BR112020007201B1

BR112020007201B1 - Sistema de controle de temperatura configurado para controlar uma unidade de aquecimento e uma unidade de arrefecimento, método de controlar o clima de um espaço condicionado, e meio de armazenamento de leitura por computador não transitório

Info

Publication number: BR112020007201B1
Application number: BR112020007201-0A
Authority: BR
Inventors: Bechara Philippe Assouad; Dimitri S. Chamieh
Original assignee: Dimitri S. Chamieh; Bechara Philippe Assouad
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2024-06-04

Abstract

A presente invenção refere-se a uma unidade de controle de temperatura configurada para controlar uma unidade de aquecimento e uma unidade de arrefecimento. A unidade de controle de temperatura inclui um sensor de temperatura configurado para medir uma temperatura de bulbo seco atual, um sensor de umidade configurado para medir uma umidade relativa atual, um processador, e um meio de armazenamento operacionalmente acoplado ao processador. O meio de armazenamento tem instruções de software nele armazenadas, que, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador determine uma temperatura aparente atual com base na temperatura de bulbo seco atual e a uma umidade relativa atual, receba uma temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador, ative um modo de aquecimento quando a temperatura aparente atual estiver abaixo de um limiar de temperatura aparente inferior, e ative um modo de arrefecimento quando a temperatura aparente atual estiver acima de um limiar de temperatura aparente superior.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO(S) RELATIVO(S)

[001] O presente pedido reivindica prioridade para e o benefício do Pedido de Patente Provisória U.S. Número 62/570,835, depositado em 11 de Outubro de 2017 com o U.S. Patent and Trademark Office, o conteúdo inteiro do qual está aqui incorporado por referência.

CAMPO

[002] A presente descrição refere-se geralmente a unidades de controle de clima e métodos de controlar o clima de um espaço interno.

ANTECEDENTES

[003] Sistemas de aquecimento, ventilação, e condicionamento de ar (HVAC) são comumente utilizados para regular a temperatura de um espaço interno, tal como uma sala em um prédio residencial ou comercial ou prédio industrial, etc. Em geral, os sistemas de HVAC estão configurados para manter a temperatura ajustada em um termostato. No entanto, os sistemas de HVAC convencionais não estão configurados para levar em conta outros fatores que afetam o nível de conforto de ocupantes dentro do espaço, tal como umidade relativa, transferência de calor radiativo de outros indivíduos dentro do espaço, e equipamentos que operam dentro do espaço. Por exemplo, uma variedade de fatores pode mudar a umidade relativa dentro do espaço, tal como uma mudança na temperatura externa ou condições de clima, uma mudança em ocupação de sala, e uma mudança no calor gerado dentro do espaço, e um sistema de HVAC com um o termostato convencional conti-nuará a manter a temperatura ajustada sem considerar a mudança em umidade relativa, o que pode fazer com que o espaço se torne desconfortável para os ocupantes.

[004] Os sistemas de HVAC mais complexos estão configurados para ajustar tanto a temperatura quanto a umidade relativa do espaço interno. No entanto, estes sistemas de HVAC mais complexos tipicamente incluem um umidificador, um desumidificador, e um sistema de reaquecimento, os quais são dispendiosos.

SUMÁRIO

[005] A presente descrição está direcionada a várias modalidades de um sistema de controle de clima configurado para controlar uma unidade de aquecimento e uma unidade de resfriamento. Em uma modalidade, o sistema de controle de clima inclui um sensor de temperatura configurado para medir uma temperatura de bulbo seco corrente, um sensor de umidade configurado para medir uma umidade relativa corrente, um processador, e um meio de armazenamento legível por computador não transitório operavelmente acoplado no processador. O meio de armazenamento legível por computador não transitório tendo instruções de software armazenadas no mesmo, as quais, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador determine uma temperatura aparente corrente com base em pelo menos a temperatura de bulbo seco corrente medida pelo sensor de temperatura e a umidade relativa corrente medida pelo sensor de umidade, receba uma temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, ative a unidade de aquecimento em um modo de aquecimento quando a temperatura aparente corrente está abaixo de um limite de temperatura aparente inferior com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, e ative a unidade de resfriamento em um modo de resfriamento quando a temperatura aparente corrente está acima de um limite de temperatura aparente superior com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário. As instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador automaticamente comute entre o modo de aquecimento e o modo de resfriamento.

[006] As instruções de software podem incluir uma tabela de con sulta, e as instruções de software, quando executadas pelo processador, podem fazer com que o processador determine a temperatura aparente corrente da tabela de consulta.

[007] As instruções de software podem incluir uma equação algé brica semiempírica que define a temperatura aparente corrente, e as instruções de software, quando executadas pelo processador, podem fazer com que o processador calcule a temperatura aparente corrente da equação algébrica semiempírica.

[008] A equação algébrica semiempírica pode ser AT = Ta + 0.33 * 𝜌 − 0.70 ∗ ws − 4.00, em que onde AT e a temperatura aparente em °C; Ta é a temperatura de bulbo seco em °C; p é a pressão de vapor de água (hPa); ws é a velocidade do vento; e rh é a umidade relativa (%).

[009] As instruções de software, quando executadas pelo proces sador, podem ainda fazer com que o processador calcule uma temperatura de bulbo seco alvo que corresponde à temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e à umidade relativa corrente.

[0010] As instruções de software podem incluir uma equação poli nomial, e as instruções de software, quando executadas pelo processador, podem fazer com que o processador calcule a temperatura de bulbo seco alvo da equação polinomial.

[0011] A equação polinomial pode ser -0.002227 x AT2 + 1.06 x AT + 3.4902 xRH2- 3.6014 x RH - 0.33346 x AT x RH + 4.0937, onde AT é a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e RH é a umidade relativa corrente.

[0012] As instruções de software, quando executadas pelo processador, podem ainda fazer com que o processador calcule uma umidade relativa alvo que corresponde à temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e à temperatura de bulbo seco corrente.

[0013] O sistema pode ainda incluir uma unidade de entrada confi gurada para inserir a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário.

[0014] A unidade de entrada pode estar configurada para fazer com que o processador calcule a temperatura aparente corrente e fazer com que o processador ajuste o limite de temperatura aparente inferior igual à temperatura aparente corrente quando o sistema está operando no modo de aquecimento e ajuste o limite de temperatura aparente superior igual à temperatura aparente corrente quando o sistema está operando no modo de resfriamento.

[0015] O sistema pode incluir um display configurado para exibir pelo menos uma da temperatura de bulbo seco corrente, da umidade relativa corrente, da temperatura aparente corrente, e da temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário.

[0016] O meio de armazenamento legível por computador não tran sitório pode estar configurado para armazenar uma primeira temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário associada com um primeiro usuário, e armazenar uma segunda temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário associada com um segundo usuário.

[0017] A presente descrição está também direcionada a vários mé todos de controlar o clima de um espaço condicionado. Em uma modalidade, o método inclui determinar uma temperatura de bulbo seco corrente do espaço condicionado, determinar uma umidade relativa corrente do espaço condicionado, calcular ou determinar uma temperatura aparente corrente do espaço condicionado com base em pelo menos a umidade relativa corrente e a temperatura de bulbo seco corrente do espaço condicionado, ativar uma unidade de aquecimento em um modo de aquecimento quando a temperatura aparente corrente está abaixo de um limite de temperatura aparente inferior com base em uma temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, ativar uma unidade de resfriamento em um modo de resfriamento quando a temperatura aparente corrente está acima de um limite de temperatura aparente superior com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, e automaticamente comutar entre o modo de aquecimento e o modo de resfriamento.

[0018] Determinar a temperatura de bulbo seco corrente pode in cluir medir a temperatura de bulbo seco corrente com um sensor de temperatura, e determinar a umidade relativa corrente pode incluir medir a umidade relativa corrente com um sensor de umidade.

[0019] O método pode também inclui receber a temperatura apa rente desejada selecionada pelo usuário do espaço condicionado.

[0020] O método pode incluir determinar uma diferença entre a tem peratura aparente desejada selecionada pelo usuário e a temperatura aparente corrente do espaço condicionado.

[0021] O método pode incluir determinar uma temperatura de bulbo seco alvo que corresponde à temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e à umidade relativa corrente dentro do espaço condicionado.

[0022] Determinar a temperatura de bulbo seco alvo pode incluir calcular a temperatura de bulbo seco alvo de uma equação polinomial. A equação polinomial pode ser -0.002227 * AT2 + 1.06 * AT + 3.4902 * RH2 - 3.6014 * RH - 0.33346 * AT * RH + 4.0937, onde AT é a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e RH é a umidade relativa corrente.

[0023] O método pode incluir determinar uma umidade relativa alvo que corresponde à temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e à temperatura de bulbo seco corrente dentro do espaço condicionado.

[0024] Calcular ou determinar a temperatura aparente corrente pode incluir determinar a temperatura aparente corrente de uma tabela de consulta.

[0025] Calcular ou determinar a temperatura aparente pode incluir calcular a temperatura aparente corrente com uma equação algébrica semiempírica.

[0026] A equação algébrica semiempírica pode ser AT = Ta + 0.33 * 𝜌 - 0.70 * ws — 4.00, em que onde AT é a temperatura aparente em °C; Ta é a temperatura de bulbo seco em °C; p é a pressão de vapor de água (hPa); ws é a velocidade do vento; e rh é a umidade relativa (%).

[0027] Calcular ou determinar a temperatura aparente corrente pode ser baseado em um ou mais fatores adicionais, tal como cargas de calor radiado, temperatura externa, uma estação, nível de atividade, roupas, radiação, velocidade do vento, etc.

[0028] A presente descrição está também direcionada para várias modalidades de um meio de armazenamento legível por computador não transitório. Em uma modalidade, o meio de armazenamento legível por computador não transitório tem instruções de software armazenadas no mesmo, as quais, quando executadas por um processador, fazem com que o processador determine uma temperatura de bulbo seco corrente, determine uma umidade relativa corrente, determine uma temperatura aparente corrente com base em uma temperatura de bulbo seco corrente e a umidade relativa corrente, receba uma temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, ative uma unidade de aquecimento em um modo de aquecimento quando a temperatura aparente corrente está abaixo de um limite de temperatura aparente inferior com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, ative uma unidade de resfriamento em um modo de resfriamento quando a temperatura aparente corrente está acima de um limite de temperatura aparente superior com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, e automaticamente comute entre o modo de aquecimento e o modo de resfriamento.

[0029] Este sumário está provido para introduzir uma seleção de características e conceitos de modalidades da presente descrição que estão adicionalmente abaixo descritos na descrição detalhada. Este sumário não pretende identificar as características chave ou essenciais do assunto reivindicado, nem este pretende ser utilizado em limitar o escopo do assunto reivindicado. Uma ou mais das características descritos podem ser combinadas com uma ou mais outras características descritas para prover um dispositivo viável.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0030] Estas e outras características e vantagens de modalidades da presente descrição ficarão mais aparentes por referência à descrição detalhada seguinte quando considerada em conjunto com os desenhos seguintes. Nos desenhos, números de referência iguais são utilizados através de todas as figuras para referenciar características e componentes iguais. As figuras não estão necessariamente desenhadas em escala.

[0031] Figuras 1A-1B são uma vista esquemática e uma vista de diagrama de blocos, respectivamente, de um sistema de termostato conectado para controlar uma unidade de condicionamento de ar de um sistema de aquecimento, ventilação, e condicionamento de ar (HVAC) de acordo com uma modalidade da presente descrição;

[0032] Figuras 2A e 2B são tabelas que apresentam a temperatura aparente em graus Celsius e graus Fahrenheit, respectivamente, como uma função de temperatura de bulbo seco e umidade relativa de acordo com uma modalidade da presente descrição;

[0033] Figuras 3A e 3B são tabelas que apresentam a temperatura de bulbo seco em graus Celsius e graus Fahrenheit, respectivamente, como uma função de temperatura aparente e umidade relativa de acordo com uma modalidade da presente descrição;

[0034] Figuras 4A-4C são gráficos que comparam a metodologia de controle de comutação de temperatura para termostatos convencionais e a metodologia de controle de comutação de temperatura de acordo com uma modalidade da presente descrição com bandas mortas;

[0035] Figura 5 é um gráfico que compara a metodologia de controle de comutação de temperatura for termostatos convencionais e a metodologia de controle de comutação de temperatura de acordo com uma modalidade da presente descrição sem bandas mortas;

[0036] Figura 6 é um gráfico que compara a metodologia de controle de comutação de temperatura para termostatos convencionais e uma metodologia de controle de comutação de temperatura de acordo com uma modalidade da presente descrição com uma ampla zona morta para uma máxima economia de custo de energia;

[0037] Figura 7 é um fluxograma que ilustra tarefas de um método de controlar a temperatura aparente de um espaço controlado de acordo com uma modalidade da presente descrição; e

[0038] Figura 8 é um fluxograma que apresenta tarefas de um algo ritmo configurado para controlar a comutação entre modos de aquecimento e resfriamento de acordo com uma modalidade da presente descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0039] A presente descrição está direcionada a várias modalidades de sistemas e métodos configurados para controlar e manter o nível de conforto de um ou mais ocupantes dentro de um espaço controlado ou condicionado, tal como o espaço interno de um prédio residencial ou um prédio comercial ou prédio industrial, etc., mantendo a temperatura aparente dentro do espaço controlado, a qual é uma função de tanto a temperatura de bulbo seco quanto a umidade relativa dentro do espaço controlado. Além disso, em várias modalidades, os sistemas e métodos da presente descrição estão configurados para prover economia de custo de energia quando operados sob certas condições comparado com termostatos convencionais que medem somente a temperatura de bulbo seco do espaço.

[0040] Com referência agora às Figuras 1A-1B, um sistema de con trole de clima 100 de acordo com uma modalidade da presente descrição inclui um sensor de temperatura 101 configurado para medir uma temperatura de bulbo seco de um espaço controlado (por exemplo, um espaço interno de um prédio residencial ou comercial ou prédio industrial, etc.), um sensor de umidade 102 (por exemplo, um higrômetro) configurado para medir uma umidade relativa do espaço controlado, um processador 103, uma memória 104 (isto é, um meio de armazenamento legível por computador não transitório), um display 105 para exibir imagens, e um dispositivo de entrada de usuário 106 configurado para permitir um usuário selecionar uma temperatura aparente desejada do espaço controlado. Como aqui utilizado, o termo "temperatura de bulbo seco" refere-se à temperatura do ar medida por um termômetro livremente exposto ao ar, mas protegido de radiação e umidade. Além disso, na modalidade ilustrada, o sistema 100 inclui um barramento de sistema 107 sobre o qual o sensor de temperatura 101, o sensor de umidade 102, o processador 103, a memória 104, o display 105, e o dispositivo de entrada de usuário 106 comunicam uns com os outros.

[0041] O termo "processador" é aqui utilizado para incluir qualquer combinação de hardware, firmware, e software, empregada para processar dados ou sinais digitais. O hardware de um processador pode incluir, por exemplo, circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), processadores centrais de uso geral ou uso especial (CPUs), processadores de sinal digital (DSPs), processadores gráficos (GPUs), e dispositivos lógicos programáveis tais como como redes de portas pro-gramáveis no campo (FPGAs). Em um processador, como aqui utilizado, cada função é executada ou por hardware configurado, isto é, com fio, para executar esta função, ou por um hardware de uso mais geral, tal como uma CPU, configurada para executar instruções armazenadas em um meio de armazenamento não transitório. Um processador pode ser fabricado sobre uma única placa de circuito impresso (PWB) ou distribuído sobre diversas PWBs interconectadas. Um processador pode conter outros processadores; por exemplo, um processador pode incluir dois processadores, uma FPGA e uma CPU, interconectadas sobre uma PWB.

[0042] O dispositivo de entrada 106 pode ser qualquer dispositivo adequado que permite um usuário inserir a temperatura aparente desejada dentro do espaço controlado, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco quanto da umidade relativa, ao invés da temperatura de bulbo desejada seco do espaço como nos termostatos convencionais. Como aqui utilizado, o termo "usuário" refere-se a um usuário de um sistema de usuário único, um sistema de usuário duplo, ou um sistema de múltiplos usuários. Em uma ou mais modalidades, o dispositivo de entrada 106 pode incluir um ou mais controles físicos sobre um alojamento do sistema (por exemplo, um ou mais botões de apertar, um controle deslizante e/ou um ou mais botões rotativos). Em uma ou mais modalidades, o dispositivo de entrada 106 pode ser um gráfico exibido sobre o display 105 que pode ser selecionado tocando o display 105 (por exemplo, o display 105 pode ser uma tela de toque). Em uma ou mais modalidades, o dispositivo de entrada 106 pode ser um dispositivo com fio ou sem fio, tal como um controle remoto. Em uma ou mais mo-dalidades, o dispositivo de entrada 106 pode incluir um adaptador de rede configurado para comunicar sem fio com um dispositivo móvel, tal como um dispositivo de celular (por exemplo, um smartphone) ou um dispositivo configurado para comunicar sem fio sobre curtas distâncias (por exemplo, um dispositivo Bluetooth®). Além disso, em uma ou mais modalidades, o dispositivo de entrada 106 está configurado para permitir um usuário selecionar a temperatura aparente corrente do espaço controlado como a temperatura aparente desejada sem especificar uma temperatura aparente desejada específica. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, o dispositivo de entrada 106 pode incluir um botão 106-1 o qual, quando pressionado por um usuário, faz com que o processador 103 determine ou calcule a temperatura aparente corrente da temperatura bulbo seco corrente medida pelo sensor de temperatura 101 e da umidade relativa corrente medida pelo sensor de umidade 102, e faz com que o processador 103 armazene esta temperatura aparente corrente como a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário na memória 104. Em uma ou mais modalidades, o botão 106-1, quando pressionado por um usuário, pode fazer com que o processador 103 determine ou calcule a temperatura aparente corrente dentro do espaço condicionado e ajuste ou um limite ou limiar de temperatura aparente superior ou um limite ou limiar de temperatura aparente inferior de uma faixa banda igual ou substancialmente igual à temperatura aparente corrente dependendo se o sistema 100 está operando em um modo de resfriamento ou um modo de aquecimento. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, quando o sistema 100 está operando no modo de resfriamento e o botão 106-1 é pressionado, o sistema 100 pode mudar os limites de temperatura aparente superior e inferior (como mostrado, por exemplo, na Figura 6) de modo que o limite de tempera-tura aparente superior da banda morta seja igual ou substancialmente igual à temperatura aparente corrente determinada ou calculada quando o botão 106-1 é pressionado. Além disso, em uma ou mais modalidades, quando o sistema 100 está operando no modo de aquecimento e o botão 106-1 é pressionado, o sistema 100 pode mudar os limites de temperatura aparente superior e inferior (como mostrado, por exemplo, na Figura 6) de modo que o limite de temperatura aparente inferior da banda morta seja igual ou substancialmente igual à temperatura aparente corrente determinada ou calculada quando o botão 106-1 é pressionado. Em uma ou mais modalidades, o dispositivo de entrada 106 pode incluir um controle deslizante 106-2 configurado para permitir um usuário indiretamente selecionar a temperatura aparente selecionada. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, o controle deslizante 1062 permite um usuário selecionar um equilíbrio entre conforto (por exemplo, no qual o sistema 100 está configurado para estritamente manter a temperatura aparente desejada) e economia (por exemplo, na qual o sistema 100 está configurado para ativar a unidade de aquecimento e/ou resfriamento somente quando a temperatura aparente real está fora de limites de limiar (por exemplo, uma banda morta) acima e abaixo da temperatura aparente desejada. Em uma ou mais modalidades, o tamanho da banda morta (por exemplo, a quantidade que os limites de limiar estão acima e abaixo da temperatura aparente desejada) aumenta conforme o controle deslizante 106-2 é movido na direção do ajuste de "Economia" e diminui conforme o controle deslizante 106-2 é movido na direção do ajuste de "Conforto" (por exemplo, o controle deslizante 1062 está configurado para alargar e estreitar a banda morta). Por exemplo, em uma ou mais modalidades, o usuário pode inserir uma temperatura aparente desejada de 23,9°C (75°F) (por exemplo, pressionando um ícone sobre o display 105, acoplando um ou mais controles físicos, tal como o botão 106-1, e/ou utilizando um dispositivo remoto, tal como um telefone celular) e então o usuário pode ajustar o controle deslizante 106-2 para a posição desejada ao longo do espectro entre o ajuste de "Conforto", no qual o sistema 100 calcularia uma banda morta estreita (por exemplo, +/- 0,3°C (0,5°F) ou nenhuma banda morta ao redor da temperatura aparente desejada de 23,9°C (75°F) e o ajuste de "Economia", no qual o sistema 100 calcularia uma banda morta de largura máxima (por exemplo, +/- 3,4°C (6,0°F) ao redor da temperatura aparente desejada de 23,9°C (75°F).

[0043] Em uma ou mais modalidades, a memória 104 pode incluir uma memória persistente, tal como uma memória instantânea NAND, para armazenar os ajustes de usuário inseridos através dos um ou mais dispositivo de entradas 106. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, a memória 104 pode estar configurada para armazenar os ajustes de temperatura preferidos individuais de dois ou mais usuários individuais os quais podem ser chamados para utilização posterior (por exemplo, "usuário 1": 23,9°C (75°F) de temperatura aparente; "usuário 2": 25,0 °C (77°F) de temperatura aparente; "usuário 3": 20,0°C (68°F) de temperatura aparente). Consequentemente, em uma ou mais modalidades, um usuário pode selecionar, através do dispositivo de entrada 106, um perfil que identifica aquele usuário individual (por exemplo, "usuário 1") de modo que as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador 103 controle uma unidade de condicionamento de ar até que a temperatura aparente do espaço controlado seja igual a ou substancialmente igual à temperatura aparente desejada (por exemplo, 23,9°C (75°F)) associada com aquele usuário.

[0044] A memória 104 do sistema 100 armazena instruções que, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador 103 calcule uma temperatura aparente dentro do espaço controlado com base na temperatura de bulbo seco medida pelo sensor de temperatura 101 e na umidade relativa medida pelo sensor de umidade 102. Em uma ou mais modalidades, o sensor de temperatura 101 e o sensor de umidade 102 podem continuamente medir a temperatura de bulbo seco e a umidade relativa, respectivamente, do espaço condicionado. Em uma ou mais modalidades, o sensor de temperatura 101 e o sensor de umidade 102 podem medir a temperatura de bulbo seco e a umidade relativa, respectivamente, do espaço condicionado em tempos discretos (por exemplo, intervalos regulares). Além disso, em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador 103 calcule ou determine uma média da temperatura de bulbo seco e uma média da umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido (por exemplo, um período de tempo em uma faixa de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 15 minutos ou mais), e calcular a temperatura aparente do espaço condicionado com base na temperatura de bulbo seco média e na umidade relativa média ao longo do período de tempo predefinido.

[0045] Em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104 incluem uma tabela de consulta que lista a temperatura aparente que corresponde a uma dada temperatura de bulbo seco e uma dada umidade relativa. As Figuras 2A-2B são tabelas de consulta que mostram a temperatura aparente como uma função de temperatura de bulbo seco e umidade relativa de acordo com uma modalidade da presente descrição. Consequentemente, em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador 103 referencie uma tabela de consulta (por exemplo, uma das tabelas de consulta nas Figuras 2A-2B) para determinar a temperatura aparente associada com a temperatura de bulbo seco medida pelo sensor de temperatura 101 (ou uma temperatura de bulbo seco média medida ao longo de um período de tempo predefinido) e a umidade relativa medida pelo sensor de umidade 102 (ou uma umidade relativa média medida pelo sensor de umidade). Por exemplo, em uma ou mais modalidades, se a temperatura de bulbo seco for 20,0°C (68,0°F) (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido) e a umidade relativa é 30% (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido), as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, fariam com que o processador 103 referenciasse as tabelas de consulta nas Figuras 2A-2B e determinasse que a temperatura aparente correspondente é 18,1 °C (64,6°F).

[0046] Em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104 incluem uma ou mais equações algébricas semiempí- ricas que definem a temperatura aparente como uma função da temperatura de bulbo seco (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido) e a umidade relativa (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido). Em uma modalidade, as equações algébricas semiempíricas são as seguintes equações desenvolvidas por R. G. Steadman: onde AT é a Temperatura Aparente em °C; Ta é a temperatura de bulbo seco em °C; p é a pressão de vapor de água (hPa); ws é a velocidade do vento; e rh é a umidade relativa (%). Consequentemente, em uma modalidade, as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador 103 calcule a pressão de vapor de água p de acordo com a Equação 2 acima com base na temperatura de bulbo seco (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido) e a umidade relativa (rh) (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido), e fazem com que o processador 103 calcule a temperatura aparente (AT) de acordo com a Equação 1 acima com base na temperatura de bulbo seco, a pressão de vapor de água (p) determinada de acordo com a Equação 2, e a velocidade do vento (ws). Em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104 podem incluir quaisquer outras equa- ção(ões) algébricas empíricas ou semiempíricas adequadas para determinar a temperatura aparente com base na temperatura de bulbo seco (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido) e a umidade relativa (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo prede- finido). Por exemplo, em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104 podem incluir qualquer outra fórmula de temperatura aparente ou uma combinação de fórmulas ou fórmulas modificadas desenvolvidas, por exemplo, através de teste de campo. Além disso, em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104 podem incluir ou uma tabela de consulta (por exemplo, uma das tabelas de consulta nas Figuras 2A-2B) ou uma ou mais equações algébricas semiempíricas (por exemplo, Equação 1 e Equação 2 acima) para determinar ou calcular a temperatura aparente da temperatura de bulbo seco e da umidade relativa. Em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104 podem ser programadas com tanto uma tabela de consulta quanto uma ou mais equações algébricas semiempíricas para determinar a temperatura aparente da tem-peratura de bulbo seco e da umidade relativa.

[0047] Em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104 podem incluir uma equação(ões) algébrica(s) ou uma tabela de consulta para determinar a temperatura aparente dentro do espaço controlador que leva em conta outros fatores ou variáveis além da temperatura de bulbo seco e da umidade relativa, tal como, por exemplo, velocidade do ar, cargas de calor radiado dentro do espaço controlado (por exemplo, cargas de calor radiado de ocupantes dentro do espaço controlado), radiação líquida absorvida por área unitária de superfície do corpo, a temperatura externa (por exemplo, a temperatura ambiente fora do prédio residencial ou comercial ou prédio industrial, etc.), a estação (por exemplo, outono, inverno, primavera, ou verão), o nível de atividade de um ou mais ocupantes dentro do espaço controlado, o tipo ou espécie de roupa vestida por um ou mais ocupantes dentro do espaço controlado, velocidade do vento, etc.

[0048] As instruções armazenadas na memória 104, quando execu tadas pelo processador 103, também fazem com que o processador 103 calcule uma diferença entre a temperatura aparente dentro do espaço controlado e uma temperatura aparente selecionada pelo usuário (isto é, uma temperatura aparente desejada por um usuário) inserida pelo dispositivo de entrada 106.

[0049] Com referência continuada à modalidade ilustrada na Figura 1B, o sistema 100 também inclui um controlador 108 (por exemplo, um microcontrolador proporcional-integral-derivado (PID) configurado para controlar uma unidade de condicionamento de ar 200 e/ou uma unidade de aquecimento 300 para atingir e manter a temperatura aparente desejada dentro do espaço controlado. Além disso, em uma ou mais modalidades, as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o controlador 108 controle a unidade de condicionamento de ar 200 e/ou a unidade de aquecimento 300 para aumentar ou diminuir a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado até que a temperatura aparente dentro do espaço controlado, como determinada com base pelo menos em parte pela temperatura de bulbo seco (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido) e a umidade relativa (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido), é igual ou substancialmente igual à temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário dentro do espaço controlado. O controlador 108 pode estar configurado para controlar a unidade de condicionamento de ar 200 em qualquer modo adequado. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, o controlador 108 pode estar configurado para atuar um relé 201 (por exemplo, abrir ou fechar um comutador) para fazer com que a unidade de condiciona-mento de ar 200 ligue ou pare para aumentar ou diminuir a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado. Em uma ou mais modalidades, o controlador 108 pode estar configurado para controlar (por exemplo, variar) a velocidade de um compressor 202 na unidade de condicionamento de ar 200 para aumentar ou diminuir a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado. Além disso, em uma ou mais modalidades, o controlador 108 pode estar configurado para regular uma válvula de controle 203 da unidade de condicionamento de ar 200 para aumentar ou diminuir a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado. Em uma ou mais modalidades, o controlador 108 pode estar configurado para controlar um evaporador 301 e/ou um forno 302 da unidade de aquecimento 300 para aumentar ou diminuir a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado. Em uma ou mais modalidades, a unidade de condicionamento de ar 200 pode ser uma unidade externa e a unidade de aquecimento 300 pode ser uma unidade interna. Em uma ou mais modalidades, tanto a unidade de condicionamento de ar 200 quanto a unidade de aquecimento 300 podem ser unidades internas.

[0050] Em uma modalidade, as instruções armazenadas na memó ria 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador 103 calcule ou determine a temperatura de bulbo seco alvo do espaço controlado que corresponde à temperatura aparente desejada e a umidade relativa corrente do espaço controlado (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido). As Figuras 3A-3B são tabelas de consulta que listam a temperatura de bulbo seco alvo que corresponde a uma dada temperatura aparente desejada e uma dada umidade relativa de acordo com uma modalidade da presente descrição. Em uma ou mais modalidades, o processador 103 pode estar configurado para inserir a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e a umidade relativa corrente do espaço controlado em uma tabela de consulta (por exemplo, uma das tabelas de consulta ilustradas nas Figuras 3A-3B) para determinar a temperatura de bulbo seco alvo que corresponde à temperatura aparente desejada e à umidade relativa corrente dentro do espaço controlado. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, se a temperatura aparente desejada for 23,9°C (75,0°F) e a umidade relativa corrente dentro do espaço controlado for 70%, a temperatura de bulbo seco alvo do espaço controlado que corresponde à temperatura aparente desejada e à umidade relativa corrente é 21,8°C (71,2°F). Uma vez que a temperatura de bulbo seco alvo do espaço controlado é determinada, as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, podem fazem com que o controlador 108 controle o condicionamento de ar para aumentar ou diminuir a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado até que a temperatura de bulbo seco (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido) coincida ou substancialmente coincida com a temperatura de bulbo seco alvo. Por exemplo, no exemplo acima descrito no qual a umidade relativa corrente dentro do espaço controlado é 70% e a temperatura aparente desejada é 23,9°C (75,0°F), o controlador 108 pode controlar a unidade de condicionamento de ar até que a temperatura de bulbo seco dentro do espaço condicionado seja 21,8°C (71,2°F) ou aproximadamente 21,8°C (71,2°F).

[0051] Em uma modalidade, as instruções armazenadas na memó ria 104 incluem uma equação polinomial que define a temperatura de bulbo seco alvo do espaço controlado que corresponde à temperatura aparente desejada e à umidade relativa corrente do espaço controlado. Em uma ou mais modalidades, a equação polinomial que define a temperatura de bulbo seco alvo é como segue: -0.002227 * AT2 + 1.06 * AT + 3.4902 * RH2 - 3.6014 * RH - 0.33346 * AT * RH + 4.0937 Equação 3 onde AT é a temperatura aparente desejada e RH é a umidade relativa corrente do espaço controlado (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido).

[0052] Consequentemente, em uma ou mais modalidades, as ins truções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador 103 calcule de uma equação (por exemplo, a Equação 3 acima) a temperatura de bulbo seco alvo do espaço controlado que corresponde à temperatura aparente desejada e à umidade relativa corrente do espaço controlado (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido). Uma vez que a temperatura de bulbo seco alvo foi calculada, as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, podem fazem com que o controlador 108 controle o condicionamento de ar para aumentar ou diminuir a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado até que a temperatura de bulbo seco (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido) coincida ou substancialmente coincida a temperatura de bulbo seco alvo.

[0053] Em uma modalidade, as instruções armazenadas na memó ria 104, quando executadas pelo processador 103, fazem com que o processador calcule ou determine a umidade relativa alvo do espaço controlado que corresponde à temperatura aparente desejada e à temperatura de bulbo seco corrente do espaço controlado (como medida pelo sensor de temperatura 101 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido). Em uma ou mais modalidades, o controlador 108 pode estar configurado para inserir a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e a temperatura de bulbo seco corrente do espaço controlado em uma tabela de consulta (por exemplo, uma das tabelas de consulta ilustradas nas Figuras 3A-3B) para determinar a umidade relativa alvo que corresponde à temperatura aparente desejada e à temperatura de bulbo seco corrente dentro do espaço controlado. Em uma ou mais modalidades, se a temperatura aparente desejada for 23,9°C (75,0°F) e a temperatura de bulbo seco corrente dentro do espaço controlado for 21,1°C (70,0°F), a umidade relativa alvo que corresponde à temperatura aparente desejada e à temperatura de bulbo seco corrente é aproximadamente 80%. Uma vez que a umidade relativa alvo do espaço controlado é determinada, as instruções armazenadas na memória 104, quando executadas pelo processador 103, podem fazem com que o controlador 108 controle a unidade de condicionamento de ar 200 para aumentar ou diminuir a umidade relativa dentro do espaço controlado até que a umidade relativa medida (como medida pelo sensor de umidade 102 ou calculada como uma média ou duas ou mais medições de umidade relativa ao longo de um período de tempo predefinido) coincida ou substancialmente coincida a umidade relativa alvo. Por exemplo, se temperatura de bulbo seco corrente dentro do espaço controlado for 21,1°C (70,0 F), e a temperatura aparente desejada for 23,9°C (75,0°F), o controlador 108, de acordo com uma ou mais modalidades, pode controlar a unidade de condicionamento de ar 200 até que a umidade relativa dentro do espaço condicionado seja 80% ou aproximadamente 80%.

[0054] Em uma modalidade, o controlador 108 pode estar configu rado para abaixar a temperatura de refrigerante da unidade de condici-onamento de ar 200 para diminuir a umidade relativa dentro do espaço, e configurado para aumentar a temperatura de refrigerante da unidade de condicionamento de ar 200 para aumentar a umidade relativa dentro do espaço (por exemplo, o controlador 108 pode estar configurado para variar a temperatura de refrigerante da unidade de condicionamento de ar 200 para atingir uma temperatura aparente desejada dentro do espaço e para manter uma temperatura aparente constante ou substancialmente constante do espaço). Em uma modalidade, o controlador 108 pode estar configurado para abaixar a temperatura de refrigerante da unidade de condicionamento de ar 200 diminuindo o fluxo de ar através de um evaporador 204 da unidade de condicionamento de ar 200 e/ou reduzir a capacidade de válvula de expansão (se a unidade de condicionamento de ar incluir um evaporador de expansão direta) ou reduzir a temperatura de meio refrigerante (se a unidade de condicionamento de ar incluir uma serpentina de ventilador). Em uma modalidade, o controlador 108 pode estar configurado para aumentar a temperatura de refrigerante da unidade de condicionamento de ar 200 aumentando o fluxo de ar através do evaporador 204 da unidade de condicionamento de ar 200 e/ou aumentar a capacidade de válvula de expansão (se a unidade de condicionamento de ar incluir um evaporador de expansão direta) ou aumentar a temperatura de meio refrigerante (se a unidade de condici-onamento de ar incluir uma serpentina de ventilador). Em uma ou mais modalidades, o sinal do sistema 100 para a unidade de condicionamento de ar 200 pode ser um sinal de PID e um sinal de modo de resfriamento ou aquecimento.

[0055] Consequentemente, o sistema 100 está configurado para atingir e manter temperatura aparente desejada dentro do espaço condicionado controlando a unidade de condicionamento de ar 200 para variar a temperatura de bulbo seco e/ou a umidade relativa dentro do espaço condicionado.

[0056] Em uma ou mais modalidades, os sistemas e métodos da presente descrição estão configurados para prover economia de custo de energia quando operandos sob certas condições comparados com termostatos convencionais que medem somente a temperatura de bulbo seco do espaço. Por exemplo, quando o sistema 100 está operando no modo de aquecimento (por exemplo, o controlador 108 está controlando a unidade de aquecimento 300 para aumentar a temperatura de bulbo seco do espaço) e a temperatura aparente desejada do espaço é mais alta do que ou igual à temperatura de bulbo seco associada com a temperatura aparente desejada (para a direita e abaixo da linha cheia nas tabelas nas Figuras 2A-2B), o sistema 100 parará de aquecer o espaço quando a temperatura aparente desejada é atingida, a qual está abaixo da temperatura de bulbo seco do espaço. Consequentemente, quando o sistema 100 está operando no modo de aquecimento sob as condi-ções de temperatura e umidade mostradas à direita e abaixo da linha cheia nas Figuras 2A-2B, o sistema 100 da presente descrição provê economia de custo de energia comparado com termostatos convencionais que controlam a unidade de aquecimento para aquecer o espaço até que a temperatura de bulbo desejada seco seja atingida. Do mesmo modo, quando o sistema 100 está operando no modo de resfriamento (por exemplo, o controlador 108 está controlando a unidade de condicionamento de ar 200 para diminuir a temperatura de bulbo seco do espaço) e a temperatura aparente desejada do espaço é menor do que a temperatura de bulbo seco associada com a temperatura aparente desejada, o sistema 100 parará de resfriar o espaço quando a temperatura aparente desejada é atingida, a qual é mais alta do que a temperatura de bulbo seco do espaço, o que resulta em economia de custo de energia comparado com termostatos convencionais que controlam o condicionamento de ar para resfriar o espaço até que a temperatura de bulbo desejada seco seja atingida.

[0057] As Figuras 4A-4C comparam a comutação automática entre os modos de aquecimento e resfriamento de um termostato convencional com base em temperatura de bulbo seco com a comutação automática entre os modos de aquecimento e resfriamento com base em temperatura aparente de acordo com uma ou mais modalidades da presente descrição.

[0058] A Figura 4A apresenta uma funcionalidade de comutação au tomática de um termostato convencional na qual o termostato está configurado para ativar um aquecedor quando a temperatura de bulbo seco cai abaixo de um limite de temperatura de bulbo seco inferior (por exemplo, 22,5°C (72,5°F)) e está configurado para ativar uma unidade de resfriamento quando a temperatura de bulbo seco excede um limite de temperatura de bulbo seco superior (por exemplo, 23,6°C (74,5 °F)). Além disso, a Figura 4A apresenta uma banda morta entre os limites de temperatura de bulbo seco superior e inferior (por exemplo, uma banda morta de uma temperatura de bulbo seco de 22,5°C (72,5°F) até uma temperatura de bulbo seco de 23,6°C (74,5 °F) na qual o termostato está configurado para não ativar nem a unidade de aquecimento nem a unidade de resfriamento se a temperatura de bulbo seco cair dentro desta faixa.

[0059] A Figura 4B apresenta a funcionalidade de comutação auto mática com base em temperatura aparente de acordo com uma ou mais modalidades da presente descrição na qual o sistema está configurado para ativar um aquecedor quando a temperatura aparente cai abaixo de um limite de temperatura aparente inferior (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 22,5°C (72,5°F) e 45% de umidade relativa) e está configurado para ativar a unidade de resfriamento quando a temperatura aparente excede um limite de temperatura aparente superior (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 23,6°C (74,5 °F) e 45% de umidade relativa). Além disso, a Figura 4B apresenta uma banda morta entre os limites de temperatura aparente superior e inferior na qual o sistema está configurado para não ativar nem a unidade de aquecimento nem a unidade de resfriamento se a temperatura aparente (como determinada da temperatura de bulbo seco e umidade relativa medidas) cair dentro desta faixa.

[0060] A Figura 4C é um gráfico que apresenta tanto a funcionali dade de comutação automática de termostatos convencionais com base em temperatura de bulbo seco (como mostrado na Figura 4A) quanto a funcionalidade de comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com uma ou mais modalidades da presente descrição (como mostrado na Figura 4B). A Figura 4C ilustra a economia de custo de energia da comutação automática com base em temperatura aparente comparada com a comutação automática com base em temperatura de bulbo seco de termostatos convencionais. Por exemplo, a Região I indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria unidade de aquecimento porque a temperatura de bulbo seco está abaixo do limite de temperatura de bulbo seco inferior (por exemplo, 22,5°C (72,5°F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição não ativaria nem a unidade de resfriamento nem a unidade de aquecimento porque a temperatura aparente está na banda morta (isto é, a temperatura aparente está abaixo do limite de temperatura aparente superior e acima do limite de temperatura aparente inferior). Além disso, Região II indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria a unidade de resfriamento porque a temperatura de bulbo seco excede o limite de temperatura de bulbo seco superior (por exemplo, 23,6°C (74,5 °F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição não ativaria nem a unidade de resfriamento nem a unidade de aquecimento porque a temperatura aparente está na banda morta (isto é, a temperatura aparente está abaixo do limite de temperatura aparente superior e acima do limite de temperatura aparente inferior). Consequentemente, a comutação automática entre os modos de aquecimento e resfriamento com base em temperatura aparente economiza energia comparada com um termos-tato convencional não desnecessariamente ativando a unidade de aquecimento ou a unidade de resfriamento nestas condições.

[0061] A Figura 4C também apresenta que a metodologia de con trole de comutação automática da presente descrição está configurada para prover um maior conforto de usuário comparada com um termostato convencional configurado para comutar entre modos de aquecimento e resfriamento com base somente na temperatura de bulbo seco. Por exemplo, a Região III na Figura 4C indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria a unidade de aquecimento porque a temperatura de bulbo seco cai abaixo do limite de temperatura de bulbo seco inferior (por exemplo, 22,5°C (72,5°F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição ativaria a unidade de resfriamento porque a temperatura aparente, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco quanto da umidade relativa, excede o limite de temperatura aparente superior. A Região IV indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria a unidade de resfriamento porque a temperatura de bulbo seco excede o limite de temperatura de bulbo seco superior (por exemplo, 22,5°C (72,5°F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição ativaria a unidade de aquecimento porque a temperatura aparente, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco quanto da umidade relativa, está abaixo do limite de temperatura aparente inferior. Assim, a comutação automática entre os modos de aquecimento e resfriamento com base em temperatura aparente provê um mais conforto de usuário comparado com um termostato convencional não ativando a unidade errada nestas condições (por exemplo, não ativando a unidade de unidade de aquecimento quando a unidade de resfriamento deveria ser ativada, e não ativando a unidade de unidade de resfriamento quando a unidade de aquecimento deveria ser ativada para manter o conforto de usuário desejado).

[0062] A Figura 5 é um gráfico que compara a funcionalidade de comutação automática de um termostato convencional com base em temperatura de bulbo seco com a funcionalidade de comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com uma ou mais modalidades da presente descrição sem bandas mortas. A Figura 5 apresenta um único limite de temperatura de bulbo seco (por exemplo, 23,0°C (73,5 °F)). O termostato convencional está configurado para ativar um aquecedor quando a temperatura de bulbo seco cai abaixo a temperatura limite de bulbo seco (por exemplo, 23,0°C (73,5 °F)) e está configurado para ativar uma unidade de resfriamento quando a temperatura de bulbo seco excede a temperatura limite de bulbo seco (por exemplo, 23,0°C (73,5 °F)). A Figura 5 também apresenta um único limite de temperatura aparente (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 23,0°C (73,5 °F) e 45% de umidade relativa). A comutação automática com base em temperatura aparente da presente descrição está configurada para ativar um aquecedor quando a temperatura aparente cai abaixo do limite de temperatura aparente (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 23,0°C (73,5 °F) e 45% de umidade relativa) e está configurada para ativar uma unidade de resfriamento quando a temperatura aparente excede o limite de temperatura aparente (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 23,0°C (73,5 °F) e 45% de umidade relativa). A Região A na Figura 5 indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria a unidade de aquecimento porque a temperatura de bulbo seco está abaixo do limite de temperatura de bulbo seco (por exemplo, 23,0°C (73,5 °F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição ativaria a unidade de resfriamento porque a temperatura aparente, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco quanto da umidade relativa, excede o limite de temperatura aparente (por exemplo, a temperatura aparente em uma tempera-tura de bulbo seco de 23,0°C (73,5 °F) e 45% de umidade relativa). A Região B indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria a unidade de resfriamento porque a temperatura de bulbo seco excede o limite de temperatura de bulbo seco (por exemplo, 23,0°C (73,5 °F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição ativaria a unidade de aquecimento porque a temperatura aparente, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco quanto da umidade relativa, está abaixo do limite de temperatura aparente (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 23,0°C (73,5 °F) e 45% de umidade relativa). Assim, a comutação automática entre os modos de aquecimento e resfriamento com base em temperatura aparente provê maior conforto de usuário comparado com um termostato convencional não ativando a unidade errada nestas condições. Além disso, como ilustrado na Figura 5, não prover bandas mortas cria maiores áreas de conflito entre a comutação automática com base em temperatura de bulbo seco e a comutação automática com base em temperatura aparente do que quando as bandas mortas são providas (por exemplo, como ilustrado na Figuras 4A-4C).

[0063] Os limites de temperatura apresentados na Figura 5 são se lecionados para propósitos explanatórios somente e em nenhum modo limitam o escopo da presente descrição. Ao invés, os limites de temperatura podem ser selecionados para ter quaisquer valores adequados dependendo, por exemplo, do conforto de usuário desejado e/ou da economia desejada. Consequentemente, os sistemas e métodos da presente descrição cobrem quaisquer e todos os limites de temperatura adequados.

[0064] A Figura 6 é um gráfico que compara a funcionalidade de comutação automática de um termostato convencional com base em temperatura de bulbo seco com a funcionalidade de comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com uma ou mais modalidades da presente descrição nas quais uma ampla zona morta está provida para máxima economia de custo de energia. A Figura 6 apresenta um limite de temperatura de bulbo seco inferior de 18,9°C (66°F) abaixo do qual o termostato convencional está configurado para ativar uma unidade de aquecimento e um limite de temperatura de bulbo seco superior de 26,1 °C (79°F) acima da qual o termostato convencional está configurado para ativar uma unidade de resfriamento (isto é, a Figura 6 apresenta uma banda morta de 18,9°C (66°F) até 26,1°C (79°F). A Figura 6 também apresenta um limite de temperatura aparente inferior em uma temperatura de bulbo seco de 18,9°C (66°F) e 45 % de umidade relativa abaixa da qual o sistema e método de acordo com uma modalidade da presente descrição está configurado para ativar uma unidade de aquecimento e um limite de temperatura aparente superior em uma temperatura de bulbo seco de 26,1°C (79°F) e 45% de umidade relativa acima da qual o sistema e método de acordo com uma modalidade da presente descrição está configurado para ativar uma unidade de resfriamento (isto é, a Figura 6 apresenta uma banda morta de uma temperatura aparente em 18,9°C (66°F) e 45% de umidade relativa para uma temperatura aparente de 26,1°C (79°F) e 45% de umidade relativa). A Região R1 na Figura 6 indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria a unidade de aquecimento porque a temperatura de bulbo seco está abaixo do limite de temperatura de bulbo seco inferior (por exemplo, 18,9°C (66°F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição não ativaria nem a unidade de resfriamento nem a unidade de aquecimento porque a temperatura aparente está na banda morta (isto é, a temperatura aparente está abaixo do limite de temperatura aparente superior e acima do limite de temperatura aparente inferior). Além disso, a Região R3 na Figura 6 indica as condições nas quais um termostato convencional ativaria a unidade de resfriamento porque a temperatura de bulbo seco excede o limite de temperatura de bulbo seco superior (por exemplo, 26,1°C (79°F)), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição não ativaria nem a unidade de resfriamento nem a unidade de aquecimento porque a temperatura aparente está na banda morta (isto é, a temperatura aparente está abaixo do limite de temperatura aparente superior e acima do limite de temperatura aparente inferior). Consequentemente, a comutação automática entre os modos de aquecimento e resfriamento com base em temperatura aparente economiza energia comparada com um termostato convencional não desnecessariamente ativando a unidade de aquecimento ou a unidade de resfriamento nestas condições e também atinge um maior conforto do usuário.

[0065] A Região R2 na Figura 6 indica as condições nas quais um termostato convencional não ativaria nem a unidade de aquecimento nem a unidade de resfriamento porque a temperatura de bulbo seco está na banda morta (por exemplo, a temperatura de bulbo seco está acima do limite de temperatura de bulbo seco inferior de 18,9°C (66°F) e abaixo do limite de temperatura de bulbo seco superior de 26,1°C (79°F), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição ativaria a unidade de aquecimento porque a temperatura aparente, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco quanto da umidade relativa, está abaixo do limite de temperatura aparente inferior (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 18,9°C (66°F) e 45 % de umidade relativa). A Região R4 indica as condições nas quais um termostato convencional não ativaria nem a unidade de aquecimento nem a unidade de resfriamento porque a temperatura de bulbo seco está na banda morta (por exemplo, a temperatura de bulbo seco está acima do limite de temperatura de bulbo seco inferior de 18,9°C (66°F) e abaixo do limite de temperatura de bulbo seco superior de 26,1°C (79°F), enquanto que a comutação automática com base em temperatura aparente de acordo com a presente descrição ativaria a unidade de resfriamento porque a temperatura aparente, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco quanto da umidade relativa, excede o limite de temperatura aparente superior (por exemplo, a temperatura aparente em uma temperatura de bulbo seco de 26,1°C (79°F) e 45 % de umidade relativa). Assim, a comutação automática entre os modos de aquecimento e resfriamento com base em temperatura aparente provê maior conforto de usuário comparado com um termostato convencional o qual não ativaria as unidades de aquecimento ou resfriamento nestas condições.

[0066] Os limites de temperatura superior e inferior das bandas mor tas apresentadas nas Figuras 4A-4C e 6 estão selecionados para propósitos explanatórios somente e em nenhum modo limitam o escopo da presente descrição. Ao invés, os limites de temperatura superior e inferior podem ser selecionados para terem quaisquer valores adequados dependendo, por exemplo, do conforto do usuário recomendado desejado e/ou economia desejada. Além disso, os sistemas e métodos da presente descrição cobrem qualquer e todos os valores de banda morta adequados, incluindo bandas mortas únicas, bandas mortas duplas, e bandas mortas múltiplas.

[0067] A Figura 7 é um fluxograma que ilustra tarefas de um método 400 de controlar a temperatura aparente de um espaço controlado, a qual é uma função tanto da temperatura de bulbo seco e de umidade relativa do espaço controlado, de acordo com uma modalidade da presente descrição. Na modalidade ilustrada, o método 400 inclui uma tarefa 410 de determinar uma temperatura de bulbo seco do espaço controlado. Em uma modalidade, a tarefa 410 de determinar uma temperatura de bulbo seco do espaço controlado inclui medir a temperatura de bulbo seco com um sensor de temperatura. Em uma modalidade, a tarefa 410 pode incluir medir, com o sensor de temperatura, a temperatura de bulbo seco continuamente ou em intervalos discretos. Além disso, em uma ou mais modalidades, a tarefa 410 de determinar a temperatura de bulbo seco do espaço controlado inclui calcular a média das medições da temperatura de bulbo seco pelo sensor de temperatura ao longo de um período de tempo predefinido (por exemplo, a período de tempo em uma faixa de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 15 minutos ou mais).

[0068] Na modalidade ilustrada, o método 400 também inclui uma tarefa 420 de determinar uma umidade relativa do espaço condicionado. Em uma modalidade, a tarefa 420 de determinar a umidade relativa do espaço controlado inclui medir a umidade relativa com um sensor de umidade. Em uma modalidade, a tarefa 420 pode incluir medir, com a sensor de umidade, a umidade relativa continuamente ou em intervalos discretos. Além disso, em uma ou mais modalidades, a tarefa 420 de determinar a umidade relativa do espaço controlado inclui calcular a média das medições da umidade relativa pelo sensor de umidade ao longo de um período de tempo predefinido (por exemplo, a período de tempo em uma faixa de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 15 minutos ou mais). Em uma modalidade, as tarefas 410, 420 de calcular a média das medições da umidade relativa e as medições de temperatura de bulbo seco podem ser executadas ao longo uma tarefa do mesmo período de tempo predefinido.

[0069] Na modalidade ilustrada, o método 400 também inclui uma tarefa 430 de determinar a temperatura aparente real do espaço condicionado com base na temperatura de bulbo seco do espaço condicionado determinada na tarefa 410 e a umidade relativa do espaço condicionado determinada na tarefa 420. Em uma modalidade, a tarefa 430 de determinar a temperatura aparente real do espaço condicionado inclui referenciar uma tabela de consulta (por exemplo, as tabelas de consulta ilustradas nas Figuras 2A-2B) que lista temperatura aparente que corresponde à temperatura de bulbo seco determinada e à umidade relativa determinada. Em uma modalidade, a tarefa 430 de determinar a temperatura aparente real do espaço condicionado inclui calcular a temperatura aparente de uma equação(ões) algébrica(s) semiempírica(s) que define a temperatura aparente como uma função de temperatura de bulbo seco e umidade relativa (por exemplo, calcular a temperatura aparente das Equações 1 e 2 acima).

[0070] Na modalidade ilustrada, o método 400 também inclui uma tarefa 440 de receber uma temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário do espaço condicionado. Em uma ou mais modalidades, a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário pode ser inserida através de qualquer dispositivo de entrada adequado, tal como, por exemplo, um controle remoto, uma aplicação em um dispositivo eletrônico portátil (por exemplo, um smartphone), um ou mais controles físicos (por exemplo, um ou mais botões, controles deslizantes, e/ou botões giratórios), e/ou um ícone exibido sobre um display de tela de toque. Em uma ou mais modalidades, a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário pode ser a temperatura aparente corrente dentro do espaço condicionado (por exemplo, quando o usuário deseja manter a temperatura aparente corrente dentro do espaço condicionado sem especificar uma temperatura aparente desejada específica).

[0071] Na modalidade ilustrada, o método 400 também inclui uma tarefa 450 de calcular uma diferença entre a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário recebida na tarefa 440 e a temperatura aparente real do espaço determinada na tarefa 430.

[0072] Em uma ou mais modalidades, o método 400 também inclui uma tarefa 460 de determinar (por exemplo, calcular) a temperatura de bulbo seco alvo que corresponde à temperatura aparente desejada e à umidade relativa corrente dentro do espaço controlado, e/ou determinar (por exemplo, calcular) a umidade relativa alvo que corresponde à temperatura aparente desejada e à temperatura de bulbo seco corrente dentro do espaço controlado. Em uma modalidade, a tarefa 460 inclui determinar a temperatura de bulbo seco alvo referenciando uma tabela de consulta que lista a temperatura de bulbo seco como uma função da temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e umidade relativa (por exemplo, as tabelas de consulta nas Figuras 3A-3B). Em uma modalidade, a tarefa 460 inclui calcular a temperatura de bulbo seco alvo de uma equação que define a temperatura de bulbo seco como uma função da temperatura aparente desejada e da umidade relativa (por exemplo, calcular a temperatura de bulbo seco da Equação 3 acima). Em uma modalidade, a tarefa 460 inclui determinar a umidade relativa alvo referenciando uma tabela de consulta que lista a umidade relativa como uma função da temperatura aparente desejada e temperatura de bulbo seco. Em uma modalidade, a tarefa 460 inclui calcular a umidade relativa alvo de uma equação que define a umidade relativa como uma função da temperatura aparente desejada e da temperatura de bulbo seco.

[0073] Em uma modalidade, o método 400 também inclui uma ta refa 470 de controlar uma unidade de condicionamento de ar e/ou uma unidade de aquecimento para mudar a temperatura de bulbo seco e/ou a umidade dentro do espaço condicionado até que a temperatura aparente dentro do espaço condicionado seja igual ou substancialmente igual à temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário recebida na tarefa 440. A tarefa 470 de controlar a unidade de condicionamento de ar pode incluir controlar um relé (por exemplo, um comutador) para fazer com que a unidade de condicionamento de ar ligue e pare, controlar (por exemplo, variar) a velocidade de um compressor na unidade de condicionamento de ar, e/ou regular uma válvula de controle da unidade de condicionamento de ar. Em uma modalidade, a tarefa 470 inclui controlar a unidade de condicionamento de ar e/ou a unidade de aquecimento para diminuir ou aumentar a temperatura de bulbo seco dentro do espaço condicionado até que a temperatura de bulbo seco medida pelo sensor de temperatura seja igual ou substancialmente igual à temperatura de bulbo seco alvo determinada na tarefa 460. Em uma modalidade, a tarefa 470 inclui controlar a unidade de condicionamento de ar para aumentar ou diminuir a umidade relativa dentro do espaço condicionado até que a umidade relativa medida pelo sensor de umidade seja igual ou substancialmente igual à umidade relativa alvo determinada na tarefa 460. Em uma ou mais modalidades, a tarefa 470 pode incluir mudar a temperatura de refrigerante da unidade de condici-onamento de ar para mudar a umidade relativa dentro do espaço condicionado (por exemplo, abaixar a temperatura de refrigerante da unidade de condicionamento de ar para diminuir a umidade relativa dentro do espaço ou aumentar a temperatura de refrigerante da unidade de condicionamento de ar para aumentar a umidade relativa dentro do espaço). A tarefa de abaixar a temperatura de refrigerante do condicionamento de ar pode incluir diminuir o fluxo de ar através de um evaporador da unidade de condicionamento de ar e/ou reduzir a capacidade de válvula de expansão (se a unidade de condicionamento de ar incluir um evaporador de expansão direta) ou reduzir a temperatura de meio refrigerante (se a unidade de condicionamento de ar incluir uma serpentina de ventilador). Aumentar a temperatura de refrigerante da unidade de condicionamento de ar pode ser executada aumentando o fluxo de ar através do evaporador da unidade de condicionamento de ar e/ou au-mentar a capacidade de válvula de expansão (se a unidade de condici-onamento de ar incluir um evaporador de expansão direta) ou aumentar a temperatura de meio refrigerante (se a unidade de condicionamento de ar incluir uma serpentina de ventilador). Em uma ou mais modalidades, a tarefa 470 pode incluir controlar a unidade de condicionamento de ar e/ou a unidade de aquecimento para variar tanto a temperatura de bulbo seco quanto a umidade relativa dentro do espaço condicionado para atingir a temperatura aparente desejada dentro do espaço controlado.

[0074] Em uma ou mais modalidades, as tarefas 430, 440, 450, 460, 470 de determinar a temperatura aparente, receber a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário, calcular a diferença entre a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário e a temperatura aparente real do espaço, determinar (por exemplo, calcular) a temperatura de bulbo seco alvo e/ou a umidade relativa alvo, e controlar a unidade de condicionamento de ar e/ou a unidade de aquecimento para mudar a temperatura de bulbo seco e/ou a umidade dentro do espaço condicionado até que a temperatura aparente dentro do espaço condicionado seja igual ou substancialmente igual à temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário podem ser repetidamente (por exemplo, continuamente ou em intervalos predefinidos) executados para manter uma temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário dentro do espaço condicionado mesmo se fatores ou variáveis que afetam a umidade relativa e/ou a temperatura de bulbo seco dentro do espaço controlado mudarem, tal como a temperatura externa, condições de clima, ocupação de sala, e/ou cargas de calor radiativo.

[0075] A Figura 8 é um fluxograma que apresenta tarefas de um algoritmo configurado para controlar a comutação entre os modos de aquecimento e resfriamento de acordo com uma modalidade da presente descrição. O lado esquerdo do fluxograma apresenta as tarefas associada com operar em um modo de aquecimento, e o lado direito do fluxograma apresenta as tarefas associada com operar em um modo de resfriamento. Como ilustrado na Figura 8, o algoritmo inclui uma tarefa 501 de determinar a temperatura aparente real de um espaço condicionado com base na temperatura de bulbo seco do espaço condicionado (por exemplo, como medida por um sensor de temperatura) e a umidade relativa do espaço condicionado (por exemplo, como medida por um sensor de umidade). Em uma modalidade, a tarefa 501 de determinar a temperatura aparente real do espaço condicionado inclui referenciar uma tabela de consulta (por exemplo, as tabelas de consulta ilustradas nas Figuras 2A-2B) que lista a temperatura aparente que corresponde à temperatura de bulbo seco determinada e à umidade relativa determinada. Em uma modalidade, a tarefa 501 de determinar a temperatura aparente real do espaço condicionado inclui calcular a temperatura aparente de uma equação(ões) algébrica(s) semiempírica(s) que define a temperatura aparente como uma função de temperatura de bulbo seco e umidade relativa (por exemplo, calculando a temperatura aparente das Equações 1 e 2 acima).

[0076] O algoritmo também inclui uma tarefa 502 de comparar a temperatura aparente real do espaço condicionado determinada na tarefa 501 com um limite ou limiar de temperatura aparente superior (por exemplo, um limite temperatura aparente de verão ajustado). O limite de temperatura aparente superior pode ser inserido por um usuário ou pode ser determinado de uma área de banda morta calculada com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário. Se a temperatura aparente real determinada na tarefa 501 não for maior do que o limite temperatura aparente superior (por exemplo, a temperatura aparente real é menor do que o limite temperatura aparente superior), o algoritmo inclui uma tarefa 503 de comparar a temperatura aparente real determinada na tarefa 501 com um limite ou limiar de temperatura aparente inferior (por exemplo, um limite temperatura aparente de inverno ajustado). Se, como determinado na tarefa 503, a temperatura aparente real determinada na tarefa 501 for maior do que o limite de temperatura aparente inferior, então o algoritmo repete o loop de comparar a temperatura aparente real em relação aos limites de temperatura aparente su-perior e inferior porque a temperatura aparente real está em uma banda morta entre os limites de temperatura aparente superior e inferior.

[0077] Se a temperatura aparente real determinada na tarefa 501 não for maior do que o limite de temperatura aparente inferior (por exemplo, a temperatura aparente real é menor do que o limite de temperatura aparente inferior), então o algoritmo inclui uma tarefa 504 de determinar se o último modo de operado pelo sistema foi o modo de resfriamento (por exemplo, Último modo == resfriamento "C"). Se a algoritmo determinar, na tarefa 504, que o último modo foi o modo de resfriamento, então o algoritmo inclui uma tarefa 505 de executar um retardo de um período de tempo predeterminado (por exemplo, 10 minutos) antes de mudar do modo de resfriamento para o modo de aquecimento. Além disso, na modalidade ilustrada, o algoritmo inclui uma tarefa 506 de determinar se a temperatura aparente real determinada na tarefa 501 é maior do que o limite de temperatura aparente superior, o que, se verdadeiro, é uma indicação que o espaço condicionado está sendo aquecido ou por uma fonte de calor interna ou pelo clima externo ou a queda anterior em temperatura foi devida a uma falta de alcance do modo de resfriamento, o que indicaria que o sistema deve retornar para o modo de resfriamento. Consequentemente, a tarefa 506 do algoritmo está configurado para impedir um disparo de um modo de aquecimento desnecessário.

[0078] Seguindo a tarefa 505 de executar o retardo de tempo, o al goritmo inclui uma tarefa 507 de determinar se a temperatura aparente do espaço condicionado ainda não está maior do que o limite de temperatura aparente inferior (por exemplo, menos do que o limite de temperatura aparente inferior). Se a temperatura aparente do espaço condicionado ainda não está maior do que o limite de temperatura aparente inferior (por exemplo, menor do que o limite de temperatura aparente inferior), então o algoritmo inclui uma tarefa 508 de ativar a unidade de aquecimento. Seguindo a tarefa 508 de ativar o aquecedor, o algoritmo repetirá a tarefa 507 para determinar se a temperatura aparente é maior do que o limite de temperatura aparente inferior. Se for determinado na tarefa 507 que a temperatura aparente é maior do que o limite de temperatura aparente inferior seguindo a tarefa 508 de ativar a unidade de aquecimento, então o algoritmo inclui uma tarefa 509 de parar a unidade de aquecimento. Em uma ou mais modalidades, o algoritmo inclui um temporizador de ciclo anticurto configurado para retardar qualquer operação por um período de tempo ajustado (por exemplo, 5 minutos).

[0079] Se a temperatura aparente for maior do que o limite de temperatura aparente superior, como determinado na tarefa 502, então o algoritmo inclui uma tarefa 510 de determinar se o último modo foi o modo de aquecimento (por exemplo, Último modo == aquecimento "H"). Se a algoritmo determinar, na tarefa 510, que o último modo foi o modo de aquecimento, então o algoritmo inclui uma tarefa 511 de executar um retardo de um período de tempo predeterminado (por exemplo, 10 mi-nutos) antes de mudar do modo de aquecimento para o modo de resfriamento. Além disso, na modalidade ilustrada, o algoritmo inclui uma tarefa 512 de determinar se a temperatura aparente real determinada na tarefa 501 é menor do que o limite de temperatura aparente inferior, o que, se verdadeiro, é uma indicação que o espaço condicionado está sendo resfriado pelo clima externo ou o aumento anterior em temperatura foi devido a um excesso do modo de aquecimento, o que indicaria que o sistema deve retornar para o modo de aquecimento. Esta tarefa 512 do algoritmo está configurada para impedir disparar um modo de resfriamento desnecessário.

[0080] Seguindo a tarefa 511 de executar o retardo de tempo, o al goritmo inclui uma tarefa 513 de determinar se a temperatura aparente do espaço condicionado está ainda maior do que o limite de temperatura aparente superior. Se a temperatura aparente do espaço condicionado estiver ainda maior do que o limite de temperatura aparente superior, então o algoritmo inclui uma tarefa 514 de ativar a unidade de resfriamento. Seguindo a tarefa 514 de ativar a unidade de resfriamento, o algoritmo repetirá a tarefa 513 para determinar se a temperatura aparente está maior do que o limite de temperatura aparente superior. Se for determinado na tarefa 513 que a temperatura aparente não está maior do que o limite de temperatura aparente superior (por exemplo, a temperatura aparente está menor do que o limite de temperatura aparente superior) seguindo a tarefa 514 de ativar a unidade de resfriamento, então o algoritmo inclui uma tarefa 515 de parar a unidade de resfriamento. Em uma ou mais modalidades, o algoritmo inclui um tem-porizador de ciclo anticurto configurado para retardar qualquer operação por um período de tempo ajustado (por exemplo, 5 minutos). As tarefas acima descritas podem ser repetidamente executadas (por exemplo, continuamente ou em intervalos regulares) para manter a temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário ou para manter a temperatura aparente dentro de uma banda morta ao redor da temperatura aparente desejada selecionada pelo usuário

[0081] Apesar de certas modalidades da presente invenção terem sido ilustradas e descritas, é compreendido por aqueles versados na técnica que certas modificações e mudanças podem ser feitas nas modalidades descritas sem afastar do espírito e escopo da presente invenção como definidos pelas reivindicações seguintes, e seus equivalentes. Como aqui utilizado, o termo "substancialmente", "aproximadamente", e termos similares são utilizados como termos de aproximação e não como termos de grau, e pretendem levar em conta os desvios inerentes em valores medidos ou calculados que seriam reconhecidos por aqueles versado na técnica. Mais ainda, as tarefas acima descritas podem ser executadas na ordem descrita ou em qualquer outra sequência adequada. Além disso, os métodos acima descritos não estão limitados às tarefas descritas. Ao invés, para cada modalidade, uma ou mais das tarefas acima descritas podem estar ausentes e/ou tarefas adicionais podem ser executadas. Mais ainda, como aqui utilizado, quando um componente é referido como sendo "acoplado" a outro componente, este pode estar diretamente conectado no outro componente ou componentes intervenientes podem estar presentes entre estes.

Claims

1. Sistema de controle de temperatura configurado para controlar uma unidade de aquecimento e uma unidade de arrefecimento, caracterizado pelo fato de que compreende: um sensor de temperatura configurado para medir uma temperatura de bulbo seco atual; um sensor de umidade configurado para medir uma umidade relativa atual; um processador; e um meio de armazenamento legível por computador não transitório operacionalmente acoplado ao processador, o meio de armazenamento legível por computador não transitório com instruções de software armazenadas no mesmo, o qual, quando executadas pelo processador, faz com que o processador: determine uma temperatura aparente atual com base em pelo menos a temperatura de bulbo seco atual medida pelo sensor de temperatura e a umidade relativa atual medida pelo sensor de umidade; receba uma temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; ative a unidade de aquecimento em um modo de aquecimento quando a temperatura aparente atual estiver abaixo de um limite de temperatura inferior aparente com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; ative a unidade de arrefecimento em um modo de arrefecimento quando a temperatura aparente atual estiver acima de um limite de temperatura superior aparente com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; e deixe de ativar a unidade de arrefecimento e a unidade de aquecimento quando a temperatura aparente atual estiver em uma zona morta entre o limite de temperatura inferior aparente e o limite de temperatura superior aparente, em que as instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador alterne automaticamente entre o modo de aquecimento e o modo de arrefecimento, e em que as instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador execute um atraso por um período predeterminado de tempo antes de alternar entre o modo de aquecimento e o modo de arrefecimento em resposta à determinação de que a temperatura aparente atual está abaixo do limite de temperatura inferior aparente e que o último modo operado pelo sistema de controle de temperatura foi o modo de arrefecimento, ou uma determinação de que a temperatura aparente atual está abaixo do limite de temperatura superior aparente e que o último modo de temperatura operado pelo sistema de controle de temperatura foi o modo de aquecimento.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as instruções de software compreendem uma tabela de pesquisa, e em que as instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador determine a temperatura aparente atual da tabela de consulta.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as instruções de software compreendem uma equação semiempírica algébrica definindo a temperatura aparente atual, e em que as instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador calcule a temperatura aparente atual a partir da semiequação algébrica empírica.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a equação semiempírica algébrica é em que onde a AT é a temperatura aparente em °C; Ta é a temperatura de bulbo seco em °°C; P é a pressão de vapor de água (hPa); ws é a velocidade do vento; e RH é a umidade relativa (%).

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que que as instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador calcule uma temperatura de bulbo seco alvo correspondente para a temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador e a umidade relativa atual.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as instruções de software compreendem uma equação polinomial, e em que as instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador para calcule a temperatura de bulbo seco alvo a partir da equação polinomial.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a equação polinomial é -0,002227 * AT 2 + 1,06 * AT + 3,4902 * RH 2 - 3,6014 * RH - 0,33346 * AT * RH + 4,0937, onde AT é a temperatura aparente dese-jada selecionada pelo utilizador e RH é a umidade relativa atual.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caraterizado pelo fato de que que as instruções de software, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador calcule uma umidade relativa de destino correspondente à temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador e a temperatura de bulbo seco atual.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade de entrada configu-rada para introduzir a desejada temperatura aparente selecionada pelo utilizador.

10. Sistema da reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a unidade de entrada está configurada para fazer com que o pro-cessador calcule a temperatura aparente atual e fazer com que o pro-cessador defina o limite de temperatura inferior aparente igual à temperatura aparente atual quando o sistema está operando no modo de aquecimento e defina o limite de temperatura superior aparente igual à temperatura aparente atual quando o sistema está funcionando no modo de arrefecimento.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um visor configurado para exibição de, pelo menos, uma da temperatura de bulbo seco atual, a umidade relativa atual, a temperatura aparente atual, e a temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador.

12. Sistema da reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de armazenamento legível por computador não transitório é configurado para armazenar uma primeira temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador associado com um primeiro utilizador, e armazenar uma segunda temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador associado com um segundo utilizador.

13. Método de controlar o clima de um espaço condicionado, caracterizado pelo fato de que compreende: determinar de uma temperatura de bulbo seco atual do es-paço condicionado; determinar uma umidade relativa atual do espaço condicio-nado; calcular ou determinar uma temperatura aparente atual do espaço condicionado com base em, pelo menos, a umidade relativa atual e a temperatura de bulbo seco atual do espaço condicionado; ativar uma unidade de aquecimento num modo de aqueci-mento quando a temperatura aparente atual estiver abaixo de um limite de temperatura inferior aparente com base em uma temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; ativar uma unidade de arrefecimento em um modo de arre-fecimento, quando a temperatura aparente atual estiver acima de um limite aparente de temperatura superior com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; deixar de ativar a unidade de arrefecimento e a unidade de aquecimento quando a temperatura aparente atual estiver em uma zona morta entre o limite de temperatura inferior aparente e o limite de temperatura superior aparente; comutar automaticamente entre o modo de aquecimento e o modo de arrefecimento; e executar um atraso por um período predeterminado de tempo antes de alternar entre o modo de aquecimento e o modo de arrefecimento em resposta à determinação de que a temperatura aparente atual está abaixo do limite de temperatura inferior aparente e que o último modo operado pelo sistema de controle de temperatura foi o modo de arrefecimento, ou uma determinação de que a temperatura aparente atual está abaixo do limite de temperatura superior aparente e que o último modo de temperatura operado pelo sistema de controle de temperatura foi o modo de aquecimento.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a determinação compreende a temperatura de bulbo seco atual de medição da temperatura de bulbo seco atual com um sensor de temperatura, e em que a determinação da umidade relativa atual compreende a medição da umidade relativa atual com um sensor de umidade.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda receber a temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador do espaço condicionado.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a determinação de uma diferença entre a temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador e a temperatura aparente atual do espaço condicionado.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a determinação de uma temperatura do bulbo seco de destino correspondente à temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador e a umidade relativa atual no espaço condicionado.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a determinação das temperaturas de bulbo seco alvo compreende calcular a temperatura de bulbo seco alvo a partir de uma equação polinomial, e em que a equação polinomial é -0,002227 * AT 2 + 1,06 * AT + 3,4902 * RH 2 - 3,6014 * HR - 0,33346 * AT * RH + 4,0937, em que AT é a temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador e RH é a umidade relativa atual.

19. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a determinação de uma umidade relativa de destino correspondente à temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador e a temperatura de bulbo seco atual no espaço condicionado.

20. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o calcular ou determinar as temperaturas aparentes atuais compreende determinar temperatura atual a partir da uma tabela de pesquisa.

21. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que calcular ou determinar a temperatura aparente compreende calcular a temperatura aparente atual com uma equação algébrica semiempírica.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato deque a equação algébrica semiempírica é em que onde a AT é a temperatura aparente em °C; Ta é a temperatura de bulbo seco em °C; P é a pressão de vapor de água (hPa); ws é a velocidade do vento; e RH é a umidade relativa (%).

23. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que calcular ou determinar a temperatura aparente atual baseia-se em um ou mais fatores adicionais selecionados a partir do grupo que consiste em cargas de radiação de calor, temperatura exte-rior, uma estação, nível de atividade, roupa, radiação, e rapidez do vento.

24. Meio de armazenamento de leitura por computador não transitório, caracterizado pelo fato de que possui instruções de software nele armazenadas, que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador: determine uma temperatura de bulbo seco atual; determine uma umidade relativa atual; determine uma temperatura aparente atual com base na temperatura de bulbo seco atual e a umidade relativa atual; receba uma temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; ative uma unidade de aquecimento num modo de aquecimento quando a temperatura aparente atual estiver abaixo de um limite de temperatura inferior aparente com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; ative uma unidade de arrefecimento em um modo de arrefecimento, quando a temperatura aparente atual estiver acima de um limite aparente de temperatura superior com base na temperatura aparente desejada selecionada pelo utilizador; deixe de ativar a unidade de arrefecimento e a unidade de aquecimento quando a temperatura aparente atual estiver numa zona morta entre o limite de temperatura inferior aparente e o limite de temperatura superior aparente; alterne automaticamente entre o modo de aquecimento e o modo de arrefecimento, e execute um atraso por um período predeterminado de tempo antes de alternar entre o modo de aquecimento e o modo de arrefecimento em resposta à determinação de que a temperatura aparente atual está abaixo do limite de temperatura inferior aparente e que o último modo operado pelo sistema de controle de temperatura foi o modo de arrefecimento, ou uma determinação de que a temperatura aparente atual está abaixo do limite de temperatura superior aparente e que o último modo de temperatura operado pelo sistema de controle de temperatura foi o modo de aquecimento.