazenados na memória juntamente com o mapa. Nisso, o consumo de energia (kW) é o parâmetro comportamental modelado de escolha. A velocidade da ventoinha e a temperatura externa funcionam como os parâmetros operacionais de limitação. Por exemplo, o mapa de desempenho bidimensional da Torre de Resfriamento 200 na Tabela 1 ilustra o parâmetro comportamental Consumo de Energia sendo mapeado por, por exemplo, dois dos vários parâmetros operacionais possíveis (condições): Porcentagem de velocidade do motor da ventoinha 202 e Temperatura ambiente 204 (em graus Fahrenheit).

[0037]. A Tabela 1 ilustra um exemplo de mapa de desempenho bidimensional que modela uma torre de resfriamento equipada com um motor de ventoinha de 10 HP, de acordo com uma forma de realização exemplificativa.

[0038]. No exemplo exibido na Tabela 1, com referência à Equação 2 acima, PARAM_DD corresponderia às condições de operação em que a torre de resfriamento 124 foi projetada para operar pelo projetista. Valores nas células da tabela seriam considerados Param_xperf. Por exemplo, uma torre de resfriamento 124 poderia ser projetada para operar a 85F com uma velocidade de ventoinha de 100%. Então, neste caso, PARAM_DD = 10kW. Neste exemplo, acontece que a 100% da velocidade, a ventoinha sempre opera a 10 kW; independentemente da temperatura. Note, no entanto, que isto não é verdade para todas as outras velocidades da ventoinha, conforme a temperatura aumenta; em vez disso, a energia consumida muda conforme indicado pelo mapa exibido na Tabela 1.

[0039]. Por exemplo, com uma velocidade de ventoinha de 50%, a 73F, o PARAM_xperf = 1,63; e a 53F, o PARAM_xperf = 1,29. Nesse caso, PARAM_DD permanece o mesmo, enquanto que temperatura = 85, velocidade = 100 e PARAM_DD = 10.

[0040]. Em algumas formas de realização exemplificativas para a(s) torre(s) de resfriamento 124, pelo menos um dos parâmetros operacionais compreende: área de contato ar-água por volume ativo da torre de resfriamento, volume relativo da torre de resfriamento, temperatura de entrada da água, temperatura de saída da água, temperatura do bulbo quente, energia consumida, perda de fluido, fluxo de água e/ou fluxo de ar.

[0041]. Da mesma forma, os mapas de desempenho podem ser construídos para parâmetros comportamentais desejáveis para resfriadores 120 e bombas 102, 122 que lançam em uma tabela a produção do equipamento com base em um conjunto de condições de operação de dimensionamento.

[0042]. As Tabelas 2A e 2B ilustram um exemplo de mapa de desempenho bidimensional 300 modelando um resfriador 120 equipado com um compressor classificado em 1500 kW. Nisso, o consumo de energia (kW) é o parâmetro comportamental modelado de escolha. A porcentagem de carga do resfriador 302 e a diferença de temperatura 304 (em Fahrenheit) funcionam como os parâmetros operacionais de limitação, neste exemplo.

[0043]. As Tabelas 2A e 2B ilustram um modelo de mapa de desempenho bidimensional exemplificativo, um resfriador equipado com um compressor com 1500 kW de potência nominal, de acordo com uma forma de realização exemplificativa. TABELA 2A

[0044]. Em algumas formas de realização exemplificativas para o resfriador 120, pelo menos um dos parâmetros operacionais compreende: fluxo de água, fluxo de líquido refrigerante, temperatura de entrada do evaporador, temperatura de saída do evaporador, temperatura de entrada do condensador, temperatura de saída do condensador, diferença de pressão do líquido refrigerante, energia consumida e/ou número de unidades ativas.

[0045]. Por exemplo, o número de unidades ativas pode se referir ao número de bombas de água do condensador 122 que estão ligadas ("ativas") para a estação de bombeamento do resfriador 120 de interesse. Conforme mais bombas 122 se tornam ativas, o consumo total de energia da estação de bombeamento também aumenta. Isso é especialmente verdadeiro se as bombas que estão sendo ativadas consecutivamente forem especificadas para operar na mesma rotação (velocidade), conforme prática padrão. A maneira pela qual o sistema coloca bombas em sequência "dentro da etapa" e "fora da etapa" pode ter um efeito sobre a energia consumida ao longo de um período de tempo. O mapeamento descrito dos processos de desempenho de equipamentos pode permitir um módulo de otimização de supervisão que faz referência a esses mapas de desempenho, para avaliar e otimizar a automação do controlador, por exemplo. O número de unidades ativas pode referir-se a outros tipos de bombas 102 ou dispositivos ativos, conforme aplicável, em outras modalidades de formas de realização exemplificativas.

[0046]. As Tabelas 3A e 3B ilustram um exemplo de mapa de desempenho bidimensional 400 modelando uma bomba 102 equipada com um motor de 230 HP. Nisso, o consumo de energia (kW) é o parâmetro comportamental modelado de escolha. Taxa de Fluxo (porcentagem de fluxo de projeto 402) e Velocidade do Rotor (porcentagem de velocidade do rotor 404) funcionam como os parâmetros operacionais de limitação.

[0047]. Por exemplo, no caso das Tabelas 3A e 3B, com referência à Equação 1 acima, uma bomba 102 pode ser selecionada para fornecer 100% de fluxo a 100% de velocidade (por exemplo, é assim que as bombas podem ser selecionadas para uma aplicação), com um consumo de energia correspondente de 174 kW (o PARAM_DD). No entanto, em outras condições operacionais, por exemplo, 48% de fluxo a 50% de velocidade consumindo 13 kW (o PARAM_xperf), a energia consumida é descrita como PARAM_xperf. Nesse caso, as condições do Dia de Projeto são um subconjunto de todas as condições operacionais possíveis.

[0048]. As Tabelas 3A e 3B ilustram um modelo de mapa de desempenho bidimensional exemplificativo, uma bomba equipada com um motor de 230 HP, de acordo com uma forma de realização exemplificativa. TABELA 3A

[0049]. Numa forma de realização exemplificativa, o mapa 400 inclui valores “N/A” (valores nulos) que representam parâmetros operacionais que nunca ocorreriam ou não seriam prováveis de ocorrer.

[0050]. Em algumas formas de realização exemplificativas para a bomba 102, 122, pelo menos um dos parâmetros operacionais compreende: fluxo de água, velocidade do rotor, pressão da cabeça da bomba, consumo de energia do eixo da bomba, número de unidades ativas, vibração no plano x, y e z e/ou nível de ruído sonoro.

[0051]. Nota-se que a vibração pode ser quantificada utilizando amplitude e/ou frequência em algumas formas de realização exemplificativas.

[0052]. No que diz respeito aos mapas de desempenho do equipamento, numa forma de realização exemplificativa, os parâmetros operacionais n-dimensionais podem ser utilizados para caracterizar um parâmetro de desempenho caracterizado do item mecânico durante a operação. Dado um conjunto de coordenadas de parâmetros n, o mapa demarca a utilização esperada do parâmetro de desempenho apresentado para a peça de equipamento.

[0053]. Os mapas de desempenho podem ser gerados no momento do teste de fábrica antes do envio, pós-fabricação. O desempenho de cada dispositivo é comparado aos mapas em tempo real, após a instalação. Dessa forma, os processos de diagnóstico, monitoramento e verificação de desempenho podem detectar facilmente a degradação no desempenho do dispositivo e disparar respostas corretivas de gerentes de operações locais ou remotos antes que falhas catastróficas possam ocorrer ou que seja acumulado desperdício de consumo de energia.

[0054]. A Figura 2 ilustra um diagrama de fluxo de um método 500 para capturar, mapear e/ou estruturar dados de desempenho de equipamento de um dispositivo para instalação em um sistema, de acordo com uma forma de realização exemplificativa. Por exemplo, o dispositivo pode ser cada dispositivo individual instalado na estação de água gelada 100 (Figura 1A). Numa forma de realização exemplificativa, os valores dos modelos de um parâmetro de desempenho para cada dispositivo podem ser inicialmente determinados após a fabricação e antes do envio, que individualmente parametriza esse comportamento e desempenho específicos da peça de equipamento. Isso pode ser conceitualmente concebido como um instantâneo do desempenho específico desse dispositivo específico em um ponto específico no tempo.

[0055]. A parametrização permite modelagem, desempenho preditivo e outras observações operacionais. A qualquer momento durante o ciclo de vida do dispositivo, o instantâneo pode ser justaposto com o instantâneo original de teste em fábrica, registrada no momento do envio para fins de diagnóstico. Outros instantâneos podem ser obtidos ao longo do tempo de vida do dispositivo específico, para que as comparações possam ser feitas com um ou mais instantâneos anteriores.

[0056]. Em outras palavras, cada equipamento individual terá seu próprio conjunto individual de parâmetros de desempenho e coeficientes de eficiência semelhantes a um instantâneo tirado em um ponto específico no tempo. Esses parâmetros ou coeficientes podem ser medidos em diferentes momentos para ver quais mudanças ocorreram ao longo do tempo.

[0057]. Os valores de modelo do equipamento são a agregação coletiva de diversas ferramentas de avaliação de comportamento e desempenho que caracterizam a maneira e a execução de equipamentos mecânicos que executam as tarefas que foram projetados para realizar. Numa forma de realização exemplificativa, esses valores de modelo podem incluir pelo menos uma ou ambas as seguintes características: coeficientes de eficiência de equipamento e mapas de desempenho de equipamento.

[0058]. Ainda com referência à Figura 2, em formas de realização exemplificativas, o método 500 é destinado a capturar, mapear e parametrizar o desempenho de cada dispositivo individual a ser instalado em um sistema, tal como a estação de água refrigerada 100 ou outro sistema HVAC. No evento 502, são fabricados os dispositivos para o sistema, tais como as bombas 102, 122, o resfriador 120 e as torres de resfriamento 124 (Figura 1A). Nota-se que, em algumas formas de realização exemplificativas, esses dispositivos podem ser fabricados em diferentes instalações de produção e em momentos diferentes. Uma instalação de teste pode estar localizada na planta de produção, fora do local ou no local de instalação em algumas formas de realização exemplificativas. Alguns aspectos do método 500 podem ser realizados por um ou mais controladores, quando aplicável. Em uma forma de realização exemplificativa, um controlador central 116 é utilizado para executar aspectos do método. Em outra forma de realização exemplificativa, múltiplos controladores e/ou múltiplas partes são usados para executar o método.

[0059]. No evento 504, após a fabricação e antes da instalação ou envio dos dispositivos, cada dispositivo é testado para determinar os valores do modelo, ex. coeficientes ou valores em uma unidade de medida padrão. Por exemplo, cada dispositivo pode ser testado em uma instalação de teste, em que os parâmetros operacionais instantâneos podem ser controlados para estar em um ponto operacional específico e, em seguida, variados em um intervalo para cada parâmetro operacional em outros pontos operacionais específicos. Por exemplo, os valores de um parâmetro de desempenho tal como energia consumida são ilustrados nos mapas 200, 300, 400, exibidos nas Tabelas 1, 2A e 2B, e 3A e 3B, respectivamente. Em outro exemplo, mapas para os coeficientes podem ser armazenados para uso com as Equações 1 e 2, acima. Para cada dispositivo, em uma forma de realização exemplificativa, o evento 504 inclui testes para os valores de modelo (ex. coeficientes ou valores) do parâmetro de desempenho do dispositivo numa gama operacional de pelo menos dois parâmetros operacionais que afetam o parâmetro de desempenho. Por exemplo, os testes podem incluir a variação dos parâmetros operacionais ao longo do intervalo em diferentes pontos operacionais específicos. Por exemplo, os testes podem incluir a manutenção de alguns parâmetros operacionais constantes enquanto varia um ou mais dos outros parâmetros operacionais para resultar em diferentes pontos de operação e, em seguida, executar testes semelhantes variando o próximo parâmetro operacional de interesse. Os valores de modelo podem ser determinados armazenando os valores em unidades padrão para cada ponto de operação ou calculando um coeficiente de cada um desses valores testados. Os valores de modelo podem, portanto, ser armazenados como valores discretos, associados a cada ponto de operação.

[0060]. Cada valor de modelo é representativo de um ponto de operação dos pelo menos dois parâmetros operacionais. Nota-se que, em uma forma de realização exemplificativa, mais do que dois parâmetros operacionais podem ser mapeados em um mapa N-dimensional, em uma base de dados, vector, tupla ou em uma variável de computador de múltiplos parâmetros. Os coeficientes podem ser determinados pelo cálculo retroativo usando a Equação 1, por exemplo. Os coeficientes podem ser determinados por inferência quando existem múltiplos coeficientes, como no caso da Equação 2. Nesse caso de equações com múltiplos coeficientes, a inferência pode usar muitos valores de Xperf como coeficientes para fazer o calcular retroativo (ex. pelo menos 2 equações para 2 incógnitas). Os coeficientes {A,B} do cálculo retroativo podem ser inferidos para cobrir uma região do mapa de desempenho; em vez de uma única entrada de matriz de mapa elementar. Isso fornece uma compensação de precisão para ganhos na simplicidade de implementação e recursos de RAM/ROM necessários para a realização.

[0061]. No evento 506, o método 500 inclui armazenar na memória os valores do modelo do parâmetro de desempenho, que podem ser pelo menos um ou ambos os coeficientes determinados ou os valores determinados do parâmetro de desempenho. Em uma forma de realização exemplificativa, estes dados podem ser inicialmente armazenados em uma memória tal como nas instalações de produção original, e esses dados são enviados e armazenados em outra memória, acessível pelo controlador 116 de toda a estação de água refrigerada 100 ou pelo sistema global.

[0062]. Em uma forma de realização exemplificativa, um tempo de teste é também armazenado na memória em associação com o dispositivo específico. O tempo armazenado pode ser o tempo e/ou a data real do teste e/ou pode ser uma declaração geral como "testado antes do envio". Vide, por exemplo, marcação de data/hora 206, que exibe a data e a declaração geral, e que é armazenada com o mapa 200 na Tabela 1.

[0063]. Ainda com referência ao evento 506, em uma forma de realização exemplificativa, um identificador de dispositivo único para o dispositivo, tal como um número de série 208 ou identificador alfanumérico, pode ser armazenado na memória em associação com os coeficientes/valores do parâmetro de desempenho. Portanto, por exemplo, cada dispositivo individual do mesmo horário pode ser modelado com seus próprios coeficientes ou valores do parâmetro de desempenho.

[0064]. No evento 508, os dispositivos são enviados para o destino, tal como a localização do edifício 104 (Figura 1A), onde os dispositivos devem ser instalados. No evento 510, os dispositivos são instalados na estação de água refrigerada 100. A estação de água resfriada 100 opera então normalmente com os dispositivos em operação. A operação de um dispositivo no sistema afetará a operação dos outros dispositivos. Da mesma forma, a operação de um tipo de dispositivo no sistema afetará a operação de outros tipos de dispositivos.

[0065]. Tipicamente, a estação de água resfriada 100 estará sujeita a uma gama de parâmetros operacionais N-dimensionais. O método 500 no evento 512 inclui detectar, para cada dispositivo, as propriedades numéricas do parâmetro de desempenho nos parâmetros operacionais N-dimensionais. A detecção das propriedades numéricas pode incluir medição direta ou cálculo/inferência, conforme aplicável. Isso permite que os coeficientes ou valores do parâmetro de desempenho sejam medidos ou calculados. Os coeficientes podem calculados retroativamente ou inferidos em tempo real a partir de valores medidos do parâmetro de desempenho, por exemplo.

[0066]. Os sensores podem ser usados para medir as informações aplicáveis e para fornecer dados em resposta às informações medidas. Os dados dos sensores podem ser valores em uma unidade de medição padrão, em uma modalidade de exemplo. Alguns exemplos de sensores 114, 130 são ilustrados na Figura 1B, por exemplo. Isso permite que o controlador 116 modele, monitore, audite, pesquise, adquira e/ou detecte os parâmetros operacionais e os parâmetros de desempenho em tempo real, e assim o controlador 116 pode fornecer respostas aplicáveis em tempo real.

[0067]. No evento 522, as propriedades numéricas determinadas também podem ser armazenadas na memória como parâmetros de modelo. Em uma forma de realização exemplificativa, estes parâmetros de modelo mais recentes podem ser armazenados como mapas, juntamente com um tempo de aquisição e o identificador único desse dispositivo.

[0068]. No evento 514, o método 500 inclui a comparação das propriedades numéricas detectadas do parâmetro de desempenho de cada dispositivo com qualquer um, alguns ou todos os valores de modelo armazenados anteriormente do parâmetro de desempenho. Em uma forma de realização exemplificativa, isso pode incluir o acesso aos dados armazenados anteriormente da memória, que foram recebidos ou gerados no evento 506 e/ou evento 522.

[0069]. No evento 516, a comparação pode incluir o cálculo de uma diferença, como subtração ou cálculo de uma proporção ou cálculo de uma diferença percentual. As propriedades numéricas detectadas são comparadas com qualquer um dos valores modelados anteriormente, por exemplo, usando uma regra ou critério predeterminado. Se a diferença para todos os dispositivos estiver dentro de um limite (se “não”), o método faz um loop para o evento 512 em que outras medições e comparações devem ser feitas. Se o limite for excedido para um dos dispositivos (se "sim"), no evento 518, uma notificação de alerta ou status pode ser enviada para uma tela de exibição ou enviada para outro dispositivo de comunicação. Os detalhes do alerta podem ser armazenados na memória para futuros registros e análises. Portanto, pode ser determinado qual dispositivo específico apresenta possível falha, e outras ações podem ser tomadas. Por exemplo, no evento 520, o dispositivo específico pode ser substituído ou reparado em resposta. Se o dispositivo for substituído, em uma forma de realização exemplificativa, os parâmetros de desempenho do novo dispositivo foram previamente determinados e armazenados (por exemplo, evento 504) antes do envio. Se o dispositivo for reparado, o teste pode ser realizado para determinar seus novos parâmetros de desempenho, semelhantes ao evento 504. Esses novos parâmetros de desempenho podem ser armazenados (semelhante ao evento 506) e usados para fins de comparação no evento 514.

[0070]. Em uma forma de realização exemplificativa, o limite no evento 516 é pré-selecionado e pode ser fixado. Em algumas outras modalidades de exemplo, o limite no evento 518 pode mudar dependendo de fatores como desgaste razoável e idade do dispositivo. Em uma forma de realização exemplificativa, o limite é dependente de uma diferença de tempo entre a marcação de data/hora armazenada dos parâmetros do modelo e um tempo das propriedades numéricas atualmente detectadas. O limite pode ser menor para diferenças de tempo menores e maior para diferenças de tempo maiores.

[0071]. Em uma forma de realização exemplificativa, a comparação de mapa a mapa pode ser feita entre valores modelados tirados em momentos diferentes. Por exemplo, um ou mais parâmetros de desempenho obtidos nos mesmos parâmetros operacionais podem ser comparados entre dois mapas diferentes, tirados em dois momentos diferentes.

[0072]. Com referência aos mapas 200, 300, 400 (Tabelas 1, 2A, 2B, 3A, 3B), em uma forma de realização exemplificativa, cada valor único nos mapas não precisa de ser testado para todos os parâmetros operacionais. Em vez disso, a determinação de valores discretos para os mapas pode compreender valores de medição para alguns dos coeficientes/valores do parâmetro de desempenho, operando o dispositivo em alguns, mas não em todos, da faixa de operação com relação aos parâmetros operacionais. Para os valores remanescentes, estes podem ser inferidos ou calculados usando rotinas matemáticas, por exemplo interpolando ou extrapolando pelo menos alguns dos coeficientes ou valores do parâmetro de desempenho com base nos valores medidos. Por exemplo, isso pode ser feito por linha reta, quadrática, exponencial ou por outras formas de interpolação/extrapolação. Em uma forma de realização exemplificativa, as Equações 1 ou 2 podem ser utilizadas para ajudar a interpolar/extrapolar os valores restantes em falta dos mapas. Em uma forma de realização exemplificativa, a interpolação/extrapolação pode ser realizada antes do tempo, por exemplo, durante o evento 504 da Figura 2. Em outra forma de realização exemplificativa, a interpolação/extrapolação pode ser realizada em tempo real durante o evento 514 da Figura 2, em que os valores em falta são calculados durante a operação real dos dispositivos no sistema. Por exemplo, o coeficiente/valor em falta pode ser calculado em tempo real para determinar um coeficiente/valor para parâmetros operacionais reais medidos que possam existir entre duas das células de mapa já preenchidas.

[0073]. Além disso, ao armazenar os valores de modelo como valores discretos nos mapas, os valores complexos de vários parâmetros podem ser prontamente armazenados e acessados para comparação em tempo real durante a operação.

[0074]. Além disso, alguns valores nos mapas estarão fora de uma faixa operacional dos parâmetros operacionais e podem ser impraticáveis ou impossíveis, e podem ser indicados com uma variável nula ou “N/A”, por exemplo. Os valores de modelo de parâmetro de desempenho para esses parâmetros operacionais não precisam ser testados, economizando tempo e recursos. Se estas condições ocorrerem, em uma forma de realização exemplificativa, os valores do modelo aplicáveis podem ser extrapolados conforme necessário.

[0075]. Em algumas formas de realização exemplificativas, referindo-se novamente ao evento 522, isso pode incluir o armazenamento na memória, durante a operação do sistema, as propriedades numéricas determinadas do parâmetro de desempenho juntamente com os respectivos parâmetros operacionais medidos (por exemplo, como mapas) e o identificador exclusivo do dispositivo. Esse armazenamento no evento 522 pode ser realizado em diferentes momentos, tal como periodicamente, diariamente, semanalmente, mensalmente, anualmente, etc. Assim, pode ser gerado um registro contínuo da vida útil do dispositivo para ver tendências e determinar quando uma falha ocorreu. Por exemplo, o desgaste normal ou a degradação pode ser esperada para alguns dispositivos, enquanto mudanças drásticas podem resultar na emissão de um alerta.

[0076]. Tendo a capacidade de armazenar os valores de modelo dos parâmetros de desempenho para cada dispositivo individual na estação de água refrigerada 100, em momentos diferentes, esta informação pode ser usada para aplicações tais como otimização e controle dos dispositivos coletivos na estação de água resfriada. Por exemplo, uma variável consumível, tal como energia consumida ou fluido consumido, pode ser otimizada em um modelo para o sistema como um todo. Esses coeficientes/valores de controle de energia podem ser subsequentemente ajustados para o modelo ao longo do tempo, por exemplo, quando os dispositivos individuais se degradarem ou se tornarem danificados ou se as condições ambientais ou um dia de projeto mudarem. Em uma forma de realização exemplificativa, um modelo pode ser utilizado e atualizado para o dispositivo, por exemplo, utilizando um ou mais métodos ou sistemas descritos no Pedido de Patente PCT do Depositante. PCT/CA2013/050868, publicado como WO 2014/089694, aqui incorporado por referência.

[0077]. Em algumas formas de realização exemplificativas, o dispositivo de interesse no sistema pode incluir um equipamento mecânico passivo. Exemplos de parâmetros operacionais para isso (com um sendo selecionado como o parâmetro de desempenho) incluem: fluxo de fluido através do dispositivo (por exemplo, ar ou água), diferencial de pressão através do dispositivo, temperatura ambiente ou do dispositivo, energia perdida através do dispositivo, etc.

[0078]. Com nova referência à Figura 1B, em algumas formas de realização exemplificativas, o sistema exibido na Figura 1B pode representar um sistema de circulação de aquecimento ("estação de aquecimento"), com adaptação adequada. A estação de aquecimento pode incluir uma interface 118 em comunicação térmica com um sistema de circulação secundário. Em um exemplo, as válvulas de controle controlam a vazão dos elementos de aquecimento (ex. cargas). Os dispositivos de controle 108 podem responder a alterações nos elementos de aquecimento aumentando ou diminuindo a velocidade de bombeamento do dispositivo de bomba 106 para alcançar o valor de referência de produção especificado.

[0079]. Com nova referência à Figura 1A, o dispositivo de bomba 106 pode assumir várias formas de bombas que têm controle de velocidade variável. Em algumas formas de realização exemplificativas, o dispositivo de bomba 106 inclui pelo menos um invólucro vedado que aloja o dispositivo de bomba 106, que pelo menos define um elemento de entrada para receber um meio de circulação e um elemento de saída para a saída do meio de circulação. O dispositivo de bomba 106 inclui um ou elementos mais operáveis, incluindo um motor variável que pode ser controlado de forma variável a partir do dispositivo de controle 108 para girar a velocidades variáveis. O dispositivo de bomba 106 também inclui um rotor que é acoplado de forma operacional ao motor e que gira com base na velocidade do motor, para circular o meio de circulação. O dispositivo de bomba 106 ainda pode incluir características ou elementos adicionais adequados, dependendo do tipo de dispositivo de bomba 106. Algumas propriedades de dispositivo do dispositivo de bomba 106, tal como a velocidade e potência do motor, podem ser auto-detectadas pelo dispositivo de controle 108.

[0080]. Com nova referência à Figura 1A, o dispositivo de controle 108 para cada bomba de controle 102 pode incluir um detector ou sensor interno, tipicamente referido na técnica como uma bomba de controle “sem sensor” porque não é necessário um sensor externo. O detector interno pode ser configurado para autodetectar, por exemplo, propriedades do dispositivo, tais como a potência e a velocidade do dispositivo de bomba 106. Outras variáveis de entrada podem ser detectadas. A velocidade da bomba do dispositivo de bomba 106 pode ser variada para atingir um valor de referência de pressão e fluxo do dispositivo de bomba 106 na dependência do detector interno. Um mapa de programa pode ser utilizado pelo dispositivo de controle 108 para mapear potência e velocidade detectadas para as propriedades de produção resultantes, tais como saída de cabeçote e saída de fluxo.

[0081]. A relação entre os parâmetros pode ser aproximada por leis específicas de afinidade, que podem ser afetadas por volume, pressão e o Brake Horsepower (BHP). Por exemplo, para variações no diâmetro do rotor, em velocidade constante: D1/D2 = Q1/Q2; H1/H2 = D12/D22; BHP1/BHP2 = D13/D23. Por exemplo, para variações de velocidade, com diâmetro constante do rotor: S1/S2 = Q1/Q2; H1/H2 = S12/S22; BHP1/BHP2 = S13/S23. Em que: D = Diâmetro do rotor (Ins / mm); H = Cabeçote da bomba (Ft / m); Q = Capacidade da bomba (gpm / lps); S = Velocidade (rpm / rps); BHP = Brake Horsepower (Potência do eixo - hp / kW).

[0082]. Podem ser realizadas variações em formas de realização exemplificativas da presente revelação. Algumas formas de realização exemplificativas podem ser aplicadas a qualquer dispositivo de velocidade variável, e não limitadas a bombas de controle de velocidade variável. Por exemplo, algumas formas de realização adicionais podem usar parâmetros ou variáveis diferentes, e podem usar mais de dois parâmetros (ex. três parâmetros em um mapa tridimensional, ou N parâmetros em um mapa N-dimensional). Algumas formas de realização exemplificativas podem ser aplicadas a quaisquer dispositivos que sejam dependentes de dois ou mais parâmetros correlacionados. Algumas formas de realização exemplificativas podem incluir variáveis dependentes de parâmetros ou variáveis, tais como líquido, temperatura, viscosidade, pressão de sucção, elevação do local e número de dispositivos ou funcionamento da bomba.

[0083]. Em formas de realização exemplificativas, conforme apropriado, cada bloco ou módulo ilustrado pode representar software, hardware ou uma combinação de hardware e software. Além disso, alguns dos blocos ou módulos podem ser combinados em outras formas de realização exemplificativas, e mais ou menos blocos ou módulos podem estar presentes em outras formas de realização exemplificativas. Além disso, alguns dos blocos ou módulos podem ser separados em vários sub-blocos ou sub- módulos em outras formas de realização.

[0084]. Embora algumas das presentes formas de realização sejam descritas em termos de métodos, um técnico no assunto compreenderá que as presentes formas de realização são também dirigidas a vários aparelhos, tais como um aparelho servidor incluindo componentes para realizar pelo menos alguns dos aspectos e características dos métodos descritos, seja por meio de componentes de hardware, software ou qualquer combinação dos dois, ou de qualquer outra forma. Além disso, um artigo de fabricação para uso com o aparelho, tal como um dispositivo de armazenamento pré- gravado ou outro meio legível e não transitório por computador, incluindo instruções de programa nele registadas, ou um sinal de dados de computador transportando instruções de programas legíveis por computador pode conduzir um aparelho para facilitar a prática dos métodos descritos. Entende-se que tais aparelhos, artigos de fabricação e sinais de dados de computador também entram no âmbito das presentes formas de realização exemplificativas.

[0085]. Embora alguns dos exemplos acima tenham sido descritos como ocorrendo numa ordem específica, será notado pelos técnicos no assunto que algumas das mensagens ou etapas ou processos podem ser realizados numa ordem diferente desde que o resultado da ordem alterada de qualquer passo dado não impeça ou prejudique a ocorrência de etapas subsequentes. Além disso, algumas das mensagens ou etapas descritas acima podem ser removidas ou combinadas em outras formas de realização, e algumas das mensagens ou etapas descritas acima podem ser separadas em um número de sub-mensagens ou sub-etapas em outras formas de realização. Além disso, algumas ou todas as etapas das conversas podem ser repetidas, conforme necessário. Elementos descritos como métodos ou etapas aplicam-se de forma semelhante a sistemas ou sub-componentes e vice-versa.

[0086]. Em formas de realização exemplificativas, um ou mais controladores podem ser implementados ou executados, por exemplo, por um ou mais dos seguintes sistemas: Computador Pessoal (PC), Controlador Lógico Programável (CLP), Microprocessador, Internet, Computação em Nuvem, Mainframe (local ou remoto), telefone celular ou dispositivo de comunicação móvel.

[0087]. O termo "Meio legível por computador", conforme aqui utilizado, inclui qualquer meio que possa armazenar instruções, etapas de programas ou semelhantes, para utilização ou execução por um computador ou outro dispositivo de computação incluindo, entre outros: meios magnéticos, tais como disquete, uma unidade de disco, um tambor magnético, um disco magnético, uma fita magnética, uma memória de núcleo magnético ou semelhantes; armazenamento eletrônico, tal como memória de acesso aleatório (RAM) de qualquer tipo, incluindo RAM estática, RAM dinâmica, RAM dinâmica síncrona (SDRAM), memória somente leitura (ROM), memória de leitura programável de qualquer tipo, incluindo PROM , EPROM, EEPROM, FLASH, EAROM, o chamado “disco de estado sólido”, outro tipo de armazenamento eletrônico de qualquer tipo, incluindo um dispositivo de carga acoplada (CCD) ou memória de bolha magnética, um cartão de transporte de dados eletrônico portátil de qualquer tipo incluindo COMPACT FLASH, SECURE DIGITAL (CARTÃO SD), CARTÃO DE MEMÓRIA e similares; e suportes ópticos, tal como um Disco Compacto (CD), um Disco Versátil Digital (DVD) ou um disco BLU-RAY.

[0088]. Podem ser feitas variações em algumas formas de realização exemplificativas, as quais podem incluir combinações e sub-combinações de qualquer uma das anteriores. As várias formas de realização apresentadas acima são meramente exemplificativas e não pretendem de modo algum limitar o escopo desta revelação. Variações das inovações aqui descritas serão evidentes para pessoas com conhecimentos básicos da técnica, que tenham o benefício da presente revelação, estando tais variações dentro do âmbito pretendido da presente revelação. Em particular, as características de uma ou mais das formas de realização acima descritas podem ser selecionadas para criar formas de realização alternativas constituídas por uma sub-combinação de características que podem não ser explicitamente descritas acima. Além disso, as características de uma ou mais das formas de realização acima descritas podem ser selecionadas e combinadas para criar formas de realização alternativas constituídas por uma combinação de características que podem não ser explicitamente descritas acima. As características adequadas para tais combinações e sub-combinações seriam facilmente evidentes aos técnicos no assunto após revisão da presente revelação como um todo. O assunto aqui descrito pretende abranger e discutir todas as mudanças adequadas na tecnologia.

[0089]. Determinadas formas de realização podem ser realizadas. Portanto, as formas de realização discutidas acima são consideradas ilustrativas e não restritivas.

Claims

1. MÉTODO PARA CAPTURAR E MAPEAR DADOS DE DESEMPENHO DE EQUIPAMENTOS caracterizado pelo fato de compreender uma pluralidade de dispositivos para instalação em um sistema (100) que possui uma carga variável sendo que os métodos sendo executados por um controlador (116) e compreendendo: para cada dispositivo: determinar, realizando testes (504) no dispositivo usando uma instalação de teste onde os parâmetros operacionais instantâneos podem ser controlados para estar em um ponto operacional específico, modelar valores de um parâmetro de desempenho do dispositivo sobre uma faixa operacional de dois parâmetros operacionais que afetam o parâmetro de desempenho, em que cada valor de modelo é representativo de um ponto operacional de dois parâmetros, o teste realizado pós-fabricação e antes da instalação do dispositivo, armazenar (506) na memória os valores determinados do modelo do parâmetro de desempenho, juntamente com um tempo da referida determinação e um identificador único de dispositivo para o dispositivo, detectar (512), quando o dispositivo estiver instalado no sistema (100), propriedades numéricas do parâmetro de desempenho do dispositivo, em relação a dois parâmetros operacionais, e armazenar (522) na memória as propriedades numéricas detectadas como valores de modelo determinados juntamente com um tempo da referida detecção, e comparar (514), quando o dispositivo é instalado no sistema (100), as propriedades numéricas detectadas com os valores do modelo determinado armazenado do parâmetro de desempenho de diferentes pontos no tempo; e em resposta a essa comparação, para qualquer um dos dispositivos que satisfaçam os critérios, emitindo (518) um alerta ou enviando o alerta para um dispositivo de comunicação; em que os critérios incluem exceder uma diferença do limite entre uma ou mais propriedades numéricas detectadas do parâmetro de desempenho do dispositivo instalado e um ou mais dos valores de modelo determinados armazenados do parâmetro de desempenho ou o critério é uma tendência sobre dois ou mais dos diferentes pontos no tempo, em que um dos dispositivos inclui um motor de velocidade variável para fornecer a carga variável e pelo menos um dos parâmetros operacionais para pelo menos um dos dispositivos que inclui uma velocidade controlada do motor de velocidade variável.

2. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os testes ainda são realizados antes do envio de pelo menos um dos dispositivos.

3. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a operação de um dispositivo no sistema (100) afeta a operação de um outro dispositivo no sistema (100) em relação aos dois parâmetros de operação.

4. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que em que o sistema (100) compreende uma instalação de água gelada, um sistema de circulação de aquecimento ou um sistema de Aquecimento, Ventilação e Ar-Condicionado (HVAC).

5. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada valor de modelo compreende um valor do parâmetro de desempenho numa unidade de medida padrão.

6. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os valores do modelo compreendem coeficientes.

7. MÉTODO de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os coeficientes modificam matematicamente um valor de parâmetro de desempenho nominal do respectivo dispositivo.

8. MÉTODO de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o valor do parâmetro de desempenho avaliado é um valor de parâmetro de desempenho do dia de projeto.

9. MÉTODO de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os coeficientes compreendem um ou ambos de um multiplicador ou um exponencial do valor do parâmetro de desempenho nominal do respectivo dispositivo.

10. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida determinação compreende ainda medir os valores do parâmetro de desempenho numa unidade de medição padrão operando o respectivo dispositivo ao longo de alguma da faixa de operação em relação aos dois parâmetros de operação.

11. MÉTODO de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a referida determinação compreende ainda a interpolação ou extrapolação de alguns dos valores do modelo do parâmetro de desempenho com base nos valores medidos.

12. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que que, para a referida comparação, um ou mais sensores respectivos são configurados para, quando o respectivo dispositivo é instalado no sistema (100), fornecer dados para os dois parâmetros operacionais e/ou dados para as propriedades numéricas detectadas do parâmetro de desempenho do respectivo dispositivo.

13. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o dispositivo compreende um dispositivo mecânico, um dispositivo rotativo e/ou um dispositivo que requer eletricidade para funcionar.

14. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dispositivos compreende uma bomba, em que um dos parâmetros operacionais compreende um ou todos destes: fluxo de água, velocidade do impulsor, pressão do cabeçote da bomba, consumo de energia do eixo da bomba, número de unidades ativas, vibração e/ou nível de ruído.

15. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dispositivos compreende um resfriador, em que um dos parâmetros operativos compreende um ou todos destes: fluxo de água, fluxo de líquido refrigerante, temperatura de entrada do evaporador, temperatura de saída do evaporador, temperatura de entrada do condensador, temperatura de saída do condensador, diferença de pressão do líquido refrigerante, energia consumida e/ou número de unidades ativas.

16. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dispositivos compreende uma torre de refrigeração, em que um dos parâmetros operacionais compreende um ou todos destes: área de contato ar-água por volume ativo da torre de refrigeração, volume relativo da torre de refrigeração, temperatura relativa da torre de refrigeração, temperatura de entrada da água, temperatura de saída de água, temperatura do bulbo úmido, energia consumida, perda de fluido, fluxo de água e/ou fluxo de ar.

17. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os valores do modelo são valores discretos.

18. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada valor do modelo é armazenado na memória em associação com um valor respectivo dos dois parâmetros operacionais.

19. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que que cada valor de modelo é armazenado na memória como uma variável de computador de múltiplos parâmetros, uma base de dados, um vetor ou uma tupla.

20. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida detecção das propriedades numéricas do parâmetro de desempenho do dispositivo instalado é realizada através da medição dos valores do parâmetro de desempenho em uma unidade padrão de medição.

21. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos o parâmetro de operação inclui o parâmetro de temperatura.

22. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos parâmetros operacionais que inclui um parâmetro de carga da carga variável.

23. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos parâmetros operacionais inclui um parâmetro de fluxo.

24. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos parâmetros operacionais compreende uma condição de ambiental externo.

25. SISTEMA DE PARAMETRIZAÇÃO PARA CAPTURAR E MAPEAR DADOS DE DESEMPENHO DE EQUIPAMENTOS caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de dispositivos para instalação em um sistema (100) que uma carga variável; uma memória; e um controlador (116) configurado para: para cada dispositivo: determinar, em relação aos testes (504) realizados no dispositivo usando uma instalação de teste onde os parâmetros operacionais instantâneos podem ser controlados para estar em um ponto operacional específico, valores modelo de um parâmetro de desempenho do dispositivo que afetam o parâmetro de desempenho, em que cada valor de modelo é representativo de um ponto de operação de dois parâmetros operacionais; o teste realizado pós-fabricação e antes da instalação do dispositivo, armazenar (506) na memória os valores determinados do modelo do parâmetro de desempenho, juntamente com um tempo da referida determinação e um identificador único de dispositivo para o dispositivo, detectar (512), quando o dispositivo estiver instalado no sistema (100), propriedades numéricas do parâmetro de desempenho do dispositivo, em relação a dois parâmetros operacionais, e armazenar na memória as propriedades numéricas detectadas como valores de modelo determinados juntamente com um tempo da referida detecção, e comparar (514), quando o dispositivo é instalado no sistema (100), as propriedades numéricas detectadas com os valores do modelo determinado armazenado do parâmetro de desempenho de diferentes pontos no tempo; e um controlador (116) exigido é configurado para, em resposta a essa comparação, para qualquer um dos dispositivos que satisfaçam os critérios, emitir (518) um alerta ou enviar o alerta para um dispositivo de comunicação. em que os critérios incluem exceder uma diferença do limite entre uma ou mais propriedades numéricas detectadas do parâmetro de desempenho do dispositivo instalado e um ou mais dos valores de modelo determinados armazenados do parâmetro de desempenho ou o critério é uma tendência sobre dois ou mais dos diferentes pontos no tempo, em que pelo menos um dos dispositivos inclui um motor de velocidade variável para fornecer a carga variável e pelo menos um dos parâmetros operacionais para pelo menos um dos dispositivos que inclui uma velocidade controlada do motor de velocidade variável.

26. SISTEMA DE PARAMETRIZAÇÃO PARA CAPTURAR E MAPEAR DADOS DE DESEMPENHO DE EQUIPAMENTOS caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de dispositivos para instalação em um sistema (100); uma memória; e um controlador (116) configurado para executar o método de acordo como definido por uma das reivindicações de 1 a 24.