DE112009000743T5

DE112009000743T5 - Regelung für örtliche Komfortzone

Info

Publication number: DE112009000743T5
Application number: DE112009000743T
Authority: DE
Inventors: Wai-Leung Ha; Kairy Kai Lei; Robert Vincent Chou
Original assignee: Computime Ltd
Current assignee: Computime Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2011-05-12
Also published as: WO2009151722A1; GB2470857A; US20090242651A1; GB201015232D0

Abstract

Vorrichtung, umfassend:
einen Speicher;
einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt:
(a) Aufnehmen einer Anzahl an Umweltfaktoren
(b) Bestimmen einer effektiven Temperatur aus der Anzahl an Umweltfaktoren und,
(c) wenn sich die effektive Temperatur genügend von einem Temperatursollwert unterscheidet, Aktivieren einer Umweltregeleinheit zum Verändern der effektiven Temperatur je nach dem Temperatursollwert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Raumluftsystem (heating ventilation and air conditioning (HVAC) system) wird üblicherweise auf Basis von Temperaturmessungen geregelt. Durch Vergleichen der gemessenen Umgebungstemperatur mit dem Temperatursollwert wird ein Raumluftsystem aktiviert oder deaktiviert und regelt die Raumtemperatur. Aus mehreren Gründen ist ein solches System jedoch nicht wirklich energiesparend. Erstens wird nur die Temperatur betrachtet. Zweitens wird die Temperatur gewöhnlich an einer Wand und nicht in der Nähe der Bewohner gemessen.
Systeme können auch andere Umweltfaktor-Typen anzeigen, aber diese Umweltfaktoren bei der Regelung einer Klimaanlage oder eines Ofens nicht nutzen. Deshalb besteht ein echter Marktbedarf an einem Umgebungsluftregelsystem, das das Ausmaß an Komfort für den Bewohner besser widerspiegelt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt Vorrichtungen und computerlesbare Medien bereit, mit denen eine Umweltregeleinheit auf Basis einer effektiven Temperatur geregelt wird, die einen Komfortindex anzeigt.
Unter einem anderen Aspekt der Erfindung nimmt eine Fernsteuerung eine Anzahl an Umweltfaktoren auf und bestimmt eine effektive Temperatur. Wenn sich die effektive Temperatur genügend von einem Temperatursollwert unterscheidet, aktiviert die Fernsteuerung eine Umweltregeleinheit, so dass diese die effektive Temperatur je nach dem Temperatursollwert ändert. Die Umweltregeleinheit kann eine Klimaanlage, einen Ofen, eine Wärmepumpe, einen Luftbefeuchter und/oder -entfeuchter umfassen.
Unter einem anderen Aspekt der Erfindung regelt eine Fernsteuerung eine Heizvorrichtung, wenn die effektive Temperatur genügend niedriger als ein Temperatursollwert ist. Die effektive Temperatur wird aus Messungen der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur bestimmt. Die Fernsteuerung aktiviert einen Luftbefeuchter, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend erhöht worden ist oder bis eine gemessene relative Luftfeuchtigkeit genügend stabil ist. Wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftbefeuchters nicht genügend erhöht werden kann, aktiviert die Fernsteuerung die Heizvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend erhöht worden ist.
Unter einem anderen Aspekt der Erfindung regelt die Fernsteuerung eine Kühlvorrichtung, wenn die effektive Temperatur genügend höher ist als der Temperatursollwert. Die effektive Temperatur wird aus Messungen der relativen Luftfeuchtigkeit, der Temperatur und der Luftgeschwindigkeit bestimmt. In einer Ausführungsform aktiviert die Fernsteuerung einen Ventilator, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat. Wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators nicht genügend gesenkt werden kann, aktiviert die Fernsteuerung den Luftentfeuchter, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat. Wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, aktiviert die Fernsteuerung die Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist. In einer anderen Ausführungsform aktiviert eine Fernsteuerung einen Luftentfeuchter, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat. Wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, aktiviert die Fernsteuerung den Ventilator, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat. Wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, aktiviert die Fernsteuerung die Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist. In einer anderen Ausführungsform aktiviert die Fernsteuerung einen Luftentfeuchter und den Ventilator, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat und der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat. Wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, aktiviert die Fernsteuerung die Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Unter einem anderen Aspekt der Erfindung kommuniziert die Fernsteuerung mit Fernsensoren über einen drahtlosen Kommunikationskanal. Die Fernsteuerung kann einen drahtlosen Kommunikationskanal mit den Fernsensoren unter Verwendung eines Drahtlosprotokolls etablieren, z. B. ZigBee oder Z-Wave.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehende Zusammenfassung der Erfindung sowie die folgende eingehende Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, die nur als Beispiele und nicht als Beschränkung der beanspruchten Erfindung hinzugefügt werden. Es zeigt:
1 eine Fernsteuerung, die eine Anzahl an geregelten Vorrichtungen nach einer Ausführungsform der Erfindung regelt;
2 ein Fließdiagramm für die Fernsteuerung, wenn diese eine Kühlvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung regelt;
3 ein Fließdiagramm für die Fernsteuerung, wenn diese eine Kühlvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung regelt;
4 ein Fließdiagramm für die Fernsteuerung, wenn diese eine Kühlvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung regelt;
5 ein Fließdiagramm für die Fernsteuerung, wenn diese eine Heizvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung regelt.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Eine Fernsteuerung regelt eine Umweltregeleinheit (z. B. eine Kühlvorrichtung oder eine Heizvorrichtung) auf Basis von einem Komfortindex. Der Komfortindex zeigt die Wirkung der Temperatur an, wie diese von einem Bewohner in einem Umweltraum empfunden wird, der durch eine Umweltregeleinheit gekühlt oder beheizt wird.
1 zeigt eine Fernsteuerung, die eine Anzahl an geregelten Vorrichtungen nach einer Ausführungsform der Erfindung regelt.
Die Temperatur, die von einer Person gefühlt wird (was als Komfortindex bezeichnet werden kann), ist in der Regel nicht die tatsächlich gemessene Temperatur. Die Temperaturempfindung einer Person wird gewöhnlich durch die Luftfeuchtigkeit und die Luftbewegungsgeschwindigkeit beeinflusst. Im Allgemeinen empfindet eine Person die Temperatur als umso kühler, je kleiner die Luftfeuchtigkeit ist. Eine Person empfindet die Temperatur außerdem als umso kühler, je größer die Luftbewegung ist. Aspekte der Erfindung basieren auf einer Tabelle (die eine effektive Temperatur mit der gemessenen Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit verbindet) und einer Beziehung (die die effektive Temperatur mit der Luftströmungsgeschwindigkeit verbindet), die von einer Fernsteuerung verwendet werden, wie weiter unten noch erläutert wird.

Der Komfortindex kann anhand einer effektiven Temperatur abgeschätzt werden, die zu der gemessenen Temperatur (trockene Thermometerkugel) und der relativen Luftfeuchtigkeit in Beziehung steht, wie die folgende Tabelle zeigt. (Mithilfe von linearer Extrapolation dann die Tabelle auf Werte für die relative Luftfeuchtigkeit von unter 40% ausgeweitet werden.)

TABELLE: EFFEKTIVE TEMPERATUR (T_h) ALS FUNKTION VON LUFTFEUCHTIGKEIT UND TEMPERATUR
°F\RN	40%	50%	60%	70%	80%	90%
gemessene Temp. (trockene Kugel)	gefühlte Temperatur (T_h)
70	61	63	66	68	71	73
72	62	65	68	71	74	77
74	64	67	70	73	77	80
76	67	70	73	76	79	82
78	70	74	76	79	82	85
80	73	77	84	83	86	90

Wenn man nur die gemessene Temperatur (T_measured) und die relative Luftfeuchtigkeit (H_r) betrachtet, wie die Tabelle zeigt, ist T_h die effektive Temperatur.
Die effektive Temperatur kann weiterhin durch die Luftströmung durch einen Bewohner beeinflusst werden. Die Luftströmung kann durch verschiedenerlei Umweltregelausstattung beeinflusst werden, einschließlich Deckenventilatoren und Zuluftventilatoren. Die effektive Temperatur (T_e) kann als Funktion der Temperatur bei trockener Thermometerkugel, der relativen Luftfeuchtigkeit und der Luftgeschwindigkeit folgendermaßen genauer ausgedrückt werden: T_e = A₁ – A₂(V^c) + T_h[B + D(V^c)] (EQ. 1) wobei A₁, A₂, B, C und D Konstanten sind, T_h aus der obigen Tabelle bestimmt wird und V die Luftgeschwindigkeit ist.
Das Einbringen von Überlegungen hinsichtlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit in die Regelung einer Umweltregeleinheit, die auf alten Technologien basiert, kann schwierig sein. Mit Drahtlosnetzwerktechnologie sind jedoch eine Vollregelung und die Aufnahme von Daten durch Umweltsensoren lebensfähig und genau. Ausführungsformen der Erfindung nutzen Drahtlosnetzwerkkomponenten, z. B. ZigBee-RF-Modul oder Z-Wave-RF-Modul, als Grundgerüst für die Kommunikation zum Aufnehmen von Umgebungsinformationen und zum Steuern folgender Geräte in einem örtlichen Bereich, z. B. Wohnzimmer, Schlafzimmer:

– Klimaanlage
– Deckenventilator oder Luftströmungsauslöser
– Luftbefeuchter und
– Luftentfeuchter

Umgebungs- und Systeminformationen werden über die entsprechenden Geräte an den zentralen Komfortregler 101 gesendet, so dass der Komfortindex berechnet wird. Zu Umgebungs- und Systeminformationen gehören:

– die örtliche Temperatur, gemessen über einen Ferntemperatursensor, der sehr nahe bei den Bewohnern des Umweltraums installiert ist,
– die Luftfeuchtigkeit, die über einen Feuchtigkeitssensor gemessen wird, der in einem Luftbefeuchter oder -entfeuchter installiert ist,
– die Ventilatorgeschwindigkeit eines Ventilators oder Luftströmungsauslösers.

Mit Informationen über die örtliche Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Ventilator kann die effektive Temperatur (T_e) mittels Computer berechnet werden. Wenn die effektive Temperatur unter dem Sollbereich liegt, der von einem Benutzer vorgegeben wird, können Regelalgorithmen zum Regeln einer Umweltregeleinheit verwendet werden, wie noch erläutert wird.
Siehe 1: Eine Fernsteuerung 101 umfasst einen Prozessor 109, einen Speicher 111, eine Umweltregelschnittstelle 113 und eine Kommunikationsschnittstelle 115. Der Prozessor 109 empfängt Umweltfaktormessungen von den Umweltsensoren 105 und 107 über die Kommunikationsschnittstelle 115. Die Umweltsensoren messen Umweltfaktoren, z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit, in einem Umweltraum. Der Prozessor 109 verarbeitet die gemessenen Umweltfaktoren entsprechend computerausführbaren Anweisungen aus dem Speicher 111 und steuert die Umweltregeleinheit 103 über die Umweltregelschnittstelle 113 auf der Basis der gemessenen Umweltfaktoren gemäß einem Regelalgorithmus, z. B. den Fließdiagrammen 200–500, siehe 2–5.
Der Prozessor 109 empfängt Umweltfaktoren von Temperaturfernsensoren und Luftfeuchtigkeitssensoren (z. B. den Umweltsensoren 105 und 107) über die Kommunikationsschnittstelle 115. Die Kommunikationsschnittstelle 115 kann zur Aufrechterhaltung der Kommunikation zwischen dem Prozessor 109 und den Sensoren 105 und 107 verschiedenen Drahtlostechnologien unterstützen, z. B. ZigBee oder Z-Wave. Die Sensoren 105 und 107 können zwar entfernt platziert sein, aber diese Umweltsensoren können sich auch in der Nähe oder in der Fernsteuerung 101 befinden.
Der Speicher 111 kann verschiedenen Formen der computerlesbaren Medien enthalten, die von dem Prozessor 109 angesteuert werden können. Zu computerlesbaren Medien gehören Speichermedien und Kommunikationsmedien. Speichermedien sind u. a. flüchtige und permanente, entnehmbare und nicht entnehmbare Medien, die bei einem Verfahren oder einer Technologie zum Speichern von Informationen eingesetzt werden, wie computerlesbare Anweisungen, Objektcode, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten. Zu Kommunikationsmedien gehören alle Informationsabgabemedien und sie verkörpern in der Regel Daten in einem modulierten Datensignal, wie einer Trägerwelle oder einem anderen Transportmechanismus. Bei bestimmten Ausführungsformen können die obige Tabelle als Nachschlagetabelle und EQ. 1 als Sequenz von computerausführbaren Anweisungen im Speicher 111 implementiert sein.
Wie vorstehend erläutert, stehen die (in den 2, 3 bzw. 4 dargestellten) Fließdiagramme 200, 300 und 400 in Zusammenhang mit einer im Kühlmodus arbeitenden Fernsteuerung 101. Das in 5 dargestellte Fließdiagramm 500 geht mit einer im Heizmodus arbeitenden Fernsteuerung 101 einher. Bei bestimmten Ausführungsformen kann eine bestimmte Zeitspanne gefordert werden, bevor das Heizgerät oder die Kühlgeräte in den Fließdiagrammen 200–500 aktiviert werden.
Die Fließdiagramme 200–500 vergleichen die effektive Temperatur mit dem Temperatursollwert. Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung können einen Bereich um den Temperatursollwert dazu verwenden, eine Temperaturhysterese bereitzustellen, so dass die Menge an Regelzyklen kleiner wird. Wird zum Beispiel der Temperatursollwert für den Heizmodus auf 68°F eingestellt, aktiviert die Fernsteuerung 101 die Umweltregeleinheit 103, wenn die effektive Temperatur kleiner als 67°F ist und aktiviert das Heizgerät so lange, bis die effektive Temperatur 69°F erreicht. In diesem Beispiel beträgt der Temperaturbereich ±1°F.
2 zeigt ein Fließdiagramm 200 für die Fernsteuerung 101, wenn diese ein Kühlgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung regelt. Das Kühlgerät kann man sich als Teil einer Umweltregeleinheit 103 vorstellen, wie in 1 dargestellt. Das Kühlgerät kann verschiedene Formen annehmen, u. a. eine Klimaanlage oder eine Wärmepumpe sein.
Das Fließdiagramm 200 unterstützt einen Kühlbetriebsmodus, der gewöhnlich im Sommer zum Kühlen eines Umweltraums (z. B. Raum, Haus, Konferenzbereich) verwendet wird. Das Fließdiagramm 200 nützt eine auf der Luftgeschwindigkeit basierende Strategie. Wenn die effektive Temperatur T_e höher ist als der Temperatursollwert, wird die Ventilatorgeschwindigkeit erhöht, so dass T_e gemäß der obigen Tabelle und EQ. 1 gesenkt wird. Nähert sich der Ventilator seiner Deckengeschwindigkeit, wird jedoch der Luftentfeuchter zum Senken der Temperatur T_e angeschaltet. Wenn der Luftentfeuchter die effektive Temperatur nicht zurück in den Sollbereich bringen kann, wird die Klimaanlage aktiviert.
Siehe das Fließdiagramm 200: Wenn Schritt 201 feststellt, dass die effektive Temperatur größer als der Temperatursollwert ist, untersucht Schritt 203, ob sich die Ventilatorgeschwindigkeit bei der Ventilatormaximalgeschwindigkeit befindet. Ist dies nicht der Fall, wird im Schritt 205 die Ventilatorgeschwindigkeit erhöht (z. B. stufenweise um eine festgelegte Geschwindigkeit). Hat die Ventilatorgeschwindigkeit die Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht, ermittelt Schritt 207, ob der Luftentfeuchter bei Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit arbeitet. (In der beispielhaften Ausführungsform wird die Intensität des Luftentfeuchterbetriebs anhand der Luftentfeuchtergeschwindigkeit bestimmt; andere Ausführungsformen können andere Ansätze verwenden. Zum Beispiel können Ventile Abschnitte des Luftentfeuchters blockieren, so dass weniger Kühlmittel verwendet werden müssen.) Ist dies nicht der Fall, erhöht Schritt 209 die Luftentfeuchtergeschwindigkeit. Ansonsten wird im Schritt 211 das Kühlgerät aktiviert, bis die effektive Temperatur den Temperatursollwert erreicht hat.
3 zeigt das Fließdiagramm 300 für die Fernsteuerung 101 beim Regeln eines Kühlgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fließdiagramm 300 nutzt eine auf der Luftfeuchtigkeit basierende Strategie und ähnelt dem Fließdiagramm 200. Das Umweltregelsystem aktiviert jedoch den Luftentfeuchter vor dem Ventilator.
Siehe das Fließdiagramm 300: Wenn Schritt 301 feststellt, dass die effektive Temperatur größer als der Temperatursollwert ist, untersucht Schritt 303, ob sich die Luftentfeuchtergeschwindigkeit bei der Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit befindet. Ist dies nicht der Fall, wird im Schritt 305 die Luftentfeuchtergeschwindigkeit erhöht (z. B. stufenweise um eine festgelegte Geschwindigkeit). Hat die Luftentfeuchtergeschwindigkeit die Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht, ermittelt Schritt 307, ob der Ventilator bei Ventilatormaximalgeschwindigkeit arbeitet. Ist dies nicht der Fall, erhöht Schritt 309 die Ventilatorgeschwindigkeit. Ansonsten wird im Schritt 311 das Kühlgerät aktiviert, so dass die effektive Temperatur den Temperatursollwert erreicht.
4 zeigt das Fließdiagramm 400 für die Fernsteuerung 101 beim Regeln eines Kühlgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fließdiagramm 400 nutzt eine gleichzeitige Strategie. Wenn die effektive Temperatur (T_e) höher als der Sollbereich ist, schaltet sich der Luftentfeuchter an und die Ventilatorgeschwindigkeit erhöht sich allmählich. Die effektive Temperatur (T_e) wird periodisch überwacht. Wenn die Fernsteuerung 101 die effektive Temperatur auf den Temperatursollwert bringen kann, wird die Klimaanlage nicht aktiviert. Wenn sowohl die Ventilatorgeschwindigkeit als auch der Luftentfeuchter voll angeschaltet sind, aber die effektive Temperatur nicht den Temperatursollwert erreichen kann, wird die Klimaanlage aktiviert.
Siehe das Fließdiagramm 400: Wenn Schritt 401 feststellt, dass die effektive Temperatur größer als der Temperatursollwert ist, untersucht Schritt 403, ob sich die Luftentfeuchtergeschwindigkeit und die Ventilatorgeschwindigkeit bei der Maximalgeschwindigkeit befinden. Ist dies nicht der Fall, werden im Schritt 405 die Luftentfeuchtergeschwindigkeit und die Ventilatorgeschwindigkeit erhöht (z. B. um einen festgelegten Betrag). Wenn der Luftentfeuchter und der Ventilator bei Maximalgeschwindigkeit arbeiten, wird das Kühlgerät im Schritt 307 aktiviert, bis die effektive Temperatur den Temperatursollwert erreicht hat.
5 zeigt das Fließdiagramm 500 für die Fernsteuerung 101 beim Regeln eines Heizgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Heizgerät kann man sich als Teil einer Umweltregeleinheit 103 vorstellen, wie in 1 dargestellt. Das Heizgerät kann verschiedene Formen annehmen, u. a. ein Ofen oder eine Wärmepumpe sein.
Das Fließdiagramm 500 unterstützt einen Heizbetriebsmodus, der üblicherweise im Winter zum Heizen eines Umweltraums verwendet wird (z. B. Raum, Haus oder Konferenzbereich). Weil die Luftströmung in der Regel die Temperatur abkühlt, kann beim Heizmodus keine Luftströmung (Luftgeschwindigkeit) eingesetzt werden. Also werden für den Heizmodus nur Temperatur und Luftfeuchtigkeit berücksichtigt. In dem Fließdiagramm 500 hat die Luftfeuchtigkeit den Vorrang, weil der Luftbefeuchter gewöhnlich weniger Energie verbraucht als eine Klimaanlage. Wenn die effektive Temperatur (T_e) niedriger als der Temperatursollwert ist, wird der Luftbefeuchter aktiviert. Wenn die Umgebung die effektive Temperatur erreicht, wird der Luftbefeuchter deaktiviert. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit unter einen bestimmten Toleranzwert fällt, z. B. 3%, wird der Luftbefeuchter wieder aktiviert. Wenn die gemessene relative Luftfeuchtigkeit während eines festgelegten Zeitraums stabil ist, aber die effektive Temperatur noch nicht auf den Temperatursollwert angehoben wurde, wird die Wärmepumpe oder ein Ofen zum Erhöhen der effektiven Temperatur aktiviert.
Siehe das Fließdiagramm 500: Wenn Schritt 501 feststellt, dass die effektive Temperatur kleiner als der Temperatursollwert ist, untersucht Schritt 503, ob sich die Luftbefeuchtergeschwindigkeit bei der Luftbefeuchtermaximalgeschwindigkeit befindet. Ist dies nicht der Fall, wird im Schritt 507 die Luftbefeuchtergeschwindigkeit erhöht (z. B. stufenweise um einen festgelegten Betrag). Wenn die Luftbefeuchtergeschwindigkeit die Luftbefeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat, aktiviert Schritt 505 das Heizgerät (Ofen, Heizelement oder Wärmepumpe).
Wie der Fachmann erkennt, kann zum Implementieren der beispielhaften Ausführungsformen, wie hier offenbart, ein Computersystem mit einem zugehörigen computerlesbaren Medium verwendet werden, das Anweisungen für die Steuerung des Computersystems enthält. Das Computersystem kann mindestens einen Computer, wie einen Mikroprozessor, einen Digitalsignalprozessor, sowie zugehörige periphere elektronische Schaltungen umfassen.
Der Gegenstand ist zwar in Worten beschrieben, die sich auf spezifische Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen beziehen, aber es sollte selbstverständlich sein, dass der in den angefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebenen spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die vorstehend beschriebenen spezifischen Merkmale oder Handlungen werden nur als beispielhafte Formen der Ausführung der Patentansprüche offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung unterstützt die Fernsteuerung einer Umweltregeleinheit auf Basis einer effektiven Temperatur, die einen Komfortindex anzeigt, für einen Bewohner eines geregelten Umweltraums. Die Fernsteuerung nimmt eine Anzahl an Umweltfaktoren auf, z. B. Temperatur, relative Feuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit, und bestimmt eine effektive Temperatur. Wenn sich die effektive Temperatur genügend von einem Temperatursollwert unterscheidet, aktiviert die Fernsteuerung eine Umweltregeleinheit, so dass diese die effektive Temperatur je nach dem Temperatursollwert ändert. Die Umweltregeleinheit kann eine Klimaanlage, einen Ofen oder eine Wärmepumpe umfassen. Die Fernsteuerung kann auch mit mindestens einem Fernsensor über einen drahtlosen Kommunikationskanal kommunizieren und so die Umweltfaktoren zur Bestimmung der effektiven Temperatur aufnehmen.

Claims

Vorrichtung, umfassend: einen Speicher; einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (a) Aufnehmen einer Anzahl an Umweltfaktoren (b) Bestimmen einer effektiven Temperatur aus der Anzahl an Umweltfaktoren und, (c) wenn sich die effektive Temperatur genügend von einem Temperatursollwert unterscheidet, Aktivieren einer Umweltregeleinheit zum Verändern der effektiven Temperatur je nach dem Temperatursollwert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umweltregeleinheit ein Heizgerät und einen Luftbefeuchter umfasst und wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (d) wenn die effektive Temperatur genügend kleiner ist als der Temperatursollwert, Aktivieren des Heizgeräts und des Luftbefeuchters.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Anzahl an Umweltfaktoren eine Temperaturmessung und eine Messung der relativen Luftfeuchtigkeit beinhaltet, wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung und der Luftfeuchtigkeitsmessung; (f) Aktivieren des Luftbefeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend erhöht worden ist oder bis eine gemessene relative Luftfeuchtigkeit genügend stabil ist; und, (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftbefeuchters nicht genügend erhöht werden kann, Aktivieren der Heizvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend erhöht worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (h) wenn die gemessene relative Luftfeuchtigkeit unter einen festgelegten Toleranzwert fällt, Reaktivieren des Luftbefeuchters.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umweltregelvorrichtung eine Kühlvorrichtung und einen Luftentfeuchter umfasst und wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (d) wenn die effektive Temperatur genügend höher ist als der Temperatursollwert, Aktivieren der Kühlvorrichtung und des Luftentfeuchters.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei: die Umweltregelvorrichtung zudem einen Ventilator umfasst; die Anzahl an Umweltfaktoren eine Temperaturmessung, eine Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und eine Messung der Luftgeschwindigkeit beinhaltet; und der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung, der Luftfeuchtigkeitsmessung und der Luftgeschwindigkeitsmessung; (f) Aktivieren des Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat; (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren des Luftentfeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat; und (h) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren der Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei: die Umweltregeleinheit zudem einen Ventilator umfasst; die Anzahl an Umweltfaktoren eine Temperaturmessung, eine Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und eine Messung der Luftgeschwindigkeit beinhaltet; und der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung, der Luftfeuchtigkeitsmessung und der Luftgeschwindigkeitsmessung; (f) Aktivieren des Luftentfeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat; (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren des Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat; und, (h) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren der Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei: die Umweltregeleinheit zudem einen Ventilator umfasst; die Anzahl an Umweltfaktoren eine Temperaturmessung, eine Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und eine Messung der Luftgeschwindigkeit beinhaltet; und der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung, der Luftfeuchtigkeitsmessung und der Luftgeschwindigkeitsmessung; (f) Aktivieren des Luftentfeuchters und des Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat und der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat; und, (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren der Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (d) Aufnehmen einer Temperaturmessung und einer Messung der relativen Luftfeuchtigkeit; und (c) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung und der Messung der relativen Luftfeuchtigkeit.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Umweltregelvorrichtung einen Luftströmungsauslöser umfasst und wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (f) Aufnehmen einer Luftgeschwindigkeitsmessung und (g) Modifizieren der effektiven Temperatur je nach der Luftgeschwindigkeitsmessung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die zudem umfasst: eine Kommunikationsschnittstelle, die derart konfiguriert ist, dass sie mit einem Fernsensor kommuniziert; und wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (d) Aufnehmen von einem aus der Anzahl an Umweltfaktoren von einem Fernsensor über die Kommunikationsschnittstelle.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Kommunikationsschnittstelle ein Drahtlosnetzwerkprotokoll unterstützt.
Computerlesbares Medium mit computerausführbaren Anweisungen, die bei Ausführung Folgendes durchführen: (a) Aufnehmen einer Anzahl an Umweltfaktoren, (b) Bestimmen einer effektiven Temperatur aus der Anzahl an Umweltfaktoren und, (c) wenn sich die effektive Temperatur genügend von einem Temperatursollwert unterscheidet, Aktivieren einer Umweltregelvorrichtung zum Verändern der effektiven Temperatur je nach dem Temperatursollwert.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 13, das zudem computerausführbare Anweisungen enthält, die bei Ausführung Folgendes durchführen: (d) wenn die effektive Temperatur genügend kleiner ist als der Temperatursollwert, Aktivieren eines Heizgeräts, wobei die Umweltregelvorrichtung das Heizgerät umfasst.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 14, das zudem computerausführbare Anweisungen enthält, die bei Ausführung Folgendes durchführen: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus einer Temperaturmessung und einer Luftfeuchtigkeitsmessung; wobei die Anzahl an Umweltfaktoren die Temperaturmessung und die Messung der relativen Luftfeuchtigkeit beinhaltet; (f) Aktivieren des Luftbefeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend erhöht worden ist oder bis eine gemessene relative Luftfeuchtigkeit genügend stabil ist; und, (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftbefeuchters nicht genügend erhöht werden kann, Aktivieren der Heizvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend erhöht worden ist.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 13, das zudem computerausführbare Anweisungen enthält, die bei Ausführung Folgendes durchführen: (d) wenn die effektive Temperatur genügend höher ist als der Temperatursollwert, Aktivieren einer Kühlvorrichtung und eines Luftentfeuchters, wobei die Umweltregelvorrichtung die Kühlvorrichtung und den Luftentfeuchter umfasst.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, das zudem computerausführbare Anweisungen enthält, die bei Ausführung Folgendes durchführen: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus einer Temperaturmessung, einer Luftfeuchtigkeitsmessung und einer Luftgeschwindigkeitsmessung, wobei die Anzahl an Umweltfaktoren die Temperaturmessung, die Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und die Messung der Luftgeschwindigkeit beinhaltet; und (f) Aktivieren eines Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat, wobei die Umweltregeleinheit den Ventilator umfasst; (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren des Luftentfeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat; und, (h) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren der Klimaanlage, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, das zudem computerausführbare Anweisungen enthält, die bei Ausführung Folgendes durchführen: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus einer Temperaturmessung, einer Luftfeuchtigkeitsmessung und einer Luftgeschwindigkeitsmessung, wobei die Anzahl an Umweltfaktoren die Temperaturmessung, die Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und die Messung der Luftgeschwindigkeit beinhaltet; (f) Aktivieren des Luftentfeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat; (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren eines Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat, wobei die Umweltregeleinheit zudem den Ventilator umfasst; und, (h) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren der Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, das zudem computerausführbare Anweisungen enthält, die bei Ausführung Folgendes durchführen: (e) Bestimmen der effektiven Temperatur aus einer Temperaturmessung, einer Luftfeuchtigkeitsmessung und einer Luftgeschwindigkeitsmessung, wobei die Anzahl an Umweltfaktoren die Temperaturmessung, die Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und die Messung der Luftgeschwindigkeit beinhaltet; (f) Aktivieren des Luftentfeuchters und eines Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht hat und der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht hat, wobei die Umweltregeleinheit zudem den Ventilator umfasst; und, (g) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren der Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (h) eine bestimmte Zeitspanne lang wartet, bis er das Heizgerät aktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (i) eine bestimmte Zeitspanne lang wartet, bis er die Kühlvorrichtung aktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (i) eine bestimmte Zeitspanne lang wartet, bis er die Kühlvorrichtung aktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Prozessor zudem derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (h) eine bestimmte Zeitspanne lang wartet, bis er die Kühlvorrichtung aktiviert.
Vorrichtung umfassend: eine Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation, die derart konfiguriert ist, dass sie mit einem Fernsensor kommuniziert; einen Speicher; einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (a) Aufnehmen einer Temperaturmessung und einer Messung der relativen Luftfeuchtigkeit von mindestens einem Fernsensor über die Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation; (b) Bestimmen einer effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung und der Messung der relativen Luftfeuchtigkeit; (c) Aktivieren eines Luftbefeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend erhöht worden ist oder bis eine gemessene relative Luftfeuchtigkeit genügend stabil ist; und, (d) wenn sich die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftbefeuchters nicht genügend erhöhen lässt, Aktivieren einer Heizvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend erhöht worden ist.
Vorrichtung umfassend: eine Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation, die derart konfiguriert ist, dass sie mit einem Fernsensor kommuniziert; einen Speicher; einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (a) Aufnehmen einer Temperaturmessung, einer Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und einer Luftgeschwindigkeitsmessung von mindestens einem Fernsensor über die Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation; (b) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung, der Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und der Luftgeschwindigkeitsmessung; (c) Aktivieren eines Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht; (d) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren eines Luftentfeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht; und, (d) wenn sich die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend senken lässt, Aktivieren einer Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Vorrichtung umfassend: eine Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation, die derart konfiguriert ist, dass sie mit einem Fernsensor kommuniziert; einen Speicher; einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (a) Aufnehmen einer Temperaturmessung, einer Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und einer Luftgeschwindigkeitsmessung von mindestens einem Fernsensor über die Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation; (b) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung, der Luftfeuchtigkeitsmessung und der Luftgeschwindigkeitsmessung; (c) Aktivieren des Luftentfeuchters, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht; (d) wenn die effektive Temperatur durch Aktivieren des Luftentfeuchters nicht genügend gesenkt werden kann, Aktivieren eines Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend erhöht worden ist oder bis der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht; und (d) wenn sich die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend senken lässt, Aktivieren einer Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.
Vorrichtung umfassend: eine Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation, die derart konfiguriert ist, dass sie mit einem Fernsensor kommuniziert; einen Speicher; einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der derart konfiguriert ist, dass er Folgendes durchführt: (a) Aufnehmen einer Temperaturmessung, einer Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und einer Luftgeschwindigkeitsmessung von mindestens einem Fernsensor über die Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation; (b) Bestimmen der effektiven Temperatur aus der Temperaturmessung, der Luftfeuchtigkeitsmessung und der Luftgeschwindigkeitsmessung; (c) Aktivieren eines Luftentfeuchters und eines Ventilators, bis die effektive Temperatur in Bezug auf einen Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist oder bis der Luftentfeuchter eine Luftentfeuchtermaximalgeschwindigkeit erreicht und der Ventilator eine Ventilatormaximalgeschwindigkeit erreicht; und, (e) wenn sich die effektive Temperatur durch Aktivieren des Ventilators und des Luftentfeuchters nicht genügend senken lässt, Aktivieren einer Kühlvorrichtung, bis die effektive Temperatur in Bezug auf den Temperatursollwert genügend gesenkt worden ist.