CN108779930B - 用于操作hvac装置的方法、布置和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

一种方法、系统(100)以及计算机程序产品，包括非暂时性计算机可读介质(190)，其上存储有计算机程序代码，该计算机程序代码配置成控制计算机(170)的一个或多个处理器(180)，以用于操作HVAC装置(200，300)，其中作为HVAC装置(200，300)的变量的焓(H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o)和流率(φ₁，φ₂)的集合被监测并且用于控制所述HVAC装置(200，300)的操作，该操作包括下列步骤：(a)将焓(H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o)和流率(φ₁，φ₂)的所述集合划分为第一子集和第二子集；(b)采用所述HVAC装置(200，300)中布置的相关传感器(110，120)来测量所述第一子集的每个变量；以及(c)通过使用所述第一子集和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系从所述第一子集的所测量变量来确定所述第二子集的变量。

Description

用于操作HVAC装置的方法、布置和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及用于操作供暖、通风和空气调节(HVAC)的装置的方法、布置和计算机程序产品。

背景技术

在HVAC装置(其用于房间和建筑的供暖、冷却、空气调节和通风)中，流体的流率必须持久地适合当前要求。该要求取决于确定对建筑内的供暖、通风和空气调节的需求的参数(例如室外温度、湿度、太阳辐射)以及建筑内的人员或其他有机体、机器和装置(其可消耗新鲜空气并且发射能量)的数量。具体来说，必须控制热交换器以及合并器和分离器内的流体流，以用于优化流体之间的能量交换。

在HVAC装置中，通常在中央生成热和/或冷，以便经由适当热传递介质(例如水)将热和/或冷引向相应驻地，其中经由本地热交换器将热和/或冷发射到建筑或者其至少某些房间中。由本地热交换器所发射或吸收的、为了获得预定房间温度所需要的热流常常按照如下方式来控制：使得相应地改变热传递介质的一次侧的质量流。

备选地，室外空气能够在中央冷却，并且然后引向相应驻地，该相应驻地可以是建筑的单房或楼层或者包括若干建筑的区域的网络中的整个建筑(所谓的区域供暖和/或区域冷却网络)。特别是在后者之内的直径（引向中央热交换器和从中央热交换器引出的中央空气导管的直径）可以为数米宽。由于具有相对大的直径的这类导管内部的气流的边界曲线效应，流率不再可通过仅放置在导管壁的传感器准确地测量。

因此，按照现有技术，多个流传感器放置在这类导管之内，以便提供沿导管截面相等分布的传感器网格，以便克服边界曲线效应。传感器通常沿若干杆(其在导管的相对壁之间延伸)来布置。

但是，按照现有技术的传感器的这类布置具有若干缺点。首先，通过在流体流之内布置杆，它们变成障碍物，从而减损流特性。流阻增加，并且因而对移动流体的泵或风扇的能量需求上升。此外，传感器以及携带它们的杆易于结垢。例如灰尘或污垢等的残余物可积聚在杆和传感器上，这再次减损流特性。另一方面，传感器的测量精度可降低。最后，安装、操作和维护传感器布置产生伴随整个HVAC装置的不利经济效应的成本。

与以上对流传感器概述的同样情况对焓传感器也成立，焓传感器用于测量第一流体或第二流体的焓，以便从其中得出焓差并且因而得出流体之间所交换的热能的量。即使与对流传感器相比，焓传感器在相对大的导管中的安装的问题可更小，但是它们仍依旧是组装、操作和维护并且因而是HVAC装置的总成本中的重要因素。

发明内容

鉴于如上所述从现有技术已知的流和焓测量布置的缺点，本发明的一个目的是提供用于确定HVAC装置中、特别是热交换器中的流率和/或焓差的方法和系统，该方法和系统没有现有技术缺点的至少部分。具体来说，本发明的一个目的是提供用于确定具有减少的数量的传感器的HVAC装置中的流率和/或焓差的方法和计算机系统。

按照本发明，这些目的通过本申请公开的用于操作HVAC装置的方法和HVAC装置或热交换器网络来实现。

在按照本发明的用于操作HVAC装置的方法中，作为HVAC装置的变量的焓和流率的集合被监测并且用于控制所述HVAC装置的操作，包括下列步骤：(a)将焓和流率的所述集合划分为第一子集和第二子集；(b)采用所述HVAC装置中布置的相关传感器来测量所述第一子集的每个变量；以及(c)通过使用所述第一子集和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系从所述第一子集的所测量变量来确定所述第二子集的变量。

由此，按照本发明的方法具有优于现有技术的决定性优点：用于测量流率的值或者焓的值的传感器的至少一个可被省略或者由辅助未校准传感器来替代。所省略传感器因此说成是虚拟化的。通过在按照本发明的方法中提供虚拟传感器，所安装传感器的数量与现有技术相比减少。由此，本发明实现减少传感器的数量或者使用更廉价辅助传感器、保持导管或者一般的任何流体线内的预期流特性，并且帮助使HVAC装置的总成本为最小。

在本发明的实施例中，提供至少一个未校准辅助传感器，以测量所述第二子集的一个变量，并且通过使用所述第二子集的相应所确定变量来校准所述至少一个未校准辅助传感器。

校准传感器的这种方式实现按照帮助使对流体线的影响以及成本为最小的这种方式来布置传感器或者利用某个质量的传感器。

在本发明的另一个实施例中，所述第一子集的所述变量的至少一个保持为恒定。由此，要通过实际测量所确定的变量的数量能够进一步减少。

所述恒定变量的实际值可采用传感器仅测量一次。

单一测量能够用于从其中得出至少一个参考值。

在本发明的另外的实施例中，确定与HVAC装置的热交换器关联的值的集合，该集合包括：用于经过热交换器在流体之间交换热能的配置中的第一流体和第二流体的流率和焓差，焓差每个是流体分别进入和离开热交换器时的流体入口焓与流体出口焓之间的差，由此测量包括流率和焓差的至少两个值的值的子集；以及使用值的所测量子集来确定值的完整集合。

例如，第二流率的值和第二焓差的值可通过一个或多个传感器来获取。然后，第一流率的值可作为第一焓差的值、第二焓差的值和第二流率的值的函数来计算。作为备选或补充，第一焓差的值可作为第一流率的值、第二焓差的值和第二流率的值的函数来计算。

在另一个实施例中，可确定相对热交换器的能量相关包络边界所建立的能量平衡方程的值的完全或完整集合。包络边界根据例如壁、绝缘等将热交换器界定为热力系统。边界外部的任何空间可被视作热交换器的周围环境或环境。

在另一个实施例中，能量平衡方程包括表示相对相应包络边界的热力损失的至少一个效率因子。当热传递除了如经过流体之外还例如通过经过壁或绝缘的热传输跨边界发生时，热力损失可发生。另外，可在效率因子中考虑经过热交换器时的流体内的能量的耗散。理想地，效率因子将服从具有一的值，并且因而可省略。

在本发明的又一个实施例中，流率和焓差的值的至少一个用于校准未校准辅助流传感器或者未校准辅助焓传感器，以用于分别获取流率或者焓差其中之一的值。

具体来说，第一流率的值或者第二流率的值中的至少一个可用于校准辅助流传感器，该辅助流传感器用于在第二流体或第一流体在热交换器内基本上静止时分别获取第一流率的值或第二流率的值。换言之，校准辅助流传感器可用于当第二流体或第一流体基本上不流动时分别获取第一流率的值或者第二流率的值。当例如在既不需要供暖也不要求冷却的周期期间，第一流体在第二流体未经处理的同时经过热交换器传播到需要它的相应驻地时，情况会是这样。

作为辅助流传感器，可使用未校准流传感器，其不是作为按照上述现有技术的流传感器来布置。辅助传感器可设计成使得它具有特别低的成本，并且没有以非预期方式伸入相应流体线中。在冷却或供暖周期期间校准辅助传感器中，可确定辅助传感器所获得的测量信号的校正因子，该校正因子允许以充分精度来获取相应流率。

在本发明的另一个实施例中，未校准辅助焓传感器包括未校准辅助温度传感器和/或未校准辅助湿度传感器，其与用于确定所述焓的至少一个的值的查找表或函数结合使用。

因此，为了测量或确定焓，可以不一定确定流体的温度和湿度两者。作为备选或补充，可由相应传感器仅测量温度和湿度其中之一，而相应另一个被虚拟化并且因此可省略。

在本发明的另外的实施例中，流率的值的至少一个是预定恒定值。

具体来说，第一流率的值和第二流率的值中的至少一个可以是预定恒定值。一些热交换器或HVAC装置以恒定流率进行工作。如果这种恒定流率的恒定值为已知，则相应另一流率能够通过使用热交换器的转置能量平衡来计算。

在本发明的另一个实施例中，使用临时流传感器(其临时被放置以用于测量相应流率的值)来确定预定恒定值。

预定恒定值可通过临时传感器(其临时被放置以用于分别测量第一流率的值和/或第二流率的值)来获取。

临时传感器可放置在例如分别传输第一流体和第二流体的第一流体线或第二流体线中。通过临时传感器，可执行要获取流率的至少一个的一次性测量。基于这个测量，可建立预定恒定值。

在本发明的又一个实施例中，通过泵、风扇、阀和/或阻尼器(其配置成分别移动、引导、阻挡、分离或合并流体的至少一个)的操作的参数来确定流率的值的至少一个。

具体来说，可通过这种操作的参数(其可以是频率、电流、电压、压力、位置等)来确定第一流率的值和/或第二流率的值。至少一个泵或风扇可至少部分布置在第一流体线或第二流体线内和/或连接到第一流体线或第二流体线。通过使用操作的参数，用于测量通过泵或风扇所驱动或移动的相应流体的流率的流传感器可省略。通过省略流传感器，相应流率由虚拟传感器来确定。

操作的参数可以是泵、风扇、阀或阻尼器的驱动器的可变操作的参数。

操作的参数可以是泵和/或风扇的驱动器的可变频率。可变频率可以是用于驱动泵或风扇的驱动器或者与其附连的轴的转速。作为备选或补充，泵、风扇和/或相应驱动器的其他操作的参数(例如电流、电压和/或液压)可根据某个应用内的需要用于计算操作的参数，从其中可得出流率的至少一个。

在与HVAC装置的热交换器关联的本发明的另一个实施例中，方法包括下列步骤：在计算机中记录至少一个测量数据集，该测量数据集包括表示与相应流率的值相关的焓差的至少一个的所测量值的多个数据点；由计算机从至少一个测量数据集来计算焓差的值的曲线或查找表；以及基于曲线或查找表分别查找相应流率的对应值或焓差的对应值来预测焓差或相应流率。

换言之，计算曲线或查找表可涉及基于至少一个测量数据集来计算第二流率的函数。

曲线或查找表的计算可涉及基于至少一个测量数据集来计算入口焓差和/或出口焓差的函数，该入口焓差是第一流体入口焓与第二流体入口焓之间的差，以及该出口焓差是第一流体出口焓与第二流体出口焓之间的差。

作为备选或补充，曲线或查找表的计算涉及基于至少一个测量数据集来计算入口温度差和/或出口温度差的函数，该入口温度差是第一流体入口温度与第二流体入口温度之间的差，以及该出口温度差是第一流体出口温度与第二流体出口温度之间的差。

此外，可优选地在热交换器的调试期间通过临时放置的流传感器和/或临时放置的焓传感器的至少一个来分别临时测量流率和焓的值的至少一个，以用于相对至少一个测量数据集来建立焓差的值的曲线的曲线拟合。

尤其是，建立曲线拟合可基于至少一个曲线拟合系数。

通过测量或确定第一流体的焓和第二流体的焓并且临时测量或确定第二流体的第二流率，可通过基于至少一个曲线拟合系数确定曲线拟合来预测第二流体的第二焓差。一旦关系被建立，则能够用来在临时传感器不再存在时计算第二流率。

通过所计算的第二流率，可计算第一流率。

可从根据相应流率的值所交换的热能的功率或热传递拟合函数来得出至少一个曲线拟合系数。

备选地，可从根据相应流率的值的焓差的值的焓拟合函数来得出至少一个曲线拟合系数。

此外，可从根据相应流率的值的温度差的值的温度拟合函数来得出至少一个曲线拟合系数，该温度差是离开热交换器的相应流体的出口温度与进入热交换器的相应流体的流体入口温度之间的差。

在另一个实施例中，按照本发明的方法还包括归一化测量数据集、数据点或者从其中得出的任何曲线或查找表中的至少一个，以便得到归一化数据集、归一化数据点、归一化曲线或归一化查找表中的至少一个。不仅可通过使用流体值的平均数，而且备选地还可简单地通过使用流体值的差或者一些其他函数，来实现归一化。

换言之，通过曲线拟合以及可能的归一化操作，第二流率的值或者第二焓差的值中只有一个需要被测量或者以其他方式确定，以便然后在曲线或归一化曲线中查找没有测量的对应值。因此，曲线或归一化曲线可用作或者至少部分组成查找表，以用于预测焓差或流率。这帮助通过虚拟传感器来取代至少一个传感器。当测量流率时，可预测对应焓差。因此，用于测量相应焓差的两个焓传感器可省略。备选地，可测量焓差之一，并且可省略用于获取对应流率的传感器。

在本发明的另一个实施例中，从流体的至少一个的流或部分流体涌流的分支流率或分支焓的对应值来得出流率和焓的值的至少一个。

因此，并非对全部分支或者其组合都必须测量相应流率和焓。通过得出流率和焓的至少部分，至少另外一个传感器可被校准、归一化、参数化和/或虚拟化。

在本发明的另外的实施例中，第一流体是气体或气体混合物，以及第二流体是液体或液体混合物。具体来说，在HVAC装置中，气体可以是空气，以及液体可以是水、乙二醇或者其混合物。

作为备选或补充，按照本发明的方法可适用于用作第一流体和第二流体的流体的任何其他种类的组合或混合物。

除了确定与热交换器关联的值的集合的方法之外，本发明还涉及一种布置、具体来说是HVAC装置或热交换器网络，其中作为HVAC装置或热交换器网络的变量的焓和流率的集合被监测并且用于控制所述HVAC装置或热交换器网络的操作，包括：(a)用于将焓和流率的所述集合分为第一子集和第二子集的部件；(b)相关传感器，布置在所述HVAC装置或热交换器网络中，用于测量所述第一子集的每个变量；以及(c)用于通过使用所述第一子集和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系从所述第一子集的所测量变量来确定所述第二子集的变量的部件。

在本发明的布置的实施例中，并且按照另一方面(在其本身能够被看作是作为本发明的基础的上述目的的独立解决方案)，布置还包括用于实现和执行方法的系统；具体来说是一种用于确定与热交换器关联的值的集合的系统，该集合包括：用于经过热交换器来交换流体之间的热能的配置中的第一流体和第二流体的流率和焓差，焓差每个是流体分别进入和离开热交换器时的流体入口焓与流体出口焓之间的差，该系统包括具有处理器的计算机，该计算机配置成：测量包括流率和焓差中的至少两个值的值的子集；以及使用值的所测量子集来确定值的完整集合。

该系统配置成实现上述方法的实施例。可组合若干的系统，并且对应地可对系统的每个来实现上述方法的实施例。

在本发明的布置的另一个实施例中，并且按照另一方面(在其本身能够被看作是作为本发明的基础的上述目的的独立解决方案)，该布置还包括下列的至少一个：混合单元和分离单元，分别合并或分开m个流体和部分流体(具有m个相应流率和部分流率以及m个相应焓和部分焓)，其中该系统配置成测量最多m-1个流率、部分流率、焓和部分焓，并且配置成从所测量的最多m-1个流率、部分流率、焓和部分焓来计算流率、部分流率、焓和部分焓的至少一个。

因此，对于流体的每一个合并和/或分开，至少对所合并的和/或所分开的涌流其中之一，都可基于与其他涌流相关的测量来计算相应流率、温度、湿度和/或焓。这帮助进一步省略传感器和/或采用辅助传感器来替代按照现有技术的传感器。作为补充或备选，至少一个传感器可被校准、归一化、参数化和/或虚拟化。

除了用于确定与热交换器关联的值的集合的方法和系统之外，本发明还涉及用于分别控制系统或计算机来实现和执行方法的计算机程序产品；具体来说是一种计算机程序产品，其包括其上存储有计算机程序代码的非暂时性计算机可读介质，计算机程序代码配置成控制计算机的一个或多个处理器，以用于通过监测作为HVAC装置的变量的焓和流率的集合并且将焓和流率的集合用于控制所述HVAC装置的操作，来操作HVAC装置，使得计算机(a)将焓和流率的所述集合划分为第一子集和第二子集；(b)采用所述HVAC装置中布置的相关传感器来测量所述第一子集的每个变量；以及(c)通过使用所述第一子集和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系从所述第一子集的所测量变量来确定所述第二子集的变量。

在另外的实施例中，计算机程序代码配置成控制计算机的一个或多个处理器，使得计算机实现上述方法的实施例。

附图说明

将作为举例、参照附图更详细说明本发明，附图包括：

图1：示出按照本发明的系统的图示的示例的示意图。

图2：示出按照本发明的实施例、图示用于确定第一流体的第一流率的步骤的示范性序列的示意框图。

图3：示出按照本发明的实施例、图示用于确定第一流体的第一焓差的步骤的示范性序列的示意框图。

图4：示出按照本发明、图示用于基于通过至少一个测量数据集所建立的值的归一化曲线通过第二流率来计算第一流率的步骤的示范性序列的示意框图。

图5：示出包含多个数据点(其表示包含与第二流率的值相关的第二焓差的所测量值的至少一个测量数据集)的简图。

图6：示出在归一化之后的图5中所图示的至少一个测量数据集以及基于归一化的至少一个测量数据集所建立的值的归一化曲线。

图7：示出按照本发明的实施例、图示布置(例如HVAC装置)的示意图。

图8：示出图8中所描绘的混合单元的示意图示。

图9：示出按照本发明的实施例、图示另一种布置(例如热交换器网络)的示意图。

具体实施方式

图1示出图示按照本发明的系统100中的第一流体1与第二流体2之间的热交换的示意图。系统100包括用于引导第一流体1的第一流体线101以及用于引导第二流体2的第二流体线。第一流体线101和第二流体线每个连接到热交换器103，其中热能在第一流体1与第二流体2之间交换。

第一流体线101和第二流体线102每个分别具有入口段101i、102i以及出口段101o、102o。入口段101i、102i引向热交换器103并且出口段101o、102o从热交换器103引出，并且它们能够至少部分集成在其中。第一流体线101和第二流体线102每个可分别配备有焓传感器110，例如第一焓传感器111和第二焓传感器112。具体来说，入口段101i、102i每个可分别配备有入口焓传感器111i和112i。出口段101o、102o每个可分别配备有出口焓传感器111o和112o。焓传感器111、111i、111o、112、112i、112o可位于热交换器103的能量相关包络边界113上或者至少位于包络边界113的附近，使得可以以令人满意的精度来测量第一流体1和第二流体2的相应入口和出口焓。

包络边界113将作为热力系统的热交换器103与包围热交换器103的环境116分隔。包络边界113可包括任何种类的壁、隔离等。除了经过流体1、2之外越过热交换器的边界的任何热以及因热交换器103内的焓生成引起的损失(其归因于与热传递、流体摩擦以及限制流体1、2之间的热传递的热交换器的最大容量率关联的不可逆性)被认为是热力损失。这类损失包括在热交换器的相应效率因子η中。

流传感器120(例如第一流传感器121和第二流传感器122)可至少部分分别放置在第一流体线101和第二流体线102内或者分别连接到第一流体线101和第二流体线102，其方式是使得可测量第一流体1的第一流率φ₁和第二流体的第二流率φ₂。作为补充或备选，辅助流传感器120'可至少部分布置在第一流体线101内或者连接到第一流体线101，使得可校准辅助流传感器120'，以用于获取第一流率φ₁的值。

泵或风扇130(例如第一泵或风扇131和第二泵或风扇132)部分布置在第一流体线101和第二流体线102内或者连接到第一流体线101和第二流体线102，以用于经过流体线101、102(并且因而经过热交换器103)分别移动第一流体1和第二流体2。第一泵或风扇131和第二泵或风扇132可由电动机或驱动器140(例如第一电动机或驱动器141和第二电动机或驱动器142)分别驱动。电动机140、141、142可分别配备有计量表150(例如第一计量表151和第二计量表152)，以用于分别测量第一驱动器141和/或第二驱动器142和/或第一泵或风扇131和/或第二泵或风扇132的可变频率。

系统100还包括传输线160，以用于在焓传感器（110、111、112）、流传感器(120、120'、121、122)、计量表(150、151、152)以及计算机170之间传送数据和/或信息。计算机170包括和/或连接到至少一个处理器180，并且能够从计算机可读介质190进行读取和/或写入到计算机可读介质190上，以用于从其中读取和/或在其上存储计算机程序代码，该计算机程序代码配置成控制计算机170的一个或多个处理器180。

图2示出与按照本发明的方法一致的、具有用于确定第一流体1的第一流率φ₁的步骤S11至S14的示范性框图。在第一步骤S11中，确定第二流体2的第二流率φ₂的值。因此，可通过第二流传感器122和/或第二计量表152的任一个来测量第二流率。作为备选或补充，如以下参照图4至图6进一步详细描述的，通过查找第二流率φ₂的值来预测其值。

可从相对热交换器103的能量相关包络边界113所建立的能量平衡方程来得出用于分别计算第一流率φ₁的值或者第一焓差ΔH₁的值的函数。第一流体1和第二流体2可被指配给热交换器103(其配置成根据预期在一次侧与二次侧之间交换能量)的一次侧或二次侧。能量平衡方程定义如下：

其中，φ₁是第一流体的流率，φ₂是第二流体的流率，ΔH₁是第一焓差并且ΔH₂是第二焓差，Q是热能的所交换的量，以及η表示热交换器的效率因子。

第一焓差ΔH₁定义为第一流体入口焓H_1,i与第一流体出口焓H_1,o之间的差的幅值：

第二焓差ΔH₂定义为第二流体入口焓H_2,i与第二流体出口焓H_2,o之间的差的幅值：

效率因子η根据需要来使用，以便考虑在热交换器103内的第一流体1与第二流体2之间交换热能时发生的任何热量损失。这类热量损失将包括除了经过流体1、2之外越过包围热交换器103的边界113(例如壁/绝缘)的任何热能。

在步骤S12中，通过第二入口焓传感器112i和第二出口焓传感器112o来确定第二流体2的第二焓差ΔH₂的值。在步骤S13中，通过第一入口焓传感器111i和第一出口焓传感器111o来测量第一流体1的第一焓差ΔH₁。作为备选或补充，如以下参照图4至图6进一步详细描述的，通过查找第二焓差ΔH₂的值来预测第二焓差ΔH₂。

在步骤S14中，第一流率φ₁通过计算机170使用来自所转置的等式(1)的能量平衡计算如下：

因此，在图1所图示的按照本发明的方法的实施例中，可以仅使用辅助流传感器121'，以便能够在第二流率φ₂接近零时、即在第二流体2在热交换器103内变成基本上静止时确定第一流率φ₁。因此，能够校准辅助流传感器121'，因为其输出值通过计算机170与第一流体1的第一流率φ₁(如在第二流体2以第二流率φ2流经热交换器的时间期间在步骤S14中所计算，其对计算是充分的)相关。

图3示出包括步骤S21至S24的按照本发明的方法的另一个实施例的示意框图。在步骤S21和S22中，与以上参照图2所述的步骤S11和S12一致，分别确定第二流率φ₂的值和第二焓差ΔH₂的值。在步骤S23中，通过第一流传感器121或辅助流传感器121'来测量第一流体1的第一流率φ₁。在步骤S24中，第一流体1的第一焓差ΔH₁由计算机170基于来自所转置的等式(1)的能量平衡计算如下：

图4示出按照本发明的用于如以上参照图2和图3所提及来预测第二流率φ₂的方法的实施例的示意框图。在步骤S31中，记录测量数据集200，其包括多个数据点202(表示与第二流率φ₂的值相关的第二焓差ΔH₂的所测量第二值)。

图5示出具有多个数据点202的数据集200的示范性示意图。曲线212可表示数据点202的相应平均或趋势。

在图4中所示的步骤S32，计算机170用于归一化测量数据集，使得具有数据点202的测量数据集200变成如图6中所示具有数据点202n的归一化数据集200n。例如通过使用入口焓差ΔH_in和/或出口焓差ΔH_out的函数来执行至少一个测量数据集200的归一化。这种函数可以是例如对数平均焓差(LMED)：

其中，入口焓差ΔH_in是第一流体入口焓H_1,i与第二流体入口焓H_2,i之间的差的幅值：

，以及

其中，出口焓差ΔH_out是第一流体出口焓H_1,o与第二流体出口焓H_2,o之间的差的幅值：

在将LMED用作从至少一个测量数据集来计算第二焓差ΔH₂的对数平均的示例时，第二流率φ₂的函数能够定义为：

在步骤33中，曲线拟合由计算机170来建立，以用于创建如图6中所示的第二焓差ΔH₂的归一化曲线212n。基于归一化曲线212n，可预测第二流率φ₂。一旦关系被建立，则能够用来在临时放置的辅助流传感器121'不再存在(即，它因被虚拟化而可省略)时计算第二流率φ₂。

例如，归一化曲线212n可通过基于两个曲线拟合系数k₁、k₂确定例如二参数曲线拟合来建立。然后按照下式基于所建立的归一化曲线212n来确定第二流率φ₂：

例如，当使用二参数曲线拟合时，功率或热传递Q将计算为：

作为备选或补充，可从根据相应流率φ₁、φ₂的值的焓差ΔH₂的值的焓拟合函数来得出至少一个曲线拟合系数k₁、k₂。例如，当使用二参数曲线拟合时，第二焓差ΔH₂将计算为：

作为另一个备选或进一步补充，可从根据相应流率φ₁、φ₂的值的温度差ΔT₁、ΔT₂的值的温度拟合函数来得出至少一个曲线拟合系数k₁、k₂。例如，当使用二参数曲线拟合时，温度差ΔT₂将计算为：

其中，第二温度差ΔT₁、ΔT₂是离开热交换器的相应流体的出口温度T_1,o、T_2,o与进入热交换器的相应流体的第二流体入口温度T_1,i、T_2,i之间的差：

最后，在步骤35中，按照上述等式(4a)基于所转置的能量平衡通过第二流率φ₂来计算第一流率φ₁。

作为如以上参照图4至图7所解释的归一化曲线212n的确定的备选或补充，曲线212或归一化曲线212n还可分别基于所测量温度T_1,i、T_1,o、T_2,i、T_2,o和温度差ΔT₁、ΔT₂来确定。因此，特性热传递Q_char能够计算为：

其中，Q_char是上述等式(1)中已经表示的热能的所交换的量，以及ΔT_in是入口温度差，其计算为：

第二流体2的特性焓差ΔH_2,char则能够计算为：

其中，第二焓差H₂能够计算为：

其中，C_p,2是第二流体2的比热常数，以及ΔT₂是如上述等式(13)中计算的第二流体2的第二温度差。

作为另一个示例，如果还假定流体1为液体(例如水、乙二醇或者其混合物)，以及流体2为气体或气体混合物(例如空气)，则当没有除湿发生时，Q_char能够通过下式计算：

其中，常数K包括HVAC装置(具体来说是其热交换器103)的不变湿度和比特性。

图7示出按照本发明的实施例的图示布置300(例如HVAC装置)的示意图。布置300包括与图1相似的系统100以及区带301、设备302和混合单元303。系统100在这个上下文中可以是例如空气操控单元(AHU)。区带301可以是例如建筑中的区带或者要提供作为第一流体1的经处理流体(例如新鲜空气或温暖空气)的区域。设备302例如可提供冷或热液体的涌流，其作为第二流体2馈送到系统100的一次侧，以便冷却或加热第一流体2(例如空气)。

离开系统100的第一出口流体10进入区带301，并且在其中被使用和/或处理。在使用和/或处理之后，第一流体1作为部分流体1b离开区带301，然后馈入混合单元303中。在混合单元303中，部分流体1b与另一个部分流体1a相混合。从按照预期混合比来混合部分流体1a和1b，得到进入系统100的第一入口流体1_i。部分流体1a可以是例如区带301中使用的空气。另一部分流体1b可以是例如室外或室内空气。因此，部分流体1b能够被看作是再循环空气涌流。

图8示出图7中所描绘混合单元303的示意图示。在混合单元303中，两个分支流体线(即，分支流体线101a和另一个分支流体线101b)均引向第一流体线101(具体来说是第一流体线101_i的入口段)中，所述第一流体线101因此可被看作是主流体线。分支流体线1a和第一流体线101每个配备有焓传感器110和流传感器120。另一个分支流体线101b配备有由配备有计量表150的电动机或驱动器所驱动的阀或活板310。

通过测量部分流体1a的流率φ_1a和第一入口流体101_i的流率φ_1,i，可计算部分流体1a的流率φ_1b。理想地，分支a至N的每个的分支流率φ_j和流率φ可通过下式计算：

作为理想混合物，则能够得出第一入口流体101_i的焓H_1,i。理想地，分支a至N的每个的分支焓和焓H可通过下式计算：

因此，能够省略关联到分支流体线101b以用于测量部分流体1b的焓或质量流的任何焓传感器110或流传感器120。并非对分支或者其组合的全部都必须测量相应流率和焓。通过从以上等式(20)和(21)得出流率和焓的至少部分，至少另外一个传感器可被校准、归一化、参数化和/或虚拟化。

又作为备选和/或补充，另一个分支流体线101b配备有阀或活板310，以用于通过另一部分流体1b的流率φ_1b来调节混合过程。如同对任何泵或风扇130相似，可通过操作的参数(例如阀或活板310、电动机150的位置，其可如以上参照图1至图6中所示的系统100和步骤的相关序列所述采用计量表150来得到)来确定另一部分流体1b的流率φ_1b。

图9示出按照本发明的实施例的图示另一种布置400(例如热交换器网络)的简图。布置400包括与图1相似具有热交换器103的系统100，并且对应系统100分别包括另外的热交换器104和辅助热交换器105。此外，布置400包括另外的混合单元401和分离单元402。按照如以上参照图1所述相似的方式，可分别为另外的热交换器104和辅助热交换器105来定义另外的包络边界114和辅助包络边界115。

流体1、2可按照任何预期数量和配置来分开为部分流体1a、1b、1c、1d、1e(例如部分流和涌流))或者从其中合并以及涉及相应分支流体线101a、101b、101c、101d、101e。另外的流体3和附加流体4可在配置中用来分别与至少一个另外的热交换器104和辅助热交换器105中的流体1交换热能。技术人员将会理解，以上参照图1至图6所述的作为本发明的实施例的基础的原理可扩大到如图7至图9中所图示的涉及所述部分流体1a、1b、1c、1d和1e、另外的流体3、附加流体4以及关联到任何预期数量的系统100的相应另外和辅助热交换器104和105的更复杂设置。

在另外的混合单元401内，三个部分流1a、1b、1c按照预期混合比相互混合，以便得到进入热交换器或相应包络边界113的第一入口流体1_i,103。在热交换器103内，第一流体1和第二流体2可如以上参照图1至图6中所示的系统100和步骤的相关序列所述相互之间交换热能。当作为第一出口流体1_o,103离开热交换器103或相应包络边界113时，第一流体1变成进入另外的热交换器104或相应包络边界114的另外的第一入口流体1_i,104。

在另外的系统100的另外的热交换器104或相应另外的包络边界114内，第一流体1和另外的流体3可按照如以上参照图1至图6中所示的系统100和步骤的相关序列所述相似的方式相互之间交换热能。另外的流体3作为另外的入口流体3_i经过另外的流体线403(具体来说是另外的入口流体线403_i)进入另外的热交换器104或相应包络边界114。另外的流体3作为另外的出口流体3_o经过另外的流体线403(具体来说是另外的入口流体线403_o)离开另外的热交换器104或相应包络边界114。第一流体1作为另外的第一出口流体1_i,104离开另外的热交换器104，并且进入分离单元402。

在分离单元402内，作为来自流体线101(具体来说是另外的第一出口流体线101_o,104)的另外的第一出口流体1_i,104的第一流体1分离为分别流经分支流体线101d和分支流体线101e的部分流体1d和部分流体1e。部分流体1d可按照预期方式来操控，例如再循环、排放等。部分流体1e作为辅助第一入口流体1_i,105经过分支流体线101e(具体来说是辅助第一入口流体线101_i,105)进入辅助热交换器105。

在辅助系统100的辅助热交换器105或相应辅助包络边界115内，第一流体1(具体来说是部分流体1e)和辅助流体4可按照如以上参照图1至图6中所示的系统100和步骤的相关序列所述相似的方式相互之间交换热能。辅助流体4作为辅助入口流体4_i经过辅助流体线404(具体来说是辅助入口流体线404_i)进入辅助热交换器105或相应包络边界115。辅助流体4作为辅助出口流体4_o经过辅助流体线404(具体来说是辅助出口流体线404_o)离开辅助热交换器105或相应包络边界115。部分流体1e作为辅助第一出口流体1_o,105离开辅助热交换器105。

流体线101、101a-e、101_i,103、101_o,103、101_i,104、101_o,104、101_i,105、101_i,105、101_o,105、102、102_i、102_o、403、403_i、403_o、404、404_i、404_o在本发明的意义上根据需要按照校准、归一化、参数化和/或虚拟化传感器（110、111、111i、111o、112、112i、112o、120、120'、121、122）、驱动器或电动机（140、141、142）、计量表（150、151、152）和/或者阀或阻尼器310中的至少一部分的方式配备有焓传感器110和/或流传感器120。因此，焓传感器110和/或流传感器120中的至少一个如以上参照图1至图6中所示的系统100和步骤的相关序列所述可省略。

与上述示例偏离而没有背离本发明思路是可能的。技术人员将不难理解，第一流体1和第二流体2可以是流体(在其之间应当执行热能的交换)的任何种类的组合。但是，如果第一流体1为气体(例如在具有相对大的直径的第一流体线101中流动的空气)以及第二流体2为液体(例如水)，则本发明可特别有用。另外的流体3和辅助流体还可由根据预期用于热交换过程中(具体根据需要用于节省、预供暖、附加供暖和/或超供暖目的)的无论什么液体或气体来选择或确定。

系统100可包括按照用于将流体1、2、3、4引向热交换器103、104、105以及从其中引出所预期的无论什么数量和形式（例如导管、管子、管道、软管等）的第一流体线101(具有入口段101i和出口段100o)以及第二流体线102(具有入口段102i和出口段100o)、分支流体线101a-e、另外的流体线403、另外的入口流体线403_i、另外的输出流体线403_o、辅助流体线404、辅助入口流体线404_i、辅助出口流体线404_o。热交换器103、104、105可以是和/或包括按照专门预期的要求的任何种类的热量热交换装置。

为了测量焓，任何预期数量的焓传感器110、第一焓传感器（111、111i、111o）以及第二焓传感器（112、112i、112o）可在沿热交换器103、104、105的包络边界113、114、115的优选位置来使用。焓传感器110、111、111i、111o、112、112i、112o可以是组合的温度和湿度传感器，其可包括按照测量气态流体的温度和湿度所需要的无论什么数量和形式的单独的温度和湿度传感器。如果在操控液态流体(例如水)时不要求湿度测量，则焓传感器110、111、111i、111o、112、112i、112o可以仅包括用于测量液态流体的相应温度的温度传感器。

流传感器120、120'、121、122可以是用于测量相应流体1、2、3、4的体积流和/或质量流并且从其中得出质量流所预期的任何种类的流传感器。因此，流传感器120、120'、121、121'、120可包括按照所需要的任何数量和形式的压力传感器。

泵或风扇130、131、132可以是按照用于分别移动第一流体1、第二流体2、另外的流体3和辅助流体4所需要的任何数量和形式的泵或风扇。因此，泵和风扇130、131、132可包括按照用于驱动泵或风扇130、131、132所需要的任何数量和形式的驱动器140、141、142。驱动器140、141、142可包括按照用于驱动泵或风扇130、131、132所需要的无论什么数量和形式的电动机、齿轮和传输装置。泵或风扇130、131、132和/或驱动器140、141、142可分别配备有按照用于测量泵或风扇131、132和/或驱动器141、142的操作的参数(例如频率、电流、电压、压力、位置等)所预期的无论什么数量和形式的计量表150、第一计量表151和/或第二计量表152。

数据传输线160可包括允许在全部传感器（110、111、111i、111o、112、112i、112o、120、120'、121、122）、驱动器或电动机（140、141、142）、计量表（150、151、152）和具有其处理器180的计算机170(其可以是任何种类的本地或分布式计算机系统)之间交换模拟和/或数字信息的任何种类的有线或无线连接。技术人员将不难理解，计算机170可包括按照用于调节通过传输线160所接收的数据或电压(其方式是使得能够由处理器180在执行指令时计算数据或电压)所需要的无论什么数量和形式的接口和转换器。

指令可存储在按照所预期的无论什么数量和形式的计算机可读介质190上。计算机可读介质190可以是任何种类的易失性和非易失性存储部件，其可内置于计算机中、可由计算机经过公共或专用网络来访问和/或可以是便携存储介质(例如便携闪速存储装置、光学数据载体、磁性数据载体等)。

测量数据集200可包括按照用于生成曲线212、归一化数据点202n和归一化曲线212n所预期的无论什么数量和形式的数据点202。因此，数据点202可包括按照所预期的无论什么数量和形式的所测量的值。归一化数据点202n可基于按照所预期的无论什么数量和形式的数据点202。

布置300、400可以是HVAC装置、热交换器网络、发电站、化工设施、制药设施、炼油厂等，布置300、400包括按照用于某个应用所需要的无论什么数量和形式的系统100、区带301、设备、混合单元303、阀或阻尼器310、另外的混合单元401、分离单元402、另外的流体线403和/或辅助流体线404。区带301、设备、混合单元303、阀或阻尼器310、另外的混合单元401、分离单元402、另外的流体线403和/或辅助流体线404可按照某个应用的需要相互连接、合并或分离。

具有入口段101i和出口段100o的第一流体线101以及具有入口段102i和出口段100o的第二流体线102、分支流体线101a-e、另外的流体线403、另外的入口流体线403_i、另外的出口流体线403_o、辅助流体线404、辅助入口流体线404_i和/或辅助出口流体线404_o可配备有按照用于测量、确定和/或控制流体1、2、3、4的性质和操作的参数所预期的无论什么数量和形式的传感器（110、111、111i、111o、112、112i、112o、120、120'、121、122）、驱动器或电动机（140、141、142）、计量表（150、151、152）和/或者阀或阻尼器310。传感器（110、111、111i、111o、112、112i、112o、120、120'、121、122）、驱动器或电动机（140、141、142）、计量表（150、151、152）和/或者阀或阻尼器310可经由数据传输线160(其可包括允许交换模拟和/或数字信息的任何种类的有线或无线连接)相互连接、连接到计算机170和/或处理器180。

最后应当注意，在本描述中，计算机程序代码已与特定功能模块或处理器关联，以及步骤的序列已按照特定顺序提供，但是本领域的技术人员将会理解，计算机程序代码可按不同方式来构造，并且步骤的至少一部分的顺序能够改变，而没有背离本发明的范围。例如，本领域的技术人员将会理解，上述功能和操作的至少部分能够在计算机170和至少一个处理器180上实现和执行。

参考标号列表

1 第一流体

1a-e 部分流体或涌流

2 第二流体

3 另外的流体

4 辅助流体

100 系统

101 第一流体线

101a-e 分支流体线

101i 第一流体线的入口段

101o 第一流体线的出口段

102 第二流体线

102i 第二流体线的入口段

102o 第二流体线的出口段

103 热交换器

103 热交换器

104 另外的热交换器

105 辅助热交换器

110 焓传感器

111 第一焓传感器

111' 第一辅助焓传感器

111i 第一入口焓传感器

111o 第一出口焓传感器

112 第二焓传感器

112' 第二辅助焓传感器

112i 第二入口焓传感器

112o 第二出口焓传感器

113 包络边界

114 另外的包络边界

115 辅助包络边界

116 周围环境/环境

120 流传感器

121' 辅助流传感器

121 第一流传感器

122 第二流传感器

130 泵或风扇

131 第一泵或风扇

132 第二泵或风扇

140 驱动器或电动机

141 第一驱动器或电动机

142 第二驱动器或电动机

150 计量表

151 第一计量表

152 第二计量表

160 传输线

170 计算机

180 处理器

190 计算机可读介质

200 测量数据集

200n 归一化数据集

202 数据点

202n 归一化数据点

212 曲线

212n 归一化曲线

300 布置/HVAC装置

301 区带

302 设备

303 混合单元

310 阀或阻尼器

400 布置/热交换器网络

401 另外的混合单元

402 分离单元

403 另外的流体线

404 辅助流体线

H 焓

T 温度

i 输入/入口

o 输出/出口

Δ 差

η 效率因子

φ 流率/质量流

Claims (29)

1.一种用于操作HVAC装置的方法，其中，作为所述HVAC装置的变量的焓(H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o)和流率(φ₁，φ₂)的集合被监测并且用于控制所述HVAC装置的操作，所述方法包括下列步骤：

a.将焓(H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o)和流率(φ₁，φ₂)的所述集合划分为第一子集和第二子集，其中所述第一子集和所述第二子集各自包括至少一个焓（H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o）和至少一个流率（φ₁，φ₂）；

b.确定所述第一子集和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系；

c.采用所述HVAC装置中布置的相关传感器来测量所述第一子集的每个变量；以及

d.通过使用所述第一子集和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系从所述第一子集的所测量变量来确定所述第二子集的变量。

2.如权利要求1所述的方法，其中，提供至少一个未校准辅助传感器，以测量所述第二子集的一个变量，并且通过使用所述第二子集的相应所确定变量来校准所述至少一个未校准辅助传感器。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一子集的变量中至少一个保持恒定。

4.如权利要求3所述的方法，其中，恒定变量的实际值采用传感器仅测量一次。

5.如权利要求1所述的方法，其中，确定与所述HVAC装置的热交换器关联的值的集合，所述集合包括：

用于经过所述热交换器在流体之间交换热能(Q)的配置中的第一流体和第二流体的流率(φ₁，φ₂)和焓差(ΔH₁，ΔH₂)，

所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)每个是所述流体分别进入和离开所述热交换器时的流体入口焓(H_1,i，H_2,i)与流体出口焓(H_1,o，H_2,o)之间的差，

所述方法包括：

测量值的子集，所述值的子集包括所述流率(φ₁，φ₂)和所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)中的至少两个值；以及

使用所测量的值的子集来确定值的完整集合。

6.如权利要求5所述的方法，其中，确定相对热交换器的能量相关包络边界所建立的能量平衡方程的值的完全或完整集合。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述能量平衡方程包括至少一个效率因子(η)，所述效率因子(η)表示相对相应包络边界的热力损失。

8.如权利要求5所述的方法，其中，所述流率(φ₁，φ₂)和所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)的所述值的至少一个用于校准未校准辅助流传感器或者未校准辅助焓传感器，以用于分别获取所述流率(φ₁，φ₂)或者焓差(ΔH₁，ΔH₂)的其中之一的值。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述未校准辅助焓传感器包括未校准辅助温度传感器和未校准辅助湿度传感器中的至少一个，其与用于确定所述焓(H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o)的至少一个的值的查找表或函数结合使用。

10.如权利要求5所述的方法，其中，所述流率(φ₁，φ₂)的值的至少一个是预定恒定值。

11.如权利要求10所述的方法，其中，使用临时流传感器来确定所述预定恒定值，所述临时流传感器临时被放置以用于测量相应流率(φ₁，φ₂)的值。

12.如权利要求5所述的方法，其中，通过泵、风扇、阀和阻尼器中的至少一个的操作参数来确定所述流率(φ₁，φ₂)的值的至少一个，所述泵、风扇、阀和阻尼器配置成分别移动、引导、阻挡、分离或合并所述流体的至少一个。

13.如权利要求12所述的方法，其中，至少一个操作的参数是所述泵、风扇、阀或阻尼器的驱动器的可变操作参数。

14.如权利要求5所述的方法，还包括：

在计算机中记录至少一个测量数据集，所述测量数据集包括表示与相应流率(φ₁，φ₂)的值相关的所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)的至少一个的所测量值的多个数据点；

由所述计算机从所述至少一个测量数据集来计算所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)的值的曲线或查找表；以及

通过基于所述曲线或查找表分别查找所述相应流率(φ₁，φ₂)的对应值或所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)的对应值，从而预测所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)或所述相应流率(φ₁，φ₂)。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述曲线或查找表的计算涉及基于所述至少一个测量数据集来计算入口焓差(ΔH_in)和/或出口焓差(ΔH_out)的函数，

所述入口焓差(ΔH_in)是第一流体入口焓(H_1,i)与第二流体入口焓(H_2,i)之间的差，以及

所述出口焓差(ΔH_out)是第一流体出口焓(H_1,o)与第二流体出口焓(H_2,o)之间的差。

16.如权利要求14或15所述的方法，其中，所述曲线或查找表的计算涉及基于所述至少一个测量数据集来计算入口温度差(ΔT_in)和/或出口温度差(ΔT_out)的函数，

所述入口温度差(ΔT_in)是第一流体入口温度(T_1,i)与第二流体入口温度(T_2,i)之间的差，以及

所述出口温度差(ΔT_out)是第一流体出口温度(T_1,o)与第二流体出口温度(T_2,o)之间的差。

17.如权利要求14或15所述的方法，其中，在所述热交换器(103)的调试期间通过临时放置的流传感器和临时放置的焓传感器的至少一个来分别临时测量所述流率(φ₁，φ₂)和所述焓(H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o)的值的至少一个，以用于相对所述至少一个测量数据集来建立所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)的值的所述曲线的曲线拟合。

18.如权利要求17所述的方法，其中，建立所述曲线基于至少一个曲线拟合系数(k₁，k₂)。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个曲线拟合系数(k₁，k₂)从根据所述相应流率(φ₁，φ₂)的所述值所交换的所述热能(Q)的功率拟合函数来得出。

20.如权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个曲线拟合系数(k₁，k₂)从根据所述相应流率(φ₁，φ₂)的所述值的所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)的所述值的焓拟合函数来得出。

21.如权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个曲线拟合系数(k₁，k₂)从根据所述相应流率(φ₁，φ₂)的所述值的温度差(ΔT₁，ΔT₂)的值的温度拟合函数来得出，

所述温度差(ΔT₁，ΔT₂)是离开所述热交换器(103)的相应流体的出口温度(T_1,o，T_2,o)以及进入所述热交换器的相应流体的流体入口温度(T_1,i，T_2,i)之间的差值。

22.如权利要求14所述的方法，还包括：

归一化所述测量数据集、数据点或者从其中得出的任何曲线或查找表中的至少一个，以便得到归一化数据集、归一化数据点、归一化曲线或归一化查找表中的至少一个。

23.如权利要求5所述的方法，其中，所述流率(φ₁，φ₂)和所述焓(H₁，H₂)的值的至少一个从所述流体的至少一个的部分流体涌流的分支流率(φ_1a，φ_1b)或分支焓(H_1a，H_1b)的对应值来得出。

24.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一流体为空气的气体或气体混合物，以及所述第二流体液体或液体混合物。

25.如权利要求24所述的方法，其中，所述气体是空气，以及所述液体或液体混合物是水、乙二醇或者其混合物。

26.一种HVAC装置或热交换器网络，其中作为所述HVAC装置或热交换器网络的变量的焓和流率的集合被监测并且用于控制所述HVAC装置或热交换器网络的操作，包括：

a.用于将焓和流率的所述集合划分为第一子集和第二子集的部件，其中所述第一子集和所述第二子集各自包括至少一个焓（H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o）和至少一个流率（φ₁，φ₂）；

b.用于确定所述第一和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系的部件；

c.相关传感器，布置在所述HVAC装置或热交换器网络中，以用于测量所述第一子集的每个变量；以及

d.用于通过使用所述第一子集和第二子集的变量之间的所述数学和/或经验关系从所述第一子集的所测量变量来确定所述第二子集的变量的部件。

27.如权利要求26所述的HVAC装置或热交换器网络，还包括用于确定与热交换器关联的值的集合的系统(100)，所述集合包括用于经过所述热交换器在流体之间交换热能(Q)的配置中的第一流体和第二流体的流率(φ₁，φ₂)和焓差(ΔH₁，ΔH₂)，

所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)每个是所述第一流体和所述第二流体分别进入和离开所述热交换器(103)时的流体入口焓(H_1,i，H_2,i)与流体出口焓(H_1,o，H_2,o)之间的差，

所述系统包括具有处理器的计算机，配置成：

测量值的子集，所述子集包括所述流率(φ₁，φ₂)和所述焓差(ΔH₁，ΔH₂)中的至少两个值；以及

使用所测量的值的子集来确定值的完整集合。

28.如权利要求27所述的HVAC装置或热交换器网络，还包括下列的至少一个：混合单元(303，401)和分离单元(402)，分别合并或分开具有m个相应流率(φ_1,i，φ_1,o)和部分流率(φ_1,a，φ_1,b，φ_1,c，φ_1,d，φ_1,e)以及m个相应焓(H_1,i，H_1,o)和部分焓(H_1a，H_1b，H_1c，H_1e，H_1f)的m个流体和部分流体，其中所述系统(100)配置成测量最多m-1个所述流率(φ_1,i，φ_1,o)、部分流率(φ_1,a，φ_1,b，φ_1,c，φ_1,d，φ_1,e)、焓(H_1,i，H_1,o)和部分焓(H_1a，H_1b，H_1c，H_1e，H_1f)，并且从所测量的最多m-1个流率(φ_1,i，φ_1,o)、部分流率(φ_1,a，φ_1,b，φ_1,c，φ_1,d，φ_1,e)、焓(H_1,i，H_1,o)和部分焓(H_1a，H_1b，H_1c，H_1e，H_1f)来计算所述流率(φ_1,i，φ_1,o)、部分流率(φ_1,a，φ_1,b，φ_1,c，φ_1,d，φ_1,e)、焓(H_1,i，H_1,o)和部分焓(H_1a，H_1b，H_1c，H_1e，H_1f)的至少一个。

29.一种计算机程序产品，包括非暂时性计算机可读介质，其上存储有计算机程序代码，所述计算机程序代码配置成控制计算机系统的一个或多个处理器，以用于通过监测作为HVAC装置的变量的焓（H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o）和流率(φ₁，φ₂)的集合并且将焓（H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o）和流率(φ₁，φ₂)的集合用于控制所述HVAC装置的操作来操作所述HVAC装置，使得所述计算机

a.将焓（H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o）和流率(φ₁，φ₂)的集合划分为第一子集和第二子集，其中所述第一子集和所述第二子集各自包括至少一个焓（H_1,i，H_2,i，H_1,o，H_2,o）和至少一个流率（φ₁，φ₂）；

b.确定所述第一和第二子集的变量之间的数学和/或经验关系；

c.采用所述HVAC装置中布置的相关传感器来测量所述第一子集的每个变量；以及

d.通过使用所述第一子集和第二子集的变量之间的所述数学和/或经验关系从所述第一子集的所测量变量来确定所述第二子集的变量。

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