CN111512258B - 基于表观温度的自动切换恒温器系统和确定并自动控制被调节空间表观温度的方法 - Google Patents

基于表观温度的自动切换恒温器系统和确定并自动控制被调节空间表观温度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种气候控制单元，所述气候控制单元被配置为控制加热单元和冷却单元。所述气候控制单元包括被配置为测量当前干球温度的温度传感器、被配置为测量当前相对湿度的湿度传感器、处理器以及可操作地连接至处理器的存储介质。存储介质具有存储在其中的软件指令，当由处理器执行软件指令时，软件指令使处理器根据当前干球温度和当前相对湿度确定当前表观温度、接收用户选择的期望表观温度、在当前表观温度低于表观温度下阈值时启动加热模式、以及在当前表观温度高于表观温度上阈值时启动冷却模式。软件指令在由处理器执行时使处理器在加热模式和冷却模式之间自动切换。

Description

基于表观温度的自动切换恒温器系统和确定并自动控制被调 节空间表观温度的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年10月11日向美国专利商标局提交的第62/570,835号美国临时专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于本文。
技术领域
本发明总体上涉及气候控制单元和控制内部空间的气候的方法。
背景技术
加热、通风和空调(HVAC)系统通常用于调节内部空间的温度，例如住宅或商业建筑或工业建筑中的房间等。通常，配置HVAC系统以保持恒温器上设定的温度。然而，传统HVAC系统没有被配置成考虑影响空间中居用者的舒适度的(例如，相对湿度、来自空间中的其他人的辐射热传递)以及空间中运行的设备的其它因素。例如，多种因素会改变空间内部的相对湿度，例如外部温度或天气情况的变化、房间占用的变化以及空间内部产生的热量的变化，而具有传统恒温器的HVAC系统将继续保持设定温度，而不考虑相对湿度的变化，这会导致空间对于居用者而言变得不舒服。
更复杂的HVAC系统被配置为调节内部空间的温度和相对湿度。然而，这些更复杂的HVAC系统通常包括昂贵的加湿器、除湿器和再加热系统。
发明内容
本发明涉及被配置为控制加热单元和冷却单元的气候控制系统的各种实施例。在一个实施例中，气候控制系统包括：被配置为测量当前干球温度的温度传感器；被配置为测量当前相对湿度的湿度传感器；处理器；和可操作地连接至处理器的非暂时性计算机可读存储介质。非暂时性计算机可读存储介质中存储有软件指令，当由处理器执行软件指令时，所述软件指令使处理器至少根据由温度传感器测量的当前干球温度和由湿度传感器测量的当前相对湿度确定当前表观温度、接收用户选择的期望表观温度、在当前表观温度低于表观温度下阈值时根据用户选择的期望表观温度在加热模式下启动加热单元、以及在当前表观温度高于表观温度上阈值时根据用户选择的期望表观温度在冷却模式下启动冷却单元。软件指令在由处理器执行时使处理器在加热模式和冷却模式之间自动切换。
软件指令可以包括查找表，并且软件指令在由处理器执行时可以使处理器由查找表确定当前表观温度。
软件指令可以包括定义当前表观温度的半经验代数式方程，并且软件指令在由处理器执行时可以使处理器由半经验代数式方程计算当前表观温度。
半经验代数式方程可以是AT＝Ta+0.33*ρ-0.70*ws-4.00，其中
Figure BDA0002532783140000021
其中AT是单位为℃的表观温度；Ta是单位为℃的干球温度；ρ是水蒸气压力(hPa)；ws是风速；以及rh是相对湿度(％)。
软件指令在由处理器执行时还可以使处理器计算与用户选择的期望表观温度和当前相对湿度相对应的目标干球温度。
软件指令可以包括多项式方程，并且软件指令在由处理器执行时可以使处理器由多项式方程计算目标干球温度。
多项式方程可以是-0.002227×AT2+1.06×AT+3.4902×RH2-3.6014×RH-0.33346×AT×RH+4.0937，其中AT是用户选择的期望表观温度，RH是当前相对湿度。
软件指令在由处理器执行时还可以使处理器计算与用户选择的期望表观温度和当前干球温度相对应的目标相对湿度。
所述系统可以还包括输入单元，所述输入单元被配置为输入用户选择的期望表观温度。
输入单元可以被配置为使处理器计算当前表观温度，并且使处理器在系统在加热模式下操作时将表观温度下阈值设定为等于当前表观温度，而当系统在冷却模式下操作时，将表观温度上阈值设定为等于当前表观温度。
所述系统可以包括显示器，所述显示器被配置为显示当前干球温度、当前相对湿度、当前表观温度和用户选择的期望表观温度中的至少一个。
非暂时性计算机可读存储介质可以被配置为存储与第一用户相关联的第一用户选择的期望表观温度，并且存储与第二用户相关联的第二用户选择的期望表观温度。
本发明还涉及控制被调节空间的气候的各种方法。在一个实施例中，所述方法包括以下步骤：确定被调节空间的当前干球温度；确定被调节空间的当前相对湿度；至少根据被调节空间的当前相对湿度和当前干球温度来计算或确定被调节空间的当前表观温度；在当前表观温度低于表观温度下阈值时，根据用户选择的期望表观温度在加热模式下启动加热单元；在当前表观温度高于表观温度上阈值时，根据用户选择的期望表观温度在冷却模式下启动冷却单元；和在加热模式和冷却模式之间自动切换。
所述确定当前干球温度的步骤可以包括通过温度传感器测量当前干球温度，所述确定当前相对湿度的步骤可以包括通过湿度传感器测量当前相对湿度。
所述方法还可以包括接收被调节空间的用户选择的期望表观温度。
所述方法可以包括确定用户选择的期望表观温度与被调节空间的当前表观温度之间的差值。
所述方法可以包括确定与用户选择的期望表观温度和被调节空间中的当前相对湿度相对应的目标干球温度。
所述确定目标干球温度的步骤可以包括由多项式方程计算目标干球温度。多项式方程可以是-0.002227*AT2+1.06*AT+3.4902*RH2-3.6014*RH-0.33346*AT*RH+4.0937，其中AT是用户选择的期望表观温度，RH是当前相对湿度。
所述方法可以包括确定与用户选择的期望表观温度和被调节空间中的当前干球温度相对应的目标相对湿度。
所述计算或确定当前表观温度的步骤可以包括由查找表确定当前表观温度。
所述计算或确定表观温度的步骤可以包括通过半经验代数式方程计算当前表观温度。
半经验代数式方程可以是AT＝Ta+0.33*ρ-0.70*ws-4.00，其中
Figure BDA0002532783140000041
其中AT是单位为℃的表观温度；Ta是单位为℃的干球温度；ρ是水蒸气压力(hPa)；ws是风速；以及rh是相对湿度(％)。
所述计算或确定当前表观温度的步骤可以基于一个或多个附加因素，例如辐射热负荷、外部温度、季节、活动水平、衣物、辐射、风速等。
本发明还涉及非暂时性计算机可读存储介质的各种实施例。在一个实施例中，非暂时性计算机可读存储介质具有存储在其中的软件指令，当由处理器执行时，该软件指令使处理器确定当前干球温度、确定当前相对湿度、根据当前干球温度和当前相对湿度确定当前表观温度、接收用户选择的期望表观温度、在当前表观温度低于表观温度下阈值时根据用户选择的期望表观温度在加热模式下启动加热单元、在当前表观温度高于表观温度上阈值时根据用户选择的期望表观温度在冷却模式下启动冷却单元、以及在加热模式和冷却模式之间自动切换。
本发明内容被提供用于介绍本发明实施例的特征和概念的选择，其在下面的详细说明中被进一步说明。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的保护范围。所述特征中的一个或多个可以与一个或多个其它所述特征组合以提供可使用的装置。
附图说明
当结合以下附图考虑时，通过参考以下详细说明，本发明实施例的这些和其它特征和优点将变得更加清楚。在附图中，所有图中使用相同的附图标记表示相同的特征和部件。这些附图不一定按比例绘制。
图1A-1B分别是根据本发明的一个实施例的恒温器系统的示意图和框图，所述恒温器系统被连接以控制加热、通风和空调(HVAC)系统的空调单元；
图2A和图2B是根据本发明的一个实施例的表格，分别示出以摄氏度和华氏度为单位作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度；
图3A和图3B是根据本发明的一个实施例的表格，分别示出以摄氏度和华氏度为单位作为表观温度和相对湿度的函数的干球温度；
图4A-4C是对用于传统恒温器的温度切换控制方法与根据本发明的一个实施例的具有死区的温度切换控制方法进行比较的图表；
图5是对用于传统恒温器的温度切换控制方法和根据本发明的一个实施例的无死区的温度切换控制方法进行比较的图表；
图6是对用于传统恒温器的温度切换控制方法与根据本发明的一个实施例的具有用于最大能量成本节省的宽死区的温度切换控制方法进行比较的图表；
图7是示出根据本发明的一个实施例的控制受控空间的表观温度的方法的任务的流程图；以及
图8是示出根据本发明的一个实施例的被配置为控制加热模式和制冷模式之间的切换的算法的任务的流程图。
具体实施方式
本发明涉及被配置为通过保持受控空间内的表观温度来控制和保持诸如住宅建筑物、商业建筑物或工业建筑物的内部空间的受控或被调节的空间中的一个或多个居住者的舒适度的系统和方法的不同实施例，所述表观温度是受控空间内的干球温度和相对湿度的函数。另外，在不同实施例中，与仅测量空间的干球温度的传统恒温器相比，本发明的系统和方法被配置为在特定情况下操作时提供能量成本节省。
现参照图1A-1B，根据本发明的一个实施例的气候控制系统100包括：温度传感器101，温度传感器101被构造为测量受控空间(例如，住宅或商业建筑物或者工业建筑物等的内部空间)的干球温度；湿度传感器102(例如，湿度计)，所述湿度传感器被构造为测量受控空间的相对湿度；处理器103；内存104(即，非暂时性计算机可读存储介质)；用于显示图像的显示器105；以及用户输入装置106，所述用户输入装置被构造为使用户能够选择受控空间的期望的表观温度。本文所使用的术语“干球温度”是指通过自由暴露于空气、但屏蔽辐射和湿气的温度计所测量的空气温度。另外，在所示的实施例中，系统100包括系统总线107，温度传感器101、湿度传感器102、处理器103、内存104、显示器105和用户输入装置106通过系统总线107彼此通信。
这里使用的术语“处理器”包括用于处理数据或数字信号的硬件、固件和软件的任何组合。处理器的硬件可以包括例如专用集成电路(ASIC)、通用或专用中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、图形处理器(GPU)以及诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程逻辑装置。在如本文中所使用的处理器中，每个功能都由被配置为执行该功能的硬件(即，硬布线)来执行，或者由被配置为执行存储在非暂时性存储介质中的指令的更通用的硬件(例如，CPU)来执行。处理器可以被制造在单个印刷线路板(PWB)上，或者分布在几个互连的PWB上。处理器可以包含其它处理器；例如，处理器可以包括在PWB上互连的两个处理器、FPGA和CPU。
输入装置106可以是使用户能够输入受控空间的期望的表观温度的任何合适的装置，所述表观温度是干球温度和相对湿度的函数，而不是在传统的恒温器中的空间所期望的干球温度。本文所使用的术语“用户”是指单用户系统、双用户系统或多用户系统的使用者。在一个或多个实施例中，输入装置106可以包括在系统的壳体上的一个或多个物理控件(例如，一个或多个按钮、滑动件和/或一个或多个旋钮)。在一个或多个实施例中，输入装置106可以是在显示器105上显示的图形，所述图形可以通过触摸显示器105来选择(例如，显示器105可以是触摸屏)。在一个或多个实施例中，输入装置106可以是有线或无线装置，例如遥控器。在一个或多个实施例中，输入装置106可以包括被配置为与诸如蜂窝装置(例如，智能电话)的移动装置进行无线通信的网络适配器、或者被配置为在短距离上进行无线通信的装置(例如，
Figure BDA0002532783140000071
装置)。另外，在一个或多个实施例中，输入装置106被配置为使用户能够在不指定具体的期望表观温度的情况下根据期望的表观温度选择受控空间的当前表观温度。例如，在一个或多个实施例中，输入装置106可以包括按钮106-1，当用户按下按钮106-1时，按钮106-1使处理器103由温度传感器101测量的当前干球温度和湿度传感器102测量的当前相对湿度确定或计算当前表观温度，并使处理器103将该当前表观温度存储在内存104中作为用户选择的期望表观温度。在一个或多个实施例中，当用户压下按钮106-1时，按钮106-1可以使处理器103确定或计算被调节空间中的当前表观温度，并根据系统100是在冷却模式还是在加热模式下操作将死区的上表观温度极限或上表观温度阈值、或者下表观温度极限或下表观温度阈值设定为等于或基本等于当前表观温度。例如，在一个或多个实施例中，当系统100在冷却模式下操作并按下按钮106-1时，系统100可以改变上表观温度极限和下表观温度极限(例如，如图6所示)，使得死区的上表观温度阈值等于或者基本等于按下按钮106-1时确定或计算的当前表观温度。另外，在一个或多个实施例中，当系统100在加热模式下操作并按下按钮106-1时，系统100可以改变上表观温度极限和下表观温度极限(例如，如图6所示)，使得死区的下表观温度阈值等于或基本等于按下按钮106-1时确定或计算的当前表观温度。在一个或多个实施例中，输入装置106可以包括被配置为允许用户间接选择期望的表观温度的滑动件106-2。例如，在一个或多个实施例中，滑动件106-2使用户能够在舒适(例如，其中系统100被配置为严格保持期望的表观温度)和经济(例如，其中系统100被配置为仅当实际表观温度在期望表观温度之上和之下的阈值极限(例如，死区)之外时才启动加热和/或制冷单元)之间选择平衡。在一个或多个实施例中，死区的大小(例如，阈值极限高于和低于期望的表观温度的数量)随着滑动件106-2朝向“经济”设置移动而升高，而随着滑动件106-2朝向“舒适”设置移动而降低(例如，滑动件106-2被配置为使死区加宽和变窄)。例如，在一个或多个实施例中，用户可以(例如，通过按下显示器105上的图标(所述图标接合诸如按钮106-1的一个或多个物理控件)和/或通过利用诸如蜂窝电话的远程装置)输入75°F的期望表观温度，然后用户可以沿着“舒适”设置和“经济”设置之间的领域(spectrum)将滑动件106-2调节到期望位置，其中系统100在所述“舒适”设置中将计算窄死区(例如，+/-0.5°F)或者在75°F的期望表观温度附近没有死区，系统100在所述“经济”设置中将计算75°F的期望表观温度附近的最大宽度的死区(例如，+/-6.0°F)。
在一个或多个实施例中，内存104可以包括诸如NAND闪存的永久性内存，以用于存储经由一个或多个输入装置106输入的用户设置。例如，在一个或多个实施例中，内存104可以被配置为存储两个或更多的个人用户的个人优选温度设置，所述个人优选温度设置可以被调出供以后使用(例如，“用户1”：表观温度为75°F；“用户2”：表观温度为77°F；“用户3”：表观温度为68°F)。因此，在一个或多个实施例中，用户可以通过输入装置106选择识别该个人用户(例如，“用户1”)的配置文件，使得当由处理器103执行时，存储在内存104中的指令使处理器103控制空调单元，直到受控空间的表观温度等于或基本等于与该用户相关联的期望表观温度(例如，75°F)。
系统100的内存104存储指令，这些指令在由处理器103执行时使处理器103根据通过温度传感器101测量的干球温度和通过湿度传感器102测量的相对湿度来计算受控空间中的表观温度。在一个或多个实施例中，温度传感器101和湿度传感器102可以分别连续地测量被调节空间的干球温度和相对湿度。在一个或多个实施例中，温度传感器101和湿度传感器102可以以离散时间(例如，规则间隔)分别测量被调节空间的干球温度和相对湿度。另外，在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令在由处理器103执行时使处理器103在预定时间段内(例如，大约1分钟到大约15分钟或更长的范围内的时间段)计算或确定干球温度的平均值和相对湿度的平均值，并根据平均干球温度和平均相对湿度在预定时间段内计算被调节空间的表观温度。
在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令包括查找表，所述查找表列出与给定干球温度和给定相对湿度相对应的表观温度。图2A-2B是示出根据本发明的一个实施例的作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度的查找表。因此，在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令在由处理器103执行时使处理器103参考查找表(例如，图2A-2B中的查找表中的一个)，以确定与通过温度传感器101测量的干球温度(或者在预定时间段内测量的平均干球温度)和通过湿度传感器102测量的相对湿度(或者通过湿度传感器测量的平均相对湿度)相关的表观温度。例如，在一个或多个实施例中，如果干球温度为20.0℃(68.0°F)(在预定时间段内由温度传感器101测量或者计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)，并且相对湿度为30％(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算作为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)，则存储在内存104中的指令在由处理器103执行时会导致处理器103参考图2A-2B中的查找表，并确定相应的表观温度为18.1℃(64.6°F)。
在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令包括一个或多个半经验代数方程，所述半经验代数方程将表观温度定义为干球温度(在预定时间段内由温度传感器101测量或计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)和相对湿度(在预定时间段内由湿度传感器102测量或计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)的函数。在一个实施例中，半经验代数方程是由R.G.Steadman开发的下列方程：
AT＝Ta+0.33*ρ-0.70*ws-4.00, 方程1
Figure BDA0002532783140000101
其中AT是单位为℃的表观温度；Ta是单位为℃的干球温度；ρ是水蒸气压力(hPa)；ws是风速；而rh是相对湿度(％)。因此，在一个实施例中，存储在内存104中的指令在由处理器103执行时使处理器103根据上述方程2基于干球温度(在预定时间段内由温度传感器101测量或者计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)和相对湿度(rh)(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)计算水蒸气压力ρ，并使处理器103根据上述方程1基于干球温度、根据方程2确定的水蒸气压力(ρ)、以及风速(ws)来计算表观温度(AT)。在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令可以包括用于根据干球温度(如在预定时间段内由温度传感器101测量或者计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)和相对湿度(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)确定表观温度的任何其它适当的(多个)经验或半经验代数方程。例如，在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令可以包括任何其它表观温度公式或者公式的组合或者例如通过现场测试开发的修改公式。另外，在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令可以包括查找表(例如，图2A-2B中的查找表中的一个)或者一个或多个半经验代数方程(例如，上述方程1和方程2)，以用于由干球温度和相对湿度确定或计算表观温度。在一个或多个实施例中，可以通过查找表和一个或多个半经验代数方程对存储在内存104中的指令进行编程，以由干球温度和相对湿度确定表观温度。
在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令可以包括用于确定受控空间中的表观温度的(多个)代数方程或查找表，所述代数方程或查找表除了干球温度和相对湿度之外还考虑其它因素或变量，例如空气速度、受控空间内的辐射热负荷(例如，受控空间内居住者的辐射热负荷)、人体单位表面积吸收的净辐射、外部温度(例如，住宅或商业建筑或工业建筑等外部的环境温度)、季节(例如，秋天、冬天、春天或夏天)、受控空间内的一个或多个居住者的活动水平、受控空间内的一个或多个居住者所穿着衣物的类型或种类、风速等。
当由处理器103执行时，存储在内存104中的指令还使处理器103计算受控空间中的表观温度与通过输入装置106输入的用户选择的表观温度(即，用户期望的表观温度)之间的差值。
继续参照图1B中所示的实施例，系统100还包括控制器108(例如，比例-积分-微分(PID微控制器))，控制器108被配置为控制空调单元200和/或加热单元300以获得并保持受控空间中期望的表观温度。另外，在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令在由处理器103执行时使控制器108控制空调单元200和/或加热单元300以升高或降低受控空间中的干球温度，直到受控空间中的表观温度等于或基本等于用户选择的期望的受控空间中的表观温度为止，所述表观温度至少部分地由干球温度(在预定时间段内由温度传感器101测量或者计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)和相对湿度(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)确定。控制器108可以被配置为以任何适当的方式控制空调单元200。例如，在一个或多个实施例中，控制器108可以被配置为致动继电器201(例如，打开或关闭开关)以使空调单元200启动和停止，从而升高或降低受控空间中的干球温度。在一个或多个实施例中，控制器108可以被配置为控制(例如，改变)空调单元200中的压缩机202的速度，以升高或降低受控空间中的干球温度。另外，在一个或多个实施例中，控制器108可以被配置为调节空调单元200的控制阀203，以升高或降低受控空间中的干球温度。在一个或多个实施例中，控制器108可以被配置为控制加热单元300的蒸发器301和/或加热炉302以升高或降低受控空间中的干球温度。在一个或多个实施例中，空调单元200可以是室外单元，而加热单元300可以是室内单元。在一个或多个实施例中，空调单元200和加热单元300都可以是室内单元。
在一个实施例中，存储在内存104中的指令在由处理器103执行时使处理器103计算或确定与期望表观温度和受控空间的当前相对湿度(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)相对应的受控空间的目标干球温度。图3A-3B是根据本发明的一个实施例的查找表，所述查找表列出与给定的期望表观温度和给定的相对湿度相对应的目标干球温度。在一个或多个实施例中，处理器103可以被配置为将用户选择的期望表观温度和受控空间的当前相对湿度输入到查找表(例如，图3A-3B中所示的查找表中的一个)中，以确定与期望表观温度和受控空间中的当前相对湿度相对应的目标干球温度。例如，在一个或多个实施例中，如果期望表观温度为75.0°F(23.9℃)，并且受控空间中的当前相对湿度为70％，则与期望表观温度和当前相对湿度相对应的受控空间的目标干球温度为71.2°F(21.8℃)。一旦确定受控空间的目标干球温度，则存储在内存104中的指令在由处理器104执行时可以使控制器108控制空气调节，以升高或降低受控空间中的干球温度，直到干球温度(在预定时间段内由温度传感器101测量或者计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)与目标干球温度匹配或基本匹配为止。例如，在其中受控空间中的当前相对湿度为70％且期望表观温度为75.0°F(23.9℃)的上述示例中，控制器108可以控制空调单元，直到被调节空间中的干球温度为71.2°F(21.8℃)或大约71.2°F(21.8℃)为止。
在一个实施例中，存储在内存104中的指令包括多项式方程，所述多项式方程定义受控空间的目标干球温度，所述目标干球温度与期望表观温度和受控空间的当前相对湿度相对应。在一个或多个实施例中，定义目标干球温度的多项式方程如下：
-0.002227*AT2+1.06*AT+3.4902*RH2-3.6014*RH-0.33346*AT*RH+4.0937 方程3
其中，AT是期望表观温度，RH是受控空间的当前相对湿度(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)。
因此，在一个或多个实施例中，存储在内存104中的指令由处理器103执行时使处理器103根据方程(例如，上面的方程3)计算受控空间的目标干球温度，所述目标干球温度与期望表观温度和受控空间的当前相对湿度(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)相对应。一旦计算出目标干球温度，当由处理器104执行时，存储在内存104中的指令可以使控制器108控制空气调节以升高或降低受控空间中的干球温度，直到干球温度(在预定时间段内由温度传感器101测量或者计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)与目标干球温度匹配或基本匹配为止。
在一个实施例中，存储在内存104中的指令在由处理器103执行时使处理器计算或确定与期望表观温度和受控空间的当前干球温度(在预定时间段内由温度传感器101测量或者计算为平均值或者两个或更多个温度测量值)相对应的受控空间的目标相对湿度。在一个或多个实施例中，控制器108可以被配置为将用户选择的期望表观温度和受控空间的当前干球温度输入到查找表(例如，图3A-3B中所示的查找表中的一个)中，以确定目标相对湿度，所述目标相对湿度与期望表观温度和受控空间中的当前干球温度相对应。在一个或多个实施例中，如果期望表观温度为75.0°F(23.9℃)，并且受控空间中的当前干球温度为70.0°F(21.1℃)，则与期望表观温度和当前干球温度相对应的目标相对湿度约为80％。一旦受控空间的目标相对湿度被确定，则内存104中存储的指令在由处理器103执行时可以使控制器108控制空调单元200升高或降低受控空间中的相对湿度，直到测量的相对湿度(在预定时间段内由湿度传感器102测量或者计算为平均值或者两个或更多个相对湿度测量值)匹配或基本匹配目标相对湿度为止。例如，如果受控空间中的当前干球温度为70.0°F(21.1℃)，而期望表观温度为75.0°F(23.9℃)，则根据一个或多个实施例的控制器108可以控制空调单元200，直到被调节空间中的相对湿度为80％或大约80％为止。
在一个实施例中，控制器108可以被配置为降低空调单元200的致冷剂温度以降低空间中的相对湿度，并且可以被配置为升高空调单元200的致冷剂温度以增加空间中的相对湿度(例如，控制器108可以配置为改变空调单元200的致冷剂温度，以在空间中获得期望表观温度，并保持空间的恒定或基本恒定的表观温度)。在一个实施例中，控制器108可以被配置为通过减少流过空调单元200的蒸发器204的气流和/或减小膨胀阀容量(如果空调单元包括直接膨胀式蒸发器)或者降低致冷剂介质温度(如果空调单元包括风机盘管)来降低空调单元200的致冷剂温度。在一个实施例中，控制器108可以被配置为通过增加流过空调单元200的蒸发器204的气流和/或增加膨胀阀容量(如果空调单元包括直接膨胀式蒸发器)或者增加致冷剂介质温度(如果空调单元包括风机盘管)来增加空调单元200的致冷剂温度。在一个或多个实施例中，从系统100到空调单元200的信号可以是PID信号和冷却或加热模式信号。
因此，系统100被配置为通过控制空调单元200以改变被调节空间中的干球温度和/或相对湿度来达到并保持被调节空间中的期望表观温度。
在一个或多个实施例中，与仅测量空间的干球温度的传统恒温器相比，本发明的系统和方法被配置为在特定情况下操作时提供能量成本节省。例如，当系统100以加热模式操作时(例如，控制器108正在控制加热单元300以增加空间的干球温度)，并且当空间的期望表观温度高于或等于与期望表观温度(在图2A-2B中的表格中的粗线的右下方)相关联的干球温度时，当达到低于干球温度的期望表观温度时，系统100将停止加热空间。因此，当系统100在图2A-2B中粗线的右下方所示的温度和湿度情况下以加热模式操作时，与控制加热单元加热空间直到达到期望干球温度的传统恒温器相比，本发明的系统100提供能量成本节省。同样，当系统100在冷却模式下操作时(例如，控制器108正在控制空调单元200降低空间的干球温度)，并且在空间的期望表观温度小于与期望表观温度相关联的干球温度时，系统100将在达到高于空间的干球温度的期望表观温度时停止冷却空间，与控制空气调节以冷却空间直到达到期望干球温度的传统恒温器相比，节省了能源成本。
图4A-4C对基于干球温度的传统恒温器的加热模式和冷却模式之间的自动切换与根据本发明的一个或多个实施例的基于表观温度的加热模式和冷却模式之间的自动切换进行比较。
图4A描绘传统恒温器的自动切换功能，其中所述恒温器被配置为当干球温度下降到干球温度下阈值(例如，72.5°F)以下时启动加热器，并被配置为当干球温度超过干球温度上阈值(例如，74.5°F)时启动冷却单元。另外，图4A描绘干球温度上阈值和干球温度下阈值之间的死区(例如，从72.5°F的干球温度到74.5°F的干球温度的死区)，其中如果干球温度落在该范围内，则恒温器被配置为不启动加热单元或冷却单元。
图4B描绘根据本发明的一个或多个实施例的基于表观温度的自动切换功能，其中所述系统被配置为在表观温度下降到表观温度下阈值(例如，72.5°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度)时启动加热器，并被配置为在表观温度超过表观温度上阈值(例如，74.5°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度)时启动冷区单元。另外，图4B描绘在表观温度上阈值与表观温度下阈值之间的死区，在所述死区中，如果表观温度(由测量的干球温度和相对湿度确定)落入此范围内，则系统被配置成不启动加热单元或冷却单元。
图4C是描绘基于干球温度的传统恒温器的自动切换功能(如图4A所示)和根据本发明的一个或多个实施例的基于表观温度的自动切换功能(如图4B所示)的图表。图4C示出与基于传统恒温器的干球温度的自动切换相比，基于表观温度的自动切换的能量成本节省。例如，区域I指示其中传统恒温器会因为干球温度低于干球温度下阈值(例如，72.5°F)而启动加热单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换将不会启动冷却单元或加热单元，这是因为表观温度处于死区中(即，表观温度低于表观温度上阈值且高于表观温度下阈值)。另外，区域II指示其中传统恒温器会因为干球温度超过干球温度上阈值(例如，74.5°F)而启动冷却单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换则不会启动冷却单元或加热单元，这是因为表观温度处于死区中(即，表观温度低于表观温度上阈值并高于表观温度下阈值)。因此，与传统恒温器相比，基于表观温度的加热模式和冷却模式之间的自动切换由于不需要在这些情况下启动加热单元或冷却单元而节省能量。
图4C还描绘了与配置成仅基于干球温度在加热模式和冷却模式之间切换的传统恒温器相比，本发明的自动切换控制方法被配置为提供更大的用户舒适度。例如，图4C中的区域III指示其中由于干球温度下降到低于干球温度下阈值(例如，72.5°F)而使传统恒温器启动加热单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换由于作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度超过表观温度上阈值而启动冷却单元。区域IV指示其中传统恒温器由于干球温度超过干球温度上阈值(例如，72.5°F)而启动冷却单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换将因为作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度低于表观温度下阈值而启动加热单元。因此，与传统恒温器相比，基于表观温度的加热模式和冷却模式之间的自动切换通过在这些情况下不会启动错误的单元(例如，在应该启动冷却单元时不会启动加热单元，并且在应该启动加热单元以保持期望的用户舒适度时不会启动冷却单元)而提供更大的用户舒适度。
图5是对基于干球温度的传统恒温器的自动切换功能与根据本发明的一个或多个实施例的没有死区的基于表观温度的自动切换功能进行比较的图表。图5描绘单个干球温度阈值(例如，73.5°F)。传统恒温器被配置为在干球温度下降到干球阈值温度(例如，73.5°F)以下时启动加热器，并被配置为在干球温度超过干球阈值温度(例如，73.5°F)时启动冷却单元。图5还描绘单个表观温度阈值(例如，在73.5°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度)。本发明的基于表观温度的自动切换被配置为在表观温度下降到表观温度阈值以下(例如，在73.5°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度)时启动加热器，并被配置为当表观温度超过表观温度阈值(例如，干球温度为73.5°F和相对湿度为45％下的表观温度)时启动冷却单元。图5中的区域A指示其中由于干球温度低于干球温度阈值(例如，73.5°F)而使传统恒温器启动加热单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换将因为作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度超过表观温度阈值(例如，在73.5°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度)而启动冷却单元。区域B指示其中传统恒温器因为干球温度超过干球温度阈值(例如，73.5°F)而启动冷却单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换将因为作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度低于表观温度阈值(例如，在73.5°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度)而启动加热单元。因此，与传统恒温器相比，基于表观温度的加热模式和冷却模式之间的自动切换通过在这些情况下不启动错误的单元而提供更大的用户舒适度。另外，如图5所示，与提供死区时相比(例如，如图4A-4C所示)，不提供死区会在基于干球温度的自动切换和基于表观温度的自动切换之间产生更大的冲突区域。
图5中描绘的温度阈值仅出于说明的目的而被选择，并且绝不限制本发明的范围。相反，可以例如根据期望的用户舒适度和/或期望的经济性将温度阈值选择为具有任何合适的值。因此，本发明的系统和方法涵盖任何和所有的合适的温度阈值。
图6是对基于干球温度的传统恒温器的自动切换功能与根据本发明的一个或多个实施例的基于表观温度的自动切换功能进行比较的图表，其中提供宽死区以最大程度地节省能源成本。图6描绘66°F的干球温度下阈值和79°F的干球温度上阈值，其中传统恒温器被配置为在低于干球温度下阈值时启动加热单元，传统恒温器被配置为在高于干球温度上阈值时启动冷却单元(即，图6描绘了从66°F到79°F的死区)。图6还描绘了在66°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度下阈值和在79°F的干球温度和45％的相对湿度下的表观温度上阈值，其中根据本发明的一个实施例的系统和方法被配置为在低于所述表观温度下阈值时启动加热单元，根据本发明的一个实施例的系统和方法被配置为在高于所述表观温度上阈值时启动冷却单元(即，图6描绘了从66°F的表观温度和45％的相对湿度到79°F的表观温度和45％的相对湿度的死区)。图6中的区域R1指示其中传统恒温器由于干球温度低于干球温度下阈值(例如，66°F)而启动加热单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换不会因为表观温度处于死区中(即，表观温度低于表观温度上阈值并高于表观温度下阈值)而启动冷却单元或加热单元。另外，在图6中的区域R3指示其中传统恒温器由于干球温度超过干球温度上阈值(例如，79°F)而启动冷却单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换将不会因为表观温度处于死区中(即，表观温度低于表观温度上阈值并高于表观温度下阈值)而启动冷却单元或加热单元。因此，与传统恒温器相比，基于表观温度的加热模式和冷却模式之间的自动切换通过在这些情况下不需要启动加热单元或冷却单元而节省了能量，并且还获得更大的用户舒适度。
图6中的区域R2指示传统恒温器因为干球温度处于死区(例如，干球温度高于66°F的干球温度下阈值且低于79°F的干球温度上阈值)中而不会启动加热单元或冷却单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换由于作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度低于表观温度下阈值(例如，干球温度为66°F、相对湿度为45％下的表观温度)而启动加热单元。区域R4指示传统恒温器因为干球温度处于死区(例如，干球温度高于66°F的干球温度下阈值且低于79°F的干球温度上阈值)中而不会启动加热单元或冷却单元的情况，而根据本发明的基于表观温度的自动切换将由于作为干球温度和相对湿度的函数的表观温度超过表观温度上阈值(例如，干球温度为79°F且相对湿度为45％下的表观温度)而启动冷却单元。因此，与在这些情况下不会启动加热单元或冷却单元的传统恒温器相比，基于表观温度的加热模式和冷却模式之间的自动切换提供更大的用户舒适度。
在图4A-4C和图6中所示的死区的上温度阈值和下温度阈值仅出于说明的目的而被选择，并且绝不限制本发明的保护范围。替代地，上温度阈值和下温度阈值可以例如根据期望的用户舒适度和/或期望的经济性而被选择为具有任何合适的值。另外，本发明的系统和方法涵盖任何和所有的合适的死区值，包括单死区、双死区和多死区。
图7是示出根据本发明的一个实施例的控制受控空间的表观温度的方法400的任务的流程图，所述表观温度是受控空间的干球温度和相对湿度的函数。在所示的实施例中，方法400包括确定受控空间的干球温度的任务410。在一个实施例中，确定受控空间的干球温度的任务410包括通过温度传感器测量干球温度。在一个实施例中，任务410可以包括通过温度传感器连续地或以离散的间隔来测量干球温度。另外，在一个或多个实施例中，确定受控空间的干球温度的任务410包括通过温度传感器在预定的时间段(例如，从大约1分钟到大约15分钟或更长时间的范围内的时间段)内对干球温度的测量值求平均值。
在图示的实施例中，方法400还包括确定被调节空间的相对湿度的任务420。在一个实施例中，确定受控空间的相对湿度的任务420包括通过湿度传感器测量相对湿度。在一个实施例中，任务420可以包括通过湿度传感器连续地或以离散的间隔来测量相对湿度。另外，在一个或多个实施例中，确定受控空间的相对湿度的任务420包括在预定时间段(例如，从大约1分钟至大约15分钟或更长时间的范围内的时间段)内通过湿度传感器对相对湿度的测量值求平均值。在一个实施例中，可以在相同的预定时间段内执行对相对湿度的测量值和干球温度的测量值求平均值的任务410、420。
在图示的实施例中，方法400还包括任务430，任务430根据在任务410中确定的被调节空间的干球温度和在任务420中确定的被调节空间的相对湿度来确定被调节空间的实际表观温度。在一个实施例中，确定被调节空间的实际表观温度的任务430包括参考查找表(例如，图2A-2B中所示的查找表)，所述查找表列出与确定的干球温度和确定的相对湿度相对应的表观温度。在一个实施例中，确定被调节空间的实际表观温度的任务430包括由将表观温度定义为干球温度和相对湿度的函数的(多个)半经验代数式方程来计算表观温度(例如，由上面的方程1和2计算表观温度)。
在图示的实施例中，方法400还包括接收用户选择的被调节空间的期望表观温度的任务440。在一个或多个实施例中，可以通过任何适当的输入装置(例如，遥控器、便携式电子装置(例如，智能手机)上的应用程序、一个或多个物理控件(例如，一个或多个按钮、滑动件和/或旋钮)和/或触摸屏显示器上显示的图标)输入用户选择的期望表观温度。在一个或多个实施例中，用户选择的期望表观温度可以是被调节空间中的当前表观温度(例如，当用户希望在不指定特定的期望表观温度的情况下保持被调节空间中的当前表观温度时)。
在图示的实施例中，方法400还包括任务450，任务450计算在任务440中接收的用户选择的期望表观温度与在任务430中确定的空间的实际表观温度之间的差值。
在一个或多个实施例中，方法400还包括确定(例如，计算)目标干球温度和/或确定(例如，计算)目标相对湿度的任务460，所述目标干球温度对应于受控空间中的期望表观温度和当前相对湿度，所述目标相对湿度对应于受控空间中的期望表观温度和当前干球温度。在一个实施例中，任务460包括通过参考查找表来确定目标干球温度，所述查找表列出作为用户选择的期望表观温度和相对湿度的函数的干球温度(例如，图3A-3B中的查找表)。在一个实施例中，任务460包括由将干球温度定义为期望表观温度和相对湿度的函数的方程来计算目标干球温度(例如，由上述的方程3计算干球温度)。在一个实施例中，任务460包括通过参考查找表确定目标相对湿度，所述查找表列出作为期望表观温度和干球温度的函数的相对湿度。在一个实施例中，任务460包括由方程计算目标相对湿度，所述方程将相对湿度定义为期望表观温度和干球温度的函数。
在一个实施例中，方法400还包括任务470，任务470控制空调单元和/或加热单元以改变被调节空间中的干球温度和/或湿度，直到被调节空间中的表观温度等于或基本上等于任务440中接收到的用户选择的期望表观温度为止。控制空调单元的任务470可以包括控制继电器(例如，开关)，以使空调单元开始和停止、控制(例如，改变)空调单元中的压缩机的速度、和/或调节空调单元的控制阀。在一个实施例中，任务470包括控制空调单元和/或加热单元，以降低或升高被调节空间中的干球温度，直到由温度传感器测量的干球温度等于或基本等于在任务460中确定的目标干球温度为止。在一个实施例中，任务470包括控制空调单元以降低或升高被调节空间中的相对湿度，直到由湿度传感器测量的相对湿度等于或基本等于在任务460中确定的目标相对湿度为止。在一个或多个实施例中，任务470可以包括改变空调单元的致冷剂温度，以改变被调节空间中的相对湿度(例如，降低空调单元的致冷剂温度以减少空间中的相对湿度、或者提高空调单元的致冷剂温度以增加空间中的相对湿度)。降低空调的致冷剂温度的任务可以包括减少通过空调单元的蒸发器的气流、和/或降低膨胀阀容量(如果空调单元包括直接膨胀式蒸发器)、或者降低致冷剂介质温度(如果空调装置包括风扇盘管)。提高空调单元的致冷剂温度可以通过增加通过空调单元的蒸发器的气流、和/或增加膨胀阀容量(如果空调单元包括直接膨胀式蒸发器)、或者通过增加致冷剂介质温度(如果空调装置包括风扇盘管)来执行。在一个或多个实施例中，任务470可以包括控制空调单元和/或加热单元以改变被调节空间中的干球温度和相对湿度，以获得受控空间中期望的表观温度。
在一个或多个实施例中，确定表观温度的任务430、接收用户选择的期望表观温度的任务440、计算用户选择的期望表观温度与空间的实际表观温度之间的差值的任务450、确定(例如，计算)目标干球温度和/或目标相对湿度的任务460、以及控制空调单元和/或加热单元以改变被调节空间中的干球温度和/或湿度的任务470可以被重复(例如，连续地或以预定的间隔)执行，直到被调节空间中的表观温度等于或基本上等于用户选择的期望表观温度为止，从而即使影响受控空间中的相对湿度和/或干球温度的诸如外部温度、天气状况、房间占用情况和/或辐射热负荷的因素或变量发生变化，也能保持被调节空间中用户所选择的期望表观温度，。
图8是示出根据本发明的一个实施例的被配置为控制加热模式和冷却模式之间的切换的算法的任务的流程图。流程图的左侧描绘与在加热模式下操作相关联的任务，流程图的右侧描绘与在冷却模式下操作相关联的任务。如图8所示，所述算法包括任务501，任务501根据被调节空间的干球温度(例如，如由温度传感器测量)和被调节空间的相对湿度(例如，由湿度传感器测量)确定被调节空间的实际表观温度。在一个实施例中，确定被调节空间的实际表观温度的任务501包括参考查找表(例如，图2A-2B所示的查找表)，所述查找表列出与确定的干球温度和确定的相对湿度相对应的表观温度。在一个实施例中，确定被调节空间的实际表观温度的任务501包括由将表观温度定义为干球温度和相对湿度的函数的(多个)半经验代数式方程来计算表观温度(例如，由上述方程1和2计算表观温度)。
所述算法还包括任务502，任务502将在任务501中确定的被调节空间的实际表观温度与表观温度上极限或阈值(例如，设定的夏季表观温度极限)进行比较。表观温度上极限可以由用户输入，或者可以由根据用户选择的期望表观温度计算出的死区确定。如果在任务501中确定的实际表观温度不大于表观温度上极限(例如，实际表观温度小于表观温度上极限)，则所述算法包括任务503，任务503对在任务501中确定的实际表观温度与表观温度下极限或阈值(例如，设定的冬季表观温度极限)进行比较。如在任务503中所确定的，如果在任务501中确定的实际表观温度大于表观温度下阈值，则所述算法重复将实际表观温度与表观温度上阈值和表观温度下阈值进行比较的循环，这是因为实际表观温度在表观温度上阈值和表观温度下阈值之间的死区中。
如果在任务501中确定的实际表观温度不大于表观温度下极限(例如，实际表观温度小于表观温度下极限)，则所述算法包括任务504，任务504确定通过系统操作的最后模式是否为冷却模式(例如，上一个模式＝＝冷却“C”)。如果算法在任务504中确定最后模式是冷却模式，则算法包括任务505，任务505在从冷却模式改变为加热模式之前执行预定时间段(例如，10分钟)的延迟。另外，在图示的实施例中，所述算法包括任务506，任务506确定在任务501中所确定的实际表观温度是否大于表观温度上极限，如果实际表观温度大于表观温度上极限，则表明被调节空间正在由内部热源或外部天气加热，或者先前的温度下降是由于冷却模式下冲所导致，这表明系统应返回到冷却模式。因此，所述算法的任务506被配置为防止触发不必要的加热模式。
在执行时间延迟的任务505之后，所述算法包括任务507，任务507确定被调节空间的表观温度是否仍不大于表观温度下阈值(例如，小于表观温度下阈值)。如果被调节空间的表观温度仍不大于表观温度下阈值(例如，小于表观温度下阈值)，则所述算法包括启动加热单元的任务508。在启动加热器的任务508之后，所述算法将重复任务507以确定表观温度是否大于表观温度下阈值。如果在启动加热单元的任务508之后在任务507中确定表观温度大于表观温度下阈值，则所述算法包括停止加热单元的任务509。在一个或多个实施例中，所述算法包括被配置为将任何操作延迟设定时间段(例如，5分钟)的抗短周期计时器。
如果如任务502中确定的表观温度大于表观温度上阈值，则所述算法包括确定最后模式是否为加热模式的任务510(例如，最后模式＝＝加热“H”)。如果在任务510中算法确定最后模式是加热模式，则所述算法包括任务511，任务511在从加热模式改变为冷却模式之前执行预定时间段(例如，10分钟)的延迟。另外，在图示的实施例中，所述算法包括任务512，任务512确定在任务501中所确定的实际表观温度是否小于表观温度下极限，如果小于表观温度下极限，则表明被调节空间正在通过外部天气冷却，或者先前的温度升高是由于加热模式的过冲所导致，这表明系统应该返回加热模式。所述算法的该任务512被配置为防止触发不必要的冷却模式。
在执行时间延迟的任务511之后，所述算法包括确定被调节空间的表观温度是否仍大于表观温度上阈值的任务513。如果被调节空间的表观温度仍大于表观温度上阈值，则所述算法包括启动冷却单元的任务514。在启动冷却单元的任务514之后，所述算法将重复任务513以确定表观温度是否大于表观温度上阈值。在启动冷却单元的任务514之后，如果在任务513中确定表观温度不大于表观温度上阈值(例如，表观温度小于表观温度上阈值)，则所述算法包括停止冷却单元的任务515。在一个或多个实施例中，所述算法包括被配置为将任何操作延迟设定时间段(例如，5分钟)的抗短周期计时器。可以重复(例如，连续地或以规则的间隔)执行上述任务，以保持用户选择的期望表观温度或者将表观温度保持在用户选择的期望表观温度附近的死区内。
尽管已经图示和说明了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不背离由以下权利要求书及其等效形式所定义的本发明的精神和保护范围的情况下，可以对所述实施例进行特定修改和改变。本文中所使用的术语“基本上”、“大约”和类似术语被用作近似术语而不是程度术语，并且意在解释测量或计算值中固有的偏差，这些偏差将被本领域技术人员所认可。此外，可以以所述的顺序或以任何其它合适的顺序来执行上述任务。另外，上述方法不限于所述的任务。相反，对于每个实施例，可以不存在上述任务中的一个或多个和/或可以执行额外的任务。此外，如本文中所使用的，当部件被称为“连接”到另一部件时，该部件可以被直接连接到另一部件，或者在它们之间可以存在中间部件。

Claims (24)

1.一种气候控制系统，所述气候控制系统被配置为控制加热单元和冷却单元，所述气候控制系统包括：
温度传感器，所述温度传感器被配置为测量当前干球温度；
湿度传感器，所述湿度传感器被配置为测量当前相对湿度；
处理器；和
非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质可操作地连接到所述处理器，所述非暂时性计算机可读存储介质具有存储在其中的软件指令，当所述软件指令由所述处理器执行时，所述软件指令使所述处理器：
至少根据由所述温度传感器测量的所述当前干球温度和由所述湿度传感器测量的所述当前相对湿度确定当前表观温度；
接收用户选择的期望表观温度；
当所述当前表观温度低于表观温度下阈值时，根据所述用户选择的期望表观温度在加热模式下启动所述加热单元；以及
当所述当前表观温度高于表观温度上阈值时，根据所述用户选择的期望表观温度在冷却模式下启动所述冷却单元，
其中，所述软件指令在由所述处理器执行时使所述处理器在所述加热模式和所述冷却模式之间自动切换，
其中，所述气候控制系统还包括死区，在所述死区中，所述当前表观温度低于所述表观温度上阈值且高于所述表观温度下阈值，和
其中所述气候控制系统被配置为在所述当前表观温度处于表观温度下阈值和表观温度上阈值之间的死区中时，不启动冷却单元或加热单元。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述软件指令包括查找表，并且其中所述软件指令在由所述处理器执行时使所述处理器由所述查找表确定所述当前表观温度。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述软件指令包括半经验代数式方程，所述半经验代数式方程定义所述当前表观温度，并且其中所述软件指令在由所述处理器执行时使所述处理器由所述半经验代数式方程计算所述当前表观温度。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述半经验代数式方程为
AT＝Ta+0.33*ρ-0.70*ws-4.00，其中
Figure FDA0003394799320000021
其中，AT是单位为℃的表观温度；Ta是单位为℃的干球温度；ρ是水蒸气压力(hPa)；ws是风速；以及rh是相对湿度(％)。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述软件指令在由所述处理器执行时还使所述处理器计算与所述用户选择的期望表观温度和所述当前相对湿度相对应的目标干球温度。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述软件指令包括多项式方程，并且其中所述软件指令在由所述处理器执行时使所述处理器由所述多项式方程计算所述目标干球温度。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述多项式方程为-0.002227*AT2+1.06*AT+3.4902*RH2-3.6014*RH-0.33346*AT*RH+4.0937，其中AT是所述用户选择的期望表观温度，RH是所述当前相对湿度。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述软件指令在由所述处理器执行时还使所述处理器计算与所述用户选择的期望表观温度和所述当前干球温度相对应的目标相对湿度。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括：
输入单元，所述输入单元被配置为输入所述用户选择的期望表观温度。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述输入单元被配置为当所述系统在所述加热模式下操作时，使所述处理器计算所述当前表观温度，并使所述处理器将所述表观温度下阈值设定为等于所述当前表观温度，而当所述系统在所述冷却模式下操作时，将所述表观温度上阈值设定为等于所述当前表观温度。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括：
显示器，所述显示器被配置为显示所述当前干球温度、所述当前相对湿度、所述当前表观温度和所述用户选择的期望表观温度中的至少一个。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，非暂时性计算机可读存储介质被配置为存储与第一用户相关联的第一用户选择的期望表观温度，并且存储与第二用户相关联的第二用户选择的期望表观温度。
13.一种控制被调节空间的气候的方法，所述方法包括以下步骤：
确定所述被调节空间的当前干球温度；
确定所述被调节空间的当前相对湿度；
至少根据所述被调节空间的所述当前相对湿度和所述当前干球温度计算或确定所述被调节空间的当前表观温度；
当所述当前表观温度低于表观温度下阈值时，根据用户选择的期望表观温度在加热模式下启动加热单元；
当所述当前表观温度高于表观温度上阈值时，根据所述用户选择的期望表观温度在冷却模式下启动冷却单元；和
在所述加热模式和所述冷却模式之间自动切换，
其中，所述方法还包括设置死区，在所述死区中，所述当前表观温度低于所述表观温度上阈值且高于所述表观温度下阈值，使得当所述当前表观温度处于死区中时，基于所述当前表观温度的自动切换不会启动冷却单元或者加热单元。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述确定所述当前干球温度的步骤包括通过温度传感器测量所述当前干球温度，并且其中所述确定所述当前相对湿度的步骤包括通过湿度传感器测量所述当前相对湿度。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括：
接收所述被调节空间的所述用户选择的期望表观温度。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
确定所述用户选择的期望表观温度与所述被调节空间的所述当前表观温度之间的差值。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
确定与所述用户选择的期望表观温度和所述被调节空间中的所述当前相对湿度相对应的目标干球温度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述确定所述目标干球温度的步骤包括由多项式方程计算所述目标干球温度，并且其中所述多项式方程为-0.002227*AT2+1.06*AT+3.4902*RH2-3.6014*RH-0.33346*AT*RH+4.0937，其中AT是所述用户选择的期望表观温度，RH是所述当前相对湿度。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括：
确定与所述用户选择的期望表观温度和所述被调节空间中的所述当前干球温度相对应的目标相对湿度。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述计算或确定所述当前表观温度的步骤包括由查找表确定所述当前表观温度。
21.根据权利要求13所述的方法，其中，所述计算或确定所述表观温度的步骤包括通过半经验代数式方程计算所述当前表观温度。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述半经验式代数方程为
AT＝Ta+0.33*ρ-0.70*ws-4.00,其中
Figure FDA0003394799320000041
其中AT是单位为℃的表观温度；Ta是单位为℃的干球温度；ρ是水蒸气压力(hPa)；ws是风速；rh是相对湿度(％)。
23.根据权利要求13所述的方法，其中，所述计算或确定所述当前表观温度的步骤基于从辐射热负荷、外部温度、季节、活动水平、衣物、辐射和风速所构成的组中选择的一个或多个附加因素。
24.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质中存储有软件指令，当由处理器执行所述软件指令时，所述软件指令使所述处理器：
确定当前干球温度；
确定当前相对湿度；
根据所述当前干球温度和所述当前相对湿度确定当前表观温度；
接收用户选择的期望表观温度；
当所述当前表观温度低于表观温度下阈值时，根据所述用户选择的期望表观温度在加热模式下启动加热单元；
当所述当前表观温度高于表观温度上阈值时，根据所述用户选择的期望表观温度在冷却模式下启动冷却单元；以及
在所述加热模式和所述冷却模式之间自动切换，
在当前表观温度处于低于所述表观温度上阈值且高于所述表观温度下阈值的死区中时，基于所述当前表观温度的自动切换不会启动冷却单元或加热单元。
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