CN104364584A - Hvac控制系统和方法 - Google Patents

Hvac控制系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104364584A
CN104364584A CN201380026387.1A CN201380026387A CN104364584A CN 104364584 A CN104364584 A CN 104364584A CN 201380026387 A CN201380026387 A CN 201380026387A CN 104364584 A CN104364584 A CN 104364584A
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
temperature
control module
cooling
time
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.)
Granted
Application number
CN201380026387.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104364584B (zh
Inventor
丹尼斯·R·默洛
蒂莫西·D·坎贝尔
塞缪尔·史密斯
约翰·华莱士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMERSON RETAIL SOLUTIONS Inc
Original Assignee
EMERSON RETAIL SOLUTIONS Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EMERSON RETAIL SOLUTIONS Inc filed Critical EMERSON RETAIL SOLUTIONS Inc
Publication of CN104364584A publication Critical patent/CN104364584A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104364584B publication Critical patent/CN104364584B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
    • F24F11/67—Switching between heating and cooling modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1951—Control of temperature characterised by the use of electric means with control of the working time of a temperature controlling device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

提供了一种用于启动和停用HVAC单元的加热级或冷却级的系统和方法，该系统和方法包括确定对待加热或待冷却的空间进行加热或冷却的需求以及基于所确定的需求来启动HVAC单元的加热级或冷却级。将监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将监视的加热级或冷却级的接通时间与第一时间段设定点进行比较。当所监视的接通时间大于第一时间段设定点时，基于对所监视的温度与第一温度设定点的比较来停用加热级或冷却级。然后将所监视的温度与第二温度设定点进行比较。当监视的断开时间大于第二时间段设定点时，基于对所监视的温度与第二温度设定点的比较来重新启动加热级或冷却级。

Description

HVAC控制系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月28日提交的美国发明专利申请No.13/852,465的优先权并且要求2012年3月30日提交的美国临时申请No.61/617,887的权益。以上申请的全部公开内容通过引用合并到本文中。
技术领域
本公开内容涉及HVAC控制系统和方法，以及更具体地涉及用于控制HVAC系统的加热级和冷却级的启动和停用的HVAC控制系统和方法。
背景技术
本部分提供与本公开内容相关的但不一定是现有技术的背景信息。
加热、通风和空气调节(HVAC)系统一般可以包括具有加热单元和冷却单元的HVAC单元，其中加热单元具有多个加热级以及冷却单元具有多个冷却级。例如，HVAC系统可以包括具有多个加热级和冷却级的屋顶单元以及对各个加热级和冷却级进行启动和停用以向内部空间提供加热或冷却的HVAC控制模块。HVAC控制模块可以监视建筑物的内部空间的温度并且基于所监视的温度来启动或停用HVAC系统的加热级或冷却级。然而，加热级和冷却级的操作导致额外的能耗和能耗成本。
发明内容
本部分提供了对本公开内容的大体概述，而不是对其全部范围或其所有特征的全面披露。
提供了一种方法，该方法包括：通过HVAC单元的HVAC控制模块来确定对待冷却空间进行冷却的需求；以及基于所确定的对冷却的需求，通过所述HVAC控制模块来启动所述HVAC单元的第一冷却级。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块来监视所述HVAC单元的温度以及所述第一冷却级的接通时间，所述接通时间为自所述第一冷却级启动起所经过的时间。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较。所述方法还包括当所监视的温度小于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块将所述第一冷却级停用。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块来监视所述第一冷却级的断开时间，所述断开时间为自所述第一冷却级停用起所经过的时间。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点大于所述第一温度设定点。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块，将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较。所述方法还包括当所监视的温度大于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块重新启动所述第一冷却级。
提供了另一方法以及所述方法包括：通过HVAC单元的HVAC控制模块来确定对待加热空间进行加热的需求，以及基于所确定的对加热的需求，通过所述HVAC控制模块来启动所述HVAC单元的第一加热级。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块来监视所述HVAC单元的温度以及所述第一加热级的接通时间，所述接通时间为自所述第一加热级启动起所经过的时间。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较。所述方法还包括当所监视的温度大于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块来停用所述第一加热级。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块来监视所述第一加热级的断开时间，所述断开时间为自所述第一加热级停用起所经过的时间。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点小于所述第一温度设定点。所述方法还包括通过所述HVAC控制模块，将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较。所述方法还包括当所监视的温度小于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块重新启动所述第一加热级。
提供了一种系统以及所述系统包括用于具有第一冷却级的HVAC单元的控制器。所述控制器包括处理器和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的指令，用于：确定对待冷却空间进行冷却的需求；基于所确定的对冷却的需求来启动所述HVAC单元的第一冷却级；监视所述HVAC单元的温度以及所述第一冷却级的接通时间，所述接通时间为自所述第一冷却级启动起所经过的时间；将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较；当所监视的温度小于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，停用所述第一冷却级；监视所述第一冷却级的断开时间，所述断开时间为自所述第一冷却级停用起所经过的时间；将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点大于所述第一温度设定点；将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较；以及当所监视的温度大于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，重新启动所述第一冷却级。
提供了另一系统，所述系统包括用于具有第一加热级的HVAC单元的控制器。所述控制器包括处理器和计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的指令，用于：确定对待加热空间进行加热的需求；基于所确定的对加热的需求来启动所述HVAC单元的第一加热级；监视所述HVAC单元的温度和所述第一加热级的接通时间，所述接通时间为自所述第一加热级启动起所经过的时间；将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较；当所监视的温度大于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，停用所述第一加热级；监视所述第一加热级的断开时间，所述断开时间为自所述第一加热级停用起所经过的时间；将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点小于所述第一温度设定点；将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较；以及当所监视的温度小于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，重新启动所述第一加热级。
另外的适用领域根据本文所提供的描述将变得明显。本发明内容中的描述和具体示例仅意在例示的目的，而不意欲限制本公开内容的范围。
附图说明
本文所描述的附图仅为了说明所选实施方式而非所有可能的实现方式，并且不意在限制本公开内容的范围。
图1为HVAC系统的示意图；
图2为HVAC系统的另一示意图；
图3为HVAC控制模块的图；
图4为HVAC系统的冷却单元的示意图；
图5为另一HVAC系统的示意图；
图6为HVAC系统的热泵单元的示意图；
图7为用于HVAC系统的控制算法的流程图；
图8为用于HVAC系统的控制算法的流程图；
图9为用于HVAC系统的控制算法的流程图；
图10为用于HVAC系统的控制算法的流程图；
图11为用于HVAC系统的控制算法的流程图；
图12为用于HVAC系统的控制算法的流程图；以及
图13为用于HVAC系统的控制算法的流程图。
贯穿附图的若干视图，对应的附图标记指示对应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图对示例性实施方式进行更充分的描述。
如图1所述，HVAC系统5可以包括HVAC单元10和HVAC控制模块12。HVAC单元10可以包括：具有多个冷却级15、16、17和18的冷却单元14；包括多个加热级21、22、23和24的加热单元20；以及除湿单元26。虽然将冷却单元14示为具有4个冷却级15、16、17和18，但是可以使用具有任意数量冷却级的冷却单元14。例如，可以使用具有单个冷却级的冷却单元14。此外，虽然将加热单元20示为具有4个加热级21、22、23和24，但是可以使用具有任意数量加热级的加热单元。例如，可以使用具有单个加热级的加热单元20。
另外，HVAC单元10可以包括用于使HVAC系统5内空气循环以对室内空间30进行加热或冷却的空气处理单元28。例如，HVAC单元10可以与输出管道32相连，该输出管道将来自HVAC单元10输出的空气导送至室内空间30。HVAC单元10也可以包括输入管道34，其将来自室内空间30的空气导送回HVAC单元10。HVAC单元10也可以包括将室外空气导送到HVAC单元10中的室外空气输入管道36。虽然将室内空间30示为单个房间，但是要理解的是室内空间30可以包括建筑物内部的任意部分，包括例如建筑物内部的任意数量的房间。
HVAC控制模块12可以控制冷却单元14——包括冷却级15、16、17和18中每一个——的启动和停用。HVAC控制模块12也可以控制加热单元20——包括加热级21、22、23和24中每一个——的启动和停用。HVAC控制模块12也可以控制除湿单元26的启动和停用。
例如，HVAC单元10可以为位于具有由HVAC单元10进行冷却、加热或除湿的一个或更多内部空间的建筑物的屋顶的屋顶单元(或RTU)。HVAC控制模块12可以为例如可从乔治亚州肯尼索(Kennesaw,Georgia)的计算机过程控制公司(Computer Process Controls,Inc.)获得的MultiFlex RCB屋顶控制器。
如以下所进一步详细描述的，HVAC控制模块12可以确定室内空间30所需的加热容量或冷却容量的量,并且可以基于所确定的所需加热容量或冷却容量的量来启动加热级21、22、23和24中的一个或更多个或者冷却级15、16、17和18中的一个或更多个。如以下所进一步描述的，HVAC控制模块12然后可以以调制或脉冲模式对所启动的级中的一个进行操作，由此基于一定的时间设定点和温度设定点来将调制级停用以及然后重新启动。例如，HVAC控制模块12可以监视HVAC单元10的温度例如供给温度，并且将所监视的温度与停用设定点或断开温度设定点进行比较。HVAC控制模块12还可以监视调制级的接通时间，该接通时间对应于自调制级启动起所经过的时间，并且将所监视的接通时间与用于调制级的接通时间设定点进行比较。对于冷却，当监视温度在停用设定点或断开温度设定点以下并且接通时间大于接通时间设定点时，HVAC控制模块12可以停用调制冷却级。对于加热，当监视温度在停用设定点或断开温度设定点以上并且接通时间大于接通时间设定点时，HVAC控制模块12可以停用调制加热级。
如以下所进一步详细描述的，一旦停用，则HVAC控制模块12可以继续监视HVAC单元10的特定温度例如供给温度，并且将所监视的温度与启动设定点或接通温度设定点进行比较。HVAC控制模块12也可以监视调制级的断开时间，其中断开时间对应于自调制级停用起所经过的时间，并且将所监视的断开时间与用于调制级的断开时间设定点进行比较。对于冷却，当监视温度在启动设定点或接通温度设定点以上并且断开时间大于断开时间设定点时，HVAC控制模块12可以启动调制冷却级。对于加热，当所监视的温度在启动设定点或接通温度设定点以下并且断开时间大于断开时间设定点时，HVAC控制模块12可以启动调制加热级。
以此方式，HVAC控制模块12可以通过停用和重新启动指定的调制级来对加热级或冷却级中的一个进行调制或脉冲式地调节。停用加热级或冷却级导致能耗和成本降低以及HVAC单元10的操作较高效。这样，与在不对加热级或冷却级中的一个进行调制的情况下所有加热级或冷却级的操作相比，对加热级或冷却级中的一个进行调制导致较低的能耗。以此方式，HVAC控制模块12能够依照室内空间30所需的加热容量或冷却容量的量来提供充足的加热或冷却，同时减小能耗并提高HVAC单元10的效率。
再参照图1，HVAC控制模块12可以与许多环境传感器相连并通信。例如，HVAC控制模块12可以监视并接收来自位于室内空间30内或附近的室内空气温度传感器40的室内空间温度数据。此外，HVAC控制模块12可以监视并接收来自位于室内空间30内或附近的室内湿度传感器42的室内湿度数据。此外，HVAC控制模块12可以监视并接收来自位于室内空间30内或附近的室内压力传感器44的室内压力数据。可以使用任意数量的室内空气温度传感器40、室内湿度传感器42和室内压力传感器44。
HVAC控制模块12还可以监视并接收来自外部空气温度传感器46的外部温度数据和来自外部湿度传感器47的外部湿度数据。如图1所示，例如，如果HVAC单元10为RTU，则外部空气温度传感器46和外部湿度传感器47可以附接至RTU的外部。
HVAC控制模块12还可以监视并接收来自返回空气温度传感器50(其安装在进入HVAC单元10的返回气流中)的返回空气温度数据。HVAC控制模块12还可以监视并接收来自供给空气温度传感器52(其安装在离开HVAC单元10的供给气流中)的供给温度数据。HVAC控制模块12还可以监视并接收来自混合空气温度传感器53(其安装在HVAC单元10的混合气流(即与室外空气混合的返回空气)中)的温度数据。
HVAC控制模块12可以监视来自各种环境传感器的数据，将接收的数据与各个预定的设定点进行比较并且适当地启动和停用冷却单元14的各个冷却级15、16、17和18以及加热单元20的各个加热级21、22、23和24。
另外，HVAC控制模块12可以经由通信总线62与系统控制器60通信。系统控制器60可以为例如可从乔治亚州肯尼索的计算机过程控制公司获得的爱因斯坦RX制冷控制器、爱因斯坦BX建筑物/HVAC控制器、E2RX制冷控制器、E2BX HVAC控制器或E2CX便利商店控制器。
系统控制器60可以将设定点传送至HVAC控制模块12。例如，系统控制器60可以接收来自用户的输入以更改HVAC控制模块12所使用的各个设定点。可替代地，系统控制器60可以监视从各种环境传感器接收的数据以及可以生成加热或冷却命令并将该命令发送至HVAC控制模块12。例如，系统控制器60可以基于从各种环境传感器接收的数据来发出加热或冷却的请求。另外，系统控制器60可以基于从各种环境传感器接收的数据来恰当地发出将冷却单元14的各个冷却级15、16、17和18以及/或者加热单元20的各个加热级21、22、23和24进行启动或停用的请求。
如图2所示，系统控制器60可以与用于多个HVAC单元10的多个HVAC控制模块12进行通信。以此方式，系统控制器60可以将设定点传送至HVAC控制模块12中的每一个以及/或者可以发出对于加热或冷却的请求或者对于将各HVAC单元10中每一个的加热单元20的各个加热级21、22、23和24以及/或者冷却单元14的各个冷却级15、16、17和18进行启动或停用的请求。以此方式，单个HVAC系统5可以包括多个HVAC单元10。
可替代地，在包含或不包含系统控制器60的情况下，用于各HVAC单元10中每一个的HVAC控制模块12可以经由通信总线62彼此通信。例如，HVAC控制模块12可以跨HVAC系统5的所有HVAC单元10来协调冷却单元14的各冷却级15、16、17和18以及加热单元20的各加热级21、22、23和24的启动和停用。
参照图3，HVAC控制模块12可以包括处理器100和存储器102。如以下所进一步详细描述的，存储器102可以存储用于相关联的HVAC单元10的操作的控制程序104和各种设定点106。
控制程序104包括存储在非暂态有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。控制程序还可以包括存储的数据。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例为：非易失性存储器、磁性存储器和光学存储器。
HVAC控制模块12可以包括输入108、输出110和通信端口112。例如，HVAC控制模块12可以通过输入108从以上描述的和图1中示出的各种环境传感器接收数据。HVAC控制模块12可以通过输出110来控制冷却单元14、加热单元20、除湿单元26和空气处理单元28。例如，HVAC控制模块12可以通过输出110来启动和停用冷却单元14的各个冷却级15、16、17和18以及加热单元20的各个加热级21、22、23和24。HVAC控制模块12还可以通过输入108从冷却单元14的各个冷却级15、16、17和18以及加热单元20的各个加热级21、22、23和24接收验证信号以确认各个级已经对启动信号或停用信号进行了恰当的响应。
HVAC控制模块12可以通过通信端口12与系统控制器60或与其它HVAC控制模块12进行通信。另外，用户可以通过通信端口112中的一个、用计算设备——例如移动通信设备、个人数字助理、笔记本电脑和个人计算机等——与HVAC控制模块12进行连接和通信。以此方式，可以通过经由通信端口112的通信来对存储在存储器102中的设定点106恰当地进行检查或更改。
参照图4，以冷却单元14来示出HVAC控制模块12。冷却单元14包括与公共吸入集管(common suction header)64和公共排出集管(common discharge header)65相连的一个或更多个压缩机63。冷却单元14还包括冷凝器66和冷凝器风扇67。冷却单元还包括蒸发器69。所述一个或更多个压缩机63对递送至冷凝器66的制冷剂蒸气进行压缩，在冷凝器66中制冷剂蒸气在高压下液化从而向室外空气排热。离开冷凝器66的液体制冷剂然后被递送至蒸发器69。在热空气移动通过蒸发器69时，液体变成气体从而从空气中移除热量。空气处理单元28(图1中示出)将空气汲取通过蒸发器69。低压气体然后被递送至压缩机63并再次被压缩成高压气体以再次开始制冷循环。虽然将图4中的冷却单元14示为具有4个压缩机，但是可以使用任意数量的压缩机。
如图4所示，压缩机63中的每一个对应于冷却级15、16、17和18之一。这样，当请求启动或停用冷却级15、16、17和18时，可以恰当地启动或停用对应的压缩机63。以此方式，压缩机63中的每一个可以具有固定的容量并且当请求启动另外的冷却级15、16、17和18时可以启动对应的压缩机63。
可替代地，压缩机63中的一个或更多个可以具有可变容量。例如，压缩机63中的一个或更多个可以配置有减荷器设备以使得压缩机63可以以低容量模式和高容量模式进行操作。在这样的情况下，具有减荷器设备的压缩机63可以包括两个独立的冷却级。例如，在减荷器设备启动的情况下以低容量模式进行操作的压缩机63可以对应于第一冷却级，以及在减荷器设备停用的情况下以高容量模式进行操作的压缩机63可以对应于第二冷却级。
可以使用各种压缩机容量调制系统。例如，如果使用涡旋式压缩机，则可以使用通过分离压缩机的涡旋构件来对压缩机进行减荷的涡旋分离系统来改变压缩机容量。在美国专利No.6,213,731中描述了具有通过分离涡旋构件来对压缩机进行减荷的涡旋分离系统的涡旋式压缩机，该美国专利No.6,213,731的公开内容通过引用合并到本文中。此外，可以使用美国专利No.6,821,092中描述的延迟吸入系统(其通过为中间加压室开一个至吸入室的孔来对压缩机容量进行调制)来改变压缩机容量，其中美国专利No.6,821,092的公开内容通过引用合并到本文中。此外，可以使用美国专利No.6,619,936中描述的制冷剂注入系统来改变压缩机容量，该美国专利No.6,619,936的公开内容通过引用合并到本文中。此外，可以使用美国专利No.6,206,652中描述的阻塞式吸气系统来改变压缩机容量，该美国专利No.6,206,652的公开内容通过引用合并到本文中。另外，一个或更多个压缩机63可以包括可变速度电动机，从而可以通过改变电动机的速度来改变压缩机容量。
参照图5，示出替代性HVAC系统5a和HVAC单元10a。除了HVAC单元10a包括代替冷却单元14的热泵单元70以外，HVAC系统5a和HVAC单元10a与图1中的HVAC系统5和HVAC单元10a类似。热泵单元70以加热模式或者冷却模式进行操作。这样，热泵单元70包括可以操作为加热级或者冷却级的多个热泵级71、72、73和74。当以加热模式进行操作时，热泵级71、72、73和74用作加热级。当以冷却模式进行操作时，热泵级71、72、73和74用作冷却级。另外，HVAC单元10a包括具有额外的加热级76的额外的加热单元75。当所有热泵级71、72、73和74操作为加热级且仍需求额外的加热容量时，额外加热级76一般用作后备加热级。
参照图6，以热泵单元70来示出HVAC控制模块12。热泵单元70包括与公共吸入集管64和公共排出集管65相连的一个或更多个压缩机63。热泵单元70还包括第一热交换器80、风扇81和第二热交换器82。空气处理单元28(图5中示出)将空气汲取通过第二热交换器82。热泵单元70还包括由HVAC控制模块12控制以将经压缩的制冷剂从公共排出集管65引导至第一热交换器80或者第二热交换器82的换向阀83——这取决于热泵单元70以加热模式还是冷却模式进行操作。在冷却模式下，制冷剂被从压缩机63和公共排出集管65递送至第一热交换器80，接着到达第二热交换器82，然后回到公共吸入集管64。在加热模式下，制冷剂被从压缩机63和公共排出集管65递送至第二热交换器82，接着到达第一热交换器82，然后回到公共吸入集管64。在每种情况下，低压气体被递送回压缩机63并被压缩成高压气体以再次开始循环。虽然将图6中的热泵单元70示为具有4个压缩机，但是可以使用任意数量的压缩机。
如图6所示，压缩机63中每一个对应于热泵级71、72、73和74之一。这样，当请求启动或停用热泵级71、72、73和74时，可以恰当地启动或停用对应的压缩机63。以此方式，压缩机63中的每一个可以具有固定的容量，并且当请求启动另外的热泵级71、72、73和74时将会启动对应的压缩机63。
可替代地，如上关于冷却单元14所描述的，压缩机63中的一个或更多个可以具有可变容量。例如，压缩机63中的一个或更多个可以配置有减荷器设备以使得压缩机63可以以低容量模式和高容量模式进行操作。在这样的情况下，具有减荷器设备的压缩机63可以包括两个独立的热泵级71、72、73和74。例如，在减荷器设备启动的情况下以低容量模式进行操作的压缩机63可以对应于第一热泵级，以及在减荷器设备停用的情况下以高容量模式进行操作的压缩机63可以对应于第二热泵级。热泵单元70也可以使用以上描述的、与冷却单元14使用的相同类型的压缩机容量调制系统。
为了控制HVAC单元10、10a，HVAC控制模块12可以监视要进行加热或冷却的空间的温度并将监视温度与设定点进行比较。例如，HVAC控制模块12可以监视位于室内空间30内或者附近的室内空气温度传感器40(如图1和图5中所示)所指示的室内空间温度。HVAC控制模块12然后可以将室内空间温度与室内空间温度设定点进行比较并基于该比较来确定所需的加热或冷却容量。
参照图7，示出一种控制算法700，用于确定所需冷却容量以及确定要设置为“有效”的冷却级的数量。如上所讨论的，冷却级可以是冷却单元14的冷却级15、16、17和18或者以冷却模式操作的热泵单元70的热泵级71、72、73和74。此外，虽然将控制算法700描述为由HVAC控制模块12来执行，但是控制算法700同样可以由与HVAC控制模块12通信的系统控制器60来执行。控制算法700在702处开始。在704处，HVAC控制模块12从室内空气温度传感器40接收室内温度。在706处，将室内温度与室内温度冷却设定点进行比较。例如，室内温度冷却设定点可以为70华氏度。在708处，HVAC控制模块12可以基于室内温度和室内温度冷却设定点之间的比较、使用PID控制策略在0％与100％之间确定所需冷却容量。例如，当室内温度与室内温度冷却设定点之间的差相对较小时，可能需求较少的冷却容量。例如，冷却容量可以设置成总可用冷却容量的25％。当室内温度与室内温度冷却设定点之间的差相对较大时，可能需求较多的冷却容量。例如，冷却容量可以设置成总可用冷却容量的100％。HVAC控制模块12可以在控制算法700的随后的迭代期间，基于所监视的室内温度和室内温度冷却设定点、使用PID控制策略来连续地更新所需冷却容量。
在710处，HVAC控制模块12可以基于所需冷却容量的百分比来确定要设置为“有效”的冷却级的数量。例如，如果在HVAC单元10中四个冷却级可用：25％的所需冷却容量对应于将单个级设置为有效；50％的所需冷却容量对应于将两个级设置为有效；75％的所需冷却容量对应于将三个级设置为有效；以及100％的所需冷却容量对应于将四个级设置为有效。例如，如果在HVAC单元10中三个冷却级可用：33％的所需冷却容量对应于将单个级设置为有效；67％的所需冷却容量对应于将两个级设置为有效；以及100％的所需冷却容量将对应于三个级设置为有效。例如，如果在HVAC单元10中两个冷却级可用：50％的所需冷却容量对应于将单个级设置为有效；以及100％的所需冷却容量对应于将两个级设置为有效。例如，如果在HVAC单元10中一个冷却级可用，则100％的所需冷却容量对应于将单个级设置为有效。在每种情况下，0％的所需冷却容量将对应于无冷却级被设置为有效。
如以下表1所示，HVAC控制模块12可以使用PID开和关百分比设定点来将冷却级设置成有效。表1包括用于具有1、2、3和4个冷却级的冷却单元14的示例性设定点以及用于以冷却模式操作的具有1、2、3和4个热泵级的热泵单元70的示例性设定点。如所示的，对于单个冷却级，单个冷却级在所需冷却容量为100％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为0％为止。对于2个冷却级：第一冷却级在所需冷却容量为50％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为0％为止；以及第二冷却级在所需冷却容量为100％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为50％为止。对于3个冷却级：第一冷却级在所需冷却容量为33％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为0％为止；第二冷却级在所需冷却容量为67％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为33％为止；以及第三冷却级在所需冷却容量为100％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为67％为止。对于4个冷却级：第一冷却级在所需冷却容量为25％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为0％为止；第二冷却级在所需冷却容量为50％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为25％为止；第三冷却级在所需冷却容量为75％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需冷却容量为100％为止。
在712处，HVAC控制模块12可以从最低级数冷却级开始，将所确定的数量的冷却级设置成“有效”。例如，如果四个冷却级可用并且三个冷却级将被设置成有效，则HVAC控制模块12可以将冷却级1、2和3设置为有效并且可以将冷却级4设置为无效。如果四个冷却级可用并且两个冷却级将被设置成有效，则HVAC控制模块12可以将冷却级1和2设置为有效以及将冷却级3和4设置为无效。
在712之后，HVAC控制模块12返回至步骤704并且重新开始控制算法。
参照图8，示出一种控制算法800，用于启动和停用冷却级以及用于将冷却级设置为调制级的。如上所讨论的，冷却级可以是冷却单元14的冷却级15、16、17和18或者以冷却模式操作的热泵单元70的热泵级71、72、73和74。此外，虽然将控制算法800描述为由HVAC控制模块12来执行，但是控制算法800同样可以由与HVAC控制模块12通信的系统控制器60来执行。控制算法800在802处开始。在804处，HVAC控制模块12确定是否有任何冷却级当前被设置为“有效”。如以上关于图7所讨论的，在控制算法700的步骤712处，冷却级基于所需冷却容量的百分比被设置成有效。
在804处，当无冷却级设置为有效时，HVAC控制模块12进行至步骤806并停用任何先前启动的冷却级。换言之，如果有任何冷却级当前被开启，则在806处关闭它们。如果没有当前开启的冷却级，则在806处不采取动作。在步骤806之后，HVAC控制模块12然后返回至步骤804。
在804处，当有至少一个设置为有效的冷却级时，HVAC控制模块12进行至步骤808。在808处，HVAC控制模块12启动所有被设置为有效的冷却级(即所有有效级)并且停用任何未被设置为有效的冷却级(即所有非有效级)。HVAC控制模块12然后进行至步骤810。
在810处，HVAC控制模块12确定当前是否启用了冷却级调制。例如，用户可以启用或禁用冷却级调制。另外，HVAC控制模块12可以仅在某些模式下启用冷却级调制。例如，HVAC控制模块12可以在除霜模式下或在除湿单元26启动时禁用冷却级调制。
在810处，在启用了冷却级调制时，HVAC控制模块12进行至步骤812。在812处，HVAC控制模块12将最高级数有效冷却级设置为调制级并将所有其它的级设置为非调制级。以此方式，仅一个有效级被指定为调制级。例如，如果三个冷却级被设置为有效，则将冷却级1和2设置为非调制级以及将冷却级3设置为调制级。如果两个冷却级有效，则将冷却级1设置为非调制级以及将冷却级2设置为调制级。如果一个冷却级有效，那么将冷却级1设置为调制级。在步骤812之后，HVAC控制模块12进行至步骤816。
在810处，在未启用冷却级调制时，HVAC控制模块12进行至步骤814并将所有级设置为非调制级。在步骤814之后，HVAC控制模块12进行至步骤816。
在816处，HVAC控制模块12确定有效级的数量是否有了任何改变。例如，参照图7，随着室内温度改变，HVAC控制模块12可以确定需要更多还是更少的冷却容量并且可以将不同数量的冷却级设置成有效级。再参照图8，在816处，当有效级的数量没有改变时，HVAC控制模块12进行至步骤818并且以冷却级的当前配置继续操作。换言之，在818处，以现有有效冷却级和现有指定调制级(如果有的话)来进行操作。在818处，HVAC控制模块12返回至步骤816并且确定有效级的数量是否有了任何改变。以此方式，HVAC控制模块12继续以现有冷却级的配置进行操作直到设置为有效级的冷却级的数量有了改变为止。
在816处，当有效级的数量已经有了改变时，HVAC控制模块12返回至804并且再次开始用于启动和停用冷却级以及用于将冷却级设置为调制级的控制算法800。
参照图9，示出用于启动和停用指定的调制冷却级的控制算法900。如以上所讨论的，指定的调制冷却级可以是冷却单元14的冷却级15、16、17和18之一或者以冷却模式操作的热泵单元70的热泵级71、72、73和74之一。此外，虽然将控制算法900描述为由HVAC控制模块12来执行，但是控制算法900同样可以由与HVAC控制模块12通信的系统控制器60来执行。如以上参照图8所讨论的，在启用了冷却级调制时，HVAC控制模块12在步骤812处将最高级数有效冷却级设置为调制级。虽然将控制算法900示为用于“冷却级X”，但是当例如针对特定冷却级来执行时使用对应于该特定冷却级的恰当设定点。例如，当针对冷却级1执行控制算法时，使用与冷却级1相关联的恰当设定点。同样地，可以针对特定冷却级中的每一个并行地执行控制算法900。
算法在902处开始。在904处，HVAC控制模块12确定特定冷却级是否设置为有效级。当冷却级未设置为有效级时，HVAC控制模块12返回至步骤904并等待冷却级设置为有效冷却级。在904处，当冷却级设置为有效级时，HVAC控制模块12进行至906并确定冷却级是否被指定为调制级。在906处，当冷却级未被指定为调制级时，HVAC控制模块12返回至904并等待将冷却级指定为有效冷却级和调制级二者。
在906处，当冷却级既被设置为有效级又被指定为调制级时，HVAC控制模块12进行至步骤908。
在908处，HVAC控制模块12接收由安装在HVAC单元10的供给气流中的供给空气温度传感器52(如图1和图5中所示)所指示的供给温度。虽然关于由供给空气温度传感器52所指示的供给温度的使用对控制算法900进行描述，但是可以替代地使用HVAC单元10、10a或者HVAC系统5、5a的其它监视或感测温度。例如，可以替代地使用由安装在进入HVAC单元10的返回气流中的返回空气温度传感器50所指示的返回空气温度。另外，可以替代地使用由安装在混合气流中的混合空气温度传感器53所指示的混合空气温度。可替代地，可以替代地使用由位于室内空间30内或附近的室内空气温度传感器40所指示的室内空间温度。取决于所使用的具体温度数据，可以使用以下所讨论的恰当的设定点。
在910处，HVAC控制模块12确定所监视的供给温度是否小于用于冷却级的断开温度设定点。每个冷却级具有在特定冷却级被指定为调制级时供使用的相关联的断开温度设定点“Off-SP-CX”和相关联的接通温度设定点“On-SP-CX”。如本文所使用和描述的，在设定点缩写“On-SP-CX”和“Off-SP-CX”中，“X”指定特定冷却级级号。例如，用于冷却级1的断开温度设定点缩写为Off-SP-C1以及用于冷却级1的接通温度设定点缩写为On-SP-C1。当特定冷却级设置为调制级时，HVAC控制模块12在执行控制算法900中使用用于特定冷却级的恰当的断开温度设定点和接通温度设定点。
作为示例，用于冷却级1至4的接通温度设定点和断开温度设定点可以如表2中所示：
在该示例中，用于冷却级1的接通温度设定点为70度以及用于冷却级1的断开温度设定点为60度。用于冷却级2的接通温度设定点为60度以及用于冷却级2的断开温度设定点为55度。用于冷却级3的接通温度设定点为55度以及用于冷却级3的断开温度设定点为50度。用于冷却级4的接通温度设定点为50度以及用于冷却级4的断开温度设定点为45度。如以上所讨论的，用户可以对设定点进行配置或更改。
在910处，HVAC控制模块12确定所监视的供给温度是否小于用于特定冷却级的断开温度设定点。在910处，当供给温度小于用于特定冷却级的断开温度设定点时，HVAC控制模块进行至步骤912。在912处，HVAC控制模块确定用于特定冷却级的接通时间“on-tm-CX”。用于特定冷却级的接通时间与特定冷却级已经运行所经过的时间对应。换言之，用于特定冷却级的接通时间为自特定冷却级上次启动或开启起的时间的长度。HVAC控制模块12然后进行至步骤914。
在914处，HVAC控制模块12确定用于特定冷却级的接通时间是否大于最小接通时间阈值“min-on-tm-CX”。每个冷却级具有相关联的最小运行时间或接通时间阈值，使得在最小运行时间或接通时间过去之前不可以将冷却级停用。例如，最小接通时间可以为5分钟。最小接通时间阈值可以对于所有冷却级是相同的，或者可替代地，最小接通时间阈值可以在冷却级之间不同。
在914处，当用于特定冷却级的接通时间大于相关联的最小接通时间阈值时，HVAC控制模块12进行至步骤916并且停用特定冷却级。HVAC控制模块12然后返回至步骤904。在914处，当用于特定冷却级的接通时间不小于最小接通时间阈值时，HVAC控制模块12返回至步骤904而不停用特定冷却级。以此方式，除非特定冷却级已经开启达到最小接通时间，否则则不停用该特定冷却级。
返回参考步骤910，当供给温度不小于用于特定冷却级的断开温度设定点时，HVAC控制模块12进行至步骤918。
在918处，HVAC控制模块12确定供给温度是否大于用于特定冷却级的接通温度设定点。以上关于表1对例如接通温度设定点进行了描述。在918处，当供给温度不大于用于特定冷却级的接通温度设定点时，HVAC控制模块12返回至步骤904。
在918处，当供给温度大于用于特定冷却级的接通温度设定点时，HVAC控制模块12进行至步骤920。在920处，HVAC控制模块12确定用于特定冷却级的断开时间“off-tm-CX”。用于特定冷却级的断开时间与特定冷却级已经断开所经过的时间对应。换言之，用于特定冷却级的断开时间为自特定冷却级上次停用或关闭起的时间的长度。HVAC控制模块12然后进行至步骤922。
在922处，HVAC控制模块12确定用于特定冷却级的断开时间是否大于最小断开时间阈值“min-off-tm-CX”。每个冷却级具有相关联的最小断开时间阈值，使得在最小断开时间过去之前不可以启动冷却级。例如，最小断开时间可以为2分钟。最小断开时间阈值可以对于所有冷却级是相同的，或者可替代地，最小断开时间阈值可以在冷却级之间不同。
在922处，当用于特定冷却级的断开时间大于最小断开时间阈值时，HVAC控制模块12进行至步骤924并且重新启动特定冷却级。HVAC控制模块12然后返回至步骤904。在922处，当用于特定冷却级的断开时间不小于最小断开时间阈值时，HVAC控制模块12返回至步骤904。
以此方式，HVAC控制模块12依照用于冷却级的接通温度设定点和断开温度设定点，调制指定的调制级接通和断开。通过周期性地停用指定的调制级，HVAC系统5、5a与在没有冷却级调制的情况下进行操作的类似的HVAC系统相比消耗较少的能量并且以较大的能量效率进行操作。以此方式，所描述的冷却级调制控制系统和方法提供较节能的HVAC系统操作。
参照图10，示出用于确定所需加热容量以及确定要设置为“有效”的加热级的数量的控制算法1000。如以上所讨论的，加热级可以为加热单元20的加热级21、22、23和24或者以加热模式操作的热泵单元70的热泵级71、72、73和74。此外，虽然将控制算法1000描述为由HVAC控制模块12来执行，但是控制算法1000同样可以由与HVAC控制模块12通信的系统控制器60来执行。控制算法1000在1002处开始。在1004处，HVAC控制模块12从室内空气温度传感器40接收室内温度。在1006处，将室内温度与室内温度加热设定点进行比较。例如，室内温度加热设定点可以为72华氏度。在1008处，HVAC控制模块12可以基于室内温度与室内温度加热设定点之间的比较、使用PID控制策略在0％与100％之间确定所需加热容量。例如，当室内温度与室内温度加热设定点之间的差相对较小时，可能需要较少的加热容量。例如，加热容量可以设置成总可用加热容量的25％。当室内温度与室内温度加热设定点之间的差相对较大时，可能需要较多的加热容量。例如，加热容量可以设置成总可用加热容量的100％。HVAC控制模块12可以在控制算法1000的随后的迭代期间，基于所监视的室内温度和室内温度加热设定点，使用PID控制策略来连续地更新所需加热容量。
在1010处，HVAC控制模块12可以基于所需加热容量的百分比来确定要设置为“有效”的加热级的数量。例如，如果在HVAC单元10中四个加热级可用：25％的所需加热容量对应于将单个级设置为有效；50％的所需加热容量对应于将两个级设置为有效；75％的所需加热容量对应于将三个级设置为有效；以及100％的所需加热容量将对应于将四个级设置为有效。例如，如果在HVAC单元10中三个加热级可用：33％的所需加热容量对应于将单个级设置为有效；67％的所需加热容量对应于将两个级设置为有效；以及100％的的所需加热容量对应于将三个级设置为有效。例如，如果在HVAC单元10中两个加热级可用：50％的所需加热容量将对应于单个级设置为有效；以及100％的所需加热容量对应于将两个级设置为有效。例如，如果在HVAC单元10中1个加热级可用，则100％的所需加热容量对应于将单个级设置为有效。在每种情况下，0％的所需加热容量对应于无加热级被设置为有效。
如以下表3所示，HVAC控制模块12可以使用PID开和关百分比设定点来将加热级设置成有效。表3包括用于具有1、2、3和4个加热级的加热单元20的示例性设定点以及用于以加热模式操作的具有1、2、3和4个热泵级的热泵单元70的示例性设定点。如所示的，对于单个加热级，单个加热级在所需冷却容量为100％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为0％为止。对于2个加热级：第一加热级在所需加热容量为50％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为0％为止；以及第二加热级在所需加热容量为100％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为50％为止。对于3个加热级：第一加热级在所需加热容量为33％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为0％为止；第二加热级在所需加热容量为67％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为33％为止；以及第三加热级在所需加热容量为100％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为67％为止。对于4个加热级：第一加热级在所需加热容量为25％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为0％为止；第二加热级在所需加热容量为50％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为25％为止；第三加热级在所需加热容量为75％时可以设置为有效并且可以连续设置为有效直到所需加热容量为100％为止。
在1012处，HVAC控制模块12可以从最低级数加热级开始，将所确定的数量的加热级设置为“有效”。例如，如果四个加热级可用并且三个加热级将被设置成有效，则HVAC控制模块12可以将加热级1、2和3设置为有效并且可以将加热级4设置为无效。如果四个加热级可用并且两个加热级将被设置成有效，则HVAC控制模块12可以将加热级1和2设置为有效并且将加热级3和4设置为无效。
在1012之后，HVAC控制模块12返回至步骤1004并重新开始控制算法。
参照图11，示出一种控制算法1100，用于启动和停用加热级以及用于将加热级设置为调制级。如以上所讨论的，加热级可以为加热单元20的加热级21、22、23和24或者以加热模式操作的热泵单元70的热泵级71、72、73和74。此外，虽然将控制算法1100描述为由HVAC控制模块12来执行，但是控制算法100同样可以由与HVAC控制模块12通信的系统控制器60来执行。控制算法1100在1102处开始。在1104处，HVAC控制模块12确定是否有任何加热级当前被设置为“有效”。如以上关于图10所讨论的基于所需加热容量的百分比，在控制算法1000的步骤1012将加热级设置成有效。
在1104处，当无加热级设置为有效时，HVAC控制模块12进行至步骤1106并且停用任何先前启动的加热级。换言之，如果有任何加热级当前开启，则在1106处关闭它们。如果没有当前开启的加热级，则在1106处不采取动作。在步骤1106之后，HVAC控制模块12然后返回至步骤1104。
在1104处，当有至少一个被设置为有效的加热级时，HVAC控制模块12进行至步骤1108。在1108处，HVAC控制模块12启动所有被设置为有效的加热级(即所有有效级)并且停用任何未设置为有效的加热级(即所有非有效级)。HVAC控制模块12然后进行至步骤1110。
在1110处，HVAC控制模块12确定当前是否启用了加热级调制。例如，用户可以启用或者禁用加热级调制。另外，HVAC控制模块12可以仅在某些模式下启用加热级调制。例如，HVAC控制模块12可以在除霜模式下或者在除湿单元26启动时禁用加热级调制。
在1110处，在启用了加热级调制时，HVAC控制模块12进行至步骤1112。在1112处，HVAC控制模块12将最高级数有效加热级设置为调制级并将所有其它级设置为非调制级。以此方式，仅一个有效级被指定为调制级。例如，如果三个加热级被设置为有效，则将加热级1和2设置为非调制级以及将加热级3设置为调制级。如果两个加热级有效，则将加热级1设置为非调制级以及加热级2设置为调制级。如果一个加热级有效，那么将加热级1设置为调制级。在步骤1112之后，HVAC控制模块12进行至步骤1116。
在1110处，在未启用加热级调制时，HVAC控制模块12进行至步骤1114并且将所有的级设置为非调制级。在步骤1114之后，HVAC控制模块12进行至步骤1116。
在1116处，HVAC控制模块12确定有效级的数量是否有了任何改变。例如，参照图10，在室内温度改变时，HVAC控制模块12可以确定需要更多还是更少的加热容量并且可以将不同数量的加热级设置成有效级。再参照图11，在1116处，当有效级的数量没有改变时，HVAC控制模块12进行至步骤1118并且以加热级的当前配置继续操作。换言之，在1118处，以现有有效加热级和现有指定调制级(如果有的话)来进行操作。在1118处，HVAC控制模块12返回至步骤1116并且确定有效级的数量是否有了任何改变。以此方式，HVAC控制模块12继续以现有加热级的配置进行操作直到设置为有效级的加热级的数量有了改变为止。
在1116处，当有效级的数量已经有了改变时，HVAC控制模块12返回至1104并且重新开始用于启动和停用加热级以及用于将加热级设置为调制级的控制算法1100。
参照图12，示出用于启动和停用指定的调制加热级的控制算法1200。如以上所讨论的，指定的调制加热级可以是加热单元20的加热级21、22、23和24之一或者以加热模式操作的热泵单元70的热泵级71、72、73和74之一。此外，虽然将控制算法1200描述为由HVAC控制模块12来执行，但是控制算法1200同样可以由与HVAC控制模块12通信的系统控制器60来执行。如以上参照图11所讨论的，在启用了加热级调制时，HVAC控制模块12在步骤1112处将最高级数有效加热级设置为调制级。虽然将控制算法1200示为用于“加热级Z”，但是当例如针对特定加热级来执行时使用对应于该特定加热级的恰当设定点。例如，当针对加热级1来执行控制算法时，使用与冷却级1相关联的恰当设定点。同样地，可以针对特定加热级中的每一个并行地执行控制算法1200。
算法在1202处开始。在1204处，HVAC控制模块12确定特定加热级是否设置为有效级。当加热级未被设置为有效级时，HVAC控制模块12返回至步骤1204并等待加热级被设置为有效加热级。在1204处，当加热级设置为有效级时，HVAC控制模块12进行至1206并确定加热级是否被指定为调制级。在906处，当加热级未被指定为调制级时，HVAC控制模块12返回至1204并等待将加热级指定为有效加热级和调制级二者。
在1206处，当加热级既被设置为有效级又被指定为调制级时，HVAC控制模块12进行至步骤1208。
在1208处，HVAC控制模块12接收由安装在HVAC单元10的供给气流中的供给空气温度传感器52(如图1和图5中所示)所指示的供给温度。虽然关于由供给空气温度传感器52所指示的供给温度的使用对控制算法900进行描述，但是可以替代地使用HVAC单元10、10a或者HVAC系统5、5a的其它监视或感测温度。例如，可以替代地使用由安装在进入HVAC单元10的返回空气流中的返回空气温度传感器50所指示的返回空气温度。另外，可以替代地使用由安装在混合空气流中的混合空气温度传感器53所指示的混合空气温度。可替代地，可以替代地使用由位于室内空间30内或附近的室内空气温度传感器40所指示的室内空间温度。取决于所使用的具体温度数据，可以使用以下讨论的恰当的设定点。
在1210处，HVAC控制模块12确定所监视的供给温度是否大于用于加热级的断开温度设定点。每个加热级具有在特定加热级被指定为调制级时供使用的相关联的断开温度设定点“Off-SP-HZ”和相关联的接通温度设定点“On-SP-HZ”。如本文所使用和描述的，在设定点缩写“On-SP-HZ”和“Off-SP-HZ”中，“Z”指定特定加热级级号。例如，用于加热级1的断开温度设定点缩写为Off-SP-H1以及用于加热级1的接通温度设定点缩写为On-SP-H1。当特定加热级设置为调制级时，HVAC控制模块12在执行控制算法1200中使用用于特定加热级的恰当的断开温度设定点和接通温度设定点。
作为示例，用于加热级1至4的接通温度设定点和断开温度设定点可以如表4中所示：
在该示例中，用于加热级1的接通温度设定点为70度以及用于加热级1的断开温度设定点为85度。用于加热级2的接通温度设定点为85度以及用于加热级2的断开温度设定点为95度。用于加热级3的接通温度设定点为95度以及用于加热级3的断开温度设定点为105度。用于加热级4的接通温度设定点为105度以及用于加热级4的断开温度设定点为120度。如以上所讨论的，用户可以对设定点进行配置或者更改。
在1210处，HVAC控制模块12确定所监视的供给温度是否大于用于特定加热级的断开温度设定点。在1210处，当供给温度大于用于特定加热级的断开温度设定点时，HVAC控制模块进行至步骤1212。在1212处，HVAC控制模块确定用于特定加热级的接通时间“on-tm-HZ”。用于特定加热级的接通时间与特定加热级已经运行所经过的时间对应。换言之，用于特定加热级的接通时间为自特定加热级上次启动或开启起的时间的长度。HVAC控制模块12然后进行至步骤1214。
在1214处，HVAC控制模块12确定用于特定加热级的接通时间是否大于最小接通时间阈值“min-on-tm-HZ”。每个加热级具有相关联的最小运行时间或接通时间阈值，使得在最小运行时间或接通时间过去之前不可以将加热级停用。例如，最小接通时间可以为5分钟。最小接通时间阈值可以对于所有加热级是相同的，或者可替代地，最小接通时间阈值在加热级之间不同。
在1214处，当用于特定加热级的接通时间大于相关联的最小接通时间阈值时，HVAC控制模块12进行至步骤1216并停用特定加热级。HVAC控制模块12然后返回至步骤1204。在1214处，当用于特定加热级的接通时间不小于最小接通时间阈值时，HVAC控制模块12返回至步骤1204而不停用特定加热级。以此方式，除非特定加热级已经开启达到最小接通时间，否则则不停用该特定加热级。
返回参考步骤1210，当供给温度不大于用于特定冷却级的断开温度设定点时，HVAC控制模块12进行至步骤1218。
在1218处，HVAC控制模块12确定供给温度是否小于用于特定加热级的接通温度设定点。以上关于表4对例如接通温度设定点进行了描述。在1218处，当供给温度不小于用于特定加热级的接通温度设定点时，HVAC控制模块12返回至步骤1204。
在1218处，当供给温度小于用于特定加热级的接通温度设定点时，HVAC控制模块12进行至步骤1220。在1220处，HVAC控制模块12确定用于特定加热级的断开时间“off-tm-HZ”。用于特定加热级的断开时间与特定加热级已经断开所经过的时间对应。换言之，用于特定加热级的断开时间为自特定加热级上次停用或断开起的时间的长度。HVAC控制模块12然后进行至步骤1222。
在1222处，HVAC控制模块12确定用于特定加热级的断开时间是否大于最小断开时间阈值“min-off-tm-HZ”。每个加热级具有相关联的最小断开时间阈值，使得在最小断开时间过去之前不可以启动加热级。例如，最小断开时间可以为2分钟。最小断开时间阈值可以对于所有加热级是相同的，或者可替代地，最小断开时间阈值可以在加热级之间不同。
在1222处，当用于特定加热级的断开时间大于最小断开时间阈值时，HVAC控制模块12进行至步骤1224并且重新启动特定加热级。HVAC控制模块12然后返回至步骤1204。在1222处，当用于特定加热级的断开时间不小于最小断开时间阈值时，HVAC控制模块12返回至步骤1204。
以此方式，HVAC控制模块12依照用于加热级的接通温度设定点和断开温度设定点，调制指定的调制级开启和断开。通过周期性地停用指定的调制级，HVAC系统5、5a与在没有加热级调制的情况下进行操作的类似的HVAC系统相比，消耗较少的能量并且以较大的能量效率操作。以此方式，所描述的加热级调制控制系统和方法提供较节能的HVAC系统操作。
参照图13，示出用于更改用于特定加热或冷却阶段的温度设定点或时间设定点的值的控制算法1300。例如，控制算法1300可以用于更改以上所讨论的各种设定点中的任何设定点，包括在特定加热级或冷却级的调制期间使用的各种接通温度设定点和断开温度设定点例如On-SP-CX、Off-SP-CX、On-SP-HZ和/或Off-SP-HZ。此外，控制算法1300还可以用于更改在特定加热级或冷却级的调制期间使用的各种接通时间设定点和断开时间设定点中的任何设定点例如min-off-tm-CX、min-on-tm-CX、min-off-tm-HZ和/或min-on-tm-HZ。此外，虽然将控制算法1300描述为由HVAC控制模块12来执行，但是控制算法1300同样可以由与HVAC控制模块12通信的系统控制器60来执行。
控制算法1300在1302处开始。在1304处，HVAC控制模块12以一组最初设定点值在第一预定时间段内对HVAC单元10、10a进行操作并在以最初设定点值进行操作的同时监视HVAC单元10、10a的性能。例如，HVAC控制模块12可以在以最初设定点值进行操作的同时监视HVAC单元10、10a的能耗。第一时间段可以是例如一天、一周、一个月或任意其它适当的评估时间段。HVAC控制模块12然后进行至步骤1306。
在1306处，HVAC控制模块12对用于特定加热阶段或冷却阶段的温度设定点的值(例如On-SP-CX、Off-SP-CX、On-SP-HZ或Off-SP-HZ)或时间设定点的值(例如min-off-tm-CX、min-on-tm-CX、min-off-tm-HZ或min-on-tm-HZ)进行更改。HVAC控制模块12然后进行至步骤1308。
在1308处，HVAC控制模块12可以以更改的设定点值在第二预定时间段内的时间对HVAC单元10、10a进行操作并监视HVAC单元10、10a的性能。例如，HVAC控制模块12可以在以更改的设定点值进行操作的同时监视HVAC单元10、10a的能耗。第二时间段可以是例如一天、一周、一个月或任意其它适当的评估时间段。此外，第二时间段可以是与第一时间段相比相同的时间长度或不同的时间长度。HVAC控制模块12然后进行至步骤1310。
在1310处，HVAC控制模块12可以评估与具有更改的设定点值的HVAC单元10、10a在第二时间段内的性能相比、具有最初设定点值的HVAC单元10、10a在第一时间段内的性能。例如，HVAC控制模块12可以将第一时间段内的能耗总量与第二时间段内的能耗总量进行比较。另外，HVAC控制模块12可以将第一时间段内的能耗率与第二时间段内的能耗率进行比较。HVAC控制模块12然后可以进行至步骤1312。
在1312处，HVAC控制模块12可以基于步骤1310中的评估和比较来确定是否进一步更改特定温度设定点和时间设定点的值。例如，如果对设定点值的更改通过减小能耗而改善了HVAC单元10、10a的性能，则HVAC控制模块12可以确定再沿相同方向进一步更改相同设定点值以进一步评估性能。例如，如果时间设定点值或温度设定点值的增加导致能耗减小，则HVAC控制模块12可以进一步增加时间设定点值或温度设定点值。另一方面，如果对设定点值的更改未改善性能且导致能耗增加，则HVAC控制模块12可以通过将其改回最初设定点值或通过沿相反方向更改设定点值来进一步更改特定设定点值。例如，如果最初增加了设定点值并且因此能耗增加，则HVAC控制模块12然后可以从最初的值减小设定点值来评估性能。如果对特定设定点值沿两个方向的更改都导致性能降低，那么HVAC控制模块12可以返回至最初设定点值而不进行进一步的更改。
在步骤1314处，HVAC控制模块12基于对性能的评估和比较来确定是否应该对特定设定点作进一步更改。在1314处，当需要对设定点值的另外的更改时，HVAC控制模块12返回至步骤1304。然而，在控制算法1300的随后的迭代中，先前更改的设定点值为了下一次的更改和比较变成最初设定点值。在1314处，当不需要对设定点值的进一步的更改时，控制算法1300在1316处结束。
以此方式，HVAC控制模块12可以得知要用于以上描述的加热和冷却调制系统和方法的、各种温度设定点和时间设定点的最优和最节能的值。
为了说明和描述已经提供了对实施方式的前述描述。前述描述不意在穷举或限制本公开内容。特定实施方式的各个元素或特征一般不局限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的并且可以用在所选择的实施方式中，即使未具体示出或描述。所述各个元素或特征也可以以许多方式进行变化。不应将这样的变化认为背离本公开内容，并且意在将所有这样的更改包括在本公开内容的范围内。
为了清楚起见，相同的附图标记用在附图中以标识类似的元素。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应解释为指使用非排它逻辑或的逻辑(A或B或C)。应该理解的是，方法中的一个或更多个步骤可以恰当地以不同的次序(或同时地)来执行，而不会改变本公开内容的原理。
如本文所使用的，术语“模块”可以指下述项、可以为下述项的一部分或包括下述项：专用集成电路(ASIC)；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器(共享的、专用的或成组的)；提供所描述的功能的其它适当的硬件部件；或以上中的一些或所有的组合例如片上系统。术语“模块”可以包括存储由处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或成组的)。
以上所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，以及可以指程序、例程、函数、类和/或对象。以上所使用的术语“共享”指来自多个模块的一些或所有代码可以使用单个(共享)处理器来执行。另外，来自多个模块的一些或所有代码可以由单个(共享)存储器来存储。以上所使用的术语“组”指来自单个模块的一些或所有代码可以使用一组处理器来执行。另外，来自单个模块的一些或所有代码可以使用一组存储器来存储。
本文所描述的装置和方法可以通过由一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序来实施。计算机程序包括在非暂态有形计算机可读介质上存储的处理器可执行的指令。计算机程序还可以包括存储的数据。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器、磁性存储器和光学存储器。
提供示例性实施方式以使得本公开内容将是充分的以及将完全地向本领域的技术人员传达范围。提出了许多具体细节例如具体部件、设备和方法的示例，以提供对本公开内容的实施方式的充分理解。这对本领域的技术人员将是明显的：不需求采用具体细节；示例性实施方式可以以许多不同的形式来实施；以及二者都不应被解释为来限制本公开内容的范围。在一些示例性实施方式中，未对众所周知的处理、众所周知的设备结构和众所周知的技术进行详细描述。
本文所使用的术语仅为了描述特定示例性实施方式而并不意在进行限制。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也可以意在包括复数形式。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(have)”是开放性的包括并且因此说明所陈述的特征、个体、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、个体、步骤、操作、元素、部件和/或其组的存在或添加。除非具体标识了执行次序，否则本文所描述的方法步骤、处理和操作不应解释为必须要求其以所讨论或示出的特定次序执行。还要理解的是，可以采用另外的或可替代的步骤。
当一个元素或层被称为在另一元素或层“上”或者“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一元素或层时，它可以直接在该另一元素或层上或者直接接合至、连接至或耦接至该另一元素或层，或者可以存在中间元素或中间层。与此相反，当一个元素被称为“直接”在另一元素或层“上”或者“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元素或层时，可以没有中间元素或中间层存在。用于描述元素之间的关系的其它词应该用相似的方式来解释(例如“在…之间”比对“直接在…之间”以及“相邻”比对“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列举项中的一个或更多个列举项的任意及所有组合。
尽管在本文中可能使用术语“第一”、“第二”和“第三”等来描述各种元素、部件、区域、层和/或部分，但是这些元素、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可能仅用于将一个元素、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。除非上下文清楚地指出，否则术语例如“第一”、“第二”和本文所使用的其它数字术语并不暗示顺序或次序。因而，在不背离示例性实施方式的教示的情况下，可以将本公开内容中所讨论的第一级、元素、部件、区域、层或部分称作第二级、元素、部件、区域、层或部分。

Claims (44)

1.一种方法，包括：
通过HVAC单元的HVAC控制模块来确定对待冷却空间进行冷却的需求；
基于所确定的对冷却的需求，通过所述HVAC控制模块来启动所述HVAC单元的第一冷却级；
通过所述HVAC控制模块来监视所述HVAC单元的温度以及所述第一冷却级的接通时间，所述接通时间为自所述第一冷却级启动起所经过的时间；
通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较；
当所监视的温度小于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块将所述第一冷却级停用；
通过所述HVAC控制模块来监视所述第一冷却级的断开时间，所述断开时间为自所述第一冷却级停用起所经过的时间；
通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点大于所述第一温度设定点；
通过所述HVAC控制模块，将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较；以及
当所监视的温度大于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块重新启动所述第一冷却级。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，监视所述HVAC单元的温度包括监视离开所述HVAC单元的空气的供给温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的冷却级，所述方法还包括：
基于所述对冷却的需求，通过所述HVAC控制模块来启动所述至少一个另外的冷却级；以及
在所述第一冷却级停用时以及在所述第一冷却级重新启动时始终对所述至少一个另外的冷却级进行操作。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过所述HVAC控制模块来接收用于对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中至少一个进行更改的用户输入。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过所述HVAC控制模块对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的至少一个进行更改；
在对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行更改之后，通过所述HVAC控制模块来评估所述HVAC单元的性能；以及
基于所述评估，通过所述HVAC控制模块来确定是否对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行进一步更改。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述HVAC单元包括热泵单元，并且所述第一冷却级为以冷却模式进行操作的所述热泵单元的热泵级。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过所述HVAC控制模块来监视所述待冷却空间的室内温度；以及
通过所述HVAC控制模块将所述室内温度与第三温度设定点进行比较；
其中，所述确定对冷却的需求基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较，通过所述HVAC控制模块来确定所需冷却容量的量；
其中所述确定对冷却的需求基于所述所需冷却容量的量，以及其中基于所确定的对冷却的需求来启动所述第一冷却级是基于所述所需冷却容量的量的。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的冷却级，所述方法还包括：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较，通过所述HVAC控制模块来启动所述至少一个另外的冷却级；以及
在所述第一冷却级停用时以及在所述第一冷却级重新启动时始终对所述至少一个另外的冷却级进行操作。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，确定对所述待冷却空间进行冷却的需求包括通过所述HVAC控制模块来接收对所述待冷却空间进行冷却的请求。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，接收对所述待冷却空间进行冷却的请求包括接收来自与所述HVAC控制模块通信的系统控制器的、对于冷却的请求。
12.一种方法，包括：
通过HVAC单元的HVAC控制模块来确定对待加热空间进行加热的需求；
基于所确定的对加热的需求，通过所述HVAC控制模块来启动所述HVAC单元的第一加热级；
通过所述HVAC控制模块来监视所述HVAC单元的温度以及所述第一加热级的接通时间，所述接通时间为自所述第一加热级启动起所经过的时间；
通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较；
当所监视的温度大于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块来停用所述第一加热级；
通过所述HVAC控制模块来监视所述第一加热级的断开时间，所述断开时间为自所述第一加热级停用起所经过的时间；
通过所述HVAC控制模块，将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点小于所述第一温度设定点；
通过所述HVAC控制模块，将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较；以及
当所监视的温度小于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，通过所述HVAC控制模块重新启动所述第一加热级。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，监视所述HVAC单元的温度包括监视离开所述HVAC单元的空气的供给温度。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的加热级，所述方法还包括：
基于所述对加热的需求，通过所述HVAC控制模块来启动所述至少一个另外的加热级；以及
在所述第一加热级停用时以及在所述第一加热级重新启动时始终对所述至少一个另外的加热级进行操作。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括：
通过所述HVAC控制模块来接收用于对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中至少一个进行更改的用户输入。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括：
通过所述HVAC控制模块对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的至少一个进行更改；
在对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行更改之后，通过所述HVAC控制模块来评估所述HVAC单元的性能；以及
基于所述评估、通过所述HVAC控制模块来确定是否对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行进一步更改。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述HVAC单元包括热泵单元，以及所述第一加热级为以加热模式进行操作的所述热泵单元的热泵级。
18.根据权利要求12所述的方法，还包括：
通过所述HVAC控制模块来监视所述待加热空间的室内温度；以及
通过所述HVAC控制模块将所述室内温度与第三温度设定点进行比较；
其中，所述确定对加热的需求基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较，通过所述HVAC控制模块来确定所需加热容量的量；
其中所述确定对加热的需求基于所述所需加热容量的量，以及其中基于所确定的对加热的需求来启动所述第一加热级是基于所述所需加热容量的量的。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的加热级，所述方法还包括：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较，通过所述HVAC控制模块来启动所述至少一个另外的加热级；以及
在所述第一加热级停用时以及在所述第一加热级重新启动时始终对所述至少一个另外的加热级进行操作。
21.根据权利要求12所述的方法，其中，确定对所述待加热空间进行加热的需求包括通过所述HVAC控制模块来接收对所述待加热空间进行加热的请求。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，接收对所述待加热空间进行加热的请求包括接收来自与所述HVAC控制模块通信的系统控制器的、对于加热的请求。
23.一种系统，包括：
用于具有第一冷却级的HVAC单元的控制器，所述控制器包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的指令，用于：
确定对待冷却空间进行冷却的需求；
基于所确定的对冷却的需求来启动所述HVAC单元的第一冷却级；
监视所述HVAC单元的温度以及所述第一冷却级的接通时间，所述接通时间为自所述第一冷却级启动起所经过的时间；
将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较；
当所监视的温度小于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，停用所述第一冷却级；
监视所述第一冷却级的断开时间，所述断开时间为自所述第一冷却级停用起所经过的时间；
将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点大于所述第一温度设定点；
将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较；以及
当所监视的温度大于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，重新启动所述第一冷却级。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，监视所述HVAC单元的温度包括监视离开所述HVAC单元的空气的供给温度。
25.根据权利要求23所述的系统，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的冷却级，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
基于所述对冷却的需求来启动所述至少一个另外的冷却级；以及
在所述第一冷却级停用时以及在所述第一冷却级重新启动时始终对所述至少一个另外的冷却级进行操作。
26.根据权利要求23所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
接收用于对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中至少一个进行更改的用户输入。
27.根据权利要求23所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的至少一个进行更改；
在对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行更改之后，评估所述HVAC单元的性能；以及
基于所述评估来确定是否对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行进一步更改。
28.根据权利要求23所述的系统，其中，所述HVAC单元包括热泵单元，以及所述第一冷却级为以冷却模式进行操作的所述热泵单元的热泵级。
29.根据权利要求23所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
监视所述待冷却空间的室内温度；以及
将所述室内温度与第三温度设定点进行比较；
其中，所述确定对冷却的需求基于所述对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较。
30.根据权利要求29所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较，来确定所需冷却容量的量；
其中所述确定对冷却的需求基于所述所需冷却容量的量，以及其中基于所确定的对冷却的需求来启动所述第一冷却级是基于所述所需冷却容量的量的。
31.根据权利要求29所述的系统，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的冷却级，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较来启动所述至少一个另外的冷却级；以及
在所述第一冷却级停用时以及在所述第一冷却级重新启动时始终对所述至少一个另外的冷却级进行操作。
32.根据权利要求23所述的系统，其中，确定对所述待冷却空间进行冷却的需求包括接收对所述待冷却空间进行冷却的请求。
33.根据权利要求32所述的系统，其中，接收对所述待冷却空间进行冷却的请求包括接收来自与所述HVAC单元的所述控制器通信的系统控制器的、对于冷却的请求。
34.一种系统，包括：
用于具有第一加热级的HVAC单元的控制器，所述控制器包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的指令，用于：
确定对待加热空间进行加热的需求；
基于所确定的对加热的需求来启动所述HVAC单元的第一加热级；
监视所述HVAC单元的温度和所述第一加热级的接通时间，所述接通时间为自所述第一加热级启动起所经过的时间；
将所监视的温度与第一温度设定点进行比较以及将所监视的接通时间与第一时间段设定点进行比较；
当所监视的温度大于所述第一温度设定点并且所监视的接通时间大于所述第一时间段设定点时，停用所述第一加热级；
监视所述第一加热级的断开时间，所述断开时间为自所述第一加热级停用起所经过的时间；
将所监视的温度与第二温度设定点进行比较，所述第二温度设定点小于所述第一温度设定点；
将所监视的断开时间与第二时间段设定点进行比较；以及
当所监视的温度小于所述第二温度设定点并且所监视的断开时间大于所述第二时间段设定点时，重新启动所述第一加热级。
35.根据权利要求34所述的系统，其中，监视所述HVAC单元的温度包括监视离开所述HVAC单元的空气的供给温度。
36.根据权利要求34所述的系统，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的加热级，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
基于所述对加热的需求来启动所述至少一个另外的加热级；以及
在所述第一加热级停用时以及在所述第一加热级重新启动时始终对所述至少一个另外的加热级进行操作。
37.根据权利要求34所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
接收用于对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中至少一个进行更改的用户输入。
38.根据权利要求34所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的至少一个进行更改；
在对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行更改之后评估所述HVAC单元的性能；以及
基于所述评估来确定是否对所述第一温度设定点、所述第二温度设定点、所述第一时间段设定点和所述第二时间段设定点中的所述至少一个进行进一步更改。
39.根据权利要求34所述的系统，其中，所述HVAC单元包括热泵单元，以及所述第一加热级为以加热模式进行操作的所述热泵单元的热泵级。
40.根据权利要求34所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
监视所述待加热空间的室内温度；以及
将所述室内温度与第三温度设定点进行比较；
其中，所述确定对加热的需求基于所述对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较。
41.根据权利要求40所述的系统，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较来确定所需加热容量的量；
其中所述确定对加热的需求基于所述所需加热容量的量，以及其中基于所确定的对加热的需求来启动所述第一加热级是基于所述所需加热容量的量的。
42.根据权利要求40所述的系统，其中，所述HVAC单元包括至少一个另外的加热级，所述计算机可读存储介质存储所述处理器可执行的另外的指令，用于：
基于对所述室内温度与所述第三温度设定点的比较来启动所述至少一个另外的加热级；以及
在所述第一加热级停用时以及在所述第一加热级重新启动时始终对所述至少一个另外的加热级进行操作。
43.根据权利要求34所述的系统，其中，确定对所述待加热空间进行加热的需求包括接收对所述待加热空间进行加热的请求。
44.根据权利要求43所述的系统，其中，接收对所述待加热空间进行加热的请求包接收来自与所述HVAC单元的所述控制器通信的系统控制器的、对于加热的请求。
CN201380026387.1A 2012-03-30 2013-03-29 Hvac控制系统和方法 Active CN104364584B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261617887P 2012-03-30 2012-03-30
US61/617,887 2012-03-30
US13/852,465 2013-03-28
US13/852,465 US9494953B2 (en) 2012-03-30 2013-03-28 Control system and method for multi-stage heating and cooling system with minimum on time and off time
PCT/US2013/034620 WO2013149152A1 (en) 2012-03-30 2013-03-29 Hvac control system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104364584A true CN104364584A (zh) 2015-02-18
CN104364584B CN104364584B (zh) 2017-10-24

Family

ID=49236060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380026387.1A Active CN104364584B (zh) 2012-03-30 2013-03-29 Hvac控制系统和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9494953B2 (zh)
EP (1) EP2834570B1 (zh)
CN (1) CN104364584B (zh)
CA (1) CA2868282C (zh)
DK (1) DK2834570T3 (zh)
WO (1) WO2013149152A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107250678A (zh) * 2015-02-27 2017-10-13 三菱电机株式会社 用于基于恒温器信号控制hvac单元的系统和方法
WO2018018741A1 (zh) * 2016-07-29 2018-02-01 任春雷 暖通机房智能控制方法
CN108139762A (zh) * 2015-10-09 2018-06-08 宝洁公司 通过远程控制空气处理装置以及使用无线挥发性组合物分配器的温度传感器进行温度控制
CN113266973A (zh) * 2015-06-30 2021-08-17 艾默生零售解决方案公司 用于制冷系统的维护和诊断

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9651321B2 (en) 2012-11-09 2017-05-16 Trane International Inc. Methods of controlling fan capacity and coil capacity in HVAC systems
WO2015171796A1 (en) 2014-05-07 2015-11-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Heat pump and air conditioning grading systems and methods
WO2015171779A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Emerson Electric Co. Hvac system grading systems and methods
CN106255987A (zh) 2014-05-07 2016-12-21 艾默生环境优化技术有限公司 建筑物围层和内部分级系统和方法
WO2015173770A2 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Coelux S.R.L. Illumination device simulating the natural illumination and including an infrared light source
US9851727B2 (en) 2015-05-28 2017-12-26 Carrier Corporation Coordinated control of HVAC system using aggregated system demand
US10047967B2 (en) 2015-09-30 2018-08-14 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for adaptive control of staging for outdoor modulating unit
US11226124B2 (en) 2015-10-09 2022-01-18 The Procter & Gamble Company Systems and methods for coupling the operations of an air handling device and a volatile composition dispenser
DE102015016330A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Eisenmann Se Zuluftanlage
US10211999B2 (en) * 2016-02-09 2019-02-19 Bruce A Pelton Integrated building management sensor system
US10754964B2 (en) 2016-11-01 2020-08-25 Bruce A Pelton Integrated building management sensor system
US10678278B2 (en) * 2017-03-16 2020-06-09 Dell Products L.P. Dynamic control of fan floor
US11429122B2 (en) * 2017-06-21 2022-08-30 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Single zone variable air volume control systems and methods
JP7004584B2 (ja) * 2018-01-29 2022-01-21 三菱電機株式会社 空気調和システム
CN110296497B (zh) * 2018-03-21 2022-10-11 开利公司 连接家庭的hvac健康监测的系统和方法
US11846440B2 (en) * 2021-01-14 2023-12-19 Honeywell International Inc. Dynamic ventilation control for a building

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4228511A (en) * 1978-10-06 1980-10-14 General Electric Company System and method of power demand limiting and temperature control
CN1376882A (zh) * 2001-03-26 2002-10-30 Lg电子株式会社 具有多台压缩机的空调器的控制方法
US20020166659A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-14 Ranco Incorporated Of Delaware System and method for switching-over between heating and cooling modes
KR20040086935A (ko) * 2003-04-03 2004-10-13 엘지전자 주식회사 공기조화기의 운전제어방법
US7644869B2 (en) * 2005-12-28 2010-01-12 Honeywell International Inc. Auxiliary stage control of multistage thermostats
US20110056673A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 Jae Dong Jang Air conditioner and controlling method thereof
CN102109207A (zh) * 2009-12-24 2011-06-29 东莞市广大制冷有限公司 多压缩机空调控制方法及系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4128854A (en) 1977-10-25 1978-12-05 Honeywell Inc. Compressor minimum off-time system
US4292813A (en) 1979-03-08 1981-10-06 Whirlpool Corporation Adaptive temperature control system
US4627245A (en) * 1985-02-08 1986-12-09 Honeywell Inc. De-icing thermostat for air conditioners
US5426620A (en) 1987-03-23 1995-06-20 Budney; Stanley M. Method for controlling and managing load demand
US5687139A (en) 1987-03-23 1997-11-11 Budney; Stanley M. Electrical load optimization device
US5271556A (en) 1992-08-25 1993-12-21 American Standard Inc. Integrated furnace control
US6062482A (en) 1997-09-19 2000-05-16 Pentech Energy Solutions, Inc. Method and apparatus for energy recovery in an environmental control system
US6206652B1 (en) 1998-08-25 2001-03-27 Copeland Corporation Compressor capacity modulation
KR100275557B1 (ko) 1998-03-13 2000-12-15 윤종용 공기조화기의 압축기 제어장치 및 그 방법
US6213731B1 (en) 1999-09-21 2001-04-10 Copeland Corporation Compressor pulse width modulation
US6619936B2 (en) 2002-01-16 2003-09-16 Copeland Corporation Scroll compressor with vapor injection
KR100471442B1 (ko) 2002-07-03 2005-03-08 엘지전자 주식회사 공기조화기의 압축기 제어방법
US6821092B1 (en) 2003-07-15 2004-11-23 Copeland Corporation Capacity modulated scroll compressor
KR20060006580A (ko) 2004-07-16 2006-01-19 삼성전자주식회사 반도체 제조 장비의 로드락 챔버
KR101147735B1 (ko) * 2004-12-10 2012-05-25 엘지전자 주식회사 공기조화기의 제어방법
KR101803985B1 (ko) 2009-11-18 2017-12-01 페이스컨트롤스, 엘엘씨 듀티 사이클링된 ｈｖａｃ＆ｒ 장비의 자동 제어 및 최적화를 위한 컨트롤러 및 이를 사용하는 시스템들 및 방법들
US20130220589A1 (en) * 2010-02-18 2013-08-29 Mingsheng Liu Optimizer for multiple staged refrigeration systems
US8204628B2 (en) 2010-03-24 2012-06-19 Honeywell International Inc. Setpoint recovery with utility time of day pricing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4228511A (en) * 1978-10-06 1980-10-14 General Electric Company System and method of power demand limiting and temperature control
CN1376882A (zh) * 2001-03-26 2002-10-30 Lg电子株式会社 具有多台压缩机的空调器的控制方法
US20020166659A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-14 Ranco Incorporated Of Delaware System and method for switching-over between heating and cooling modes
KR20040086935A (ko) * 2003-04-03 2004-10-13 엘지전자 주식회사 공기조화기의 운전제어방법
US7644869B2 (en) * 2005-12-28 2010-01-12 Honeywell International Inc. Auxiliary stage control of multistage thermostats
US20110056673A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 Jae Dong Jang Air conditioner and controlling method thereof
CN102109207A (zh) * 2009-12-24 2011-06-29 东莞市广大制冷有限公司 多压缩机空调控制方法及系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107250678A (zh) * 2015-02-27 2017-10-13 三菱电机株式会社 用于基于恒温器信号控制hvac单元的系统和方法
CN107250678B (zh) * 2015-02-27 2019-11-26 三菱电机株式会社 用于基于恒温器信号控制hvac单元的系统和方法
CN113266973A (zh) * 2015-06-30 2021-08-17 艾默生零售解决方案公司 用于制冷系统的维护和诊断
CN113266973B (zh) * 2015-06-30 2023-01-24 艾默生数字冷链公司 用于制冷或供热通风与空气调节系统的控制系统和方法
CN108139762A (zh) * 2015-10-09 2018-06-08 宝洁公司 通过远程控制空气处理装置以及使用无线挥发性组合物分配器的温度传感器进行温度控制
WO2018018741A1 (zh) * 2016-07-29 2018-02-01 任春雷 暖通机房智能控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9494953B2 (en) 2016-11-15
DK2834570T3 (en) 2018-11-12
EP2834570A1 (en) 2015-02-11
CA2868282C (en) 2017-01-10
EP2834570A4 (en) 2016-06-22
WO2013149152A1 (en) 2013-10-03
CN104364584B (zh) 2017-10-24
EP2834570B1 (en) 2018-08-22
CA2868282A1 (en) 2013-10-03
US20130261809A1 (en) 2013-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104364584A (zh) Hvac控制系统和方法
US11092151B2 (en) System and method for controlling a system that includes fixed speed and variable speed compressors
US8538587B2 (en) HVAC system with automated blower capacity dehumidification, a HVAC controller therefor and a method of operation thereof
US9777724B2 (en) System and method for controlling a system that includes variable speed compressor
EP2102569B1 (en) Methods and systems for controlling an air conditioning system operating in free cooling mode
US8116911B2 (en) System and method for sump heater control in an HVAC system
CN107559956B (zh) 新风系统及其控制方法
CN103827605A (zh) 压缩机在冷却系统中的加载和卸载
US10612804B2 (en) Operating an HVAC system to reach target temperature efficiently
CN104791944A (zh) 空调系统及其控制方法、空调系统的室外机
CN104791941B (zh) 空调系统及其控制方法、空调系统的室外机
CN104791943A (zh) 空调系统及其控制方法、空调系统的室外机
EP3627064A1 (en) Hvac system and method of improving latent capacity
CN104791946A (zh) 空调系统及其控制方法、空调系统的室外机
CN104456788A (zh) 新风处理机和新风处理方法
US11313577B2 (en) Air-conditioning system, machine learning apparatus, and machine learning method
US20160109196A1 (en) Method and system for multi-purpose cooling
CN105841298A (zh) 用于空调器的控制方法和空调器
US11573025B2 (en) Server and control method thereof for a multi-air conditioning system including grouping of indoor units
CN104791945B (zh) 空调系统及其控制方法、空调系统的室外机
JP4169590B2 (ja) 空気調和システム及びその運転方法
CN109442785A (zh) 制冷设备及控制方法
CN116608560A (zh) 空调的控制方法、空调及介质
KR102521852B1 (ko) 공기조화기
KR20090114837A (ko) 멀티형 공기조화기 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant