BR112021005714A2 - sistema, dispositivos, e dispositivo vav híbrido com múltiplas serpentinas de aquecimento - Google Patents

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BR112021005714A2
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Keith Stanley Voysey
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Albireo Energy, Llc
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Abstract

SISTEMA, DISPOSITIVOS, E DISPOSITIVO VAV HÍBRIDO COM MÚLTIPLAS SERPENTINAS DE AQUECIMENTO. A presente invenção refere-se a sistema de terminal de volume de ar variável (VAV), híbrido, energeticamente eficiente com múltiplas serpentinas de aquecimento para melhorar o controle de temperatura em cada ambiente individual em uma pluralidade de ambientes; refere-se também ao método aplicado; e a dispositivos associados (dispositivo de caixa VAV, e dispositivos de compensação de ar condicionado). O sistema de terminal de volume de ar variável, híbrido inclui nova caixa de volume de ar variável, híbrida, que tem um duto de entrada e uma pluralidade de dutos de saída acoplados à nova caixa de volume de ar variável, híbrida. Cada duto de saída possui serpentina de aquecimento, conectada operacionalmente a ele, que pode ser conectada operacionalmente a número qualquer da pluralidade de ambientes para proporcionar gerenciamento de. Em determinadas modalidades, termostato real ou virtual é conectado operacionalmente ao sistema de terminal de volume de ar variável, híbrido para controlar remotamente a operação do sistema. Em determinadas modalidades o sistema de terminal de volume de ar variável, híbrido compreende sistema de compensação de ar automatizado ou registrador de controle de espaço automatizado e sistema de controle de resposta por demanda para controlar e/ou variar a quantidade de fluxo de ar.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTE- MA, DISPOSITIVOS, E DISPOSITIVO VAV HÍBRIDO COM MÚLTI- PLAS SERPENTINAS DE AQUECIMENTO". AVISO DE COPIRRAITE / MARCA REGISTRADA
[001] Este documento inclui a matéria, que está também sujeita à proteção internacional de copirraite e marca registrada. O proprietário do copirraite e da marca registrada concede permissão para cópia deste documento e dos pedidos de patentes provisórios U.S. de núme- ros 62/737.251 e 62/741.690 no Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos da América, bem como em escritórios de patentes cor- respondentes, mas reserva todos os direitos às marcas registradas e software, dados e interface GUI descritos no presente relatório descri- tivo e no pedido de patente provisório U.S. de número 62/737.251, de- positado em 27 de setembro de 2018, e no pedido de patente provisó- rio U.S. de número 62/741.690, depositado em 5 de outubro de 2018, incluindo os desenhos anexados. Copyright © 2018, 2019 Keith Voy- sey and Advanced Automated Systems, Inc. de Yorba Linda, Califórnia 92887 EUA. Todos os direitos reservados. REMISSÃO RECÍPROCA A PEDIDOS DE PATENTES RELACIONA-
DOS
[002] O pedido de patente é relacionado à, e autorizado como prioridade com base na, matéria descrita no pedido de patente provi- sório U.S. S.N. 62/737.251, depositado em 27 de setembro de 2018, e no pedido de patente provisório U.S. S.N. 62/741.690, depositado em 5 de outubro de 2018, que são incorporados no presente relatório des- critivo por referências nas suas totalidades.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
1. CAMPO DA INVENÇÃO
[003] A presente invenção refere-se a sistema, método e disposi- tivo para economizar energia, enquanto que, ao mesmo tempo, pro-
porciona um controle granular relativo ao aquecimento e à refrigeração de zonas individuais de prédios, incluindo, especificamente, prédios comerciais. Mais particularmente, as modalidades se referem a novas unidades terminais de volume de ar variável (VAV) híbridas, tendo pelo menos um duto de entrada de ar e pelo menos duas saídas de ar, de preferência, com pelo menos uma serpentina de aquecimento dedica- da para cada saída. Os sistemas da invenção proporcionam um con- trole granular de temperatura em zonas por um controle-mestre, bem como um controle-ocupante no site ou remotamente por meio de um aplicativo de telefone celular ou pela Internet das Coisas (IoT). Os no- vos método e sistema se baseiam na nova caixa VAV híbrida para economizar energia, economizar custos de instalação por redução o número de caixas VAV e proporcionar uma compensação automática de ar de todo o sistema, bem como controle de temperatura de zonas individuais, e proporciona flexibilidade em reconfiguração futura de es- paço do escritório.
2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTECEDENTE
[004] As unidades de terminais de volumes de ar variáveis (cai- xas VAV) são usadas comumente em prédios e, em particular, prédios comerciais, para proporcionar aquecimento, refrigeração e ventilação para ocupantes em diferentes espaços. Como ilustrado na Figura 1 da técnica precedente, uma caixa VAV 11 típica da técnica precedente inclui uma entrada de ar 13, um dispositivo de medida de fluxo de ar ou um sensor de velocidade 15, um registro de controle 19 e uma saí- da única 21. Com referência agora à Figura 1A, a caixa VAV 11 da técnica precedente tem uma parte de topo 23, removida para ilustrar a posição de um ventilador ou, nesse caso, uma única serpentina de aquecimento ou refrigeração 25, disposta adjacente à saída 21.
[005] Cada caixa VAV 11 controla uma área menor ou um grupo menor de escritórios dentro de um piso, como ilustrado na Figura 1A.
Por conseguinte, não é incomum que um prédio comercial com apro- ximadamente 2.787 metros quadrados (30.000 pés quadrados) neces- site da instalação de aproximadamente 33 caixas VAV por todo o piso do prédio. A finalidade de cada caixa VAV individual é proporcionar condicionamento, ventilação e controle de ar em uma pequena área de ambientes (tipicamente, 1 - 6 ambientes), ou, por exemplo, os quatro ambientes 27, 29, 31 e 33, todos sendo abastecidos com ar por um registrador suspenso 27a, 29a, 31a e 33a. A temperatura em cada um dos ambientes é controlada, primeiramente, por um termostato T, que é localizado no ambiente-mestre 29, que controla basicamente a tem- peratura nos ambientes-escravos 27, 31 e 33. Essa técnica preceden- te também requer uma compensação inicial do ar, de modo que a temperatura no ambiente-mestre 29 corresponda mais ou menos à temperatura nos ambientes-escravos 27, 31 e 33 por ajuste do fluxo de ar do duto 37 com cada registro 39, 41, 43 e 45. Após o compensa- dor de ar ter completado o trabalho de compensação, a temperatura dos ambientes-escravos 27, 31 e 33 é controlada pelo termostato T no ambiente-mestre 29. O termostato T controla, principalmente, a posi- ção do registro 19 na caixa VAV 11 para controlar a temperatura.
[006] A técnica precedente também inclui caixas VAV com uma única entrada de manipulador de ar (AH) e múltiplas saídas para con- trolar a temperatura em diferentes zonas de um prédio. Os exemplos dessa técnica precedente incluem a patente U.S. 8.688.243 de Fe- derspiel et al., a patente U.S. 4.917.174 de Ring e a patente U.S.
3.934.795 de Ginn et al., todas tendo múltiplas saídas com registros, serpentinas de reaquecimento separadas e serpentinas de refrigera- ção separadas para cada saída. As serpentinas de reaquecimento, em um dos dutos separados na caixa VAV, são conectadas por um duto de aquecimento separado a um registrador suspenso, enquanto que as serpentinas de refrigeração separadas, em um dos dutos separa-
dos na caixa VAV, são conectadas por um duto de refrigeração sepa- rado ao registrador suspenso, no qual o ar quente e o ar frio são mistu- rados para satisfazer os requisitos selecionados de temperatura para o ambiente.
[007] Essa técnica precedente aborda os requisitos específicos de cada zona, mas à custa de um conjunto separado de dutos e do requisito de que ambas as serpentinas de aquecimento e as serpenti- nas de refrigeração na caixa VAV tenham dutos separados. Essa téc- nica precedente é cara para instalação e operação, pois a energia é insuficiente e não proporciona um termostato virtual ou proporciona as vantagens da nova caixa VAV híbrida, que utiliza um único sistema de instalação de dutos, que é encontrado predominantemente em prédios comerciais, que podem ser otimizados por incorporação da nova caixa VAV híbrida. A nova caixa VAV híbrida utiliza uma única entrada de manipulador de ar e pelo menos duas ou mais saídas, cada uma delas tendo sua própria serpentina de aquecimento para proporcionar um controle granular de temperatura em cada zona de aquecimento, como vai ser descrito a seguir em mais detalhes.
[008] A caixa VAV híbrida e os métodos e sistemas proporciona- dos no presente relatório descritivo são o resultado de um grande es- forço de pesquisa pelo inventor, como ilustrado no pedido de patente provisório de 27/09/2018 S.N. 62/737.251 e no pedido de patente pro- visório de 05/10/2018 S.N. 62/741.690. A incorporação de 9 de julho de 2018 no S.N. 62/741.690 representa os nossos pensamentos para criar um novo sistema para proporcionar um controle de temperatura de zonas individuais. A incorporação de 28 de agosto de 2018 no S.N. 62/737.251 representa outros refinamentos no novo sistema, que não foi vendido ou oferecido para venda até muito depois do depósito dos pedidos de patentes provisórios. Um novo sistema foi instalado subse- quentemente em 6 de dezembro de 2018.
[009] A técnica precedente também inclui vários sistemas com- pletos, tendo sistemas controlados remotamente com computadores e bases de dados para economia de energia, tais como os de Kuckuc et al., publicação do pedido de patente U.S. 2017/0314796; Salisbury, patente U.S. 8.255.085; West, patente U.S. 6.296.193 e Barooah, pa- tente U.S. 10.047.968. Parte da técnica precedente controla uma caixa VAV e usa múltiplas caixas VAV e com controle das temperaturas com base em requisitos de pontos de ajuste, carga e ventilação. Nenhuma técnica precedente usa a nova caixa VAV híbrida. De fato, a patente U.S. 6.296.193 de West se refere às caixas VAV convencionais da pa- tente U.S. 5.558.274 de Ben-Aissa.
[010] O controle de temperatura de um ambiente-mestre 29 é particularmente um problema quando um escritório-escravo 47 é um escritório de quina, como ilustrado na Figura 2A, e, especialmente, quando o escritório de quina é exposto ao sol, durante incidência dele no ciclo de aquecimento diurno. O escritório 47 pode ficar muito quen- te durante um período de 24 horas e muito frio durante outra parte do período de 24 horas. A solução típica para essas situações é adicionar uma caixa VAV adicional ou um aquecedor de espaço ou refrigerador de espaço adicional, que não seja energicamente eficiente e prejudica o valor do espaço do escritório.
[011] Como até agora discutido na técnica precedente, o fluxo de ar, uma vez que deixa a caixa VAV, é distribuído a múltiplos espaços (ambientes) por ajuste dos registros de compensação manuais para controlar a temperatura com base na saída HVAC. O controle da tem- peratura de refrigeração é tipicamente baseado em uma única tempe- ratura de ambiente, e o volume de ar aumenta ou diminui para contro- lar todos os espaços servidos por uma caixa VAV. Para escritórios ex- ternos, uma capacidade de aquecimento é incorporada. No caso de necessidade de aquecimento, o volume de ar da caixa VAV é reduzido e calor é injetado na corrente de ar por uma serpentina de água quen- te 25 ou por um elemento de aquecimento elétrico. Para escritórios internos, tipicamente, a capacidade de aquecimento não é proporcio- nada, o calor é apenas atingido por não refrigeração (fechamento do volume de ar ao seu ajuste mínimo e deixando a carga de temperatura do espaço interno e o aquecimento residual dos espaços externos aquecer lentamente o espaço). Esse projeto de sistema VAV tradicio- nal ainda que relativamente barato, apresenta muitas deficiências, que são as seguintes:
[012] 1. As caixas VAV não proporcionam controle de ambientes individuais, a menos que uma caixa VAV seja proporcionada para ca- da ambiente servido. Esse novo projeto soluciona a ineficiência de pro- jeto por substituição do registro de compensação manual por um regis- tro de controle de espaço automático. Por uso desse projeto, uma úni- ca caixa VAV híbrida, com pelo menos duas saídas de ar, pode então proporcionar controle de ambientes individuais sem o custo de adicio- nar mais caixas VAV. Por adição de mais de (1) serpentina de reaque- cimento à caixa VAV híbrida, e, opcionalmente, uma serpentina de re- aquecimento para cada saída, cada área servida da caixa VAV híbrida pode ter um controle autônomo de outra servida da mesma caixa VAV.
[013] 2. Quando uma caixa VAV serve múltiplos escritórios e há apenas (1) área ocupada, a caixa VAV típica não tem capacidade de isolar (fechar) as áreas desocupadas.
[014] 3. A instalação das caixas VAV é cara. Esse novo projeto reduz tipicamente o número total de caixas VAV por 2/3. Usando me- nos, mas caixas VAV maiores, com múltiplas saídas e serpentinas de reaquecimento servidas por um único conjunto de válvulas de com- pensação e isolamento, reduzem significativamente o custo de uma infraestrutura mecânica de um prédio.
[015] 4. As caixas VAV usam um termostato físico para controle.
O novo projeto permite que cada ambiente tenha um termostato físico ou virtual (por exemplo, por meio de um smartphone), que pode ser conectado à Internet das Coisas com muitas características únicas que os termostatos físicos não podem proporcionar.
[016] 5. A material termoplástico permite que áreas internas e externas sejam servidas pela mesma caixa VAV de serpentinas múlti- plas tendo uma pluralidade de saídas. Isso torna o projeto de sistema global mais flexível, propiciando alterações no piso mais fáceis e mais simples no futuro.
[017] 6. Essa nova caixa VAV híbrida também inclui a capacidade única de calibrar automaticamente os ajustes mínimo e máximo de flu- xo de ar para cada área servida. Por fechamento de todos os registros e apenas abrindo 1 registro por vez, o fluxo de ar é lido pelo sensor de velocidade da caixa VAV híbrida. Por modulação do registro de contro- le e leitura do sensor de fluxo de ar, o sistema indica quando as posi- ções mínima e máxima dos registros são atingidas.
[018] A nova caixa VAV híbrida soluciona ainda vários problemas na técnica precedente, incluindo uma distribuição deficiente de tempe- ratura, além de um controle por uma caixa VAV da técnica precedente servindo a vários ambientes controlados por um único termostato em um único sistema de dutos. A nova caixa VAV híbrida reduz o número de caixas VAV necessárias para proporcionar um controle de tempera- tura mais preciso em várias zonas para uma determinada quantidade de espaço. A nova caixa VAV aumenta a eficiência do uso de energia e, quando acoplada a um computador e a um smartphone e/ou à In- ternet das Coisas, propicia conservação de energia por uso apenas da quantidade de energia mínima, onde necessário e quando necessário.
[019] Como tal, há uma necessidade na indústria para um siste- ma de terminais de volumes de ar variáveis, híbrido com múltiplas ser- pentinas de aquecimento, que seja compatível com um sistema de du-
to único e otimize o controle de temperatura e a cobertura de área das caixas de terminais volumétricos. A nova caixa VAV híbrida aumenta a cobertura de área que uma caixa VAV da técnica precedente pode servir e reduz o número de caixas VAV instaladas em um prédio para reduzir o uso de instalação, operacional e de energia. Os novos méto- do e sistema, e suas aplicações de controle, e aplicativos de smar- tphone e conexão à Internet das Coisas proporcionam versatilidade na remodelação de escritórios e mudanças na disposição deles, bem co- mo economia de energia em aplicação e operação.
SUMÁRIO
[020] Uma implementação das modalidades descritas se refere ao novo sistema de gerenciamento de prédios, que proporciona um termostato virtual ou físico associado com cada zona ou ambiente de um prédio servido por um único duto, que serve a uma pluralidade de zonas ou ambientes. Uma interface de comunicações é proporcionada para se comunicar com um registrador suspenso ou, de preferência, um registro de controle de espaço automático ASCD. A interface de comunicações opera um registrador operado eletricamente para au- mentar ou diminuir o fluxo de ar de uma nova caixa VAV híbrida. O sis- tema de gerenciamento de prédios inclui um controlador e uma base de dados, que implementa uma forma de comandos do ocupante do espaço, do gerenciador do prédio ou em um uso e/ou um histórico monitorado com base em controlador de utilização passada para eco- nomizar energia.
[021] O manipulador de ar (AH), que serve ao prédio, inclui aque- cedores, resfriadores, bombas e ventiladores para proporcionar aque- cimento, refrigeração, ventilação e outros serviços ao prédio. De acor- do com a economia de energia, foi reconhecido e considerado que a manutenção de um prédio ou espaço de um prédio desocupado a cer- ca de 20 a 25ºC (68 a 70ºF) é o uso mais eficiente de uso de energia para aquecimento e refrigeração. Também foi reconhecido e conside- rado que é mais eficiente em energia aquecer o ar do que resfriá-lo.
[022] Ao reconhecer esses parâmetros de economia de energia, as vantagens da implementação de economia de energia envolvem a execução do ciclo de refrigeração de um CA de um AH em torno de 12,8ºC (55ºF) e o transporte do ar refrigerado a uma nova caixa VAV híbrida. A nova caixa VAV híbrida proporciona elementos de aqueci- mento em cada saída da caixa VAV menos um elemento ou serpentina de aquecimento onde as saídas da caixa VAV são três ou mais, para proporcionar ar quente a cada zona de uma pluralidade delas servidas por um único duto. O controle granular de temperatura de cada zona, na pluralidade de zonas servidas pelo único duto, é, de preferência, conduzido por um ASCD operado eletricamente para aumentar ou di- minuir o fluxo de ar e/ou a temperatura do fluxo de ar da nova caixa VAV híbrida, para aumentar a quantidade de calor adicionado ao ar refrigerado para atingir um ajuste de termostato particular para cada espaço individual ou coletiva e individualmente para cada ambiente ou zona.
[023] No inverno ou em tempo frio, o AH fornece ar quente em torno de 21ºC (70ºF). A nova caixa VAV híbrida também pode aquecer esse ar em torno de 35ºC (95ºF) antes de distribuir esse ar aquecido ao sistema de distribuição de duto único. Depois, a temperatura de ca- da zona única é modificada pelo ocupante ou residente da zona por mudança do termostato real ou virtual proporcionada para essa zona por aumento ou diminuição do fluxo por mudança da posição do regis- trador no ASCD, que pode ser um registrador de piso ou de parede, mas é usualmente um registrador suspenso em prédios comerciais. O ASCD, em aplicações alternativas, pode incluir um aquecedor ou alo- jamento de aquecedor opcional para proporcionar controle de aqueci- mento, refrigeração e ventilação em um ambiente ou zona particular conectado à nova caixa VAV híbrida.
[024] O registrador de controle de espaço automatizado, ASCD, conjuntamente com a nova caixa VAV híbrida com pelo menos duas saídas, uma das quais tem um elemento de aquecimento, resulta no controle da temperatura, que é controlada pelo ASCD e não pelo regis- trado da caixa VAV tradicional, como nas caixas VAV da técnica pre- cedente. Em vez disso, a temperatura é controlada pelo ASCD, usan- do um termostato com ou sem fio em um ambiente ou zona particular do prédio. Essa mudança na nova caixa VAV híbrida faz com que a nova caixa VAV híbrida opere de certa forma como uma caixa de vo- lume de ar constante e de certa forma uma caixa de volume de ar va- riável, por conseguinte, sendo referida como uma caixa VAV híbrida. O controle de temperatura do ASCD proporciona vantagens de economia na operação de todo o sistema, uma vez que o aquecimento e a refri- geração podem ser desviados de zonas fora de uso para zonas que estão em uso.
[025] Uma implementação das vantagens de economias de ener- gia pode ser obtida ao proporcionar-se uma conexão de sensor e/ou uma interface de comunicações com o ASCD para aquecer ou refrige- rar uma área com base na carga efetiva monitorada por um sensor de ocupação eletrônico (EOS) ou por um interruptor de luz de ambiente, de modo que quando a luz é significativa no ambiente ocupado, o ASCD mantém a temperatura desejada do ambiente. Quando o ambi- ente está desocupado, o espaço é controlado a um ajuste de DESLI- GADO ou a um ajuste mais eficiente em energia. O ASCD, a caixa VAV híbrida e o AH também podem se comunicar com uma base de dados para aquecer e refrigerar com base em requisitos futuros de carga antecipados. Os requisitos de carga reais podem ser proporcio- nados por uso de um sistema de gerenciamento de prédios, BMS, que usa controle por sensores e computador com bases de dados para rastrear o uso e a ocupação reais do prédio. Os requisitos de carga futuros antecipados podem ser proporcionados por aplicativos de dis- positivos inteligentes, conectados a um dispositivo de comunicações, para preparar uma reunião inesperada, fora das horas comerciais normais.
[026] O controle de temperatura pelo ASCD e o grupo de ambien- tes também proporcionam uma recalibração programada ou automáti- ca de todo o grupo de ambientes, o que previamente requeria o traba- lho de um compensador de ar. Após a instalação ou na operação da caixa VAV da técnica precedente, o trabalho de um compensador de ar para equalizar o fluxo de ar a cada ambiente ou zona, servido pelo duto VAV, de modo que as áreas-escravas mais ou menos correspon- dam à área-mestre com o termostato. Essa compensação pode ser boa uma vez por dia (dependendo do aquecimento e da refrigeração diurnos) ou uma vez por ano no inverno ou verão e resultar em uma descompensação em outras vezes. A nova caixa VAV híbrida, em combinação com o ASCD conjuntamente com a programação por computador e uma base de dados, elimina a necessidade para um compensador de ar. Além disso, o computador e a base de dados po- dem ser programados para proporcionar uma recompensação periódi- ca, com base no tempo e nos ajustes do termostato em cada zona. O compensador de ar da técnica precedente estabelece os ajustes dos fluxos de ar mínimo e máximo para cada ambiente. O sistema de compensação de ar automático, de acordo com uma modalidade pre- ferida, faz isso automaticamente.
[027] Essas e outras vantagens são alcançadas com um sistema de terminal de volume de ar variável, híbrido, com múltiplas serpenti- nas de aquecimento, para otimizar o controle de temperatura de uma pluralidade de ambientes em um prédio. O sistema de terminal de vo- lume de ar variável, híbrido compreende uma caixa de volume de ar variável, híbrida para um prédio, e uma pluralidade de dutos acoplados à caixa de volume de ar variável, híbrida, cada duto da pluralidade de dutos compreendendo uma serpentina de aquecimento conectada operacionalmente a ela, e com cada duto conectado operacionalmente a um número qualquer da pluralidade de dutos.
[028] O novo sistema de volume de ar variável, híbrido pode ter caixas, que não são de forma retangular. De fato, qualquer forma de caixa VAV pode ser usada, que seja compatível com as traves ou es- trutura de suporte entre a área do teto e de serviço e o piso seguinte do prédio. Por conseguinte, caixas VAV híbridas redondas, poligonais ou de outra forma podem ser usadas dependendo do espaço. O núme- ro de saídas para a caixa VAV híbrida pode ser alterado para adequa- ção aos requisitos, e pelo menos uma saída de uma caixa VAV híbrida pode ser desprovida de um elemento de aquecimento para proporcio- nar ar a uma área interna ou proporcionar uma entrada em outra caixa VAV de terminal, tendo uma entrada não aquecida, com uma plurali- dade de saídas aquecidas. O tamanho da caixa VAV híbrida pode ser variado. No entanto, são preferidas caixas VAV híbridas de tamanhos maiores, com um tamanho de cerca de 40 centímetros (16 polegadas) sendo preferido.
[029] Em determinadas modalidades, um termostato com ou sem fio pode ser usado para cada ambiente, ou um termostato virtual pode ser conectado operacionalmente ao novo sistema de terminal de vo- lume de ar variável, híbrido para controlar remotamente a operação do sistema. Em determinadas modalidades, o sistema de terminal de vo- lume de ar variável compreende um sistema automático de compen- sação de ar e um sistema de controle de resposta por demanda para controlar e/ou variar a quantidade do fluxo de ar para a pluralidade de ambientes no prédio.
[030] Outras modalidades e aplicações vão ser consideradas por aqueles versados na técnica, com os aspectos e as vantagens adicio- nais considerados como sendo ilustrativos e não limitantes. Essas mo- dalidades adicionais são apenas ilustrativas e não são tencionadas para limitar as reivindicações a qualquer modalidade ou aplicação, como ilustrado nos desenhos em anexo e na descrição detalhada de determinadas modalidades.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[031] A descrição detalhada de algumas modalidades da inven- ção vai ser apresentada abaixo com referência às figuras em anexo, em que as figuras descrevem uma ou mais modalidades da presente invenção, em que: a Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma caixa VAV da técnica precedente com duto único para registradores suspensos; a Figura 1A é uma vista em perspectiva de uma caixa VAV da técnica precedente parcialmente em corte e detalhada; a Figura 2 é uma vista em perspectiva da técnica preceden- te de um esquema de aquecimento típico usando caixas VAV da técni- ca precedente; a Figura 2A é uma vista em perspectiva de uma parte de um esquema de aquecimento da técnica precedente; a Figura 3 é um esquema de aquecimento comparativo da técnica precedente em perspectiva ilustrando o número e a disposição de caixas VAV da técnica precedente necessárias para proporcionar as vantagens da nova caixa VAV e do novo sistema da Figura 6; a Figura 4A é uma vista em perspectiva parcialmente em corte de uma nova caixa VAV híbrida, com uma entrada e duas saídas com serpentinas de aquecimento; a Figura 4B é uma vista em perspectiva de parte de topo removida de uma nova caixa VAV híbrida com uma entrada e três saí- das;
a Figura 4C é uma vista em perspectiva de parte de topo removida de uma nova caixa VAV híbrida com uma entrada e quatro saídas; a Figura 4D é uma vista em perspectiva de parte de topo removida de uma nova caixa VAV híbrida poligonal com uma entrada e cinco saídas; a Figura 4E é uma vista em perspectiva de parte de topo removida de uma nova caixa VAV híbrida circular com uma entrada e seis saídas; a Figura 5 é uma vista esquemática de uma aplicação de uma nova caixa VAV híbrida para proporcionar controle de temperatu- ra individual de uma pluralidade de ambientes, cada um deles tendo um termostato T separado; a Figura 6 é um esquema de aquecimento em perspectiva para comparação com a Figura 3 da técnica precedente, ilustrando um número reduzido de caixas VAV usando a nova caixa VAV híbrida; a Figura 6A é uma vista fragmentada em perspectiva de uma parte de um esquema de aquecimento usando a nova caixa VAV híbrida; a Figura 6B é uma vista esquemática de outra modalidade ilustrando um registrador de controle de espaço automatizado (ASDC), com uma tomada opcional no cartucho de aquecimento; a Figura 7 é uma vista esquemática da nova caixa VAV hí- brida, conectada a uma pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados, ASCD, em uma modalidade ilustrativa; a Figura 8 é uma vista esquemática da caixa VAV híbrida, como na Figura 7, ilustrando outra modalidade; a Figura 9 mostra gráficos comparativos de custo entre uma caixa VAV típica e a nova caixa VAV híbrida; a Figura 10 é uma vista em perspectiva ilustrando um índi-
ce de conforto com as posições da temperatura, da ventilação e do registrador no ASCD com a nova caixa VAV híbrida; a Figura 11 é uma vista esquemática de vários modos em um sistema de gerenciamento de prédios usando as modalidades; a Figura 12 é uma vista em perspectiva de um escritório com a nova modalidade de BMS; a Figura 13 é uma vista esquemática de uma modalidade da nova caixa VAV híbrida; a Figura 14 é uma vista esquemática de outra modalidade da nova caixa VAV híbrida; a Figura 15 é uma disposição de controle esquemática para 2 serpentinas de reaquecimento VAV, híbridas de 20 dutos; a Figura 16 é um diagrama esquemático de ligações para a Figura 15; a Figura 17 é um diagrama de circuito para o controle de uma nova caixa VAV híbrida de seis serpentinas de reaquecimento, seis dutos de saída; a Figura 18 é um diagrama de controle para um controlador de ASCD e uma nova caixa VAV híbrida; a Figura 19 é um diagrama de blocos para um controlador de ASCD; a Figura 20 é um fluxograma lógico para uma modalidade para o ASCD e a nova caixa VAV híbrida; a Figura 21 é um fluxograma lógico para termostatos com- partilhados; a Figura 22 é um fluxograma lógico para um índice de con- forto; a Figura 23 é um fluxograma lógico para detecção de falha; a Figura 24 são telas de aplicativos de interface gráfica de usuário (GUI) de smartphone de relatórios precedentes de acordo com uma aplicação de BMS; a Figura 25 são telas de aplicativo de GUI de smartphone de um relatório anual precedente; a Figura 26 são telas de aplicativos de GUI de smartphone de um aplicativo de controle de conforto de acordo com uma aplicação de BMS; a Figura 27 são telas de aplicativos de GUI de smartphone proporcionando mensagens de alarme de acordo com uma aplicação de BMS; a Figura 28 são telas de aplicativos de GUI de smartphone proporcionando tipos de termostatos virtuais; a Figura 29 são telas de aplicativos de GUI de smartphone de acordo com uma aplicação de BMS; a Figura 30 são telas de aplicativos de GUI de smartphone; e as Figuras 31 - 40 são diagramas lógicos e fluxogramas de sistemas de gerenciamento de prédios.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE DETERMINADAS MODALIDADES
[032] A descrição detalhada apresentada a seguir inclui o melhor modo e os desenhos em anexo, em que as referências similares indi- cam elementos similares e que mostram modalidades específicas e partes de uma interface GUI para praticar a invenção. As modalidades incluem modalidades opcionais e preferidas para a prática da inven- ção, que podem ser modificadas sem que se afaste do âmbito da in- venção, como reivindicada. Por exemplo, as variações lógicas, mecâ- nicas, elétricas, funcionais e do sistema podem ser feitas na imple- mentação da invenção, sem que se afaste da invenção. A descrição detalhada apresentada a seguir, incluindo o melhor modo, não deve ser considerada em um sentido limitante, uma vez que o âmbito da invenção é definido nas reivindicações em anexo.
[033] Em determinadas modalidades da invenção, o novo siste- ma de terminal de volume de ar variável, híbrido compreende um ou mais dos seguintes componentes sozinhos ou em combinação: (1) uma caixa VAV híbrida com ou sem uma sub-repleção; (2) serpentinas de aquecimento duplas; (3) duto de distribuição de ar primário ou uma pluralidade de dutos de distribuição; (4) duto de distribuição de ar se- cundário; (5) registradores de controle de ambiente para duto primário; e (6) registradores de controle de ambiente e, de preferência, registra- dores de controle de espaço automatizados (ASCD) para duto secun- dário.
[034] Com referência agora à Figura 4A, uma nova caixa VAV híbrida 10 é ilustrada, tendo um duto de entrada 12 e dois dutos de saída 14 e 16. Um sensor de fluxo de velocidade do ar 18 é proporcio- nado na entrada juntamente com um registrador 20 opcional. A nova caixa VAV híbrida 10 difere da caixa VAV 11 da técnica precedente (Figura 1A) pelo fato de ter um registrador 20 opcional, que não é ajus- tado para controlar a temperatura do ar deixando a caixa VAV híbrida
10. A temperatura do ar condicionado, deixando a caixa VAV híbrida, é determinada não pelo registrador 20, mas, diferentemente, por um re- gistrador de controle de espaço automatizado, ASCD, 40 e pelas ser- pentinas de aquecimento 22. As serpentinas de aquecimento 22A e 22B podem ser serpentinas de aquecimento de água ou serpentinas de aquecimento elétricas com água na implementação preferida. Um atuador de serpentina de aquecimento 24, 26 é proporcionado em ca- da uma das saídas 14 e 16 da nova caixa VAV 10.
[035] A caixa VAV híbrida 10 inclui uma sub-repleção 30, dispos- ta entre a pluralidade de saídas e uma entrada oposta à parede de terminal 36, para equalizar o fluxo de ar e reduzir o ruído. O tamanho da 5s é aproximadamente 10% a 20% do espaço interno da nova cai- xa VAV híbrida. A caixa VAV híbrida 10 tem pelo menos duas ou mais saídas 14 e 16, mas pode ter um elemento de aquecimento 22A ou 22B a menos do que o número total de saídas. Quando a nova caixa VAV híbrida inclui em cada saída um elemento de aquecimento 22A e 22B, um único duto 32 e 34 conecta a caixa VAV híbrida 10 a um gru- po separado de escritórios, com cada escritório tendo seu próprio ASCD ou registrador de controle de espaço automatizado 40A, 40B, 40C e 40D, todos controlando a temperatura no duto 32, com os regis- tradores ASCD 40E, 40F, 40G e 40H controlando a temperatura no duto 34, como ilustrado na Figura 5.
[036] Com referência agora às Figuras 5 e 6A, todos os escritó- rios, servidos pelos ASCDs 40A, 40B, 40C, 40D, 40E, 40F, 40G e 40H, podem ter os seus termostatos separados para ajustar individualmente a temperatura neles por abertura e fechamento do registrador no ASCD nos seus escritórios individuais usando um termostato com fio ou um termostato sem fio, que pode ser alcançado por meio de um dispositivo inteligente, tal como um telefone celular 50.
[037] Em comparação agora das Figuras 1A e 2A da técnica pre- cedente com as Figuras 5 e 6A vai ficar evidente que, diferentemente da técnica precedente, a temperatura de cada escritório individual não é controlada pelo registrador 19, mas, diferentemente, pelos registra- dores em cada um dos ASCDs 40A, 40B, 40C, 40D, 40E, 40F e 40G, em cada escritório individual 52, 54, 56, 58, 60 e 62. Essa mudança em controle converte um dispositivo de volume ar variável, VAV, na nova caixa VAV híbrida, que opera de certa forma como um dispositivo de volume de ar constante e de certa forma como um dispositivo de volume variável. Outra observação é que o ambiente 52 pode ser pos- teriormente remodelado ou subdividido em dois ambientes, cada um dos quais tem seus próprios termostato e controle de temperatura. Ou- tra observação é que a disposição mestre-escravo entre os escritórios foi eliminada.
[038] A nova caixa VAV híbrida pode ser configurada de vários diferentes modos, como ilustrado nas Figuras 4B, 4C, 4D e 4E. A caixa VAV híbrida 10 pode ser retangular, como ilustrado nas Figuras 4B e 4C, ou ser poligonal, como ilustrado na Figura 4D, ou ainda redonda, como ilustrado na Figura 4E. A caixa VAV híbrida tem uma única en- trada com 2 a 6 ou mais saídas, com cada saída tendo uma serpentina de aquecimento 22 ou uma ou mais saídas não tendo uma serpentina de aquecimento para transferir ar não aquecido a outras partes do prédio ou a outra caixa VAV híbrida.
[039] Em uma modalidade, uma única caixa VAV híbrida (10) alimenta dois ou mais dutos (14, 16). Cada duto pode ter uma serpen- tina de aquecimento (22) conectada operacionalmente a ele. O ar con- dicionado é então liberado para os ambientes individuais de tempera- tura controlada pelos registradores de controle ASCD (40). Esse con- junto pode ser instalado tantas vezes quanto necessário pelo prédio. O fluxo de ar da caixa VAV híbrida é controlado para manter um ponto de ajuste de pressão estática de duto da Figura 5 usando realimentação de um sensor de pressão estática do duto P (Figura 5). Se o fluxo de ar total exceder o ponto de ajuste CFM máximo, então o controle é comutado para manter o ajuste de fluxo CFM máximo usando o sensor de pressão de velocidade 18 dentro da caixa VAV híbrida. Para cada duto (32, 34), a serpentina de aquecimento abre se mais da metade dos ambientes servidos 52, 54, 56, 58, 60 e 62 (Figura 6A) precisarem de calor. Se mais da metade dos ambientes precisar de calor, então a ação de controle de registrador de ambiente ASCD é revertida (libera aquecer), diferentemente do que é a ação de controle do ambiente (li- bera refrigerar). Cada registrador de controle de ambiente ASCD abre e fecha para manter uma temperatura do espaço individual com base em cada temperatura do sensor.
[040] Com referência agora à Figura 2, uma disposição de escri-
tório de piso típica para aquecimento e refrigeração é ilustrada. As cai- xas VAV são caras, e, por conseguinte, cada caixa VAV 11 serve a uma pluralidade de escritórios 27, 29, 31, 33 e 47, resultante em mui- tas áreas internas, tais como as áreas 51 e 53, não tendo calor interno e ventilação limitada. Esses espaços internos 51 e 53 geralmente se tornam espaço de escritório perdido ou áreas de armazenamento.
[041] Com referência agora à Figura 6 e à Figura 3 da técnica precedente, os problemas de ventilação, controle de conforto e custo foram solucionados pela nova caixa VAV híbrida 10 e ASCD 40. Na Figura 6, apenas as caixas VAV híbridas 10, acopladas com 85 AS- CDs, proporcionam 85 áreas controladas. Apenas seis novas caixas VAV são necessárias para aquecer todos os escritórios externos e apenas 5 novas caixas VAV híbridas são necessárias para proporcio- nar calor e ventilação a todos os espaços internos. Em comparação com a técnica precedente, a Figura 3 mostra que para proporcionar os mesmos aquecimento e ventilação de 32 caixas VAV da técnica pre- cedente, são necessárias 17 caixas VAV da técnica precedente para aquecer os escritórios externos e 15 caixas VAV são necessárias para os escritórios internos. A comparação entre a Figura 3 da técnica pre- cedente e a Figura 6, as novas caixas VAV híbridas reduzem o núme- ro de caixas por 2/3º e resulta em um controle de aquecimento mais granular, com a eliminação do sistema mestre - escravo e um custo 18% inferior àquele de um sistema convencional. Um dos itens na comparação de custo na Figura 9 é o custo de trabalho manual para compensar o ar por utilização de uma compensação de ar, proporcio- nada pela combinação da caixa VAV híbrida 10 e o registrador de con- trole de espaço automatizado ASCD.
[042] Em determinadas modalidades e em uma aplicação preferi- da, o sistema de terminal de volume de ar variável, híbrido compreen- de um sistema de compensação de ar automatizado e um sistema de controle de resposta por demanda para controlar e/ou variar a quanti- dade de fluxo de ar para a pluralidade de ambientes no prédio pelo ASCD. Na técnica precedente, uma vez que o sistema é instalado, a compensação de ar se mantém igual até que um técnico apareça e faça uma nova compensação do sistema. Por conseguinte, as mudan- ças sazonais e mesmo diurnas podem produzir sistemas-escravos de compensação de ar da técnica precedente particularmente desconfor- táveis de sensação de sistema estático de compensação de ar. O sis- tema dinâmico de compensação de ar é proporcionado pelos nova caixa VAV 10 e pelo ASCD 40.
[043] Com referência agora à Figura 8, a compensação de ar di- nâmica proporcionada pela nova caixa VAV híbrida e pelo ASCD é ob- tida por abertura sequencial de um dos registradores de ASCD 40A e fechamento dos outros 40B a 40H, e depois usando a nova caixa VAV híbrida como um exaustor de fluido e preparação de um registro de sequência de ajustes de registrador para registro de mínimo e máximo e também registro do fluxo versus a posição do registrador. O sensor 24 ou 26 da Figura 4A é usado para registrar o fluxo para cada ASCD 40A a 40H. Uma vez que o registrador 40A está completo, ele é fe- chado e o registrador 40B é aberto até que todos os registradores do ASCD 40 sejam completados e registrados, os registradores são colo- cados em uma posição compensada ou posição-padrão relativamente entre eles. As vantagens dessa modalidade não são apenas proporci- onadas para uma nova compensação periódica, quando um controla- dor de ASCD 100 inclui uma base de dados 102 (Figura 19).
[044] Na modalidade de compensação dinâmica de ar, o sistema de terminal de volume de ar variável, híbrido compreende um sistema de compensação de ar automatizado devido à sua capacidade de iso- lar ambientes individuais. Em determinadas modalidades, o sistema de compensação de ar automatizado compreende um ou mais dos se-
guintes (1) Uma posição de registrador de queda de CFM mínima (com base no fluxo de ar medido); (2) Uma posição de registrador de queda de CFM máxima (com base no fluxo de ar medido); (3) Uma posição de registrador de queda de CFM de ruído máximo (com base em ajuste ou projeto de difusor); (4) Uma posição de registrador de queda / cálculo de CFM (criada durante compensação); (5) Uma cali- bração de ponto de ajuste de pressão estática de caixa VAV híbrida (criada durante a compensação); (6) Uma calibração de CFM de dois pontos de caixa VAV híbrida para exaustão precisa de fluxo; e (7) Um relatório de compensação automatizada.
[045] A combinação da nova caixa VAV híbrida e do ASCD não apenas proporciona uma compensação dinâmica, mas também pro- porciona uma base de dados 102, Figura 19, para nova compensação periódica, bem como para índice de conforto para cada zona de área ou ambiente servido por um registrador de ASCD 40A - 40F, como ilustrado na Figura 10. Cada área 1 - 6 é dotada com um ajuste de temperatura desejado por variação do fluxo de ar por cada registrador de ASCD, que é estabelecido de entre 15% a 55% para proporcionar um índice de conforto de 100% nas Áreas 1 - 3 e em torno de 99,7 na Área 4, e 99,2% na Área 5, e 99,5% na Área 6, com todas as áreas sendo ocupadas.
[046] Com referência agora à Figura 7, cada registrador de ASCD 40A a 40G pode ser ajustado remotamente por um termostato T físico, no ambiente ou zona da área, bem como por um dispositivo de comu- nicação, tal como um tablete ou telefone celular inteligente conectado à IoT. Em determinadas modalidades, o conforto proporcionado pelo ASCD pode ser aumentado por adição de uma tomada portátil separa- da no cartucho do aquecedor 62, como ilustrado na Figura 6B.
[047] As vantagens das modalidades são ainda aumentadas com um sistema de gerenciamento de prédios com economia de energia,
BMS, como ilustrado nas Figuras 11 e 12 e como descrito nas Figuras 31 - 40. Na modalidade de economia de energia, os sensores de ocu- pação podem ser proporcionados ou conectados a um interruptor de luz ou a um sistema de cartão de entrada e saída. Como ilustrado na Figura 11, a modalidade de economia de energia pode ser alcançada por manutenção dos escritórios na temperatura mais eficiente possível para uma área particular, por exemplo, 20 a 25ºC (68 a 70ºF), e depois ativar um serviço para um escritório individual por registro de entrada de um ocupante, como ilustrado na Figura 11. Além disso, sensores de movimento podem ser usados para reduzir o serviço, se não houver qualquer movimento, ou ativar o serviço, quando for detectado movi- mento. De modo similar, após deixar o escritório, tudo pode ser desli- gado, como ilustrado na Figura 11. O sistema pode ser ativado remo- tamente por um dispositivo inteligente, para preparar remotamente reuniões ou trabalho em fins de semanas, como ilustrado na Figura 12.
[048] Em outra modalidade de economia de energia, um sistema de controle de resposta por demanda pode ser adicionado para permi- tir os seguintes estágios do sistema: (1) Primeiro estágio: Desligar o ar em todos os ambientes que não estão ocupado e estão sendo contro- lados por uso de problemas com a temperatura; (2) Segundo estágio: Aumentar os pontos de ajuste da temperatura ambiente em áreas co- muns não críticas (isto é, cozinhas, salas para intervalos, áreas de ar- mazenamento, etc.); e (3) Terceiro estágio: Aumentar os pontos de ajuste da temperatura ambiente em escritórios ocupados.
[049] Em determinadas modalidades, o sistema de terminal de volume de ar variável compreende um termostato virtual de escritório, configurado para operar com ou sem a caixa VAV, descrita em deter- minadas modalidades. O termostato virtual de escritório proporciona um serviço de rede, que permite que o ocupante do escritório de um prédio ou pessoal do prédio use um smartphone, um tablete ou um computador de mesa para ver e controlar os seus próprios espaços de escritórios individuais. Os termostatos virtuais são conectados / postos em comunicação no sistema BMS de prédios por meio de uma rede ou aplicação de cliente familiar.
[050] Em determinadas modalidades, o ocupante do escritório, o pessoal do prédio ou outro usuário pode ter acesso e/ou controlar, usando o termostato virtual de escritório, qualquer um dos seguintes: (1) Ponto de ajuste da temperatura ambiente (inclui pontos de ajuste únicos e duplos); (2) Ponto de ajuste do nível de iluminação; (3) Horas de chegada e partida; (4) Pedir serviços fora de hora (inclui HVAC e/ou iluminação); (5) Ajustar os limites dos pontos de ajuste de temperatura (apenas pessoal do prédio); (6) ajustar o ponto de ajuste (apenas pes- soal do prédio) inclui ajustar o fluxo de ar no mínimo, ajustar o fluxo de ar no máximo, ajustar o fator K, ajustes de tamanho da caixa e do re- gistrador); (7) Estabelecer o modo de compensação de ar (apenas pessoal do prédio), que desabilita temporariamente os limites do ter- mostato; (8) Exibe e notifica o ocupante por esse serviço de rede, quando uma empresa de serviços pede uma resposta por demanda; o sistema aumenta o seu ponto de ajuste pessoal para reduzir o consu- mo de energia; e (9) 100% a bordo, que pede apenas o primeiro e o último nomes do usuário, mais endereço de e-mail e/ou número de te- lefone celular.
[051] Em determinadas modalidades, as economias de energia são promovidas por uso do sistema de terminal de volume de ar variá- vel, híbrido com as seguintes características: (1) Redefinição de tem- peratura solar de escritório individual; (2) Problema de temperatura de desocupação de escritório individual; "3) Controle fora de horário de escritório individual; (4) Níveis de resposta por demanda múltipla, quando, por exemplo, uma empresa de serviços anuncia uma redução da energia; (5) Impede super-resfriamento e superaquecimento de to-
das as áreas; (6) Voltando-se atrás em todas as áreas, reduz-se bas- tante a energia do ventilador e de aquecimento / refrigeração; e (7) Devido à capacidade de aquecimento de todas as zonas internas, tempos de aquecimento menores são obteníveis.
[052] Em determinadas modalidades, o sistema de terminal de volume de ar variável, híbrido proporciona uma melhor experiência do ocupante com as seguintes características: (1) Cada ambiente e área comum tem um controle de temperatura individual por meio de um termostato virtual; (2) Aplicação de software intuitivo, fácil para ajustes preferidos (termostato virtual & controle de iluminação); e (3) Controla- bilidade individual remota (pode ser estabelecida antes de chegada). Em determinadas modalidades, o sistema de terminal de volume de ar variável proporciona uma melhor experiência do pessoal do prédio com as seguintes características: (1) O controle granular proporciona uma capacidade remota superior de combate a problemas; (2) Os grá- ficos de controle 3D são intuitivos e uso fácil; e (3) O aplicativo de sof- tware de Controle de Conforto proporciona funcionalidade completa de controle e ajuste.
[053] Em determinadas modalidades, o sistema de terminal de volume de ar variável proporciona uma melhor funcionalidade do sis- tema com as seguintes características: (1) Refrigeração / aquecimento controlados inteligentes com base na ocupação precedente do ambi- ente, como ilustrado nas Figuras 11 e 12; (2) Modo de Recuperação de Piso com Base em Prioridades (Primeiro, refrigerar áreas importan- tes); (3) Melhor controle de resposta por demanda (desconectar áreas problemáticas); e (4) Capaz de integração com especialista de acesso (controle do escritório habilitado com base em entrada e saída).
[054] Vai-se considerar que o sistema de terminal de volume de ar variável permite que uma caixa de zoneamento VAV híbrida execute o trabalho de múltiplas caixas VAV da técnica precedente. Isso combi-
nado com a compensação automática de ar, registradores de ambien- tes controlados a jusante, termostatos virtuais e sequências melhora- das reduz o custo total e aumenta a eficiência global do controle de temperatura.
[055] O sistema de terminal de volume de ar variável compreen- de as seguintes vantagens: (1) Reduz o custo dos sistemas de distri- buição de ar enquanto proporciona melhor controle para prédios co- merciais; (2) O sistema proporciona ocupantes com uma interface in- tuitiva (assemelhando-se a um termostato) para interagir com o siste- ma mecânico do prédio; (3) O sistema proporciona ao pessoal do pré- dio uma ferramenta conveniente para ajustar e controlar o prédio; e (4) Economias de energia superiores podem ser obtidas devido ao projeto do sistema.
[056] Deve-se considerar que o uso do sistema de terminal de volume de ar variável de um projeto de serpentina de aquecimento de duto duplo ou múltiplo, com registradores de controle de ambiente a jusante, propicia controle em duas vezes a área de cobertura e superi- or. Em um prédio comercial de 2.787 metros quadrados (30.000 pés quadrados), que requer a instalação de aproximadamente 33 caixas VAV, o sistema de terminal volumétrico pode ser instalado no mesmo prédio usando aproximadamente 11 caixas VAV. Como tal, as vanta- gens de custo podem ser promovidas por uso do sistema de terminal de volume de ar variável.
[057] Com referência agora às Figuras 13 e 14, a nova caixa VAV híbrida 10 é ilustrada esquematicamente quatro dutos, como ilustrado na Figura 4C. Cada duto em uma serpentina de aquecimento 22A, 22B, 22C e 22D. Nessa modalidade, a serpentina de aquecimento é montada na parte externa da caixa VAV híbrida. A diferença básica entre as Figuras 13 e 14 é a modalidade ilustrada na Figura 13, que tem serpentinas de aquecimento aquecidas eletricamente 22A - 22D,
enquanto que a modalidade da Figura 14 tem serpentinas de aqueci- mento aquecidas com água quente 22A - 22D.
[058] Um circuito de controle é ilustrado na Figura 15 para contro- lar uma caixa VAV híbrida, com duas serpentinas de reaquecimento, com dois registradores de ar e dois sensores de espaço. A Figura 16, como a Figura 15, ilustra uma caixa VAV híbrida tendo uma serpentina aquecida com água de quatro válvulas de reaquecimento de 4 dutos. A Figura 17 ilustra um diagrama de ligações para uma caixa VAV híbrida com 6 dutos e seis serpentinas de aquecimento.
[059] Com referência agora à Figura 18, um controlador automá- tico de ambiente, para a caixa VAV híbrida, é ilustrado tendo um sen- sor de ocupação ou de luz diurna, que se conecta a uma combinação de sensor de temperatura ambiente e controle de luz.
[060] A Figura 20 é um fluxograma de um processo para contro- lar o termostato individual em cada um dos ambientes ou zonas de um prédio usando a nova caixa VAV híbrida. A Figura 21 é um fluxograma de um processo para utilizar um termostato compartilhado, que pode ser acessado pela Internet ou por meio de um aplicativo. A Figura 22 é um fluxograma de um processo para proporcionar controle de con- forto, que pode ser exibido em um smartphone.
[061] A Figura 23 proporciona um processo para localizar pa- drões em várias zonas e proporcionar um relatório por e-mail. As Figu- ras 24 - 30 ilustram várias interfaces GUI para exibir problemas, relató- rios de problemas, alarmes e relatórios de zonas e tipos e relatórios de termostatos e telas disponíveis.
[062] Deve-se considerar que os componentes do sistema de terminal de volume de ar variável, descritos em várias modalidades no presente relatório descritivo, podem compreender quaisquer materiais alternativos conhecidos no campo e ser de qualquer cor, tamanho e/ou dimensões. Deve-se considerar que os componentes do sistema de terminal de volume de ar variável, descritos no presente relatório des- critivo, podem ser manufaturados e montados usando quaisquer técni- cas conhecidas no campo.
[063] As pessoas versadas na técnica podem considerar que vá- rias configurações de projetos podem ser possíveis para aproveitar os benefícios funcionais dos sistemas inventivos. Desse modo, tendo em vista a ampla gama de configurações e disposições das modalidades da presente invenção, o âmbito da invenção é refletido pela amplitude das reivindicações, apresentadas abaixo, em vez de limitado pelas modalidades descritas acima.

Claims (40)

REIVINDICAÇÕES
1. Dispositivo de terminal de volume de ar variável (VAV) com múltiplas serpentinas de aquecimento para melhorar o controle de temperatura para uma pluralidade de ambientes em um prédio, carac- terizado pelo fato de que o sistema de terminal de volume de ar variá- vel compreende: (a) uma caixa de volume de ar variável, híbrida tendo uma entrada; (b) uma pluralidade de saídas acopladas à caixa de volume de ar variável, híbrida, cada saída da pluralidade de saídas tendo uma serpentina de aquecimento, conectada operacionalmente a ela, e cada saída disponível para uma conexão com um duto para proporcionar ar condicionado a uma pluralidade de ambientes; e (c) uma sub-repleção.
2. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compre- ende um registrador flutuante, que controla de fato a temperatura, dis- posto entre a entrada e a pluralidade de saídas.
3. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as serpentinas de aquecimento são serpentinas de aquecimento de água quente ou serpentinas de aquecimento elétricas.
4. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as serpentinas de aquecimento são dispostas dentro da caixa de volume de ar variá- vel, híbrida.
5. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as serpentinas de aquecimento são dispostas fora da caixa de volume de ar variável, híbrida na pluralidade de saídas.
6. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compre- ende uma pluralidade de registradores de controle de espaço automa- tizados.
7. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados é conectada à cai- xa de volume de ar variável, híbrida por um único duto.
8. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de termostatos para controlar individualmente a plura- lidade de registradores de controle de espaço automatizados.
9. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que ainda compre- ende uma conexão com ou sem fio entre a pluralidade de termostatos e a pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados.
10. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compre- ende uma tomada no cartucho de aquecimento para pelo menos um da pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados.
11. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a tomada no cartucho de aquecimento é energizada por um circuito de iluminação.
12. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de saídas para a caixa de volume de ar variável, híbrida é entre duas a sete delas.
13. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a dita serpenti- na de aquecimento é conectada operacionalmente a menos uma saída do que as duas a sete saídas.
14. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que sub-repleção é disposta entre a pluralidade de saídas e a parede de terminal da caixa VAV híbrida.
15. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compre- ende um SENSOR DE PRESSÃO ESTÁTICA.
16. Dispositivo de terminal de volume variável, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compre- ende um dispositivo de medida de ar, disposto entre a entrada de ar e o registrador flutuante.
17. Método de proporcionar um sistema de volume de ar variável para proporcionar um termostato em cada zona de ar condici- onado, em uma pluralidade de zonas de ar condicionado, caracteriza- do pelo fato de que compreende: (a) utilizar uma caixa VAV de dutos de saída múltiplos ten- do pelo menos um aquecedor associado com pelo menos um dos du- tos de saída da caixa VAV com dutos múltiplos; (b) ter o duto com pelo menos um aquecedor para suprir ar condicionado a uma pluralidade de zonas separadas de ar condiciona- do; (c) prender uma pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados tendo um orifício controlado eletricamente para admitir ar condicionado em cada uma das zonas separadas de ar con- dicionado; e (d) proporcionar um termostato virtual ou real em cada zona da dita pluralidade de zonas separadas de ar condicionado para abrir ou fechar o orifício controlado eletricamente, para admitir ar condicio- nado em uma zona específica.
18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende um aquecedor associado com cada duto da caixa VAV de dutos múltiplos.
19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende um computador para controlar o pelo menos um aquecedor, associado com o pelo menos um dos dutos de saída da caixa VAV de dutos múltiplos ou com a pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados, tendo um orifí- cio controlado eletricamente.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende um sensor para proporcionar dados sobre carga de ocupantes.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende uma base de dados para ope- rar a caixa VAV com dutos múltiplos com base em dados de carga de ocupantes.
22. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende um aplicativo de dispositivo in- teligente para proporcionar instruções remotas ao computador para enviar um sinal para operar o pelo menos um aquecedor, associado com pelo menos um dos dutos da caixa VAV de dutos múltiplos.
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracteriza- do pelo fato de que o sinal é enviado pela Internet das Coisas.
24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracteriza- do pelo fato de que o sinal é enviado pelo gerenciador do prédio ou por um ocupante dele.
25. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende uma etapa para calcular a me- dida de várias entradas de temperatura de vários usuários de uma zo- na para calcular a temperatura ótima para a zona.
26. Caixa VAV híbrida, caracterizada pelo fato de que com- preende: (a) um alojamento tendo pelo menos uma entrada de ar e pelo menos duas saídas de ar; (b) um registrador de controle de fluxo, flutuante, que não controla a temperatura, conectado à entrada de ar; e (c) pelo menos uma serpentina de aquecimento conectada a cada zona das pelo menos duas saídas de ar.
27. Caixa VAV híbrida, de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de que ainda compreende um sensor de fluxo de ar.
28. Caixa VAV híbrida, de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de que ainda compreende um controlador para controlar a pelo menos uma serpentina de aquecimento.
29. Caixa VAV híbrida, de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de que o dito controlador é conectado a um computador com uma base de dados.
30. Caixa VAV híbrida, de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de que as pelo menos duas saídas são três a seis saídas e pelo menos uma delas não tem uma serpentina de aquecimento.
31. Caixa VAV híbrida, de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de que ainda compreende uma sub-repleção, disposta entre as pelo menos duas saídas e uma parede de terminal da caixa VAV e ocupando um espaço de 10 a 20 por cento do espaço interno da caixa VAV híbrida.
32. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) uma caixa VAV híbrida tendo uma entrada e uma plura- lidade de saídas com pelo menos uma serpentina de aquecimento em pelo menos uma da pluralidade de saídas; (b) uma pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados; (c) um duto de suprimento comum conectando a pelo me- nos uma serpentina de aquecimento, em uma da pluralidade de saí- das, a cada um da dita pluralidade de registradores de controle de es- paço automatizados; (d) um sensor de fluxo de ar e/ou de temperatura associado com uma zona ou área servida por cada registrador de controle de es- paço automatizado da dita pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados; e (e) um controlador para seletivamente abrir e fechada cada um da dita pluralidade de registradores de controle de espaço automa- tizados e registrar o fluxo de ar e/ou a temperatura na zona ou área servida por cada registrador de controle de espaço automatizado, e ajustar em cada um da pluralidade de registradores de controle de es- paço automatizados para compensar cada zona ou área servida por cada registrador de controle de espaço automatizado.
33. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que compreende uma base de dados de computador.
34. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um termostato, em cada área ou zona servida por cada registrador de controle de espaço automatizado.
35. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um sincronizador, para cronometrar e registrar a última compensação da pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados.
36. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um programa para compensar de novo a pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados.
37. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um sistema de autodiagnostico e regis- tro para a condição mecânica dos componentes na caixa VAV híbrida e em cada componente na pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados.
38. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um sensor de ocupação, de modo a compensar de novo periodicamente durante a ocupação.
39. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que tem uma conexão de comunicação com ou sem fio.
40. Dispositivo de compensação de condicionamento de ar e aquecimento, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que pelo menos um da pluralidade de registradores de controle de espaço automatizados inclui um aquecedor suplementar.
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 59/103
REGISTRADOR DE CONTROLE DE AR 1/45
AR FRIO DO MANIPULADOR DE AR CAIXA VAV EM MODO DE REFRIGERAÇÃO
TÉCNICA ANTERIOR
ENTRADA DE AR
SAÍDA DE AR
TÉCNICA ANTERIOR
SEM CALOR INTERNO
TÉCNICA ANTERIOR SEM SENSOR, TERMOSTATO OU CONTROLE SEM SENSOR, TERMOSTATO OU CONTROLE
O TERMOSTATO CONTROLA APENAS A
TEMPERATURA DESSE ESPAÇO DO
ESCRITÓRIO SEM SENSOR, TERMOSTATO OU CONTROLE SEM SENSOR, TERMOSTATO OU CONTROLE
TÉCNICA ANTERIOR
REGISTRADOR DE QUEDA
TÉCNICA ANTERIOR
MENOS CAIXAS Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 66/103
VAV MAIORES
SENSOR DE TEMPERATURA
SENSOR DE PRESSÃO ATUADOR VAV SENSOR DE PRESSÃO DE VELOCIDADE (CFM)
VÁLVULA DE ÁGUA QUENTE VÁLVULA DE ÁGUA QUENTE
ATUADOR
ATUADOR ANALÓGICO
SENSOR DE PRESSÃO ESTÁTICA PARA CADA
ANALÓGICO
ESCRITÓRIO 8/45
PARA CADA
ESCRITÓRIO SUB-REPLEÇÃO PARA
EQUALIZAR FLUXO DE
AR E REDUZIR RUÍDO
OCUPANTES AJUSTE TEMPERATURA DO
ESPAÇO POR MEIO DE TERMOSTATOS
VIRTUAIS OCUPANTES AJUSTE TEMPERATURA DO
ESPAÇO POR MEIO DE TERMOSTATOS
VIRTUAIS
REGISTRADOR DE QUEDA COM TERMOSTATO VIRTUAL
Desenho do registrador de área O controlador é energizado Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 69/103 Características únicas por circuito de iluminação ATUADOR DE Placa de montagem para
REGISTRADOR ou receptor proporciona controle de temperatura de escritório individual para caixa VAV de dutos múltiplos controlador de sala e motor DE AR DE de amortecimento de área pode ser configurado para usar um termostato virtual ou físico para cada registrador de área AMBIENTE placa de montagem integrada para um controlador de ambiente Controlador de sala tomada no cartucho de aquecimento (elétrico ou hidrônico) tubos de sensores de velocidade integrados Energia integrada (controlador, cartucho de aquecimento, motor DA CAIXA VAV de registrador) por circuitos de iluminação
REGISTRADOR DE ÁREA DE AMBIENTE 11/45 Tomada em cartucho de aquecimento Tubos de sensor de velocidade integrados (energizada por circuito de iluminação Controlador Rom Disposição de tubos de sensores Teto de velocidade integrados Difusor Interface de controle de temperatura de ambiente Termostato físico tradicional O termostato virtual do smartphone requer apenas um pequeno sensor de temperatura no espaço
PRESSÃO DE VELOCIDADE Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 70/103
PRESSÃO ESTÁTICA
TEMPERATURA
VÁLVULA DE AQUECIMENTO 12/45
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 71/103
ABRIR 13/45
FECHADA
FECHADA
FECHADA
INICIAR
FECHADA
FECHADA
FECHADA
FECHADA
COMPARAÇÃO DE CUSTO ENTRE OS PROJETOS Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 72/103
MECÂNICO
COMPENSAÇÃO DE AR
CONTROLES
SISTEMA VAV CONVENCIONAL SISTEMA DE CONTROLE DE CONFORTO
CAIXAS VAV INSTALADAS 14/45
CONTROLES
COMPENSAÇÃO DE AR
CONTROLES
CAIXAS VAV INSTALADAS
CUSTO TOTAL CUSTO TOTAL MENOS
ÍNDICE DE CONFORTO
VÁLVULA Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 73/103
ÁREA
REGISTRADOR
ÁREA
ÁREA
REGISTRADOR
ÁREA
ÁREA
REGISTRADOR
ÁREA
ÁREA
REGISTRADOR 22,3ºC (72,1ºF) 21,7ºC (71,0ºF) ÁREA 15/45
REGISTRADOR 22,3ºC (72,1ºF) 21,7ºC (71,0ºF)
ÁREA 22,3ºC (72,1ºF)
REGISTRADOR 21,7ºC (71,0ºF) ÁREA 22,3ºC (72,1ºF) 21,7ºC (71,0ºF)
ÁREA 22,2ºC (72,0ºF) 21,7ºC (71,0ºF)
ÁREA 21,9ºC (71,5ºF) 21,7ºC (71,0ºF)
MODO MODO MODO MODO
AO ENTRAR NO AO SAIR
AO ENTRAR ESCRITÓRIO VAZIO Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 74/103
ESCRITÓRIO
SEM
MOVIMENTO
ATIVAR SERVIÇO CONTROLE DE PROBLEMAS ATIVAR SERVIÇO DESATIVAR SERVIÇO
TUDO DESLIGADO
DESLIGADO 16/45
ESCRITÓRIO INDIVIDUAL ESCRITÓRIO INDIVIDUAL ESCRITÓRIO INDIVIDUAL ESCRITÓRIO INDIVIDUAL
DA UNIDADE DE MANIPULAÇÃO DE AR / CONDICIONAMENTO DE AR Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 76/103
COLETAS DE VELOCIDADE DO AR
SENSOR DE DIFERENCIAL VISTA DE PRESSÃO (CFM) PELO
TOPO
MOTOR DO REGISTRADOR
DE FLUXO DE AR REGISTRADOR DE FLUXO DE AR PARA DUTO 1 DO(S) SERPENTINA SERPENTINA PARA DUTO 2 DO(S) 18/45 DE AQUECI-
ESTÁTICA DE AQUECI- REGISTRADOR(ES) DE ÁREA MENTO 1 MENTO 2 REGISTRADOR(ES) DE ÁREA
SENSOR DE PRESSÃO PARA DUTO 3 DO(S) SERPENTINA SERPENTINA DE AQUECI- DE AQUECI- PARA DUTO 4 DO(S) REGISTRADOR(ES) DE ÁREA MENTO 3 MENTO 4 REGISTRADOR(ES) DE ÁREA SUB-REPLEÇÃO PARA REDUZIR RUÍDO E EVENTUALMENTE
AJUDAR NA DISTRIBUIÇÃO DO FLUXO DE AR
DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO
DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO
DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO
PARA FONTE DE ENERGIA PARA FONTE DE ENERGIA
PARA NEUTRO DA FONTE DE ENERGIA PARA NEUTRO DA FONTE DE ENERGIA
DA UNIDADE DE MANIPULAÇÃO DE AR / CONDICIONAMENTO DE AR Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 77/103
COLETAS DE VELOCIDADE DO AR
SENSOR DE DIFERENCIAL
VISTA DE PRESSÃO (CFM)
PELO
TOPO
MOTOR DO REGISTRADOR REGISTRADOR DE FLUXO DE AR
DE FLUXO DE AR PARA DUTO 1 DO(S) SERPENTINA SERPENTINA PARA DUTO 2 DO(S) DE AQUECI- DE AQUECI-
ESTÁTICA REGISTRADOR(ES) DE ÁREA MENTO 1 MENTO 2 REGISTRADOR(ES) DE ÁREA 19/45
SERPENTINA
SENSOR DE PRESSÃO PARA DUTO 3 DO(S) SERPENTINA PARA DUTO 4 DO(S) DE AQUECI- DE AQUECI- REGISTRADOR(ES) DE ÁREA MENTO 3 MENTO 4 REGISTRADOR(ES) DE ÁREA SUB-REPLEÇÃO PARA REDUZIR RUÍDO E EVENTUALMENTE
PARA RETORNO DE ÁGUA QUENTE DA CALDEIRA AJUDAR NA DISTRIBUIÇÃO DO FLUXO DE AR
DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO
DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO DUTO DA VÁLVULA DE AQUECIMENTO
PARA RETORNO DE ÁGUA QUENTE DA CALDEIRA PARA RETORNO DE ÁGUA QUENTE DA CALDEIRA
PARA FORNECIMENTO DE ÁGUA QUENTE DA CALDEIRA PARA FORNECIMENTO DE ÁGUA QUENTE DA CALDEIRA
EXEMPLO DE CONTROLE PARA UMA CAIXA VAV COM (2) SERPENTINAS DE REAQUECIMENTO, (20) DUTOS COM (2) REGISTRADORES DE AR & (2) SENSORES DE ESPAÇO Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 78/103
CIRCUITO FECHADO Up3 DE REGISTRADOR DE ENERGIA DE 24 V
DE CAIXA VAV
CONTROLE FLUTUANTE
VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO3 & DO4 DO DUTO 1
CONTROLE FLUTUANTE
VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO6 & DO6 DO DUTO 2 20/45 Ub2 DE PRESSÃO
ESTÁTICA DE DUTO
REGISTRADORES DE AR
PARA A REDE
DA REDE TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 1DO UB3(4) TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 2DO UB4
SENSORES DE ESPAÇO
TERRA PARA CAIXA Uc3 DE REGISTRADOR
DE CAIXA VAV
CONTROLE MODULADOR
VÁLVULA DE REAQUECIMENTO Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 79/103 DO1 & Do2 DO DUTO 1
CONTROLE DE FLUTUAÇÃO
VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO2 & DO 3 DO DUTO 4
CONTROLE DE FLUTUAÇÃO Uc3 DE VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 4
CONTROLE MODULADOR Uc4 DE VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 9
CONTROLE MODULADOR 21/45 Uc2 DE PRESSÃO
ESTÁTICA DE DUTO TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 1 DO UB1 TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 2 DO UB2 TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 3 DO UB3 TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 4 DO UB4
REGISTRADORES DE AR
SENSORES DE ESPAÇO
EXEMPLO DE CONTROLE PARA UMA CAIXA VAV COM (6) SERPENTINAS DE REAQUECIMENTO, (6) DUTOS COM (6) REGISTRADORES DE AR & (6) SENSORES DE ESPAÇO Up3 DE REGISTRADOR
DE CAIXA VAV
TERRA PARA CAIXA Uc4 DE TEMP. DO AR DE DESCARGA O DUTO 4 VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 1 DO1 & DO2
CIRCUITO FECHADO Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 80/103 DE ENERGIA DE 24 V Uc2 DE TEMP. DO AR DE DESCARGA O DUTO 5 VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 2 DO3 & DO4 Uc3 DE TEMP. DO AR DE DESCARGA O DUTO 6 VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 3 DO5 & DO6 Uc4 DE TEMP. DO AR DE DESCARGA O DUTO 7 VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 4 DO7 & DO8 22/45 Uc2 DE PRESSÃO
ESTÁTICA DE DUTO TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 6 DO UB1 VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 6 DO UB2
CONTROLE MODULADOR REGISTRADORES DE AR TEMP. DO AR DE DESCARGA DO DUTO 6 DO UB3 VÁLVULA DE REAQUECIMENTO DO DUTO 6 DO UB4
CONTROLE MODULADOR
SENSORES DE ESPAÇO
CONTROLADOR E CAIXA VAV E AQUECIMENTO DE AMBIENTE SENSOR DE OCUPAÇÃO / BARRAMENTO DE AMBIENTE LUZ DO DIA (1 - 4 DISPOSITIVOS) Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 81/103
RECIPIENTES COMUTADOS OPÇÕES: CONTADOR DE AMBIENTES
TÉCNICO DUPLO DE OCUPAÇÃO LIGAR / DESLIGAR LUZES
BARRAMENTO DE SENSOR DOS AMBIENTES (1 - 4 DISPOSITIVOS) REDUÇÃO DE LUZES
DOS AMBIENTES
COMBINAÇÃO DE SENSOR
DE TEMPERATURA DE AMBIENTE & 23/45
CONTROLE DE LUZ
CFM DE CAIXA VAV
PRESSÃO ESTÁTICA DE VAV
REGISTRADOR DE
AR DE AMBIENTE
VÁLCUL DE ÁGUA QUENTE
DE DUTO DE CAIXA VAV TEMP. DO AR DE
DESCARGA DE DUTO
ATUADOR DE REGISTRADOR
DE CAIXA VAV
CONTROLADOR DE ASCD
CIRCUITO DE PROCESSAMENTO
PROCESSADOR
MEMÓRIA
MÓDULO DE MÓDULO DE
COMUNICAÇÃO CONTROLE
MÓDULO DE
BASE DE DADOS
APLICAÇÃO
INTERFACE DE COMUNICAÇÕES
DISPOSITIVO
PROGRAMADOR
AJUSTE DE
TEMPERATURA iniciar da página de termostato ajustar ponto de ajuste compartilhado tipo de ambiente é escritório privado? ajustar ponto não de ajuste de ambiente contagem de atividade de ponto de ajuste de hoje > 0 sim abrir modo de ajustar ponto calcular média sim termostato de ajuste de compartilhado (ajuste ambiente de ponto de ajuste tipo de usuário desabilitado) atual? executivo não abrir modo de ajustar ponto termostato de ajuste de compartilhado (ajuste ambiente sim de ponto de ajuste não habilitado)
contagem de atividade de ponto de ajuste exibir cálculo de de hoje > 0 clicar em termostato (ponto de "seguinte" ajuste de média de usuários)
iniciar da página de termostato ajustar ponto de ajuste compartilhado tipo de ambiente é escritório privado? ajustar ponto contagem de atividade de ajuste de de ponto de ajuste ambiente não tipo de de hoje > 0 sim usuário atual? ajustar ponto de ajuste de ambiente calcular média sim não ajustar ponto abrir modo de termostato de ajuste de compartilhado (ajuste ambiente não de ponto de ajuste desabilitado) contagem de atividade de ponto de ajuste abrir modo de hoje > 0 de termostato clicar em compartilhado (ajuste "seguinte" de ponto de ajuste habilitado) exibir cálculo de termostato (ponto de ajuste de média de usuários)
#2 Fluxograma para índice de conforto iniciar da homepage móvel selecionar índice listar relatório de relatório de de zona índices de conforto e-mails específica com médias selecionar zona/ temperatura específicas visualizar / página de termostato editar notas exibir índices de conforto para adicionar / editar notas selecionar zona específica (diariamente, para zona específica e zona semanalmente, mensalmente e desabilitar / habilitar diferente anualmente) com códigos zona de alarmes coloridos baseados em níveis de índices
Fluxograma para detecção de falhas iniciar de homepage móvel lista de tipo de caixa página de relatórios VAV configuração do prédio mostrar alarmes relatório de notas desabilitados e-mails adicionar / editar notas analisar número de página de ou desabilitar / habilitar zona zona termostato notificação de alarmes ocultar status de sistema para caixa VAV desabilitada não analisar caixa de opções sim análise detalhada vai mostrar múltiplos checada? parâmetros, tais como status do manipulador mostrar status de de ar, temperatura de descarga, temperatura sistema de caixa de retorno, pressão estática, etc.
Vai também VAV específica exibir diagnósticos para caixas VAV e uma opção de recurso com base em quaisquer leituras anormais de caixas VAV.
Aplicativo de controle de conforto automatizado, avançado Relatório diário de problemas
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 87/103 29/45 depois depois depois
Aplicativo de controle de conforto automatizado, avançado Relatório anual de problemas
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 88/103 30/45 depois depois depois
Aplicativo de controle de conforto automatizado, avançado características de páginas de ajuste / configuração vai permitir que usuários estabeleçam
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 89/103 manualmente os ajustes das caixas VAV usando seletor de área (para entradas numéricas usuário que têm acesso a mais de uma área) incremento de ajuste - vai incrementar os ajustes de caixas VAV pelo incremento selecionado gráfico de tendências de temperaturas 31/45 depois controles de datas de tendências de temperaturas ressincronizar todos os dados introduzir notas nome do prédio - número da caixa VAV mostra análise detalhada do termostato
Aplicativo de controle de conforto automatizado, avançado Mostrar relatório de alarmes de zonas O "Show Zone Alarms" vai exibir uma lista de todos os alarmes, com início à meia-noite em Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 90/103 incrementos de 15 minutos.
Time é exibido em tempo militar. Warm exibe o número de termostatos que tinham uma diferença entre a temperatura do ponto de ajuste e a temperatura real superior ao limite estabelecido (padrão de 2,75º).
Termostatos que tinham uma diferença entre a temperatura do ponto de ajuste e a temperatura real superior ao limite estabelecido (padrão de 2,75º). 32/45 Avg exibe a temperatura média dos termostatos falhos.
Total é o número total de falhas entre as falhas warm e cold. O % representa o percentual de zonas que apresentam falhas.
*nota: O número de falhas exibido é alto porque os termostatos são desligados uma vez que o escritório não está em uso (@ de meia-noite às 5 horas da manhã)
Aplicativo de controle de conforto automatizado, avançado Tipos de termostatos virtuais
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 91/103 33/45
Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Usuário único ponto de ajuste único iluminação de ponto Ponto de ajuste de ajuste único duplo + iluminação
Aplicativo de controle de conforto automatizado, avançado Página de referência principal para todos os usuários que têm acesso a mais de uma área Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 92/103 Quaisquer usuários com apenas 1 cliente e 1 área não vai ver essa página de referência e, em vez disso, vai ver a página de termostato Características das páginas de referência principais Relatórios & características de níveis de prédios (Apenas gerentes / administradores do sistema dos prédios) Selecionar prédio Relatórios de níveis de clientes (mostra relatórios para cliente selecionado específico) Selecionar cliente Exibir mapa 3D do piso de cliente selecionado (se incluído) 34/45 Selecionar área (termostato virtual) Botão "Go", seguir para termostato virtual Relatório de alarmes de quente e frio
1. Exibe relatório de prédio selecionado atualmente
2. "Todos os BLD's" vão exibir alarmes TODOS os prédios
3. Warm vai mostrar quaisquer caixas VAV que estão acima da temperatura estabelecida Mostra manual de usuário 4. Cool vai mostrar quaisquer caixas VAV que estão abaixo da temperatura estabelecida
Integração - Todos os usuários & papéis (telefones da Apple)
Etapa Etapa Etapa O ícone de conforto está agora na Quando o botão de e-mail "Go" é Selecionar add para tela inicial Selecionar add tela inicial do telefone.
O aplicativo
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 93/103 pressionado, o sistema vai ser está então pronto para uso. direcionado automaticamente para essa página 35/45
Apenas usuários da Apple Apenas usuários da Apple Apenas usuários da Apple Apenas usuários da Apple
Página da web do Calcular número gerenciador da contagem de de prédios Valores-limites (dT) Todos os prédios não sinos de alarme checados? para prédio selecionado Para todas Temperaturas e as zonas Homepage pontos de ajuste de áreas de do celular zonas (tempera- turas - pontos de ajuste = ΔT) Calcular número da contagem de sim sinos de alarme Aumente a para todos os contagem do Contagem de prédios respectivo alarmes de frio alarme sim Contagem de alarmes de quente
Contagem de alarmes de HVAC
Botão de configuração de prédio Controla nessa temperatura.
As flutuações (ΔT) das caixas VAV Limite de vão ser mostrados em sinos de alarme.
As cores de controle temperatura quente (dT) para os relatórios de caixas VAV (|dT|) < |ΔT| < |dT| + 1 significa menor e |ΔT| > |dT| + 1 significa maior.
Limite de Botão de configuração temperatura Controla nessa temperatura.
As flutuações (ΔT) das caixas de prédio fria (dT) VAV vão ser mostrados em sinos de alarme.
As cores de Limite de controle para os relatórios de caixas VAV (|dT|) < |ΔT| < |dT| + 1 temperatura de significa menor e |ΔT| > |dT| + 1 significa maior. alimentação Modo de Selecionar prédio configuração de Limite de Controla nessa temperatura.
As flutuações (ΔT) das diferente alarme de prédio pressão para prédio estática caixas VAV vão ser mostrados em sinos de alarme selecionado para alarmes HVAC.
Limite de água quente
Ponto-padrão Controle o ponto-padrão de ajuste máximo de ajuste para integração de zonas. máximo
Ponto-padrão Controle o ponto-padrão de ajuste mínimo de ajuste para integração de zonas. mínimo
Homepage Lista de relatórios do celular de prédios Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 95/103 Listar relatórios de Selecionar índice de índices de conforto Relatório zona específica com médias (cor de e-mail codificada por nível de índice) Cálculo diário de flutuação de temperatura apenas se os pontos de ajuste estiverem entre 21,1 e Selecionar zona / 23,9ºC (70 e 75ºF). É restaurado temperatura Índice de a zero antes de cada meia-noite. específicas conforto diário Cálculo semanal da flutuação média de temperatura para a Adicionar / editar notas Índice de semana em curso. É restaurado Exibir índices de a zero toda segunda feira à 37/45 para zona específica Visualizar / conforto e desabilitar / habilitar conforto para cor de meia-noite. editar notas semanal zona de alarmes zona específica codificada com base Página de em níveis de índices Cálculo mensal da flutuação média Índice de termostato para zona de temperatura para o mês em conforto selecionada mensal curso. É restaurado a zero no dia primeiro de cada mês.
Índice de conforto Cálculo anual da flutuação média anual de temperatura para o ano em Selecionar zona curso. É restaurado a zero a diferente cada 1º de janeiro.
Alarme de sino Iniciar da de quente / frio homepage do celular
Lista de relatórios de prédios
Tipo de Pagina de caixa VAV configuração Mostrar alarmes desabilitados / habilitados Notas Relatório de e-mail (codificados por cor por limites de quente / frio)
Número da zona Página de termostato
Adicionar / edita notas ou desabilitar / Analisar zona habilitar notificação de alarmes
Não Ocultar status de sistema para caixa Analisar caixa VAV desabilitada de opções checada?
Sim Análise detalhada vai mostrar múltiplos parâmetros, tais como status do manipulador Mostrar status de de ar, temperatura de descarga, temperatura de sistema de caixa retorno, pressão estática, etc.
Vai também exibir VAV específica diagnósticos para caixas VAV e uma opção de recurso com base em quaisquer leituras anormais de caixas VAV.
Página de login
Credenciais válidas?
# autorizado sim de zonas > 1
Página de # autorizado termostato de zonas de tipos sim sim de escritórios > 1 Gerenciador de clientes ou cliente Tipo de usuário não sem acesso limitado Administrador sim sim do sistema sinos de alarme Calcular contagens não quente / frio de sinos de alarme Selecionar Home- HVAC para prédio novo prédio page do Botão de selecionado sim celular relatórios de prédios não Página de termostato Botão de Botão Go sim relatórios de clientes Manual de usuário Ícone de livro Plano de não mapa de Administrador piso 3D de prédio sim
Gerenciador de clientes / Condicionador de ar não sim Cliente
Homepage do celular Lista de relatórios de prédios Mostrar ao vivo Nome da área Página de ocupação do prédio Relatório termostato (cor codificada por de e-mail Temperatura ocupado ou da área desocupado) Mostrar tendência de ocupação semanal atual com se ou não as luzes estão ligadas / desligadas. Apenas exibe a tendência de Tendência de ocupação ocupação entre as 8 horas da semanal manhã e as 6 horas da tarde. Também propicia uma média da tendência de ocupação.
Tendência de Tendência de Anterior Seguinte ocupação da Operação ocupação da semana semanal semana anterior seguinte
Adicionar novo usuário
Enviar automaticamente e-mail para ativar conta
Clicar no botão "Go" para introduzir senha
Página de aviso Acesso do não informando ao usuário dispositivo para acessar por um móvel? dispositivo móvel sim
Introduzir senha
Instruções de como adicionar aplicativo ao telefone
Adicionar aplicativo de web ao telefone e login
Homepage do celular Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 100/103 Selecionar data Lista de relatórios diferente de prédios Horas de refrigeração Horas de economizadas refrigeração economizadas Relatório de todas as Relatório de todas Horas de caixas VAV com Diário Anual aquecimento Relatório de as caixas VAV com Horas de modo de problemas aquecimento economizadas problemas modo de problemas para data economizadas selecionada para todos os anos Total de horas de Total de horas de
HVAC HVAC economizadas economizadas 42/45 Selecionar número do termostato Exibição gráfica de percentuais de tempo em refrigeração, aquecimento e problemas para semana selecionada. Gráfico e estatísticas Também lista tempo médio em de problemas refrigeração / aquecimento e horas semanais para totais economizadas (aquecimento, semana selecionada refrigeração e ambos) Gráfico de Anterior Seguinte Gráfico de problemas da Operação semana problemas da semanal semana anterior seguinte
Página de termostato
Ajustar ponto de ajuste de ambiente
Ambiente compartilhado?
sim
Tipo de não ambiente é escritório Contagem de atividade do privado? ponto de ajuste de hoje > 0 sim calcular média Abrir modo de Ajustar ponto sim termostato de ajuste de compartilhado ambiente (ajuste de ponto de Tipo de ajuste desabilitado) usuário atual ? Executivo
Abrir modo de não sim termostato compartilhado (ajuste de ponto de ajuste habilitado)
Contagem de atividade do ponto de ajuste de hoje > 0 Exibir cálculo de termostato compartilhado (ponto de ajuste médio de usuários)
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 102/103 Dependendo do modo atual da caixa VAV Tipo de caixa VAV (desligada, em refrigeração, em aquecimento, em ponto de ajuste, com Ponto Modo atual da sim problemas, com um mínimo de fluxo de ar) de ajuste vai exibir a respectiva imagem caixa VAV único representando o modo não Ponto de ajuste único e luzes ponto de ajuste sim Ligar / desligar Ícone de Página de não sim modo de compensação iluminação termostato problemas 44/45 controle de sim iluminação autorizado Ponto de ponto de ajuste Ícone de Ícone de ajuste duplo de refrigeração / termômetro orientação e luzes não aquecimento sim Ir para página de Ir para página de limites de pontos configurações de ajuste Ponto de ajuste duplo
Homepage do celular
Petição 870210027969, de 25/03/2021, pág. 103/103 Lista de relatórios de prédios Página da web de Valores- gerenciador limites (dT) Número de alarmes de quente de prédios Mostrar relatório de ao longo do dia alarmes de zonas (tabela de intervalos a cada 15 minutos)
Calcular Para Relatório de Número de número de cada zona Relatório d alarmes para alarmes de frio ao Temperaturas e e e-mail prédio & dia longo do dia (tabela contagem de pontos de ajuste 45/45 selecionados de intervalos a alarmes de áreas de zonas cada 15 minutos) (temperaturas - pontos de ajuste = ΔT) Alarmes totais Mudar dia ao longo do dia selecionado (tabela de Incremento intervalos a cada respectivo à sim 15 minutos) contagem de sinos de alarme
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