CN115667804A - 用于监测hvac系统的能量流的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于操作HVAC系统的方法(600)，该方法包括：从一个或多个数据源获得(602)多个直接测量的参数；基于所述多个直接测量的参数中的一个或多个来确定(604)一个或多个间接测量的参数；以及基于所述多个直接测量的参数和一个或多个间接测量的参数来监测(606)HVAC系统的能量流，其中，能量流对应于在传热介质和空气之间的热传递。本发明还涉及一种用于操作HVAC系统的装置，该设备包括基于多个直接测量的参数和一个或多个间接测量的参数监测能量流的器件。

Description

用于监测HVAC系统的能量流的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于监测加热、通风和空调(HVAC)系统的能量流的方法和系统，其中，热交换器连接到具有供应线路和返回线路的主流动路径，其中，传热介质以入口温度通过供应线路进入热交换器并经由返回线路以出口温度离开热交换器，并且其中，热交换器将热流传递给流过空气流动路径的空气，该空气以供应空气温度和供应空气湿度进入热交换器，并且该空气以经调节的空气温度和经调节的空气湿度离开热交换器。具体地，本发明涉及一种用于监测HVAC系统的能量流的方法和系统。
背景技术
在加热、通风和空调(HVAC)系统中，热和/或冷通常被生成并供应到建筑物或其至少某些房间中。在HVAC系统中，流体的流率必须被监测并适应当前的要求。这些要求取决于确定对于建筑物内的加热、通风和空调的需求的参数(诸如外部温度、湿度、太阳辐射)，以及建筑物内可能消耗新鲜空气和散发能量的人、机器和设备的数量。为了达到预定的房间温度而需要由热交换器散发或吸收的热流通常以如此的方式被控制，使得在主流动路径中流动的传热介质(在大多数情况下是水)的流率相应地改变。重新设置HVAC系统的合适的操作参数(诸如冷冻水温度和供应空气温度)可导致HVAC系统的节能和高效操作。
随着建筑物的节能性能的提高，建筑物中需要更少的能量。因此，通过空气流动的能量分配成为建筑物能量的较大一部分。因此，越来越需要在HVAC系统的能量优化中结合水和空气侧。也越来越需要监测和优化能量流(空气、水、湿度和空气质量)的系统。在诸如超市的多用户建筑物中，也需要允许包括空气分配在内的能源成本的公平配给的系统。
目前，在这样的系统中需要多个传感器，特别是流量传感器，以便监测HVAC系统的合适的操作参数并根据当前要求修改操作参数。然而，传感器的这种布置(即在空气管道内的布置)构成损害流动特性的障碍。此外，流动阻力增加，并且因此对于使流体移动的泵或风扇(或称为风机，即fan)的能量需求上升。此外，传感器以及承载它们的杆易于结垢。像灰尘或污垢一样的残留物可能积聚在杆和传感器上，这再次损害了流动特性。因此，传感器的测量精度可能降低。为此，安装、操作和维护这种传感器布置产生对整个HVAC安装具有负面经济影响的成本。
因此，需要一种方法和系统，其提供HVAC系统的合适操作参数的高效监测而不损害流动特性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于以减少数量的传感器监测HVAC系统的能量流的方法和系统。此外，一些实施例的目标还在于基于一个或多个能量流需求来控制HVAC系统的致动器，以优化HVAC系统中的能量流。
根据本发明，这些目的通过独立权利要求的特征来实现。此外，另外的有利实施例从从属权利要求和说明书中得出。
根据本发明的用于操作HVAC系统的方法，其中，热交换器连接到具有供应线路和返回线路的主流动路径，其中，传热介质以入口温度通过供应线路进入热交换器并以出口温度经由返回线路离开热交换器，并且其中，热交换器将热流传递给流过空气流动路径的空气，该空气以供应空气温度和供应空气湿度进入热交换器并以经调节的空气温度和经调节的空气湿度离开热交换器，该方法包括：从一个或多个数据源获得多个直接测量的参数；基于所述多个直接测量的参数中的一个或多个，确定一个或多个间接测量的参数；以及基于所述多个直接测量的参数和所述一个或多个间接测量的参数来监测HVAC系统的能量流，其中，能量流对应于在传热介质和空气之间的热传递。
在本发明的上下文中，主流动路径被指定为水侧，尽管除水以外的其它流体可用作主流动路径中的传热介质。同样，空气流动路径被指定为空气侧，其中热交换器下游的区段被称为经调节空气侧。此外，在本发明的上下文中，对应于在传热介质和空气之间的热传递的能量流包含空气流动路径中的空气的加热和/或冷却。在本发明的上下文中，空气流动路径优选地包括空气管道。在其它实施例中，它还可包括布置在第一和第二空气管道之间的封闭房间。
在优选实施例中，一个或多个数据源包括设置在HVAC系统中的空气流动路径处和主流动路径处的传感器，并且其中，传感器包括温度传感器、压差(或称为差压，differential pressure)传感器和/或湿度传感器。在一些实施例中，所述多个直接测量的参数包括在空气侧的空气的温度、在空气侧的空气的湿度、在水侧的进水的温度、在水侧的出水的温度和经调节的空气的湿度。此外，在一些实施例中，一个或多个间接测量的参数对应于流过空气流动路径的空气的一个或多个空气流率或经调节的空气的温度。
在另一个优选实施例中，间接测量的参数中的一个或多个参数中的一个表示流过空气流动路径的空气的空气流率。通过间接确定或者说测量空气流率，可避免空气路径内的空气流量传感器。空气流动路径中的传感器在空气流动路径中构成障碍物，损害流动特性。此外，流动阻力增加，并且因此对于使空气移动的风扇的能量需求上升。此外，传感器以及承载它们的杆易于结垢。像灰尘或污垢一样的残留物可能积聚在杆和传感器上，这再次损害流动特性。因此，传感器的测量精度可能随时间推移降低。为此，安装、操作和维护这种传感器布置产生对整个HVAC安装具有负面经济影响的成本。
在另一个优选实施例中，监测HVAC系统的能量流包括借助于供应空气温度、经调节的空气温度和流过空气流动路径的空气的空气流率来估计在传热介质和空气之间的热传递。为此，可实现基于直接测量的参数和间接测量的参数而估计从冷却盘管传递到空气流的能量或者说热。即，在不知道传热介质的入口温度和出口温度之间的温差，并且特别是不知道传热介质的流率的情况下，可估计传递的热。换句话说，利用减少数量的传感器来估计和监测从冷却盘管传递到空气流的能量。此外，因为主流动路径中的传感器的数量减少，所以传感器对主流动路径的流体线路和/或主流动路径的流体线路中的流体的流动特性的影响减小。因此，根据本发明的方法产生与现有方法相比决定性的优点：可省略用于测量HVAC系统的操作参数的传感器中的至少一个。因此，本发明使得能够减少传感器的数量，在管道或任何流体线路内维持期望的流动特性，并有助于最小化HVAC安装的总成本。
如果估计热传递认为热源和/或散热件位于空气流路径中且不是HVAC系统的一部分，则可能是有利的。例如，包括诸如计算机的电气设备的封闭房间可能布置在第一空气管道和第二空气管道之间，使得第一空气管道、房间和第二空气管道将形成空气流动路径的一部分。该电气设备典型地由于电损失而产生热，并加热流过空气流动路径的空气，并且因此充当热源。为了确定HVAC系统的效率，认为这样的热源或散热件不属于HVAC系统可能是有利的，因为这可提高精度。可能特别有利的是，当估计的热传递被用于对能量消耗计价或者说计费时考虑它们。
在另一个优选实施例中，所述多个直接测量的参数包括迫使空气通过空气路径的风扇上的压差，并且其中基于风扇上的压差估计空气流率。通过使用风扇上的压差来估计空气流率，可避免在空气流动路径中布置流量传感器。另外不需要布置限流孔来引起可测量的压差，因为风扇自身生成压差。压差可经由压差传感器或两个单个压力传感器来测量。压力值之一也可从另一个来源获得，例如从因特网获得。
此外，优选的是，基于迫使空气通过空气流动路径的风扇的能量消耗来估计空气流率。对由风扇消耗的能量消耗或者说电功率的确定是非常鲁棒的。它可例如通过测量马达电流来确定。
进一步优选的是，基于迫使空气通过空气流动路径的风扇的速度来估计空气流量。风扇的速度可通过由技术人员已知的不同方法来确定。风扇的速度或频率可例如借助于频率或速度传感器、通过使用诸如速度参考信号的控制信号或者通过评估施加到风扇的马达的电流和/或电压来确定。
进一步优选的是，基于流率恒定的假设来估计空气流动路径中的空气的流率。即，如果流率的波动较低，例如小于20%、10%、5%、2%或1%，那么流率可被认为是恒定的。然而，需要确定空气的流率的初始值。该初始值可例如通过在调试期间利用辅助流率传感器测量空气流率、通过使用在启动期间使用风扇的能量消耗或者说风扇的速度、或者甚至在HVAC系统的调试之前借助于计算或数值模拟来获得。空气流率的估计还可考虑空气流动路径中的风扇的速度/频率的变化和/或风门的位置的变化。
在特别优选的实施例中，创造性的方法包括基于经调节的空气湿度和供应空气湿度来估计HVAC系统中的能量流。通过还考虑空气的湿度，可更精确地估计能量流。
在一些优选实施例中，通过确定在从冷却盘管传递到空气流的能量、在空气侧的空气的焓、经调节的空气的焓和空气流量之间的关系来估计从冷却盘管传递到空气流的能量。特别优选的是，焓作为温度和湿度的函数而导出。即，优选的是，基于经调节的空气湿度、供应空气湿度来估计HVAC系统中的能量流。这种估计利用处于特定布置的传感器，这有助于最小化成本和对流体线路的影响。通过考虑焓的变化，加湿器对能量流的贡献可得以考虑。
在另一个优选实施例中，一个或多个间接测量的参数中的一个对应于传热介质的流率。特别有利的是，基于主流动路径中的泵的能量消耗来估计传热介质的流率。进一步优选的是基于泵的速度或者说频率来估计流率。泵的能量消耗和泵的速度或频率可以与风扇的能量消耗或者说速度或频率类似的方式确定。在主流动路径中消除流量传感器可使成本最小化，并且不会负面地影响在主流动路径中的传热介质的流动。
特别优选的是，基于流率恒定的假设来估计传热介质的流率。即，如果传热介质的流率波动较低，例如小于20%、10%、5%、2%或1%，则流率可被认为是恒定的。然而，需要确定传热介质的流率的初始值。初始值可例如通过在调试期间利用辅助流率传感器测量传热介质的流率、通过在HVAC系统的启动期间使用泵的能量消耗或者说泵的速度或甚至在调试之前还借助于计算或数值模拟来获得。流率的估计还可考虑主流动路径中泵的速度/频率的变化和/或控制阀的位置的变化。
进一步优选的是，监测能量流包括借助于传热介质的入口温度、出口温度和流率来估计能量流。这些参数典型地可在主路径中更准确地确定，因为传热介质具有较低的流率并且在流动路径的区段上分布更均匀，因为传热介质(特别是水)典型地具有比空气显著更高的热容量和更高的导热率。
在另一个优选实施例中，确定一个或多个间接测量的参数包括基于供应空气温度，空气流率，传热介质的入口温度、出口温度和流率来估计经调节的空气温度。
此外，在优选实施例中，确定一个或多个间接测量的参数包括基于在主流动路径处的泵的能量消耗、入口温度和出口温度来估计经调节的空气的温度。
此外，一些实施例的目的是基于HVAC系统的监测的操作参数(例如，HVAC系统的能量流)来估计HVAC系统的操作成本。通过估计由每个租户或者说由接收经调节的空气的房间或区消耗的能量的量，操作成本可例如被用于对从集中空调系统获得经调节的空气的租户的能量成本进行计费。由房间的租户消耗的能量可例如通过知道供应空气温度、经调节的空气温度或者说房间温度和流入房间中的空气的流率来确定。
特别优选的是，考虑空气流动路径中的风扇和/或主流动路径中的泵的能量消耗来计算HVAC系统的操作成本。进一步优选的是，将空气流动路径中的风扇和/或主流动路径中的泵的能量消耗与所监测的能量流进行比较，以便确定HVAC系统的效率。
还考虑风扇和/或泵的能量消耗不仅允许更准确地估计操作成本并因此实现更公平的计费，它还允许更准确地确定HVAC系统的效率。
在本发明的另一个实施例中，所述多个直接测量的参数中的一个参数表示供应空气温度，其中供应空气温度从布置在空气流动路径外部的传感器获得，其中该传感器测量外部空气温度。
附加地或备选地，一些实施例基于通过生成用于HVAC系统的致动器的控制信号来优化HVAC系统中的能量流的目标。控制信号基于一个或多个能量流需求来生成，所述能量流需求包括期望的经调节的空气温度、期望的经调节的空气湿度、期望的供应空气温度、期望的供应空气湿度和居住者的热舒适性。根据一些实施例，一个或多个能量流需求从输入设备或天气站中的一个或多个获得。
除了用于操作HVAC系统的方法之外，本发明还涉及一种用于操作HVAC系统的装置，其中，热交换器连接到用于传热介质的主流动路径，并且其中，热交换器构造成在传热介质和流过空气流动路径的空气之间传递热，该装置包括：用于从一个或多个数据源获得多个直接测量的参数的器件；用于基于所述多个直接测量的参数确定一个或多个间接测量的参数的器件；以及用于基于所述多个直接测量的参数和一个或多个间接测量的参数来监测HVAC系统的能量流的器件，其中，能量流对应于在传热介质和空气之间的热传递。
前述发明内容仅是说明性的，而非旨在以任何方式进行限制。除了上面描述的说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，另外的方面、实施例和特征将变得显而易见。
附图说明
以举例的方式，将参照附图更详细地解释本发明，其中：
图1A示出了图示根据本发明的系统中的热交换的示意图。
图1B示出了根据本发明的实施例的监测系统的框图。
图2示出了示意性框图，该框图图示了根据本发明的实施例的用于使用间接测量的参数估计从冷却盘管传递到空气流的能量的步骤的示例性顺序。
图3示出了示意性框图，该框图图示了根据本发明的实施例的用于估计能量消耗的效率的步骤的示例性顺序。
图4示出了示意图，该示意图图示根据本发明的实施例的热交换器单元与用于确定对应于经调节的空气的温度的间接测量的参数的传感器的布置。
图5示出了示意图，该示意图图示根据本发明的实施例的基于一个或多个能量流需求来控制HVAC系统的致动器以优化HVAC系统中的能量流。
图6示出了根据本发明的实施例的用于操作HVAC系统的方法的框图。
具体实施方式
图1A示出了图示根据本发明的系统100中的热交换的示意图。系统100包括空气流体线路102或者说用于引导空气的空气流动路径130、水流体线路124或者说用于引导水的主流动路径和热交换器106。系统100形成加热、通风和空调(HVAC)系统的一部分。热交换器106连接到具有供应线路126和返回线路128的主流动路径。空气流体线路102和水流体线路124连接到热交换器106，其中热能在空气和水之间交换。空气流体线路102设置有入口区段132。外部空气通过空气流体线路102的入口区段132被抽吸到空气流体线路102中。外部空气也被称为新鲜空气。在一些实施例中，返回空气的一部分在入口区段132处与新鲜空气混合，并且随后由空气流体线路102引导。
空气流体线路102包含风扇122，该风扇122通过向空气流添加足够的能量来开始运动并克服流动阻力而使一定量的空气130移动。风扇优选地布置在热交换器上游的空气流动路径中。风扇122的能量消耗取决于每单位时间移动的空气的体积、风扇122的效率及其驱动器(未示出)。横跨风扇的压差也是每次移动的空气的体积的函数，并且特定于风扇的设计或者说它在流体线路中的安装。在本发明的上下文中，术语风扇还应包含鼓风扇。水流体线路124包含用来使水在水流体线路124和热交换器106中循环的泵。在一些实施例中，水流体线路124使任何合适的冷却剂(例如，水-乙二醇混合物或乙二醇)而不是水循环。冷却剂可被称为传热介质。随后，热能在冷却剂和空气之间交换。
风扇122和泵可由马达驱动，特别是由无刷EC马达或驱动器驱动。泵和风扇122可包括用于驱动泵或风扇122所需的任何数量和形式的驱动器。驱动器可包括用于驱动泵或风扇122的马达、齿轮和传动设备。在一些实施例中，系统100可包括多个泵和多个风扇。泵或风扇122和/或驱动器可设置有用于测量泵和/或风扇122的一个或多个操作参数(诸如频率、电流、电压、电功率、压力、位置等)的仪表。在一些实施例中，根据前述一个或多个操作参数，可确定风扇122和/或泵的能量消耗。
特别是在热交换器106中载送水的水流体线路124被称为冷却盘管。为了改变流过冷却盘管的水的量，设置有控制阀110。水以入口温度通过供应线路126进入热交换器106，并以出口温度经由返回线路128离开热交换器。流过冷却盘管的水比经过热交换器106的冷却盘管的空气冷。热能从较高温度的物质流到较低温度的物质。由于流过冷却盘管的水比经过冷却盘管的空气冷，所以冷却盘管中的水吸收来自经过冷却盘管的空气的热，从而产生具有经调节的空气温度和经调节的空气湿度的经调节的空气112。此外，经调节的空气112通过管道的布置供应到一个或多个房间。相反，在一些实施例中，可通过热传递产生热空气，在热传递中热被添加到空气。
系统100还包括设置在空气侧和水侧处的多个传感器。在本发明的上下文中，主流动路径被指定为水侧，尽管除水以外的其它流体可用作主流动路径中的传热介质。同样，空气流动路径被指定为空气侧。根据一些实施例，多个传感器可包括温度传感器、压力传感器(特别是压差传感器)和湿度传感器。空气侧在热交换器106的上游设置有温度传感器114和湿度传感器116。同样，空气侧在热交换器106的下游设置有温度传感器118和湿度传感器120。附加地或备选地，压力传感器可在空气侧处设置在风扇122的上游和下游，以便测量横跨风扇的压差。测量风扇的仅下游或上游的压力也可能足够。温度传感器114和湿度传感器116可至少部分地放置在空气流体线路102内或连接到空气流体线路102，使得可分别测量在空气侧处的空气的温度和湿度。同样，温度传感器118和湿度传感器120可至少部分地放置在空气流体线路102内或连接到空气流体线路102，使得可测量经调节的空气112的温度和湿度。来自多个传感器114、116、118和120的测量值被称为直接测量的参数。根据一些实施例，多个传感器可位于热交换器106的与能量相关的包封边界上或至少位于包封边界附近，使得在空气侧处的空气的温度和湿度以及经调节的空气112的温度和湿度可以相当高的精度测量。包封边界可包括任何种类的壁、隔离物等。包封边界将热交换器106作为热力系统与围绕其的环境分开。
系统100还包括用于在多个传感器114、116、118和120之间传输数据和/或信息的数据传输线路134以及监测系统136。图1B示出了根据本发明的实施例的监测系统136的框图。监测系统136可包括处理器138、存储器140和通信接口142。处理器138、存储器140和通信接口142可通信地联接到彼此。处理器138可为单核处理器、多核处理器、图形处理单元(GPU)、计算集群或任何数量的其它配置。
数据传输线路134可包括允许在图1A和图4中所示的所有传感器、驱动器或马达、仪表和监测系统136及其处理器138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。监测系统136可包括接口和转换器，用于在执行指令时调节通过传输线路接收的数据。指令可存储在存储器140中。此外，存储器140可配置成存储信息、数据、内容、应用程序、指令等，以用于使系统136能够根据本发明的示例实施例执行各种功能。存储器140可为任何种类的易失性和非易失性存储器件，其可内置到监测系统136中，可由计算机通过公共或专用网络访问，并且/或者可为诸如便携式闪存存储、光数据载体、磁数据载体等的便携式存储介质。指令可对应于可不同地构造的计算机程序代码，并且可改变至少一些步骤的顺序，而不脱离本发明的范围。例如，以下描述的功能和操作中的至少一些可由监测系统136实现和执行。通信接口142可包括输入接口和输出接口，用于支持送至和来自图1A和图4中所示或参考其描述的所有传感器以及HVAC系统的通信。通信接口142可为诸如以硬件或硬件和软件的组合体现的设备或电路的任何器件。
图2示出了示意性框图，该框图图示了根据本发明的实施例的用于使用间接测量的参数估计从冷却盘管传递到空气流的能量的步骤200-206的示例性顺序。在第一步骤200中，分别从温度传感器114和湿度传感器116获得空气侧温度和湿度。在一些实施例中，根据天气数据确定空气侧温度和湿度。天气数据经由因特网从诸如国家天气服务、天气站等的气象机构获得。此外，天气数据与包括时间、日期、季节或它们的组合中的一个或多个的时间戳相关联。根据天气数据确定的空气侧温度和湿度也被称为直接测量的参数。在步骤204中，经调节的空气112的温度和湿度从温度传感器118和湿度传感器120获得，温度传感器118和湿度传感器120分别布置在热交换器106下游的空气管道处或者说空气流体线路处。
在步骤204中，确定间接测量的参数。根据一些实施例，间接测量的参数对应于在空气侧104处的空气流量ΦL。在一些实施例中，基于风扇122的能量消耗(例如通过测量马达电流)来估计在空气侧104处的空气流量ΦL。在一些其它实施例中，基于风扇122的速度或者说频率来估计在空气侧104处的空气流量ΦL。在又一些其它实施例中，通过测量横跨风扇122的压差来估计空气流量ΦL。对于特定风扇，例如借助于使用在现场的流量传感器的校准结果，通过使用在现场安装之前已经确定的测量和/或模拟结果，可确定在空气流量(流率)和压差之间或者说在空气流量(流率)和风扇速度之间的关系。通常风扇的制造商也分别提供这样的结果。将流率与风扇的速度、风扇的能量消耗和/或空气压差相联系的相应查找表或多项式可存储在监测系统136的存储器140中。由于空气流量ΦL是在没有任何空气流量传感器/仪表的情况下估算的，它因此被称为间接测量的参数。
此外，基于间接测量的参数(空气流量ΦL)、空气侧温度和湿度以及经调节的空气的温度和湿度，可估计从冷却盘管传递到热交换器106中的空气流的能量。
在步骤204中，估计从冷却盘管传递到热交换器106中的空气流的能量。在本发明的上下文中，从冷却盘管传递到空气流的能量被称为HVAC系统中的能量流。根据一个实施例，建立在从冷却盘管传递到空气流的能量、热交换器106上游的空气的温度、经调节的空气112的温度和空气流量ΦL之间的关系，该关系由下式给出
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中E是从冷却盘管传递到空气流的能量，T2是经调节的空气的温度，并且T1是热交换器106上游的空气的温度。因此，从(1)估计从冷却盘管传递到空气流的能量。
在另一个实施例中，通过确定在从冷却盘管传递到空气流的能量、热交换器106上游的空气的焓、经调节的空气112的焓和空气流量ΦL之间的关系来估计从冷却盘管传递到空气流的能量。该关系由下式给出
Figure 228573DEST_PATH_IMAGE002
其中E是从冷却盘管传递到空气流的能量，H2是经调节的空气的焓，并且H1是热交换器106上游的空气的焓。在实施例中，焓作为温度和湿度的函数导出。因此，经调节的空气H2的焓是经调节的空气112的温度和湿度的函数。同样，热交换器H1上游的空气的焓是热交换器106上游的空气的温度和湿度的函数。
为此，可实现基于直接测量的参数(T2, T1)和间接测量的参数(
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
)来估计从冷却盘管传递到空气流的能量。换句话说，利用减少数量的传感器来估计从冷却盘管传递到空气流的能量，从而使HVAC安装的总成本最小化。此外，由于流体线路(例如，空气流动路径和主流动路径)中的传感器的数量可减少，这又减少了传感器对流体线路和/或流体线路中的流体的流动特性的影响。附加地或备选地，基于从冷却盘管传递到空气的能量和空气流，可确定提供给房间(例如，购物大厅中的商店)的能量，并将其用于对房间的成本计费。另外，在一些实施例中，所估计的被转移的能量被用于估计能量消耗的效率。还应提到的是，通过考虑位于空气流动路径中且不是HVAC系统的一部分的热源和/或散热件，可改进在传热介质和空气之间的热传递的估计。即，诸如计算机、不是HVAC系统的一部分的任何工作装备的热源可布置在空气流动路径中。即，包括热交换器的房间也可为空气流动路径的一部分。热交换器可例如为散热器、地板加热器、变冷天花板等。这样的房间还可包括热源或散热件，其向空气流添加热或从空气流移除热。由于它们不是HVAC系统的一部分，如果不考虑它们对能量流的贡献，这可能是有利的。即，在加热系统的情况下，消费者不应当为由消费者的设备(例如个人计算机)增加的能量的部分而被收费。然而，在消费者的设备向必须变冷的空气流添加热的情况下，消费者为该消费者生成的热而被收费可能是公平的，因为HVAC系统需要额外地从空气流中提取该热。
图3示出了示意性框图，该框图图示了根据本发明的实施例的用于估计能量消耗的效率的步骤300-306的示例性顺序。在步骤300，在一些实施例中，在水流量至少在特定时间间隔内恒定的假设下，通过使用在水侧124上的两个温度传感器来估计由冷却盘管从水流传递到空气流的能量。在水侧124上的两个温度传感器中的一个温度传感器位于热交换器106上游的水流体线路处，并且另一个温度传感器位于热交换器106下游的水流体线路处。传递的能量由在水侧上的水和在空气侧上的空气之间的热流量给出。在一些其它实施例中，在空气流率至少在特定时间间隔内恒定的假设下，通过使用在空气侧上的两个温度传感器来估计由冷却盘管传递到空气流的能量。在空气侧上的两个温度传感器中的一个温度传感器位于热交换器106上游的空气流体线路处，并且另一个温度传感器位于热交换器106下游的空气流体线路处。根据基本物理原理(参见例如文献US 4,440,507)，热流量dQ/dt可使用以下方程确定：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
在步骤302中，将风扇的能量消耗与从冷却盘管传递到空气流的能量进行比较，使用风扇的相应的能量消耗来估计HVAC系统的效率：
Figure 332664DEST_PATH_IMAGE006
,
其中E为能量流，并且E风扇为风扇的能量消耗。
在另一个实施例中，将泵的能量消耗与从冷却盘管传递到空气流的能量进行比较，使用泵的相应的能量消耗来估计HVAC系统的能量效率：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，其中E为能量流，并且E泵为泵的能量消耗。
基于步骤302中的上述比较，在步骤304中，可估计能量消耗的效率。此外，能量消耗的估计的效率可被用来优化HVAC系统的能量流。当然，风扇的能量消耗和泵的能量消耗两者也可被同时用来估计HVAC系统的能量效率和/或优化HVAC系统的能量流。
图4示出了图示根据本发明的实施例的热交换器单元406与用于确定对应于经调节的空气的温度的间接测量的参数的传感器400、402的布置的示意图。温度传感器400、402设置在水侧408处。温度传感器400放置在主流动路径的供应线路426处，以测量进入热交换器406的水的温度，即入口温度
Figure 50084DEST_PATH_IMAGE008
。类似地，温度传感器402放置在主流动路径的返回线路428处，以测量离开热交换器406的水的温度，即出口温度
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。根据一些实施例，温度传感器400和温度传感器402可至少部分如此地放置在水流体线路408内或连接到水流体线路408，使得可分别测量进入和离开热交换器406的水的温度。
设置在水侧408处的泵410使水循环，从而在水流体线路中产生水流量ΦW。根据一些实施例，水流量ΦW可基于泵的能量消耗来确定。在一些实施例中，水流量ΦW可假定为恒定的。温度
Figure 445294DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure DEST_PATH_IMAGE011
分别从温度传感器400和402获得。此外，基于T1、
Figure 446617DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure DEST_PATH_IMAGE013
和水流量ΦW(假定为恒定的)，可估计经调节的空气的温度T2。由于经调节的空气的温度T2是在经调节的空气412处不进行任何直接传感器测量的情况下估计的，所以经调节的空气的估计温度T2对应于间接测量的参数。
图5示出了图示根据本发明的实施例的基于能量流需求控制HVAC系统的致动器以优化HVAC系统中的能量流的示意图。HVAC系统包括空气处理单元500，其接收来自空调房间的返回空气512，调节空气以便提供分配到空调房间508的供应空气504。在一些实施例中，返回512空气的一部分与新鲜空气混合。
空调房间508中的供应空气504分配由供应空气控制阀506控制。空气处理单元500与输入设备(未示出)和操作控制器502相关联，操作控制器502根据能量流需求控制HVAC系统的致动器。
在一些实施例中，从输入设备获得能量流需求。空调房间508的居住者510可将期望的温度和湿度输入到输入设备。期望的温度和湿度可对应于能量流需求。操作控制器502生成对应于输入(即期望的温度和湿度)的控制信号，并将其提交给致动器。随后，对供应空气速度、温度和湿度进行优化，使得达到期望的温度和湿度。因此，实现居住者510的热舒适性。
此外，能量需求受诸如季节、一天中的时间等天气条件影响。因此，在一些实施例中，从天气站的天气数据获得能量流需求。天气数据可提供外部环境温度和湿度、外部空气速度等的信息。基于天气数据，对HVAC系统的致动器进行控制。例如，生成用于控制控制阀的致动器的控制信号以控制水的流率。在一些实施例中，打开和关闭泵是基于天气数据的。在一些其它实施例中，基于天气数据来控制在热交换器的入口温度和热交换器的出口温度之间的差值，以便在限定的操作点附近工作。因此，根据能量需求来优化HVAC系统中的能量流。在一些实施例中，可基于估计的空气流量和从冷却盘管传递到空气流的能量来实现HVAC系统中能量流的优化。
此外，基于直接测量的参数和间接测量的参数来监测HVAC系统的能量流，以用于针对区(例如房间)的能量消耗成本进行计费。例如，考虑包括多个房间的建筑物，其中每个房间要在不同的温度下进行空气调节。基于一些实施例，提供给特定房间的能量的量可被估计和利用以确定针对特定房间的能量消耗。随后，基于特定房间的能量消耗，可对相应的房间的能量消耗的成本进行计费。此外，基于针对每个房间的能量消耗确定，可对相应的房间的能量消耗的成本进行计费。因此，允许能量成本的公平配给，其包括针对建筑物的房间的不同租户的空气分配。
图6示出了根据本发明的实施例的用于操作HVAC系统的方法600的框图。将理解到，流程图的每个框和流程图中的框的组合可通过各种器件来实现，诸如硬件、固件、处理器、电路和/或与包括一个或多个计算机程序指令的软件的执行相关联的其它通信设备。因此，流程图的框支持用于执行指定功能的器件的组合和用于执行指定功能的操作的组合。
在框602，该方法包括从一个或多个数据源获得多个直接测量的参数。在一些实施例中，一个或多个数据源包括设置在HVAC系统中的空气流动路径处和主流动路径处的传感器，并且其中，传感器包括温度传感器、压差传感器和/或湿度传感器。此外，多个直接测量的参数包括在空气流动路径处的空气的温度T1、在空气流动路径处的空气的湿度、入口温度
Figure 269079DEST_PATH_IMAGE014
、出口温度
Figure DEST_PATH_IMAGE015
和经调节的空气的湿度。
在框604，该方法包括基于多个直接测量的参数中的一个或多个来确定一个或多个间接测量的参数。在一些实施例中，一个或多个间接测量的参数的确定包括基于在空气流动路径处的风扇的能量消耗或在空气流动路径处的风扇的速度中的一者来估计在空气流动路径处的空气流率。在一些其它实施例中，确定一个或多个间接测量的参数包括基于供应空气温度，空气流率，传热介质的入口温度、出口温度和流率来估计经调节的空气的温度T2。
在框606，该方法包括基于多个直接测量的参数和一个或多个间接测量的参数来监测HVAC系统的能量流，其中能量流对应于传热介质和空气之间的热传递。方法600还包括生成用于HVAC系统的致动器的控制信号，其中控制信号基于一个或多个能量流需求，以优化HVAC系统中的能量流。一个或多个能量流需求包括经调节的空气的期望温度、经调节的空气的期望湿度、期望的供应空气温度、期望的供应空气湿度和居住者的热舒适性。
以下描述仅提供示例性实施例，而非旨在限制本公开的范围、适用性或配置。相反，示例性实施例的以下描述将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施例的使能性描述。在不脱离所附权利要求书中阐述的公开的主题的精神和范围的情况下，可对元件的功能和布置设想各种改变。
在以下描述中给出了具体细节，以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员可理解的是，可在没有这些具体细节的情况下实践这些实施例。例如，所公开的主题中的系统、过程和其它元件可以框图形式示出为部件，以便不在不必要的细节上使实施例难以理解。在其它实例中，可在没有不必要的细节的情况下示出公知的过程、结构和技术，以避免使实施例难以理解。此外，在不同的附图中类似的参考数字和标记指示类似的元件。
此外，可至少部分地(手动或自动地)实现所公开的主题的实施例。可通过使用机器、硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或它们的任何组合来执行或至少辅助手动或自动实现。当以软件、固件、中间件或微代码实现时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可存储在机器可读介质中。(多个)处理器可执行必要的任务。
本文中概述的各种方法或过程可被编码为能够在采用多种操作系统或平台中的任何一个的一个或多个处理器上执行的软件。另外，这样的软件可使用许多合适的编程语言和/或编程或脚本工具中的任何一种来编写，并且还可被编译为在框架或虚拟机上执行的可执行机器语言代码或中间代码。典型地，在各种实施例中，程序模块的功能可根据需要组合或分布。
本公开的实施例可体现为一种已经提供了其示例的方法。作为该方法的一部分执行的动作可以任何合适的方式进行排序。因此，可构造其中以不同于所图示的顺序执行动作的实施例，其可包括同时执行一些动作，即使在说明性实施例中示出为顺序动作。
尽管已经参照某些优选实施例描述了本公开，但将理解到，可在本公开的精神和范围内进行各种其它的改编和修改。因此，所附权利要求书的方面涵盖落入本公开的真正精神和范围内的所有这样的变型和修改。

Claims (24)

1.一种用于操作HVAC系统(100)的方法(600)，在所述HVAC系统中，热交换器(106)连接到具有供应线路(126)和返回线路(128)的主流动路径(124)，其中，传热介质以入口温度通过所述供应线路(126)进入所述热交换器(106)，并经由所述返回线路(128)以出口温度离开所述热交换器(106)，并且其中，所述热交换器(106)将热流传递给流过空气流动路径(102)的空气，所述空气以供应空气温度和供应空气湿度进入所述热交换器，并且所述空气以经调节的空气温度和经调节的空气湿度离开所述热交换器，所述方法包括：
从一个或多个数据源获得(602)多个直接测量的参数；
基于所述多个直接测量的参数中的一个或多个来确定(604)一个或多个间接测量的参数；和
基于所述多个直接测量的参数和所述一个或多个间接测量的参数来监测(606)所述HVAC系统(100)的能量流，其中，所述能量流对应于在所述传热介质和所述空气之间的热传递。
2.根据权利要求1所述的方法(600)，其中，所述一个或多个数据源包括设置在所述HVAC系统(100)中的所述空气流动路径(102)和所述主流动路径(124)处的传感器(114,116, 118, 120)，并且其中，所述传感器(114, 116, 118, 120)包括温度传感器(114,118)、压差传感器和/或湿度传感器(116, 120)。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法(600)，其中，所述间接测量的参数中的一个或多个参数中的一个表示流过所述空气流动路径(102)的所述空气的空气流率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(600)，其中，监测所述HVAC系统的所述能量流包括借助于所述供应空气温度、所述经调节的空气温度和流过所述空气流动路径(102)的所述空气的所述空气流率来估计在所述传热介质和所述空气之间的热传递。
5.根据权利要求4所述的方法(600)，其中，估计在所述传热介质和所述空气之间的热传递考虑位于所述空气流动路径中且不是所述HVAC系统(100)的一部分的热源和/或散热件。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法(600)，其中，所述多个直接测量的参数包括迫使所述空气通过所述空气流动路径(102)的风扇(122)上的压差，并且其中，所述空气流率基于所述风扇(122)上的所述压差来估计。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法(600)，其中，所述空气流率基于迫使所述空气通过所述空气流动路径(102)的所述风扇(122)的能量消耗来估计。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法(600)，其中，所述空气流率基于迫使所述空气通过所述空气流动路径(102)的所述风扇(122)的速度来估计。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其中，基于所述流率恒定的假设来估计所述空气流动路径(102)中的所述空气的所述流率。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法(600)，还包括基于所述经调节的空气湿度和所述供应空气湿度来估计所述HVAC系统(100)中的所述能量流。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(600)，其中，所述一个或多个间接测量的参数中的一个对应于所述传热介质的流率。
12.根据权利要求11所述的方法(600)，其中，所述传热介质的所述流率基于所述主流动路径(124)中的泵的能量消耗来估计。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的方法(600)，其中，基于所述传热介质的所述流率恒定的假设来估计所述传热介质的所述流率。
14.根据权利要求1至3或11中任一项所述的方法(600)，其中，监测所述能量流包括借助于所述传热介质的所述入口温度、所述出口温度和所述流率来估计所述能量流。
15.根据权利要求1至3或11中任一项所述的方法(600)，其中，确定所述一个或多个间接测量的参数包括基于所述供应空气温度，所述空气流率，所述传热介质的所述入口温度、所述出口温度和所述流率来估计所述经调节的空气温度。
16.根据权利要求1或2所述的方法(600)，还包括基于所述HVAC系统(100)的所监测的能量流来估计所述HVAC系统(100)的操作成本。
17.根据权利要求16所述的方法(600)，其中，考虑所述主流动路径中的所述风扇(122)和/或所述泵的能量消耗来计算所述HVAC系统(100)的操作成本。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)，其中，将所述主流动路径(124)中的所述风扇(122)和/或所述泵的能量消耗与所监测的能量流进行比较，以便确定所述HVAC系统(100)的效率。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法(600)，其中，所述多个直接测量的参数中的一个参数表示所述供应空气温度，其中，所述供应空气温度从布置在所述空气流动路径(102)外部的传感器获得，其中，所述传感器测量外部空气温度。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法(600)，还包括生成用于所述HVAC系统(100)的致动器的控制信号，其中，所述控制信号基于一个或多个能量流需求。
21.根据权利要求20所述的方法(600)，其中，所述一个或多个能量流需求包括由以下组成的组中的至少一项
a. 期望的经调节的空气温度，
b. 期望的经调节的空气湿度，
c. 期望的供应空气温度，
d. 期望的供应空气湿度，和
e. 居住者的热舒适性。
22.根据权利要求20或21中任一项所述的方法(600)，其中，生成所述控制信号以优化所述HVAC系统(100)中的能量流。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法(600)，还包括从输入设备或天气站中的一个或多个获得所述一个或多个能量流需求。
24.一种用于操作HVAC系统(100)的装置，在所述HVAC系统中，热交换器(106)连接到用于传热介质的主流动路径(124)，并且其中，所述热交换器(106)构造成在所述传热介质和流过空气流动路径(102)的空气之间传递热，所述装置包括：
用于从一个或多个数据源获得多个直接测量的参数的器件(142)；
用于基于所述多个直接测量的参数确定一个或多个间接测量的参数的器件(138)；和
用于基于所述多个直接测量的参数和所述一个或多个间接测量的参数来监测HVAC系统(100)的能量流的器件(136, 138)，其中，所述能量流对应于在所述传热介质和所述空气之间的热传递。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CH705466A1 (de) * 2011-09-05 2013-03-15 Belimo Holding Ag Verfahren zum Betreiben und/oder Überwachen einer HVAC-Anlage sowie HVAC-Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
CH706736A1 (de) * 2012-07-09 2014-01-15 Belimo Holding Ag Verfahren zum Betrieb eines Wärmetauschers sowie HVAC-Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
WO2017036674A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-09 Belimo Holding Ag Method and system for operating a thermal energy exchanger
EP3489591B1 (en) * 2017-11-24 2021-09-01 Siemens Schweiz AG Smart thermal energy exchanger

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