CN102022800A - 供环境控制系统使用的节能系统和其方法 - Google Patents
供环境控制系统使用的节能系统和其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102022800A CN102022800A CN2010101503404A CN201010150340A CN102022800A CN 102022800 A CN102022800 A CN 102022800A CN 2010101503404 A CN2010101503404 A CN 2010101503404A CN 201010150340 A CN201010150340 A CN 201010150340A CN 102022800 A CN102022800 A CN 102022800A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- medium
- air conditioning
- control
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2639—Energy management, use maximum of cheap power, keep peak load low
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2642—Domotique, domestic, home control, automation, smart house
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
一种供环境控制系统使用的节能系统及其方法,包括区域控制器,运算厘订温控台下游的每一热换装置的温差,和一系统控制中心,计算厘订温控台下游的热换装置相关连的区域控制器全部控制阀的开合程度。每个区域控制器设定控制阀的开合程度,相对各空调区域中热换装置的温差,控制媒体的流量,以保持媒体在最优流量,在空调区域有能效地提供舒适的空调环境。系统控制中心发出指令到温控台控制系统,控制温控台的出口温度,确保温控台使用最少能量去带动媒体到每个空调区域,满足各空调区域舒适空调环境的需要。
Description
技术领域
本发明关于一种环境控制系统,尤其是供环境控制系统使用的节能系统和方法,减低能源消耗以外,同时能在每一空调控制区域提供一舒适空调效果。
背景技术
环境控制系统是特别因应需要调节室内气温的大型建筑而设,例如办工大楼、酒店、医院、高楼建筑或商场等等。为了达到最舒适和高能效的目的,环境控制系统必须可以调节同一建筑物内不同温控区域的室内环境气温,令每一温控区域都能提供一舒适气温环境。
传统环境控制系统一般包括一温控台(Thermal Station),如降温装置(Chiller Unit)及/或热泵(Heat Pump)以供给一温度在预设值的媒体;一管道系统,其通过一循环泵装置循环该媒体到每个温控区域;多个热交换器,其设于每个温控区域,让该媒体和在相对温控区域的空气进行热交换,直至温控区域的温度被调节到使用者所设定的温度。
一般,水会使用作为媒体,在管道系统内循环并和在相对温控区域的空气进行热交换。换句话说,即一个或一组以循环方式操作的循环泵,将水从温控台泵至每一温控区域后再让水回流至该温控台。例如,当使用者希望把特定温控区域的室温降至一特定温度时,经过降温的水(ChilledWater)会通过该管道系统被泵至该特定温控区域,而该风力装置会产生气流,让该降温的水和空气在该特定温控区域内进行热交换。
传统环境控制系统可以通过控制阀对区域气温和预设气温的关系,控制媒体的流量以达至舒适气温环境。一般来说,传统的控制器有两种设置。第一种控制器设置是一种开关式控制器。开关式控制器设置中,当室温未能达至选定温度时,该开关阀会保持完全开启,而当室温达至选定温度时,该开关阀会则会关闭。第二种控制器设置是一种控制流量的控制器,是通过控制阀对应室温和选定温度的预设逻辑关系,而控制流量(FlowRate,容量/时间)。
不过,传统环境控制系统有一些缺点。其一是这种系统并不能够完全和有效地输送正确数量的热媒体流至各温控区域,导致一些温控区域可能会有过大的媒体流量,或有时一些温控区域可能会有过少的媒体流量。另一缺点是,热交换的效能低。由于不同温控区域的媒体输送不平衡,引致这种系统的没有效率之余,相对能源消耗徧高。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,以达至节能并同时在每一空调控制区域提供舒适的空调环境。
本发明的另一目的是提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,透过选择性地调节媒体流向末端回路终端的流量,确保在管道系统内的每个末端回路终端(End Loop Terminal)发生热换过程,以达到能源效益,亦同时提供舒适空调环境。
本发明的另一目的是提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,透过选择性地调节输送装置的速度,确保位于在最不利情况的末端回路终端(The most Adverse End Loop Terminal),热交换器两端的压差保持一定水平,以达到减少输送装置的耗能量,亦同时在每一空调区域提供舒适空调环境。
本发明的另一目的是提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,对应控制阀的开合程度,发出指令到温控台控制系统控制温控台出口水温,确保:(i)在降温模式,空调控制系统能于媒体在最可能高的温度下满足每个空调区域所需的舒适空调环境;(ii)在加温模式,该空调控制系统能于媒体在最可能低的温度下满足每个空调区域的舒适空调环境,以减低温控台的耗能量。
本发明的另一目的是提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,对应区域环境温度和理想环境温度Tuser,通过选择性地调节吹风单元的气流量,控制吹风单元。
本发明的另一目的是提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,适合加装在任何传统的空调控制系统而无需改动原来结构设置,以达至减低空调控制系统连节能系统的制造和安装成本。
本发明的另一目的是提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,不需要用昂贵或复杂的结构,亦可实现本发明和达到以上目的。因此,本发明成功地提供一经济有效的解决方法去提供舒适的空调环境到每一空调控制区域,以节能方式操作环境控制系统。
为了达到以上及其他目的,本发明提供一种具备逻辑控制的环境控制系统控制中心,持续读取运算:
(1)区域控制器的所有控制阀的开启程度,该区域控制器是与控温台下游一系列的热交换器相关连;及/或
(2)位于每个有可能发生最不利情况的末端回路终端(ThePotential Most Adverse End Loop Terminal)的热交换器的两端的压差,得出每一时段在所有有可能发生最不利情况的末端回路终端的压差的最小值,测定出发生最不利情况的末端回路终端;
当位于最不利情况的换热末端回路终端的热交换器的两端在每个时段所检测到的压差有所增大时,系统控制中心会透过频率转换器,调节输送装置的速度去减低压差,直至压差达至一预设水平,这预设水平定义为正常压差。
当位于最不利情况的换热末端回路终端的热交换器的两端在每个时段所检测到的压差有所减低时,系统控制中心会透过频率转换器,调节输送装置的速度去增加压差,直至压差达至一预设水平,这预设水平定义为正常压差。
若测得选定控制阀开启合程度少于一接近100%的设定值,系统控制中心会发出以下指令到控温台控制系统:
(1)在降温模式,增加控温台的出口水温,直至选定控制阀的开启程度达到预设值水平;
(2)在加温模式,降低控温台的出口水温,直至选定控制阀的开启程度达到预设值水平。
为了达到以上和其他目的,本发明亦提供具备逻辑控制特点的环境控制系统控制中心于每一空调区域,对应在各相对空调区域的热交换器中出口和入口的水温差,操作设定控制阀的开启程度,保持最优的水流量,以提供舒适的空调环境在每个空调区域,并同时能达到能源效益。
本发明提供一种节能控制系统和方法,供环境控制系统使用,包括一个或多个控温台;一管道系统,其循环输送该媒体至每一空调区域的末端回路终端;至少一输送装置以供在管道系统内循环输送该媒体;一热换装置,是设置在各该空调区域,以供该媒体和空气在各该空调区域进行热换过程。
本发明节能系统,包括一温度感应装置和一区域控制器于每一空调区域。
温度感应装置是安排作为探测媒体在管道系统中各末端回路终端的温差,以确保换热过程在每空调区域以最优水平发生,即是说ΔT>ΔTn,其中ΔTn是供给媒体和回收媒体的标准温差。
区域控制器,以操作方式接连该温度感应装置和流量控制阀,以供相对应于每个空调区域的温差,调节控制媒体通过控制阀的流量,直至媒体保持最优流量以达至在各空调区域的一理想温度,以使高能效的同时,亦提供在空调区域的舒适温调效果。
本发明节能系统,进一步包括一个或以上的压力感应器,每个压力感应器是安排作为检测位于温控台下游、每个有可能存在最不利情况的末端回路终端的热交换器的两端的压差,其中,通过运算有可能存在最不利情况的末端回路终端的压差,测定出位于温控台下游存在最不利情况的末端回路终端上设置的热交换器的两端在每一时段的压差,并维持在一预设值的水平,即是说ΔP=ΔPn,其中ΔPn是标准压差。
本发明实施中,系统控制中心以操作方式接连位于有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力感应器,通过检测位于有可能存在最不利情况的末端回路终端的热交换器的两端的压差,调节控制输送装置的速度,直至压差一直维持在预设值ΔPn,以使高能效的同时,亦提供在空调区域的舒适温调效果。
由上所述,本发明亦提供一种节能控制方法,供环境控制系统使用,包括以下步骤:
(a)检测媒体于输送系统的每一末端回路终端的温差,以确保热换过程在每个空调区域发生;及
(b)通过控制阀对应在每个空调区域的温差,调节式控制媒体的流量,直至媒体保持在最优流量流至各对应空调区域的理想温度,以使高能效的同时,亦提供在空调区域的舒适空调效果。
本发明亦提供一种节能控制方法,可进一步包括以下步骤;
(c)检测位于有可能存在最不利情况的末端回路终端的每个热交换器的两端的压差,以确保管道系统有适当的压力;及/或
(d)检测控制阀开启程度,以达至温控台使用最少能量去调节(降温或加温)空调媒体,同时在每个空调区域提供舒适空调效果。
本发明以上或其他目的,特点和优点会在以下的具体实施方式,附图和权利要求中作进一步详细的说明。
附图说明
图1是依据本发明一种设置了节能系统的环境控制系统的最佳实施例的方块示意图。
图2是依据本发明一种在环境控制系统中的热换系统设置了温度感应装置的最佳实施例的示意图。
图3是依据本发明最佳实施例显示分段控制媒体流量的曲线示意图。
图4是依据本发明最佳实施例显示节能方法控制温差的流程图。
图5是依据本发明一种设置了节能系统的环境控制系统的最佳实施例的示意图。
图6是依据本发明最佳实施例显示节能方法控制压差的流程图。
图7是依据本发明最佳实施例显示在管道系统中的热换回路的示意图。
具体实施方式
参照图1至图5,显示了根据本发明一种环境控制系统(ClimateControl System)的最佳实施例,以供给设置在一建筑物,该建筑物包括多个空调区域(Thermal Zone),其中该环境控制系统包括至少一温控台(Thermal Station)10,一管道系统20,多个热交换器30,以及一输送装置50。
该温控台10包括一降温单元(Chiller Unit)以供降温作用及/或一热泵(Heat Pump)以供升温作用。
该输送装置50包括一个或多个泵单元52,以供输送热交换媒体,通过该管道系统,把热交换媒体由该温控台10输送至每该热交换器30。根据本发明的最佳实施例,该热交换媒体的实施,是在该管道系统20内于该温控台10和热交换器30之间循环输送。该输送装置50进一步包括一个或多个控制阀51,操作方式提供在对应的末端回路终端,以调节该媒体的流量。
该管道系统20包括多条输送管,并在每空调控制区域内介定了一个或多个末端回路终端(End Loop Terminal),其中该媒体是以循环方式输送至各该空调区域的每一末端回路终端。由上所述,该管道系统20具有一外向管道部份由该温控台10延伸至该空调区域和一回向管道部份由该空调区域反向延伸回该温控台10。
由上所述,每该末端回路终端是介定在各该空调区域。所以,在管道系统中的外向管道部份和回向管道部份之间,该媒体是通过该外向管道部份泵至每该末端回路终端,和是通过回向管道部份由每该末端回路终端泵至该温控台10。换句话说,该媒体是被引导以进出位于每该空调区域的末端回路终端。
该热交换器30,如一风机盘管单元(Fan Coil Unit)或一空气处理单元(Air Handling Unit),是位于每该空调区域,以产生一气流去加强在各该空调区域内该媒体和该空气的热换效果。根据本发明最佳实施例,该热交换器30可进一步包括一吹风单元31(Fan Unit)以产生气流和一热交换单元32,设置在该管道系统20的各该末端回路终端,并排列成特定方式以使当该媒体被引导通过该热交换单元32时,该气流会被导向吹送到该热交换单元32以进行热换过程。值得一提的是,进入气流的温度是各该空调区域的环境温度。
根据本发明的节能系统以供环境控制的最佳实施例,包括一温度感应装置41和一区域控制器42,操作式连接到该温控台10、该输送装置50和该热交换器30,以达到以节能方式控制该温控台10、该输送装置50和该热交换器30的操作。
如图4所示,透过该节能装置,该环境控制系统可实质性地实现一节能方法,该节能方法包括以下步骤:
(1)通过该温度感应器41,测量该媒体位于该管道系统20的每一末端回路终端的温差ΔT,以确保在每该空调区域的有效热换过程的产生。
(2)通过该区域控制器42和控制阀对应每该空调区域的温差ΔT,可调节式控制该媒体的流量,直至该媒体保持在最优流量,去达到一理想温度在各该空调区域,以达至节能并同时在每一空调控制区域提供舒适的空调环境。
根据本发明的最佳实施例,该温度感应器41,接连和设备了区域控制42,包括一进口温度感应器411和一出口温度感应器412,其中该进口温度感应器411和该出口温度感应器412的排列,是以测定该媒体在该管道系统20中每该末端回路终端的温差ΔT,如图2所示。
该进口温度感应器411是位于每该空调区域的末端回路终端的进口,以测量该媒体的一进口温度。换句话说,该进口温度感应器411是安装在该管道系统20的外向管道部份,以直接测量该媒体进入该空调区域前的温度。特别一提的是,该进口温度感应器411的位置是在该热交换器30的热交换单元32的进口,以测量该媒体进行热换过程前的温度。
该出口温度感应器412是位于每该空调区域的末端回路终端的出口,以测量该媒体的一出口温度。换句话说,该出口温度感应器412是安装在该管道系统20的回向管道部份,以测量该媒体离开该空调区域后的温度。特别一提的是,该出口温度感应器412的位置是在该热交换器30的热交换单元32的出口,以测量该媒体进行热换过程后的温度。根据本发明的最佳实施例,该温差ΔT是由该进口温度和出口温度所得出,以确保热换过程有效地在每该空调控制区域内发生。
实际上,方程式(1)是ΔT=|Tin-Tout|
在方程式(1)中,Tin是由该进口温度感应器411测量出的该进口温度和Tout是由该出口温度感应器412测量得出的该出口温度。
根据本发明的最佳实施例,该进口温度感应器411和该出口温度感应器412可以由两种不同设置所实现。该进口温度感应器411和该出口温度感应器412安装在该管道系统20内去直接测量该媒体分别在进入该空调区域前和离开该空调区域后的温度。换句话说,当该媒体在该管道系统20流动时,该进口温度感应器411和该出口温度感应器412会直接接触该媒体的流量去测量各该进口温度和出口温度。
另一方式是,该进口温度感应器411和该出口温度感应器412是安装在该管道系统20,去测量该媒体分别在流进该空调区域前和在流出该空调区域后的一特定位置时在该管道系统的温度。特别是,该进口温度感应器411和该出口温度感应器412可以安装在该管道系统20的管道表面,以使当该媒体通过该管道系统20时,该进口温度感应器411和该出口温度感应器412可测量对应该媒体的温度的该管道表面温度。
由上所述,该温度感应器41不单确保热换过程在每该空调区域发出,亦通过测定该进口温度和该出口温度的温差ΔT,提供一精准计算得出由热交换器30处理的热交换量。
再者,当该进口温度感应器411和该出口温度感应器412读得该进口温度和出口温度时,该温度感应器41会以有线或无线方式发出温差信息到该区域控制器42。所以,该区域控制器42会对应该传送到的温差信息,控制该控制阀51以调节该媒体在各该空调区域的流量。
由上所述,该温差信息的信号的传递是可以有线连接该进口温度感应器411和该出口温度感应器到该区域控制器42,或以无线连接该进口温度感应器411和该出口温度感应器到该区域控制器42。
值得一提的是,当在一个空调区域使用两个或以上的末端回路终端时,可使用一个进入温度感应器411去测量一组末端回路终端的进口温度,和一个出口温度感应器412去测量一组末端回路终端的出口温度。或另一实施方式是,可使用两个或以上的出口温度感应器412去测量分别是两个或以上的末端回路终端的该媒体的出口温度。
另外,当两个或以上相邻的空调区域结合成一空调区域组合时,可使用一个进入温度感应器411去测量该空调区域组合的进口温度,和可使用两个或以上的出口温度感应器412去测量分别在该相邻的空调区域的出口温度。换句话说,该温差ΔT是可以由该进口温度感应器的进口温度和该出口温度感应器412的每该出口温度而取得。
根据本发明的最佳实施例,水,尤其是纯水是可以用作为媒体,通过该温控台10的输送装置50,在管道系统20内流动。作用为降温装置时,该温控台10的降温单元会将该媒体降温至一低相对该空调区域环境温度的一预设温度,和该输送装置50会输送该经降温后的水到每个位于空调区域的末端回路终端。作用为加热装置时,该控温台10的热泵会会将该媒体加热至一高于相对该空调区域环境温度的一预设温度,和该输送装置50会输送该经加热后的水到每个位于空调区域的末端回路终端。
一般来说,水相对其他气体会有较高的比热量。换句括说,水会有较高的稳定性,故在使用上比较安全。再者,空调媒体需求一般比较大,尤其是在大厦式建筑物,而水在日常生活中比较容易取得和便宜,所以,水会是媒体一个比较好的选择。
当使用水作为媒体时,该进口温度感应器411和该出口温度感应器412可以读取该进口水温和该出口水温。
另须重视的是,其他类型的媒体如气体、空气或其他液体亦可使用为媒体。由于该温差ΔT可以精准地通过该进口温度感应器411和该出口温度感应器412测定,该进口温度感应器411和该出口温度感应器412亦可读取其他类型的媒体的该进口温度和该出口温度去取该相对温差ΔT。
值得一提的是,其他感应器亦可以作为相对用作热换的该媒体的物理特性而使用。由是,该水的温度会在热换过程前和后有所转变。所以,当水作为该媒体时,该温度感应器是偏向使用在测量该水温度。但是,该媒体的其他物理特性,如所产生的压力,亦可以作为量度热换过程能耗量的指标。换句话说,其他空调媒体,能相对热换过程而有一物理特性的改变,都可以使用为媒体在该环境控制系统中。
根据本发明的最佳实施例,每该区域控制器42运算该相对该温控台10下游各该热交换器30的进口和出口的温度,其中,该区域控制器42是操作式连接该控制阀51以控制和启动该控制阀51。进一步详细说明的是,每该当区域控制器42是用作设定该控制阀51的开启程度,以对应在各空调区域的各该热交换器30的进口和出口温差,控制该媒体流量,以保持该媒体所需的流量,以使高能效的同时,亦提供在该空调区域的一舒适温调效果。
根据本发明的最佳实施例,该区域控制器42预设有一标准温差ΔTn,作为一设定值,以控制该温差ΔT不少于该标准温差ΔTn,以作为调节式地控制该媒体的流量。
方程式(2)ΔT≥ΔTn
以上方程式(2),该标准温差ΔTn是可以根据该环境控系统的设计而预设。如图3所示,该标准温差ΔTn是预设为一非零常数,该热换和该媒体流量成正比。
方程式(3)E=C*ΔT*F
以上方程式(3),E是热交换量(Heat Exchange Quantity)(焦耳/时间),C是常数(Constant)(焦耳/(容量*温度)),ΔT是温差(Temperature Difference)(℃或℉),F是流量(Flow Rate)(容量/时间).
值得一提的是,该标准温差ΔTn是设定为一条标准温差线,成直线状,如图3所示,代入ΔTn=ΔT。再者,该标准温差线进一步介定两个范围,如图3。高效范围是介定在该标准温差线或其上方的区域,其中该热换过程可以相对应高热交换量和低媒体流量而有效进行,即是说,在该有效范围,ΔT≥ΔTn。另低效范围是介定在该标准温差线下方的区域,其中该热换过程以相对应低热交换量和高媒体流量而低效进行,即是说,在该低效范围,ΔT<ΔTn。
图3进一步显示在不同环境温度该热交换单元的换热特性曲线,其中,最上方的换热特性曲线表示该环境温度的特性,如28℃,和最下方的换热特性曲线表示使用者理想温度的特性。值得一提的是,在降温模式下,如图3所示,该环境温度Tambient是大于该使用者理想温度Tuser。在加温模式下,该环境温度Tambient是少于该使用者理想温度Tuser。
每该换热特性曲线表示两个不同的阶段。换热特性曲线的第一阶段是,当该媒体的流量实质地由零增加,该换热过程会大大加快。换热特性曲线的第二阶段是,当该媒体的流量持续增加,该换热过程的加快速度会是零或接近零。
根据本发明的最佳实施例,该区域控制器42控制相对由第一至第二阶段的该标准温差ΔTn,在各空调区域每对应末端回路终端的该媒体的流量。由上,当该控制阀51是完全开启状态时,一最高流量Fmax就会被设定。
在第一阶段,该媒体的流量被设定在最高流量Fmax,即该控制阀51是完全开启状态,直至该温差ΔT达至该标准温差ΔTn。如图3所示,当最高流量Fmax维持了一段预设的时间,该热交换量E会大幅度由处于换热特性曲线较高区域环境温度的A点下降至处于换热特性曲线较低区域环境温度的B点,其中在B点,ΔT=ΔTn。换句话说,在第一阶段,该热交换量E会在该媒体在当最高流量Fmax的情形下,由A点下降至B点。
在第二阶段,该媒体的流量在依照方程式(2)所得出的该温差ΔT不少于该标准温差ΔTn的情形下,会渐渐地减低。由上,该热交换量E会下降,直至去到该标准温差线的C点。该热交换量E会沿着该标准温差线渐渐下降直至C点,其中该区域环境温度达至该理想温度Tuser。换句话说,点B和C分别在该标准温差线上。
在第二阶段,该区域控制器42对应该标准温差ΔTn,以一次线性方程形式控制该媒体的流量。由上,当该温差ΔT的值被测得相等于或少于该标准温差ΔTn时,该区域控制器42会调节式减低该媒体的流量。当该温差ΔT的值被测得大过该标准温差ΔTn时,该区域控制器42会维持该媒体的流量。以该标准温差ΔTn为基础,该区域控制器42会优先选择以一次线性方程形式渐进式地减低该媒体的流量。
如图3所示,该区域控制器42对应该标准温差ΔTn减低该媒体的流量,直至达到该使用者理想温度Tuser,即C点。值得一提的是,当该媒体的流量渐渐减低时,该输送装置50的用电量会相对减少,故起节能作用。
在第三阶段,该区域控制器42进一步对应该使用者理想温度Tuser控制该媒体的流量,即该媒体的流量持续减低并在各该空调区域维持该使用者理想温度Tuser。在第三阶段中,该媒体的流量,会相对应该使用者理想温度Tuser,随着该换热特曲线由C点下降到D点。由上,该区域控制器42会控制该媒体的流量在最小流量Fmin,以使D点是该媒体的最小流量Fmin。换句话说,通过使用本发明的系统,在每个空调区域内该媒体的流量都可以有效地控制在最高流量Fmax和最小流量Fmin之间。
值得一提的是,当该媒体在第三阶段减低流量时,该空调控制区域的环境温度会保持在该使用者理想温度Tuser,以依照该理想温度换热特性曲线,在空调区域提供舒适的空调效果。
值得一提的是,在第三阶段时,该温差ΔT是大于该标准温差ΔTn。所以,该区域控制器的重点是要控制该环境温度,以确保该区域环境温度保持在该理想环境温度Tuser,同时渐渐减低该媒体的流量,直至该流量不能再减低,即D点。
由上所述,当该环境温度提高时,即大于该理想区域温度Tuser时,该区域控制器42会控制该媒体的流量,随着该理想温度换热特性曲线由D点去到C点,调节性地增加。当该环境温度持续提高时,该区域控制器42会控制该媒体的流量,随着该理想温度换热特性曲线由C点去到B点,调节性地增加。换句话说,由点A、点B、点C到点D的流向路线是可以逆行的,即该区域控制器42可有效控制该媒体的流量。值得一提的是,由点A、点B、点C到点D的路线,是设于该有效范围以内。
本发明是适用于以通过控制该媒体的流量减低该输送装置50的能耗。换句话说,当该媒体的流量在减少时,该输送装置50只需较少的能量而能够通过该管道系统20泵送该媒体到该空调区域。该输送装置50的空调输送效益是依以下方程式取得和说明:
方程式(4)ER=E/P
在方程式(4)中,ER是该输送装置50的空调输送效率,E是该媒体的热交换量(焦耳/时间),P是循环输送装置50的耗能量(焦耳/时间)。
再者,循环输送装置50的耗能量由以下方程式取得:
方程式(5)P=F*g*H/η
在方程式(5)中,F是该媒体的流量,g是重力加速度,H是该媒体由该输送装置50输送的高程距离(杨程),η是该输送装置50的效能值。
结合方程式(3)、(4)和(5),该输送装置50的空调输送效益如下:
ER=(C*ΔT*F)/(F*g*H/η)=(C*ΔT*η)/(g*H)
当该媒体是水时,C等于4.18,由此得出:
方程式(6)ER=427*ΔT*η/H
当ΔT=ΔTn时,ERn=427*ΔTn*η/H
参照方程式(2),当ΔT≥ΔTn时,则:
ER≥ERn
换句话说,在标准温差ΔTn的条件下,即ΔT≥ΔTn,该输送装置50的空调输送效益(ER)在任何操作条件下都会是相等于或大于该标准输送效益(ERn)。所以,该输送装置50亦是依照最佳实施例在该有效范围内操作。
如上所述,节省能源是由提供具备逻辑控制的区域控制器42在每一空调区域,以使操作式设置该控制阀51的开启程度,去控制该媒体流量而达到,相对应在各该空调区域的该热交换器30进口和出口温差,以维持该媒体在最小流量,提供在空调区域的舒适空调环境,同时又能减少该输送装置50的能耗。
值得一提的是当该控制阀51的开启程度是在减少时,该媒体通过该管道系统20的流量会相对应的减少。然后,该输送装置50的杨程(高程距离)H会增加。结果,位于在最不利情况的末端回路终端(The MostAdverse End Loop Terminal)的压差ΔP会增加。所以,该系统控制中心会控制位于在最不利情况的末端回路终端的压差ΔP,直至位于在最不利情况的末端回路终端的压差ΔP达至标准压差ΔPn。进一步详细说明的是,该系统控制中心43,相对应位于该温控台10下游的最不利情况的末端回路终端的热交换器30两端之间的压差ΔP,会减低该输送装置50的速度,以确保ΔP=ΔPn。当该输送装置50的速度在减慢时,亦会因为该输送装置50的速度减慢故需要较少能量去操作,而更进一步达到节能效果。
根据本发明的最佳实施例,该节能系统40进一步包括一压力感应器44于每一选定空调区域,如图2和图7所示。该压力感应器44是排列作为测量该媒体在各该空调区域的热交换器30的进口和出口之间的一压差ΔP。由此,该压力感应器44,通过增加或减低该输送装置50的速度,确保位于最不利情况的末端回路终端的热交换器30两端的压差ΔP能保持不变,以达至该输送装置50的能耗为最小,并同时提供空调区域的舒适空调环境。
根据本发明的最佳实施例,该压力感应器44连接至该系统控制中心43,包括一进口压力感应器441和一出口压加感应器442。其中,该进口压力感应器441和该出口压加感应器442是适用于测量该媒体位于在该管道系统20的有可能发生最不利情况的末端回路终端的压差ΔP,如图2和图7所示。
该进口压力感应器441是位于各该空调控制区域的末端回路终端的一进口,以测定该媒体的一进口压力。再进一步说明的是,该进口压力感应器441是位于该热交换器30的热交换单元32的进口,以测定该媒体在进入热换过程前的压力。
该出口压力感应器442是位于各该空调控制区域的末端回路终端的一出口,以测定该媒体的一出口压力。再进一步说明的是,该出口压力感应器442是位于该热交换器30的热交换单元32的出口,以测定该媒体在完成热换过程后的压力。根据本发明的最佳实施例,该压差ΔP是以该进口压力和出口压力之间测定。
再进一步说明,每该压力感应器44是安排作为测定每个位于该温控台10下游的有可能存在最不利情况的末端回路终端的热交换器30两端之间的压差,其中,通过运算所检测得出的有可能存在最不利情况的末端回路终端的压差值,可得出在每一时段中,位于该温控台10下游的最不利情况的末端回路终端,该热交换器30两端之间的压差并保持在一预设值,即ΔP=ΔPn,其中,ΔPn是标准压差。
根据本发明的最佳实施例,如图7所示,取决于实际安排或环境状况,该管道系统20可能伸展成超过一个热换回路21,每该热换回路组合了多个热交换器30,其中,在每该热换回路21组合了的热交换器30中的其中一个是预设为有有可能存在最不利情况的末端回路终端,而各该相对压力感应器44是位于每该有可能存在最不利情况的末端回路终端以测量该相应压差。值得一提的是,对于从每该热换回路21内的热交换器30选择设置为有可能存在最不利情况的末端回路终端的问题,是可以由富有经验负责设计该环境控制系统的设计师决定。举例说明,每该热换回路21中位置在最远端的热交换器30,压力一般会是该热换回路21中最少的一个。
如图7所示,该压力感应器44是位于有可能存在最不利情况的末端回路终端以作为测定压差,其中在不同的操作方式条件下,该有可能存在最不利情况的末端回路终端会因应情况而有所改变。例如,该管道系统20可能包括多个热换回路,即21A至21M,其中该媒体被安排流向所有热换回路21A至21M而所有相对控制阀51都完全开启。该系统控制中心43会厘定热换回路21A至21M中有可能存在最不利情况的末端回路终端的压差ΔPA1…ΔPAn…,ΔPM1…ΔPMn。然后,该系统控制中心43会以所得出ΔP的最小值来厘定最不利情况的末端回路终端,即以ΔPmin为最不利情况的末端回路终端。举例说明,如ΔPAn等如ΔPmin,在该热换回路21A的该热交换器30(An)会被定为最不利情况的末端回路终端。
另一例子说明,当在该热换回路21A的该控制阀51是关闭时,最不利情况的末端回路终端会设于该热换回路21M。依照该热换回路21A,所有在该热换回路21A的末端回路终端于点PA和点PB的所得出的压差是相同的,即ΔPA-B,其中ΔPA-B是大过该所有在该热换回路21M的末端回路终端的压差。当ΔPMn相等于ΔPmin时,设于该热换回路21M的该热交换器30(Mn)会被定为最不利情况的末端回路终端。
另一例子说明,当在该热换回路21M的该控制阀51是关闭时,最不利情况的末端回路终端会设于该热换回路21A。当ΔPAn相等于ΔPmin时,设于该热换回路21A的该热交换器30(An)会被定为最不利情况的末端回路终端。
由上所述,在不同的操作情形下,有可能存在最不利情况的末端回路终端会因应情况而改变。当该压力感应器44是设于每该有可能存在最不利情况的末端回路终端去测量压力时,该系统控制中心43可以在每一时间点运算设置在每该温控台10下游的有可能存在最不利情况的末端回路终端中的热交换器两端之间的压差ΔP,以测定在有可能存在最不利情况的末端回路终端中的最不利情况的末端回路终端。当ΔPmin在所有热交换器30的压差中得出后,该系统控制中心43会通过频率转换器控制该输送装置50,直至ΔP=ΔPn。
另一例子说明,当只有一个设于该热换回路21A的第一层末端回路终端的热交换器30A0中的控制阀51是开启时,而同一时间其余设于该热换回路21A的末端回路终端中的控制阀51是关闭时,设于该热交换器30A1的该压力感应器44会取得该点的压差ΔP,并相等于该热交换器30A0的压差。所以,该系统控制中心会控制该输送装置50,直至ΔPA0=ΔPn。
该系统控制中心43运算每个位于温控台10下游的有可能存在最不利情况的末端回路终端,于每一时间点的该热交换器两端之间的压差ΔP,以从有可能存在最不利情况的末端回路终端中得出最不利情况的末端回路终端,而其中该压差会是在每一时间点、所有有可能存在最不利情况的末端回路终端中最小的。
由上所述,该系统控制中心43是操作式连接位于有可能存在最不利情况的末端回路终端的该压力感应器44,以对应该压差,调节式控制该输送装置50的速度,直至该最不利情况的末端回路终端所得出的压差ΔP保持在一预设值ΔPn,以使高能效的同时,亦提供在该空调区域的一舒适温调效果。
如图6所示,当该压差ΔP在增加时,该系统控制中心43会通过频率转换器去减慢该输送装置50的速度,以减低压差ΔP,直至该压差ΔP达到一预设值,即一标准压差ΔPn。当该压差ΔP在降低时,该系统控制中心43会通过频率转换器去增加该输送装置50的速度,以增加压差ΔP,直至该压差ΔP达到一标准压差ΔPn。
如图1至图5所示,该系统控制中心43通过该控制器42关连的温控台10下游一系列热交换器30,运算所有控制阀51的开启程度。进一步说明是,该系统控制中心43是操作于发出指令到该温控台控制系统,相对于该控制阀51的开启程度,以控制该温控台的媒体出口温度,从而确保该温控台10使用最少量的能量去提供一经过空调(降温或升温)的媒体到每个空调区域,以达到每个空调区域的舒适空调效果的需要。由上,在降温模式下,该系统控制中心43会控制经由该温控台10所输出的该媒体处于最高可能温度,以使该温控台能节能地降温该媒体以输送到每该空调区域。同样地,在加温模式下,该系统控制中心43会控制经由该温控台10所输出的该媒体处于最低可能温度,以使该温控台能节能地加热该媒体以输送到每该空调区域。
换句话说,该系统控制中心43会发出指令到该温控台,以相对该控制阀的开启程度,调节该温控台的出口水温,以确保:(1)在降温模式下,该环境控制系统能够在该媒体处于最高可能温度下,满足该空调区域舒适空调效果的需要;(2)在加温模式下,该环境控制系统能够在该媒体处于最低可能温度下,满足该空调区域舒适空调效果的需要,达到减少该温控台10的能耗。
如果所选定在开口的开启程度是最高时的控制阀51,即是位于该空调区域的控制阀而该区域环境温度已平稳地达至使用者的理想温度Tuser的控制阀,是检测得出少于一非常接近100%的预设值,该系统控制中心43会操作为发出指令到该温控台10,以使:(1)在降温模式下,增加该温控台的出口温度,直至该选定的控制阀51的开口的开启程度达到该预设值;(2)在加温模式下,减低该温控台的出口温度,直至该选定的控制阀51的开口的开启程度达到该预设值。
终上所述,本发明的系统控制中心43会(1)运算位于温控台10下游有可能存在最不利情况的末端回路终端的每该热交换器的两端的压差,及/或(2)通过该控制器关连的温控台10下游一系列热交换器30,运算控制阀51的开口的开启程度。
根据本发明所述的一种节能方法以供给环境控制系统的最佳实施例,进一步包括以下步骤:
(3)检测位于有可能存在最不利情况的末端回路终端的每该热交换器的两端的压差,以确保该管道系统20有合适的压力。
根据本发明所述的一种节能方法以供给环境控制系统的最佳实施例,进一步包括以下步骤:
(4)检测该控制阀51的开启程度,以达至该温控台10使用最少能量去空调(降温或加热)媒体,并在每该空调区域提供舒适空调效果。
根据本发明的最佳实施例,该区域控制器42进一步操作式控制该热交换器30,以相对区域环境温度和理想环境温度Tuser之差异,即区域环境温度—理想环境温度Tuser=ΔTambient,作调节式控制一气流。由上所述,该区域控制器42操作式控制该吹风单元31的操作以产生气流至热交换单元32。当该吹风单元31的气流流量在增加时,在该热交换单元32所发生的热换过程会相对加速。同样地,当该吹风单元31的空气流量在减低时,在该热交换单元32所发生的热换过程会相对减少。
在优选方式下,该吹风单元31是设定以提供三种不同速度设置,即高速,中速和低速。当ΔTambient是相等于或大于一预设值V1,该吹风单元31的高速设定会被选择去加强该热换过程,以使该环境温度会大幅度下降。当ΔTambient是相等于或大于一预设值V2但少于V1,该吹风单元31的中速设定会被选择。当ΔTambient是少于一预设值V2,该吹风单元31的低速设定会被选择。
值得一提的是,本发明的最佳实施例不仅不是通过循环输送装置50等设备的改良而达到节能模式,而是更有效的去控制热交换末端的温差。换句话说,本发明的最佳实施例不是以改良设备效能为目的,而是以改良环境控制系统的空调输送效能为目标。所以,每一媒体的循环输送都可以善用良好的热交换效能,故节省该输送装置50的能耗。
熟悉本技术都将会理解上述力求说明的本发明的实施例仅是举例说明,并无意仅局限于此。
综上所述可以看出本发明的目的均已充分和有效地加以完成。本发明的实施例也都被展示加以说明,以期说明本发明涉及的功能和结构原理,同时还可在遵循这些功能和结构原理的基础对本发明的实施作出相应改变。因此,本发明已经包括符合和涵盖于下述权利要求精神和范围内的所有改良形式。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (68)
1.一种供环境控制系统使用的节能系统,该环境控制系统包括一温控台,一输送装置以输送一媒体,一管道系统循环输送该媒体至每一空调区域的末端回路终端,一热换装置设置在各该空调区域,以供该媒体和空气在各该空调区域进行热换反应,其特征在于,该节能系统包括:
一温度感应装置,探测该媒体在该管道系统中各该末端回路终端的一温差,以达至每该空调区域发生热换过程:及
一区域控制器,以操作方式接连该温度感应装置,以供相对应于每该空调区域的该温差,调节控制该媒体通过该输送装置的一控制阀的一流量,直至该媒体保持最优流量以达至在该空调区域的一理想温度,以使高能效的同时,亦提供在该空调区域的一舒适温调效果。
2.根据权利要求1所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该区域控制器预设一标准温差,控制该温差不少于该标准温差以调节控制该媒体的流量。
3.根据权利要求2所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该区域控制器相对应该标准温差的第一阶段至第二阶段控制该媒体的流量,其中,该第一阶段是该媒体的流量设定为最高而该控制阀完全开启至该温差达到该标准温差,该第二阶段是该媒体的流量渐渐减低而所检测到的该温差不少于该标准温差。
4.根据权利要求3所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该区域控制器相对应该标准温差,以一次线性方程形式控制该媒体的第二阶段的流量。
5.根据权利要求3所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该区域控制器进一步相对应该环境温度,控制该该媒体由第二阶段至第三阶段的流量,该媒体的流量持续减低,保持各该空调区域的该理想环境气温。
6.根据权利要求4所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该区域控制器进一步相对应该环境温度,控制该该媒体由第二阶段至第三阶段的流量,该媒体的流量持续减低,保持各该空调区域的该理想环境气温。
7.根据权利要求2所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该标准温差预设为非零常数,该媒体的流量和该换热反应效果成正比。
8.根据权利要求4所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该标准温差预设为非零常数,该媒体的流量和该换热反应效果成正比。
9.根据权利要求6所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中,该标准温差预设为非零常数,该媒体的流量和该换热反应效果成正比。
10.根据权利要求1所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,该温度感应装置包括一进口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的进口,以检测该媒体的一进口温度,一出口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的出口,以检测该媒体的一出口温度,以测定该进口温度和出口温度之间的温差。
11.根据权利要求4所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,该温度感应装置包括一进口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的进口,以检测该媒体的一进口温度,一出口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的出口,以检测该媒体的一出口温度,以测定该进口温度和出口温度之间的温差。
12.根据权利要求9所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,该温度感应装置包括一进口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的进口,以检测该媒体的一进口温度,一出口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的出口,以检测该媒体的一出口温度,以测定该进口温度和出口温度之间的温差。
13.根据权利要求1所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,进一步包括一系统控制中心,以操作方式接连该区域控制器,以计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度,其中,该系统控制中心的操作可发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能源去提供该媒体到每一空调区域。
14.根据权利要求3所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,进一步包括一系统控制中心,以操作方式接连该区域控制器,以计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度,其中,该系统控制中心的操作可发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能源去提供该媒体到每一空调区域。
15.根据权利要求5所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,进一步包括一系统控制中心,以操作方式接连该区域控制器,以计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度,其中,该系统控制中心的操作可发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能源去提供该媒体到每一空调区域。
16.根据权利要求12所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,进一步包括一系统控制中心,以操作方式接连该区域控制器,以计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度,其中,该系统控制中心的操作可发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能源去提供该媒体到每一空调区域。
17.根据权利要求13所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,进一步包括一个或以上的压力感应器,以检测该媒体分别于一个或以上有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,其中,各该压力感应器以操作方式接连该系统控制中心,通过检测有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,测定存在最不利情况的该末端回路终端的媒体的压力并加以保持,以达至通过调节该输送装置的速度去减低该输送装置的能耗。
18.根据权利要求14所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,进一步包括一个或以上的压力感应器,以检测该媒体分别于一个或以上有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,其中,各该压力感应器以操作方式接连该系统控制中心,通过检测有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,测定存在最不利情况的该末端回路终端的媒体的压力并加以保持,以达至通过调节该输送装置的速度去减低该输送装置的能耗。
19.根据权利要求16所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,进一步包括一个或以上的压力感应器,以检测该媒体分别于一个或以上有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,其中,各该压力感应器以操作方式接连该系统控制中心,通过检测有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,测定存在最不利情况的该末端回路终端的媒体的压力并加以保持,以达至通过调节该输送装置的速度去减低该输送装置的能耗。
20.根据权利要求1所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中该媒体是水,该水是通过该输送装置在该管道系统内循环输送。
21.根据权利要求16所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中该媒体是水,该水是通过该输送装置在该管道系统内循环输送。
22.根据权利要求19所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中该媒体是水,该水是通过该输送装置在该管道系统内循环输送。
23.根据权利要求1所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中该区域器制器进一步以操作方式控制该热换装置,对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
24.根据权利要求21所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中该区域器制器进一步以操作方式控制该热换装置,对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
25.根据权利要求22所述的一种供环境控制系统使用的节能系统,其中该区域器制器进一步以操作方式控制该热换装置,对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
26.一种节能方法以供给环境控制系统,该环境控制系统包括一温控台,其具有一输送装置,一管道系统通过该输送装置循环输送一媒体,一热换装置设置在每该空调区域以产生一气流,达至该媒体在各该空调区域中进行热换,其特征在于,其中该方法包括以下步骤:
a)检测该媒体于该输送系统的每一末端回路终端的一温差,以确保热换过程在每该空调区域发生;及
b)通过该输送装置的一控制阀,对应该在每该空调区域的温差,调节式控制该媒体的一流量,直至该媒体保持在最优流量去达至各该空调区域内的一标准温度,以使高能效的同时,亦提供在该空调区域的一舒适温调效果。
27.根据权利要求26所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括一预先设定步骤如下:预先设定一标准温差,以供调节式控制该媒体的流量,控制该温差不少于该标准温差。
28.根据权利要求27所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中步骤(b)进一步包括以下步骤:
(b.1)第一阶段控制该媒体的流量,该媒体的流量设定在最高点,直至该温差达至该标准温差水平;及
(b.2)在该温差测定达至不少于该标准温差的水平的条件下,由第一阶段进入第二阶段控制该媒体的流量的逐渐减低。
29.根据权利要求28所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中在步骤(b.2),在第二阶段该媒体的流量是对应该标准温差作一次线性方程形式控制调节。
30.根据权利要求28所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括步骤(b.3):由第二阶段进入第三阶段控制该媒体的流量的减低以维持该空调区域的该理想温度。
31.根据权利要求29所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括步骤(b.3):由第二阶段进入第三阶段控制该媒体的流量的减低以维持该空调区域的该理想温度。
32.根据权利要求27所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中该标准温差预设为非零常数,该媒体的流量和该换热反应效果成正比。
33.根据权利要求27所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中该标准温差预设为非零常数,该媒体的流量和该换热反应效果成正比。
34.根据权利要求26所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中步骤(a)进一步包括以下步骤:
(a.1)检测该媒体在通过该管道系统进入各该空调区域前的一进口温度;
(a.2)检测该媒体在通过该管道系统离开各该空调区域后的一出口温度;
(a.3)测定该媒体的进口温度和出口温度的该温差。
35.根据权利要求33所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中步骤(a)进一步包括以下步骤:
(a.1)检测该媒体在通过该管道系统进入各该空调区域前的一进口温度;
(a.2)检测该媒体在通过该管道系统离开各该空调区域后的一出口温度;
(a.3)测定该媒体的进口温度和出口温度的该温差。
36.根据权利要求26所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中步骤(a)包括以下步骤:计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度;及发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能源去提供该媒体到每该空调区域。
37.根据权利要求34所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中步骤(a)包括以下步骤:计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度;及发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能源去提供该媒体到每该空调区域。
38.根据权利要求26所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:
(c)检测位于有可能存在最不利情况的末端回路终端的每该热交换器的两端的一压差和调节该输送装置的一速度,以确保该管道系统有合适的压力。
39.根据权利要求26所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:检测该控制阀的开启程度,以达至该温控台使用最少能源以达至该温控台使用最少能源至该媒体,并在每该空调区域提供舒适空调效果。
40.根据权利要求38所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:
(d)检测该控制阀的开启程度,以达至该温控台使用最少能源至该媒体,并在每该空调区域提供舒适空调效果。
41.根据权利要求37所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:
(c)检测位于有可能存在最不利情况的末端回路终端的每该热交换器的两端的一压差和调节该输送装置的一速度,以确保该管道系统有足够的压力。
42.根据权利要求37所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:检测该控制阀的开启程度,以达至该温控台使用最少能量至该媒体,并在每该空调区域提供舒适空调效果。
43.根据权利要求41所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:
(d)检测该控制阀的开启程度,以达至该温控台使用最少能量至该媒体,并在每该空调区域提供舒适空调效果。
44.根据权利要求26所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中该媒体是水,该水是通过该输送装置在该管道系统内循环输送。
45.根据权利要求40所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中该媒体是水,该水是通过该输送装置在该管道系统内循环输送。
46.根据权利要求43所述的一种节能方法以供给环境控制系统,其中该媒体是水,该水是通过该输送装置在该管道系统内循环输送。
47.根据权利要求26所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
48.根据权利要求45所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
49.根据权利要求46所述的一种节能方法以供给环境控制系统,进一步包括以下步骤:对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
50.一种环境控制系统以控制多个空调区域,包括:
一温控台;
一输送装置,包括一控制阀,以输送一水流量为一媒体;
一管道系统循环输送该媒体至每一空调区域的末端回路终端;
一热换装置设置在各该空调区域以供该媒体和在各该空调区域的空气进行热换;及
一温度感应装置,探测该媒体在该管道系统中各该末端回路终端的一温差,以达至每该空调区域发生热换过程:及
一区域控制器,以操作方式接连该温度感应装置,其中该区域控制器内预设一标准温差以控制该温差不少于该标准温差,并通过该输送装置的该控制阀,对应各该空调区域的该温差,调节控制该媒体的一流量,直至该媒体保持最优流量以达至在各该空调控区域的一理想温度,以使高能效的同时,亦在该空调区域提供一舒适空调效果。
51.根据权利要求50所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中,该区域控制器相对应该标准温差的第一阶段至第二阶段控制该媒体的流量,其中,该第一阶段是该媒体的流量设定为最高而该控制阀完全开启至该温差达到该标准温差,该第二阶段是该媒体的流量渐渐减低而所检测到的该温差不少于该标准温差。
52.根据权利要求51所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中,该区域控制器相对应该标准温差,以一次线性方程形式控制该媒体的第二阶段的流量。
53.根据权利要求52所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中,该区域控制器进一步相对应该理想环境温度,控制该该媒体由第二阶段至第三阶段的流量,该媒体的流量持续减低,保持各该空调区域的该理想环境气温。
54.根据权利要求52所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中,该区域控制器进一步相对应该理想环境温度,控制该该媒体由第二阶段至第三阶段的流量,该媒体的流量持续减低,保持各该空调区域的该理想环境气温。
55.根据权利要求53所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中,该标准温差预设为非零常数,该媒体的流量和该换热反应效果成正比。
56.根据权利要求54所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中该标准温差预设为非零常数,该媒体的流量和该换热反应效果成正比。
57.根据权利要求50所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中该温度感应装置包括一进口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的进口,以检测该媒体的一进口温度,一出口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的出口,以检测该媒体的一出口温度,以测定该进口温度和出口温度之间的温差。
58.根据权利要求54所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中该温度感应装置包括一进口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的进口,以检测该媒体的一进口温度,一出口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的出口,以检测该媒体的一出口温度,以测定该进口温度和出口温度之间的温差。
59.根据权利要求56所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中该温度感应装置包括一进口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的进口,以检测该媒体的一进口温度,一出口温感器设置在该空调区域的末端回路终端的出口,以检测该媒体的一出口温度,以测定该进口温度和出口温度之间的温差。
60.根据权利要求50所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,进一步包括一系统控制中心,以操作方式接连该区域控制器,以计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度,其中,该系统控制中心的操作可发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能量去提供该媒体到每一空调区域。
61.根据权利要求56所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,进一步包括一系统控制中心,以操作方式接连该区域控制器,以计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度,其中,该系统控制中心的操作可发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能量去提供该媒体到每一空调区域。
62.根据权利要求59所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,进一步包括一系统控制中心,以操作方式接连该区域控制器,以计算厘订该区域控制器的控制阀的开启程度,其中,该系统控制中心的操作可发出指令到该温控台,以控制相对应该控制阀的开启程度的该温控台的一出口媒体温度,以达至该温控台使用最少能量去提供该媒体到每一空调区域。
63.根据权利要求50所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,进一步包括一个或以上的压力感应器,以检测该媒体分别于一个或以上有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,其中,各该压力感应器以操作方式接连该系统控制中心,通过检测有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,测定存在最不利情况的该末端回路终端的媒体的压力并加以维持,以达至通过调节该输送装置的速度去减低该输送装置的能耗。
64.根据权利要求56所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,进一步包括一个或以上的压力感应器,以检测该媒体分别于一个或以上有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,其中,各该压力感应器以操作方式接连该系统控制中心,通过检测有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,测定存在最不利情况的该末端回路终端的媒体的压力并加以维持,以达至通过调节该输送装置的速度去减低该输送装置的能耗。
65.根据权利要求62所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,进一步包括一个或以上的压力感应器,以检测该媒体分别于一个或以上有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,其中,各该压力感应器以操作方式接连该系统控制中心,通过检测有可能存在最不利情况的末端回路终端的压力,测定存在最不利情况的该末端回路终端的媒体的压力并加以维持,以达至通过调节该输送装置的速度去减低该输送装置的能耗。
66.根据权利要求50所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中该区域器制器进一步以操作方式控制该热换装置,对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
67.根据权利要求62所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中该区域器制器进一步以操作方式控制该热换装置,对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
68.根据权利要求65所述的一种环境控制系统以控制多个空调区域,其中该区域器制器进一步以操作方式控制该热换装置,对应该区域环境温度和理想环境温度的差,调节式控制该热换装置中的一气流。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/583,962 | 2009-08-27 | ||
US12/583,962 US20110054701A1 (en) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | Energy saving method and system for climate control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102022800A true CN102022800A (zh) | 2011-04-20 |
Family
ID=43626058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010101503404A Pending CN102022800A (zh) | 2009-08-27 | 2010-03-08 | 供环境控制系统使用的节能系统和其方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110054701A1 (zh) |
CN (1) | CN102022800A (zh) |
WO (1) | WO2011025517A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103900209A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-07-02 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种信息处理方法以及空调 |
CN105378575A (zh) * | 2013-05-16 | 2016-03-02 | 贝利莫控股公司 | 用于控制hvac系统中的阀的开度的装置及方法 |
CN108626924A (zh) * | 2017-03-24 | 2018-10-09 | 三菱电机株式会社 | 用于操作热泵系统的方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110112693A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-05-12 | Jim Jiaming Ye | Water cooling system of building structure for air conditioning system |
US10101048B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-10-16 | Honeywell International Inc. | Supervisory controller for HVAC systems |
US10126009B2 (en) | 2014-06-20 | 2018-11-13 | Honeywell International Inc. | HVAC zoning devices, systems, and methods |
US9772633B2 (en) * | 2014-08-27 | 2017-09-26 | Schneider Electric Buildings, Llc | Systems and methods for controlling energy input into a building |
US11149976B2 (en) * | 2019-06-20 | 2021-10-19 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for flow control in an HVAC system |
US11092354B2 (en) | 2019-06-20 | 2021-08-17 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for flow control in an HVAC system |
US11419247B2 (en) | 2020-03-25 | 2022-08-16 | Kyndryl, Inc. | Controlling a working condition of electronic devices |
CN112984616A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-18 | 河北工大科雅能源科技股份有限公司 | 一种供热系统热力站调控规律的辨识方法 |
CN114791122A (zh) * | 2022-04-14 | 2022-07-26 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于dcs控制的用户型智慧供热系统及控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040194484A1 (en) * | 2002-11-07 | 2004-10-07 | Shazhou Zou | Affordable and easy to install multi-zone HVAC system |
US20040238653A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-12-02 | Alles Harold Gene | Zone climate control |
US6957696B1 (en) * | 2001-01-25 | 2005-10-25 | Krumnow Mark J | Combination radiant and forced air climate control system |
US20090201644A1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-13 | Kelley Douglas P | Systems and associated methods for cooling computer components |
US20090205416A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | International Business Machines Corporation | Monitoring method and system for determining rack airflow rate and rack power consumption |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5540555A (en) * | 1994-10-04 | 1996-07-30 | Unosource Controls, Inc. | Real time remote sensing pressure control system using periodically sampled remote sensors |
US5769315A (en) * | 1997-07-08 | 1998-06-23 | Johnson Service Co. | Pressure dependent variable air volume control strategy |
JPH11108485A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気調和機及び冷媒加熱器出口温度の制御方法 |
US6102114A (en) * | 1997-09-30 | 2000-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multi-room air conditioning system |
US6196469B1 (en) * | 1999-07-28 | 2001-03-06 | Frederick J Pearson | Energy recycling air handling system |
US6789618B2 (en) * | 2001-09-05 | 2004-09-14 | Frederick J. Pearson | Energy recycling air handling system |
US20040020225A1 (en) * | 2002-08-02 | 2004-02-05 | Patel Chandrakant D. | Cooling system |
US7051946B2 (en) * | 2003-05-29 | 2006-05-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Air re-circulation index |
US7165412B1 (en) * | 2004-11-19 | 2007-01-23 | American Power Conversion Corporation | IT equipment cooling |
US7315448B1 (en) * | 2005-06-01 | 2008-01-01 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Air-cooled heat generating device airflow control system |
JP4114691B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2008-07-09 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置 |
US7411785B2 (en) * | 2006-06-05 | 2008-08-12 | Cray Inc. | Heat-spreading devices for cooling computer systems and associated methods of use |
US7877142B2 (en) * | 2006-07-05 | 2011-01-25 | Micardia Corporation | Methods and systems for cardiac remodeling via resynchronization |
JP4389927B2 (ja) * | 2006-12-04 | 2009-12-24 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置 |
US7890215B2 (en) * | 2006-12-22 | 2011-02-15 | Duncan Scot M | Optimized control system for cooling systems |
US8185246B2 (en) * | 2006-12-29 | 2012-05-22 | Carrier Corporation | Air-conditioning control algorithm employing air and fluid inputs |
WO2009032285A1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-12 | Oil Purification Systems, Inc. | Method and apparatus for cleaning a fluid |
JP5173531B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-04-03 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | Gtlプラントにおける合成ガスリフォーマの運転方法 |
-
2009
- 2009-08-27 US US12/583,962 patent/US20110054701A1/en not_active Abandoned
-
2010
- 2010-03-08 CN CN2010101503404A patent/CN102022800A/zh active Pending
- 2010-04-23 WO PCT/US2010/001213 patent/WO2011025517A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6957696B1 (en) * | 2001-01-25 | 2005-10-25 | Krumnow Mark J | Combination radiant and forced air climate control system |
US20040194484A1 (en) * | 2002-11-07 | 2004-10-07 | Shazhou Zou | Affordable and easy to install multi-zone HVAC system |
US20040238653A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-12-02 | Alles Harold Gene | Zone climate control |
US20090201644A1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-13 | Kelley Douglas P | Systems and associated methods for cooling computer components |
US20090205416A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | International Business Machines Corporation | Monitoring method and system for determining rack airflow rate and rack power consumption |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105378575A (zh) * | 2013-05-16 | 2016-03-02 | 贝利莫控股公司 | 用于控制hvac系统中的阀的开度的装置及方法 |
US9874880B2 (en) | 2013-05-16 | 2018-01-23 | Belimo Holding Ag | Device and method for controlling opening of a valve in an HVAC system |
CN103900209A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-07-02 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种信息处理方法以及空调 |
CN103900209B (zh) * | 2014-03-25 | 2016-12-07 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种信息处理方法以及空调 |
CN108626924A (zh) * | 2017-03-24 | 2018-10-09 | 三菱电机株式会社 | 用于操作热泵系统的方法 |
CN108626924B (zh) * | 2017-03-24 | 2021-03-30 | 三菱电机株式会社 | 用于操作热泵系统的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011025517A1 (en) | 2011-03-03 |
US20110054701A1 (en) | 2011-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102022800A (zh) | 供环境控制系统使用的节能系统和其方法 | |
CN203203170U (zh) | 空调系统 | |
CN203823880U (zh) | 流量控制装置及流体回路系统 | |
CN104204684B (zh) | Hvac系统的协调空气侧控制 | |
CN105004002A (zh) | 用于中央空调冷却水系统的节能控制系统及方法 | |
CN101809380A (zh) | 消除冷吹的热泵风扇脉冲宽度调制控制 | |
CN205138010U (zh) | 恒温恒湿机 | |
CN105222241A (zh) | 双冷源四管制空调系统 | |
CN102094798A (zh) | 热网循环泵等阻力区间的变流量调节方法 | |
JP5869394B2 (ja) | 熱媒体配管システム | |
CN104990145A (zh) | 辐射空调系统整体式室内机 | |
CN109519360A (zh) | 一种化工循环冷却水系统水泵机组最优运行方案比较确定方法 | |
CN109682019A (zh) | 一种中央空调冷冻水换热器二次侧出水温度在线优化方法 | |
CN200975766Y (zh) | 区域集中供冷冷量调节系统 | |
CN101915450B (zh) | 一种多联机室内机风侧旁通容量控制方法及其装置 | |
US20110112693A1 (en) | Water cooling system of building structure for air conditioning system | |
US9851727B2 (en) | Coordinated control of HVAC system using aggregated system demand | |
CN105299827A (zh) | 空调系统及其控制方法 | |
US11454412B2 (en) | HVAC system and control method thereof | |
CN205174627U (zh) | 双冷源四管制空调系统 | |
CN102367977A (zh) | 毛细管网空调设备 | |
CN203798008U (zh) | 一种变频多功能热水机 | |
CN105861769A (zh) | 基于最大温差的高炉冷却水系统变阀优化运行与选泵方法 | |
CN102338449B (zh) | 冷却水型无级调节冷凝热回收系统 | |
CN206531121U (zh) | 一种节约能源的供热装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110420 |