DE60123873T2

DE60123873T2 - Verbesserte Startregelung in einem Mehrzonensystem

Info

Publication number: DE60123873T2
Application number: DE60123873T
Authority: DE
Inventors: Walter E Jr. Suffield Bujak
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2001355899A; EP1156285A3; KR20010105215A; KR100383710B1; CN1323967A; US20020185272A1; BR0102007A; US6644398B2; CN1145763C; DE60123873D1; EP1156285A2; ES2273780T3; EP1156285B1; US6467537B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Systeme, die Wasser als ein Wärmetauschmedium verwenden, um verschiedenen Teilen eines Gebäudes, die geheizt werden sollen, Wärme zuzuführen, oder Systeme, die Wasser als ein Wärmetauschmedium verwenden, um Wärme aus verschiedenen Teilen eines Gebäudes, das gekühlt werden soll, abzuziehen.
Es ist wünschenswert, dass ein System zum Heizen verschiedener Teile eines Gebäudes in der Lage ist, auf verschiedene Heizanforderungen über das Gebäude hin zu jeder Tages- oder Nachtzeit zu reagieren. Es ist weiterhin wünschenswert, dass ein solches System in der Lage ist, auf reduzierte Heizanforderungen während der Abend- oder Nachtstunden, wenn verschiedene Teile des Gebäudes eventuell nicht besetzt sind, zu reagieren. Es ist auch wünschenswert, dass diese selben Teile des Gebäudes auf angenehme Temperaturniveaus gebracht werden, während sie besetzt sind.
Es ist wünschenswert, dass ein System zum Kühlen verschiedener Teile eines Gebäudes in der Lage ist, auf verschiedene Kühlanforderungen über das Gebäude hin zu jeder Tages- oder Nachtzeit zu reagieren. Es ist weiterhin wünschenswert, dass ein solches System in der Lage ist, auf reduzierte Kühlanforderungen während der Abend- oder Nachtstunden, wenn verschiedene Teile des Gebäudes eventuell nicht besetzt sind, zu reagieren. Es ist auch wünschenswert, dass dieselben Teile des Gebäudes auf angenehme Temperaturniveaus herab gebracht werden, während sie besetzt sind.
Dieses Bedürfnis, Komfortniveaus während der Gebäudenutzung entweder durch ein Heizsystem oder ein Kühlsystem zu erfüllen, kann besondere Probleme darstellen, wenn Wasser als das bevorzugte Wärmetauschmedium verwendet wird. Diesbezüglich muss Wasser in einem solchen System normalerweise zuerst selbst durch eine geeignete Anlage klimatisiert (oder zum Klimatisieren konditi niert) werden und anschließend vor der Gebäudenutzung zirkuliert werden, um die gewünschten Komfortniveaus während der Gebäudenutzung zu erfüllen.
US 5 303 767 offenbart ein System zum Steuern der Temperatur in einer Mehrzahl von Räumen innerhalb eines Gebäudes durch Umschalten zwischen Heiz- und Kühlmodi abhängig von der gemessenen Temperatur in den Räumen im Vergleich zu dem aktuell aktiven Einstellpunkt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steerungseinrichtung für ein System, das Wasser als ein Wärmetauschmedium verwendet, bereitzustellen, die genau die Bedürfnisse verschiedener Teile eines Gebäudes im Vornherein einer Gebäudenutzung oder zu irgendeiner anderen Tages- oder Nachtzeit antizipiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerungssystem vorgesehen, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist, und ein Verfahren, wie es in Anspruch 11 beansprucht ist, zum Kontrollieren der Bereitstellung klimatisierten Wassers zu einer Mehrzahl von Wärmetauschern.
Die bevorzugte Ausführungsform weist eine Steuerungseinrichtung für ein System auf, die klimatisiertes Wasser zu vorzugsweise einer Anzahl individueller Wärmetauscher liefert. Die Steuerungseinrichtung sammelt Information von lokal zugeordneten Steuerungseinrichtungen, die mit jedem der Wärmetauscher verbunden sind. Die gesammelte Information umfasst Information in Bezug auf die aktuelle Anforderung nach klimatisiertem Wasser durch jeden solchen Wärmetauscher sowie Information hinsichtlich zukünftiger Anforderung nach klimatisiertem Wasser.
Die Steuerungseinrichtung erzeugt vorzugsweise ein Datenfeld der derart empfangenen Information pro Zone. Die Steuerungseinrichtung verwendet ferner die empfangene Information, die pro Zone organisiert wurde, um einige zusätzliche Informationseinzelheiten für jede spezielle Zone zu berechnen, die in zusätzlichen Feldern innerhalb des Datenfeldes gespeichert werden. Die zusätzlichen In formationseinzelheiten können eine Startzeit zum Liefern klimatisierten Wassers zu einer speziellen Zone umfassen.
Die Steuerungseinrichtung berechnet vorzugsweise zuerst den Prozentanteil zugeordneter lokaler Steuerungseinrichtungen, die aktuell Anforderungen nach klimatisiertem Wasser haben. Die Steuerungseinrichtung untersucht, ob der speziell berechnete Prozentanteil zugeordneter lokaler Steuerungseinrichtungen größer ist als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser.
Für den Fall, dass der speziell berechnete Prozentanteil zugeordneter Steuerungseinrichtungen nicht größer ist als der jeweilige minimale Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser, schreitet der Prozessor dann zu einer Vorlaufstartroutine fort. Die Vorlaufstartroutine bestimmt, ob es in Zukunft antizipierte Anforderungen gibt oder nicht, die mit aktuellen Anforderungen kombiniert werden können, um so einen zukünftigen Bedarf nach klimatisiertem Wasser zu erzeugen, der größer wäre als der jeweilige minimale Bedarf nach klimatisiertem Wasser. Die Steuerungseinrichtung fährt fort, die früheste Startzeit zu bestimmen, die einen Bedarf an klimatisiertem Wasser erzeugt, der gerade den jeweiligen minimalen Bedarf an klimatisiertem Wasser übersteigt, wenn antizipierte Anforderungen in der Zukunft kombiniert mit aktuellen Anforderungen einen zukünftigen Bedarf an klimatisiertem Wasser erzeugen, der großer wäre als der minimale Bedarf an klimatisiertem Wasser.
Nachfolgend dem Bestimmen der frühesten Startzeit setzt die Systemsteuerungseinrichtung eine Steuerungsanforderung gleich Heizen, wenn das zu steuernde System ein Heizsystem ist. Die Systemsteuerungseinrichtung setzt die Systemanforderung gleich Kühlen, wenn das zu steuernde System ein Kühlsystem ist.
Als Nächstes prüft das System, um zu sehen, was der aktuelle Betriebsmodus ist, vor dem Aktivieren des Heizsystems oder des Kühlsystems, das gesteuert wird. Wenn der aktuelle Betriebsmodus „kein" ist, fährt die Systemsteuerung fort, tatsächlich den Start des speziellen zu steuernden Systems zu autorisieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung davon zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen, wobei:
1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Liefern erwärmten Wassers zu einer Reihe von Wärmetauschern mit diesen zugeordneten Zonensteuerungseinrichtungen ist;
2A und 2B ein Flussdiagramm eines Verfahrens sind, das durch eine Systemsteuerungseinrichtung in Kommunikation mit den Zonensteuerungseinrichtungen in 1 verwendet wird, um die Aktivierung oder Deaktivierung eines Boilers innerhalb des Systems von 1 zu steuern.
3 ein Informationsdatenfeld ist, das während des Ausführens der Logik in dem Flussdiagramm der 2A bis 2B gebildet wird;
4 ein Flussdiagramm einer Routine ist, die verwendet wird, um das Informationsdatenfeld aus 3 zu erzeugen;
5A bis 5B ein Flussdiagramm einer Vorlaufstartroutine sind, die in dem Flussdiagramm der 2A bis 2B verwendet wird;
6 eine schematische Ansicht eines Systems zum Liefern gekühlten Wassers zu einer Reihe von Wärmetauschern mit diesen zugeordneten Zonensteuerungseinrichtungen ist;
7A bis 7B ein Flussdiagramm des Verfahrens sind, das durch eine Systemsteuerungseinrichtung in Kommunikation mit den Zonensteuerungseinrichtungen in 6 verwendet wird, um die Aktivierung oder Deaktivierung eines Kühlers innerhalb des Systems aus 6 zu steuern;
8 ein Informationsdatenfeld ist, das während des Ausführens der Logik in dem Flussdiagramm der 7A bis 7B gebildet wird;
9 ein Flussdiagramm einer Routine ist, die verwendet wird, um das Informationsdatenfeld aus 8 zu erzeugen; und
10A und 10B ein Flussdiagramm einer Vorlaufstartroutine sind, die in dem Flussdiagramm der 7A bis 7B verwendet wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Mit Bezug auf 1 ist ein Heizsystem zu sehen, das einen Boiler 12 aufweist. Heißes Wasser von dem Boiler 12 strömt zu den Wärmetauschern 18, 20 und 22. Es soll verstanden werden, dass jeder Wärmetauscher das zugeführte Wasser verwenden kann, um Luft in einem Raum, der geheizt werden soll, zu klimatisieren. Dies wird häufig als eine „Heizungszone" bezeichnet. Wasser aus dem Boiler 12 fließt durch den Wärmetauscher 18 in dem Fall, dass eine Zonensteuerungseinrichtung 24 eine solche Strömung durch das Positionieren eines Steuerungsventils 26 autorisiert. Die Zonensteuerungseinrichtung 24 kann auch eine beliebige Wasserströmung um den Wärmetauscher 18 herum verteilen durch weiteres Positionieren des Steuerungsventils 26. Es soll angemerkt werden, dass der Wärmetauscher 20 in einer ähnlichen Weise in Reaktion auf das Positionieren eines Steuerungsventils 28 unter der Steuerung einer Zonensteuerungseinrichtung 30 arbeitet. Es soll ferner angemerkt werden, dass der letzte Wärmetauscher 22 in dem System auch durch das Positionieren eines Steuerungsventils 32 unter der Steuerung einer Zonensteuerungseinrichtung 34 gesteuert wird. Wasserströmung zu jedem Wärmetauscher innerhalb jeder entsprechenden Zone kann den Wärmetauscher entweder vollständig Bypass-umströmen, vollständig durch den Wärmetauscher strömen oder teilweise durch den Wärmetauscher strömen und ihn teilweise Bypass-umströmen. Die Steuerungsventilposition wird durch die Zonensteuerungseinrichtung bestimmt und ist eine Funktion des Heizbedarfs der Zone und des Typs des verwendeten Ventils. Jede Zonensteuerungseinrichtung 24, 30 und 34 ist auch mit einem korrespondierenden Temperatursensor wie z.B. 38, 40 und 42 verbunden, der die Temperatur in der jeweiligen von dem Wärmetauscher bedienten Zone misst und solche Temperaturinformation zu der jeweiligen Zonensteuerungseinrichtung liefert. Jede Zonensteuerungseinrichtung hat ferner einen gespeicherten Einstellpunktwert für die spezielle Zone. Dies kann eine Temperatur sein, die beliebig durch ein Individuum definiert ist, entweder durch ein pro grammierbares Thermostat oder eine andere Vorrichtung, die zum Eingeben einer Einstellpunktinformation geeignet ist. Jede Zonensteuerungseinrichtung hat entweder eine Anforderung nach Wärme oder nicht, abhängig von der gemessenen Temperatur in der Zone im Vergleich zu dem aktuellen aktiven Einstellpunkt der Zone. Jede Zonensteuerungseinrichtung weist vorzugsweise auch Information hinsichtlich zukünftiger Einstellpunkte auf. Diese Information umfasst Einstellpunktwerte in einem beliebigen zu verwendenden Grad-Temperatur-System und die Zeiten, zu denen diese Einstellpunkte Wirkung entfalten sollen.
Information hinsichtlich jeder individuellen Zonensteuerungseinrichtung wird in eine Systemsteuerungseinrichtung 44 über einen Bus 46 geliefert. Die Systemsteuerungseinrichtung 44 steuert eine Pumpe 48 derart, dass durch diese Rücklaufwasser von den Wärmetauschern 18, 20 und 22 in den Boiler gepumpt wird.
Bezug nehmend nun auf die 2A und 2B ist ein Verfahren veranschaulicht, das durch einen programmierbaren Mikroprozessor in der Systemsteuerungseinrichtung 44 verwendet wird. Das Verfahren beginnt mit einem Initialisierungsschritt 100, der die Anfangswerte der nachfolgenden Variablen einstellt: „Vorlaufstart", „Erwärmungslaufzeitgeber", „Systemanforderung" und „Systemmodus". Der Mikroprozessor in der Systemsteuerungseinrichtung 44 schreitet zu einem Schritt 102 fort und fragt jede der Zonensteuerungseinrichtungen nach ihren jeweiligen aktuellen Anforderungen nach Heizen, aktueller Zonentemperatur, nächsten zukünftigen Einstellpunkt und zugehöriger Startzeit für den nächstem zukünftigen Einstellpunkt ab. Es soll angemerkt werden, dass dies vorzugsweise durch Adressieren jeder Zonensteuerungseinrichtung 24, 30 und 34 über den Bus 46 und Anfordern der spezifischen Information von der Zonensteuerungseinrichtung vorgenommen wird. Die Zoneninformation ist vorzugsweise in einem mit dem Mikroprozessor in der Systemsteuerungseinrichtung verbundenen Speicher gespeichert.
Der Mikroprozessor schreitet zu einem Schritt 104 fort und erzeugt ein Datenfeld empfangener Information pro Zone. Das Informationsdatenfeld umfasst vorzugsweise die empfangene Information aus Schritt 102, die wie in 3 gezeigt organisiert ist. Bezug nehmend auf 3 soll angemerkt werden, dass das Informationsdatenfeld jeweilige aktuelle Anforderungen nach Heizen, eine aktuelle Zonentemperatur, einen nächsten zukünftigen Einstellpunkt und eine zugehörige Start zeit für den nächsten zukünftigen Einstellpunkt umfasst. Das Datenfeld umfasst auch zusätzliche Information für jede Zone, die nicht als ein Ergebnis des Abfragens der Zonensteuerungseinrichtungen im Schritt 102 gesammelt wird. Dies umfasst einen Zonenheizfaktor H_i. Die Zonenheizfaktoren für jede jeweilige Zone sind vorzugsweise schon im Speicher gespeichert. Alternativ können diese Faktoren direkt von den Zonensteuerungseinrichtungen selbst ausgelesen werden. Die Zonenheizfaktoren sind vorzugsweise Konstanten, die die erforderliche Zeitdauer zum Anheben der Temperatur in der Zone um 1° in Bezug auf das Temperatursystem, das verwendet wird, um die Temperaturinformation zu definieren, definieren.
Zusätzlich zu den zuvor genannten Zonenheizfaktoren weist das Datenfeld auch zwei Parameter auf, die für jede Zone berechnet werden unter Verwendung des Zonenheizfaktors für die Zone. Diese Faktoren sind die Zeit, die benötigt wird, um den Heizeinstellpunkt Δt_hi und die Heizstartzeit t_hi zu erreichen.
Das die berechneten Parameter umfassende Datenfeld aus 3 kann gebildet werden durch eine Datenfeldroutine, wie sie in 4 offenbart ist. Die Datenfeldroutine beginnt in einem Schritt 200, in dem ein Zonenindex „i" gleich eins gesetzt wird. Der Mikroprozessor schreitet zu einem Schritt 202 fort und setzt die Zonenheizanforderung für die erste adressierte Zonensteuerungseinrichtung in Schritt 102 gleich H_D₁. Es wird angemerkt, dass der Wert der Zonenheizanforderung null ist, wenn es keine Zonenheizanforderung gibt, so dass H_D₁ gleich null ist. Wenn es eine Zonenheizanforderung gibt, wird das H_D₁ gleich TRUE gesetzt. Die aktuelle Zonentemperatur für die erste adressierte Zonensteuerungseinrichtung wird als T₁ in dem Datenfeld aus 3 gespeichert, wohingegen der nächste zukünftige Einstellpunkt für die erste adressierte Zone als S₁ gespeichert wird. Die geplante Startzeit für den nächsten zukünftigen Einstellpunkt für die erste adressierte Zonensteuerungseinrichtung wird in t₁ in das Datenfeld aus 3 gespeichert. Wenn es keinen zukünftigen Einstellpunkt und keine zugehörige Startzeit gibt, werden der augenblickliche Einstellpunkt und die augenblickliche Zeit jeweils als S₁ und t₁ gespeichert.
Der Mikroprozessor schreitet von Schritt 202 zu einem Schritt 204 fort und untersucht, ob die Zonenheizanforderung H_D₁ gleich TRUE ist. Vorausgesetzt, es gibt keine aktuelle Zonenheizanforderung für die erste adressierte Zonensteuerungs einrichtung, fährt der Mikroprozessor entlang dem „NEIN"-Weg von Schritt 204 zu Schritt 206 fort und berechnet die Zeit, die benötigt wird, um den Heizeinstellpunkt für diese spezielle Zone zu erreichen. Bezug nehmend auf Schritt 206 ist die Zeit, die benötigt wird, um den Heizeinstellpunkt zu erreichen, Δt_hi gleich der Differenz zwischen dem zukünftigen Einstellpunkt S_i und der aktuellen Zonentemperatur T_i multipliziert mit dem Heizfaktor H_i für die spezielle Zone. Der Mikroprozessor fährt zu einem Schritt 208 fort und untersucht, ob die berechnete Zeit, die benötigt wird, um den Heizeinstellpunkt in Schritt 206 zu erreichen, größer ist als null. Für den Fall, dass der Wert von Δt_hi größer als null ist, schreitet der Mikroprozessor zu einem Schritt 210 fort und berechnet die Heizstartzeit für die spezielle Zone. Bezug nehmend auf Schritt 210 ist die Heizstartzeit t_hi gleich der nächsten zukünftigen Einstellpunkt-Startzeit t_i minus der berechneten Zeit, die benötigt wird, um den Heizeinstellpunkt Δt_hi zu erreichen, die für die spezielle Zone berechnet würde, minus eine weitere Differenztemperatur Δt_heat. Der Wert von Δt_heat ist ein vordefinierter Wert, der in dem dem Mikroprozessor zugeordneten Speicher gespeichert ist und der typischerweise benötigt wird, um das Wasser auf eine gewünschte Temperatur zum Betreiben des Systems aus 1 in dem Heizmodus zu heizen. Dieser Wert ist vorzugsweise für jedes Heizsystem auf der Basis davon bestimmt, was die wahrscheinliche Temperatur ist, nachdem der Boiler einige Stunden aus ist. Der Wert kann auf einer konservativen Basis bestimmt sein, bei der das Wasser bei oder nahe der schlechtestmöglichen Temperatur ist, die in dem Wasserkreis existieren kann, bevor die Zonensteuerungseinrichtungen anfangen würden, Wärme anzufordern.
Der Mikroprozessor schreitet von Schritt 210 zu Schritt 212 fort und inkrementiert den Zonenindex „i" um eins. Der Prozessor fragt als Nächstes ab, ob der inkrementierte Zonenindex „i" gleich „n" ist in einem Schritt 214. Der Wert von „n" ist die Gesamtzahl von Zonensteuerungseinrichtungen in dem System aus 1. Vorausgesetzt, dass der Zonenindex „i" nicht gleich „n" ist, schreitet der Prozessor zurück zu Schritt 202 und adressiert die in Schritt 102 ausgewählte Information für die zweite gelesene Zonensteuerungseinrichtung. Der Mikroprozessor schreitet zu Schritt 204 fort und fragt ab, ob die Zonenheizanforderung, die aus der zweiten adressierten Zonensteuerungseinrichtung ausgelesen ist, gleich TRUE ist. Vorausgesetzt, dass es keine aktuelle Heizanforderung für die zweite ausgelesene Zonensteuerungseinrichtung gibt, schreitet der Prozessor fort, um die Zeit Δt_h2 zu berechnen, die benötigt wird, um den Heizeinstellpunkt S₂ zu be rechnen in Schritt 206. Vorausgesetzt, dass der zukünftige Einstellpunkt für die zweite ausgelesene Zonensteuerungseinrichtung kleiner ist als die aktuelle Zonentemperatur T₂, wird der Wert von Δt_h2 kleiner als null sein. Dies veranlasst den Prozessor dazu, entlang dem NEIN-Weg aus dem Schritt 208 heraus zu einem Schritt 216 fortzuschreiten und den Wert von Δt_h2 gleich null zu setzen und den Wert für die Heizstartzeit t_h2 gleich Keine zu setzen.
Der Prozessor schreitet von Schritt 216 zu Schritt 212 fort und inkrementiert den Zonenindex „i" um eins. Der Prozessor fragt als Nächstes ab, ob der inkrementierte Zonenindex „i" gleich „n" ist in einem Schritt 214. Vorausgesetzt wiederum, dass der Zonenindex „i" nicht auf die letzte Zone inkrementiert wurde, schreitet der Prozessor von Schritt 214 entlang dem „NEIN"-Weg zurück zu Schritt 202, gefolgt von dem Einstellen der Variablen in 202 gleich den jeweiligen ausgelesenen Werten für die nächste Zone, die zuvor ausgelesen wurden. Der Mikroprozessor schreitet von Schritt 202 zu Schritt 204 fort und untersucht, ob die Zonenheizanforderung für diese spezielle Zone gleich TRUE ist. Vorausgesetzt, dass die spezielle adressierte Zonensteuerungseinrichtung eine Heizanforderung hat, schreitet der Prozessor entlang dem „JA"-Weg zu Schritt 218 fort und setzt die Heizstartzeit t_hi für diese spezielle Zone gleich Keine. Mit anderen Worten, wenn die spezielle Zone eine aktuelle Heizanforderung hat, gibt es keine Heizstartzeit für eine solche Zone. Der Mikroprozessor schreitet zu Schritt 212 fort und inkrementiert den Zonenindex „i" wieder um eins. Es ist anzumerken, dass der Zonenindex zu irgendeinem Zeitpunkt auf den Wert von „n" inkrementiert sein wird. Zu diesem Zeitpunkt wird es geeignet aufgezeichnete und berechnete Werte für alle Zonen in dem Datenfeld von 3 geben. Der Prozessor schreitet von Schritt 214 zu einem Schritt 220 fort und führt eine Rückkehr zu Schritt 106 durch.
Bezug nehmend auf 2A schreitet der Mikroprozessor in Schritt 106 fort, um den Prozentanteil von Zonensteuerungseinrichtungen zu berechnen, die eine Heizanforderung H_D_i = TRUE haben. Dies wird vorzugsweise zuerst durch Aufaddieren der Anzahl von Heizanforderungen gleich TRUE in dem Datenfeld aus 3 und Dividieren dieser Zahl durch die Gesamtzahl „n" von in dem System aus 1 vorhandenen Zonensteuerungseinrichtungen durchgeführt. Die Ergebnisse werden als „Prozentheizbedarf" gespeichert.
Der Mikroprozessor schreitet zu einem Schritt 108 fort und fragt ab, ob der in Schritt 106 berechnete Prozentheizbedarf größer als null ist. Für den Fall, dass der Prozentheizbedarf größer als null ist, schreitet der Mikroprozessor in der Systemsteuerungseinrichtung 44 zu Schritt 110 fort. Bezug nehmend auf Schritt 110 untersucht der Prozessor, ob der in Schritt 106 berechnete Prozentheizbedarf größer als eine „Minimumheizanforderung" ist. Die Minimumheizanforderung ist vorzugsweise ein gespeicherter Prozentanteilwert in dem dem Mikroprozessor zugeordneten Speicher. Dieser Prozentanteilwert sollte geringfügig kleiner sein als der Prozentanteil von Zonensteuerungseinrichtungen, die in dem System aus 1 Wärme anfordern müssen, damit das System erwärmtes Wasser liefert. Wenn dieser Prozentanteil überschritten wird, schreitet der Mikroprozessor in der Systemsteuerungseinrichtung in einen Schritt 112 fort, um „Vorlaufstart" gleich null zu setzen, bevor in Schritt 114 fortgeschritten wird, um „Systemanforderung" gleich Heizen einzustellen.
Es wird wieder auf Schritt 110 Bezug genommen. Für den Fall, dass der in Schritt 106 berechnete Prozentheizbedarf nicht größer ist als die Minimumheizanforderung, schreitet der Prozessor entlang dem „NEIN"-Weg zu Schritt 116 fort und startet eine Vorlaufstartroutine. Bezug nehmend auf 5A beginnt die Vorlaufstartroutine mit einem Schritt 230. Bezug nehmend auf Schritt 230 wird die Anzahl von Zonen mit aktuellen Heizanforderungen H_D_i gleich TRUE plus die Anzahl von Zonen mit einer Heizstartzeit nicht gleich Keine berechnet. Es soll angemerkt werden, dass diese Berechnung vorzugsweise durchgeführt wird durch Scannen des erzeugten Datenbereichs in 3 nach der Anzahl von aktuellen Heizanforderungen H_D_i gleich TRUE und ferner der Anzahl von Heizstartzeiten nicht gleich Keine. Der Mikroprozessor schreitet zu Schritt 232 fort und berechnet die Prozent von Zonensteuerungseinrichtungen, die aktuelle oder zukünftige Heizanforderungen haben. Dies ist vorzugsweise die Anzahl von Zonensteuerungseinrichtungen mit aktuellen oder zukünftigen Heizanforderungen, berechnet in Schritt 230, dividiert durch die Anzahl „n" von Zonensteuerungseinrichtungen, die es in dem System aus 1 gibt. Der berechnete Bruchteil wird in Form von Prozent ausgedrückt und in Schritt 232 gleich Prozent-zukünftige-Heizanforderung gesetzt. Der Mikroprozessor schreitet zu einem Schritt 234 fort, um abzufragen, ob die in Schritt 232 berechnete Prozent-zukünftige-Heizanforderung größer ist als die Minimumheizanforderung für das System aus 1. Für den Fall, dass die berechnete Prozent-zukünftige-Heizanforderung größer als der Minimum bedarf ist, abhängig von der Anzahl von zusätzlichen benötigten Zonen, geht der Prozessor durch das Datenfeld aus 3 diese Anzahl von Malen, wählt die ersten aufzutretenden Heizstartzeiten aus, und dann, falls nötig, die nächste aufzutretende Heizstartzeit, bis die Anzahl von Zonenheizstartzeiten gesammelt wurde, um die minimale Anzahl von Zonen zu erfüllen, die notwendig ist, um die Minimumheizanforderung zu übersteigen. Wenn dies auftritt, wird die derart bestimmte früheste Heizzeit, die notwendig ist, um die minimale Anzahl von Zonen die Minimumheizanforderung übersteigen zu lassen, in Schritt 238 gleich „t_h" gesetzt. Der Mikroprozessor schreitet zu Schritt 240 fort und liest die aktuelle Zeit aus der Systemuhr für die Steuerungseinrichtung aus. Die aktuelle Zeit ist vorzugsweise in einer solchen Weise definiert, dass sie mehr als nur die Tageszeit umfasst, so dass dadurch dem Übergang von einem Tag zum nächsten Rechnung getragen wird. Dies kann durchgeführt werden durch Aufnehmen des Wochentags in die Systemuhr oder durch Aufrechterhalten einer Zeitverfolgung pro Minute für eine gesamte Woche. Egal, was verwendet wird, wird die Startzeit t_hi in ähnlicher Weise beibehalten. Der Prozessor schreitet zu Schritt 242 fort, um abzufragen, ob die aktuelle Zeit der Systemuhr größer ist als die Heizstartzeit t_h, wie sie in Schritt 238 definiert ist. Für den Fall, dass die ausgelesene aktuelle Systemuhrzeit nicht größer ist als oder gleich ist der Heizstartzeit t_h, schreitet der Mikroprozessor entlang dem „Nein"-Weg zu einem Schritt 244 fort und setzt „Vorlaufstart" gleich null, bevor zu einem Austrittsschritt 246 fortgeschritten wird. Dies veranlasst den Prozessor, zu Schritt 116 der Logik in 2A zurückzukehren und zu dem fortzuschreiten, was auch immer der nächste Schritt ist, der Schritt 116 folgt.
Bezug nehmend wiederum auf Schritt 242 schreitet der Prozessor für den Fall, dass die aktuelle Zeit der Systemuhr größer oder gleich der Heizstartzeit t_h ist, zu Schritt 248 fort und setzt „Systemanforderung" gleich Heizen. Dies meint im Wesentlichen, dass das System aus 1 so behandelt werden soll, als ob es eine ausreichende Anzahl von Heizanforderungen hat, um in ein Heizen fortzuschreiten, wie hierin im Anschluss diskutiert werden soll. Der Prozessor macht jedoch eine Notiz, dass jeder solcher Übergang aufgrund der Vorlaufstartroutine erfolgt ist. Dies wird erreicht durch Einstellen von „Vorlaufstart" gleich 1 in einem Schritt 250. Der Prozessor schreitet zu einem Austrittsschritt 246 fort und kehrt zu Schritt 116 zurück, wo er zu dem nächsten Schritt aus dem Schritt 116 fortschreitet.
Bezug nehmend wiederum auf Schritt 108 schreitet der Mikroprozessor für den Fall, dass der Prozentheizbedarf nicht größer als null ist, entlang dem „Nein"-Weg zu einem Schritt 118 fort und setzt Systemanforderung gleich Keine vor dem Fortschreiten, um die Vorlaufstartroutine im Schritt 120 auszuführen. Bezug nehmend auf die Vorlaufstartroutine aus den 5A bis 5B berechnet der Mikroprozessor wiederum die Anzahl von Zonen mit aktuellen Heizanforderungen H_D_i gleich TRUE plus der Anzahl von Zonen mit einer Heizstartzeit nicht gleich Keine im Schritt 230 und fährt dann zu Schritt 232 fort und berechnet die Prozent von Zonensteuerungen mit aktuellen oder zukünftigen Heizanforderungen. Der Prozessor schreitet zu Schritt 234 fort, um zu untersuchen, ob die in Schritt 232 berechnete Prozent-zukünftige-Heizanforderung größer ist als die Minimumheizanforderung für das System aus 1. Vorausgesetzt, die berechnete Prozent-zukünftige-Heizanforderung ist kleiner als der Minimumbedarf, schreitet der Mikroprozessor entlang dem „Nein"-Weg zu Schritt 252 fort. Der Prozessor setzt Vorlaufstart gleich 0 in Schritt 252 vor dem Fortschreiten zu dem Austrittsschritt 246, wo der Prozessor zu Schritt 120 zurückkehrt und zu dem nächsten Schritt fortfährt.
Bezug nehmend auf Schritt 122 in 2B wird angemerkt, dass der Prozessor von einem der Schritte 114, 116 oder 120 zu diesem Schritt fortgeschritten sein wird mit einer speziellen Einstellung von Systemanforderung. Wenn z.B. die „Systemanforderung" „Keine" ist als Ergebnis ihrer Anfangseinstellung in Schritt 100, kann sie weiterhin so bleiben nach Verlassen des Schritts 116 oder des Schritts 120. Wenn andererseits die „Systemanforderung" vorangehend bei einer vorhergehenden Ausführung der Logik auf Heizen eingestellt wurde, dann bliebe dies die Systemanforderung, bis die Logik den Schritt 118 ausführt, um die Systemanforderung gleich Keine zurückzusetzen.
Es wird angemerkt, dass der Prozessor untersucht, ob die Systemanforderung gleich Keine ist in Schritt 122. Vorausgesetzt, die Systemanforderung ist auf Heizen eingestellt als Ergebnis entweder des Schritts 114, des Schritts 116 oder des Schritts 120, schreitet der Prozessor entlang dem NEIN-Weg aus Schritt 122 heraus zu einem Schritt 124 fort und untersucht, ob der Wert von Systemanforderung gleich dem Wert von „Systemmodus" ist.
Wenn der Prozessor direkt nach der Initialisierung arbeitet, wird der Systemmoduswert Keine sein, selbst wenn die Systemanforderung gleich Heizen ist. Dies veranlasst den Prozessor, entlang dem NEIN-Weg zu einem Schritt 126 fortzuschreiten. Bezug nehmend auf Schritt 126 aktiviert der Prozessor die Pumpe 48 vor dem Fortschreiten zu Schritt 128, wo der Boiler 12 aktiviert wird. Der Prozessor schreitet fort, um „Systemmodus" gleich Heizen zu setzen in einem Schritt 130. Der Prozessor schreitet von Schritt 130 zu einem Schritt 132 fort und sendet die Systemmoduseinstellung von „Heizen" zu den Zonensteuerungseinrichtungen 24, 30 und 34. Der Prozessor sendet auch die „Vorlaufstart"-Einstellung zu jeder Zonensteuerungseinrichtung in einem Schritt 134. Jede Zonensteuerungseinrichtung verwendet die kommunizierten Einstellungen von Systemmodus und Vorlaufstart, um zu bestimmen, wie ihr Steuerungsventil zu positionieren ist. Wenn die lokale Anforderung für Heizen besteht, wird in dieser Hinsicht das Steuerungsventil durch die Zonensteuerungseinrichtung so positioniert, dass heißes Wasser von dem Boiler zu dem Wärmetauscher geliefert wird. Wenn die lokale Anforderung kein Heizen erfordert, wird das heiße Wasser von dem Boiler den Wärmetauscher bypass-umströmen. Wenn die lokale Steuerungseinrichtung eine Vorlaufstarteinstellung von eins empfängt, untersucht sie, ob der nächste zukünftige Einstellpunkt größer ist als die aktuelle Zonentemperatur. Wenn die Antwort JA ist, positioniert die lokale Zonensteuerungseinrichtung ihr Steuerungsventil so, als wäre ein Heizen derzeit erforderlich. Es soll angemerkt werden, dass das Obige voraussetzt, dass die lokale Zonensteuerungseinrichtung nicht in der Lage ist, unabhängig zu bestimmen, ob das gelieferte Wasser heiß ist. Für den Fall, dass die Zonensteuerungseinrichtungen die Fähigkeit des unabhängigen Bestimmens der Temperatur des gelieferten Wassers besitzen, werden sie das Positionieren ihrer jeweiligen Steuerungsventile implementieren ohne die Notwendigkeit, die Systemmoduseinstellung von der Systemsteuerungseinrichtung 44 zu empfangen.
Der Prozessor schreitet von Schritt 134 zu einem Schritt 136 fort, wo eine vordefinierte Zeitverzögerung implementiert ist vor dem Rückkehren zu Schritt 102. Es soll angemerkt werden, dass die Dauer der Zeitverzögerung eine beliebige Zeitdauer für ein bestimmtes System ist, so dass die Systemsteuerungseinrichtung verzögert wird, bevor sie wieder die Zonensteuerungseinrichtungen in Schritt 102 abfragt.
Bezug nehmend erneut auf die Schritte 102 bis 104 fragt der Prozessor in der Systemsteuerungseinrichtung die Zonensteuerungseinrichtungen ab und erzeugt anschließend das Datenfeld aus 3 vor dem Berechnen der Prozentanteile der Zonensteuerungseinrichtungen, die Wärmeanforderungen haben. Der Prozessor bestimmt erneut, ob der Prozentanteilheizbedarf größer als null ist oder nicht in einem Schritt 108. Vorausgesetzt, dass die Zonensteuerungseinrichtungen weiterhin im Wesentlichen dieselben aktuellen Heizanforderungen haben, wird der Prozentheizbedarf weiterhin null überschreiten. Dies veranlasst den Prozessor, erneut zu untersuchen, ob die Minimumheizanforderung überschritten wurde im Schritt 110. Der Prozessor setzt entweder die Systemanforderung gleich Heizen im Schritt 114, oder er schreitet fort, um die Vorlaufstartroutine auszuführen im Schritt 116. Diese Routine setzt Systemanforderung gleich Heizen, wenn zukünftige Heizanforderungen dies erfordern und die Systemuhrzeit größer ist als die bestimmte Startzeit, um die zukünftigen Heizanforderungen zu erfüllen. Der Prozessor schreitet zu Schritt 122 fort und untersucht erneut, ob die Systemanforderung gleich Keine ist. Da die Systemanforderung gleich Heizen sein wird, schreitet der Prozessor zu Schritt 124 fort und untersucht, ob Systemanforderung gleich Systemmodus ist. Da Systemmodus nun gleich Heizen sein wird, schreitet der Prozessor entlang dem JA-Weg zu einem Schritt 138 fort und inkrementiert einen „Heizlaufzeitgeber". Der Heizlaufzeitgeber wird zum ersten Mal inkrementiert, da der Heizlaufzeitgeber anfänglich gleich null gesetzt wurde. Es soll angemerkt werden, dass der Betrag, um den der Heizzeitgeber inkrementiert wird, vorzugsweise der gleiche ist wie der Betrag der in Schritt 136 ausgeführten Verzögerung zwischen aufeinander folgenden Ausführungen der Steuerungslogik. Der Prozessor schreitet von Schritt 138 zu Schritt 136 fort, wo die Verzögerung erneut implementiert wird, vor einem Rückkehren zu Schritt 102. Es soll angemerkt werden, dass der Prozessor fortfährt, die Logik wie zuvor beschrieben auszuführen, wenn entweder die aktuellen Anforderungen nach Heizen die Minimumheizanforderung übersteigen oder wenn die Vorlaufstartroutine zum Setzen der Systemanforderung gleich Heizen auffordert. Es wird daran erinnert, dass die Vorlaufstartroutine Systemanforderung gleich Heizen setzt, wenn aktuelle und zukünftige Heizanforderungen die Minimumheizanforderung übersteigen und die Systemuhrzeit die bestimmte Heizstartzeit übersteigt.
Vorausgesetzt, dass am Einstellpunkt alle Heizanforderungen erfüllt sind, wird der Prozentanteilheizbedarf nicht länger null übersteigen in Schritt 108. Wenn dies auftritt, wird Systemanforderung gleich Keine gesetzt in Schritt 118. Wenn die zukünftige Heizanforderung in Schritt 234 der in Schritt 120 implementierten Vor laufstartroutine nicht die Minimumheizanforderung übersteigt, bleibt die Systemanforderung gleich Keine eingestellt.
Da Systemanforderung nun gleich Keine sein wird, wird der Prozessor entlang dem „JA"-Weg aus Schritt 122 heraus zu Schritt 140 fortschreiten und untersuchen, ob der Heizlaufzeitgeber größer als Minimumheizlauf ist. Es wird daran erinnert, dass der Heizlaufzeitgeber jedes Mal, wenn der Prozessor in der Systemsteuerungseinrichtung die Steuerungslogik aus den 2A und 2B ausführt, sukzessive in Schritt 138 inkrementiert wurde. Vorausgesetzt, dass das System aus 1 für eine beträchtliche Zeitperiode in einem Heizungsbetriebsmodus war, übersteigt der Heizlaufzeitgeber normalerweise eine beliebige für einen Heizlauf des Systems aus 1 eingerichtete Minimumzeitdauer. Es wird angemerkt, dass Minimumheizlaufzeit im Speicher gespeichert wird zur Verwendung durch den Prozessor in der Systemsteuerungseinrichtung. Vorausgesetzt, dass der Heizlaufzeitgeber diese Minimumheizlaufzeit überstiegen hat, wird der Prozessor zu einem Schritt 142 fortschreiten und den Betrieb des Boilers 12 stoppen. Es wird angemerkt, dass dies ein Signal von der Systemsteuerungseinrichtung zu der Brennersteuerung in dem Boiler 12 sein kann. Der Prozessor schreitet von Schritt 142 zu einem Schritt 144 fort und setzt Systemmodus gleich Keine und den Heizlaufzeitgeber gleich null. Der Prozessor schreitet dann von Schritt 144 zu Schritt 136 fort und implementiert erneut die vorgeschriebene Verzögerungsdauer vor der nächsten Ausführung der Steuerungslogik.
Es wird angemerkt, dass der Prozessor fortfährt, die Zonensteuerungseinrichtungen abzufragen und jede geeignete notwendige Handlung vorzunehmen basierend auf aktuellen Heizanforderungen oder aktuellen und zukünftigen Heizanforderungen, wie dies vorangehend diskutiert wurde. An einem gewissen Punkt können die verschiedenen Zonen, die mit Wärme versorgt werden, umbesetzt werden, und die aktuelle Einstellpunkttemperatur kann relativ niedrig eingestellt werden, um Energie zu sparen. Wenn dies auftritt, können die Zonensteuerungseinrichtungen keine aktuellen Heizanforderungen zu der Systemsteuerungseinrichtung erzeugen. Der Prozessor wird in dieser Situation erkennen, dass der Prozentheizungsbedarf null ist in Schritt 108. Der Prozessor wird fortschreiten, um Systemanforderung gleich Keine zu setzen in Schritt 118 vor dem Implementieren der Vorlaufstartroutine in Schritt 120. Bezug nehmend auf Schritt 230 der Vorlaufstartroutine wird der Prozessor die Anzahl von Zonen mit aktueller Heizanforde rung gleich TRUE plus die Anzahl von Zonen mit Heizstartzeiten nicht gleich Keine berechnen. Da die Zonen keine aktuellen Heizanforderungen haben werden, sollte das Informationsdatenfeld in 3 dann im Wesentlichen zukünftige Heizstartzeiten t_hi haben. Dies sollte den Prozessor veranlassen, eine Prozent-zukünftige-Heizungsanforderung zu berechnen, die auf zukünftigen Heizstartzeiten basiert. Die Prozent-zukünftige-Heizungsanforderung wird normalerweise Minimumheizanforderung in Schritt 234 übersteigen, wenn das Gebäude an einem gewissen Punkt belegt werden soll. Der Prozessor wird entlang dem „Ja"-Weg zu Schritt 236 fortschreiten und die früheste Heizstartzeit t_hi bestimmen, die die erste Prozent-zukünftige-Heizungsanforderung erzeugen wird, die größer ist als die Minimumheizanforderung. Da es keine aktuellen Heizanforderungen geben wird, wird der Prozessor bestimmen, wie viele Zonen Heizstartzeiten haben müssen, um die Minimumanforderung zu übersteigen. Der Prozessor schreitet entlang dem „Ja"-Weg zu Schritt 236 fort und bestimmt die früheste Heizstartzeit t_hi, die die erste Prozent-zukünftige-Heizanforderung erzeugen wird, die größer ist als die Minimumheizanforderung. Vorausgesetzt, dass die aktuelle Zeit nicht die bestimmte Heizstartzeit aus Schritt 238 übersteigt, wird der Prozessor dann Vorlaufstart gleich Null setzen im Schritt 244 vor einem Rückkehren zu Schritt 120. Systemanforderung wird somit gleich Null bleiben.
Da Systemanforderung gleich Keine ist, wird der Prozessor durch Schritt 122 entlang dem Ja-Weg zu den Schritten 140, 142, 144 und schließlich zu Schritt 136 fortschreiten, wo die Verzögerung implementiert wird, vor einem Rückkehren zu Schritt 102. Vorausgesetzt, aktuelle Heizungsanforderungen bleiben bei null, wird der Prozessor zu der Vorlaufstartroutine aus Schritt 120 zurückkehren. Schritte 230 bis 242 werden erneut implementiert, wie zuvor beschrieben. Bezugnehmend auf Schritt 242 wird an einem gewissen Punkt die aktuelle Zeit der Systemuhr größer oder gleich sein zu der bestimmten Heizstartzeit t_h. Wenn dies auftritt, wird der Prozessor zu Schritt 248 fortschreiten und „Systemanforderung" gleich Heizen setzen. Der Prozessor wird fortschreiten, um „Vorlaufstart" gleich Eins zu setzen in Schritt 250 vor einem Fortschreiten zu Austrittsschritt 246 und Rückkehren zu Schritt 120.
Der Prozessor wird von Schritt 120 zu Schritt 122 fortschreiten und untersuchen, ob die Systemanforderung gleich Keine ist. Da Systemanforderung gleich Heizen sein wird aus der Vorlaufstartroutine aus Schritt 120, wird der Prozessor entlang dem Nein-Weg zu Schritt 124 fortschreiten und untersuchen, ob Systemanforderung gleich Systemmodus ist. Da Systemmodus normalerweise zu diesem Zeitpunkt gleich Keine sein wird, wird der Prozessor entlang dem Nein-Weg zu Schritt 126 fortschreiten und die Pumpe 48 aktivieren vor dem Ausgeben einer Anweisung, den Boiler zu starten, in Schritt 128. Der Prozessor wird Systemmodus gleich Heizen setzen in Schritt 130 vor einem Senden der Systemmoduseinstellung zu den Steuerungseinrichtungen, wie dies vorangehend beschrieben wurde.
Das Vorlaufstartsignal wird auch zu den Zonensteuerungseinrichtungen gesendet. Jede Zonensteuerungseinrichtung wird somit die Vorlaufstarteinstellung von Eins erhalten. Dies wird jede lokale Steuerungseinrichtung veranlassen, zu untersuchen, ob der nächste zukünftige Einstellpunkt größer ist als die Zonentemperatur. Wenn die Antwort Ja ist, wird die lokale Zonensteuerungseinrichtung ihr Steuerungsventil so positionieren, als ob Heizen aktuelle erforderlich wäre.
Der Prozessor wird von Schritt 134 zu Schritt 136 fortschreiten, wobei eine vordefinierte Zeitverzögerung implementiert wird, vor einem Rückkehren zu Schritt 102. Wie vorangehend diskutiert, wird die Logik aus den 2A und 2B wiederum mit der Vorlaufstartroutine aus den 5A und 5B implementiert, was das kontinuierliche Heizen der Zonen vorgibt im Vorlauf einer Belegung aufgrund des Zuführens von geheiztem Wasser von dem Boiler, beginnend bei einer Startzeit t_h. Das Zuführen von geheiztem Wasser wird so lange weiterhin auftreten, wie die Anzahl von Zonen mit zukünftigen Startzeiten fortfährt, eine Prozent-zukünftige-Heizungsanforderung zu erzeugen, die die Minimumheizanforderung übersteigt. Es soll angemerkt werden, dass an einem gewissen Punkt die Prozent-zukünftige-Heizungsanforderung die Minimumheizanforderung während des Ausführens der Vorlaufstartroutine aus Schritt 120 heraus nicht mehr übersteigen kann. Wenn dies auftritt, wird der Vorlaufstart im Schritt 252 der Routine gleich null eingestellt. Da der Prozessor zuvor Systemanforderung gleich Keine in Schritt 108 gesetzt haben wird vor dem Ausführen der Vorlaufstartroutine, wird er zu Schritt 122 fortschreiten und dann zu Schritt 140. Dies veranlasst das Abschalten des Boilers 12 in Schritt 142, wenn die Minimumlaufzeit im Schritt 140 überschritten wurde.
Es soll auch angemerkt werden, dass, wenn irgendeine Zone zu einer gewissen Zeit eine aktuelle Heizanforderung erzeugen sollte, die Vorlaufstartroutine nicht länger aus Schritt 120 heraus implementiert wird. Sie wird stattdessen durch Schritt 116 implementiert, solange der aktuelle Prozentheizungsbedarf nicht Minimumheizanforderung im Schritt 108 überschreitet. Mit anderen Worten kann der Vorlaufstart aus Schritt 120 heraus initiiert worden sein, aber aus Schritt 116 heraus fortgeführt werden.
Schließlich soll angemerkt werden, dass die Logik aus den 2A und 2B an einem gewissen Punkt weitestgehend auf aktuellen Heizanforderungen beruht, wenn das Gebäude belegt wird. Wenn- dies auftritt, wird die Vorlaufstartroutine aus Schritt 116 nur aufgerufen, wenn aktuelle Heizungsanforderungen nicht die Minimumheizungsanforderung übersteigt. Die Arbeitsweise der Vorlaufstartroutine unter diesen Umständen wurde vorangehend diskutiert.
Es soll angemerkt werden, dass die Steuerungslogik aus den 2A und 2B der Systemsteuerungseinrichtung 44 ermöglicht, potenziell ein Heizen zu initiieren oder ein Heizen außer Kraft zu setzen in Reaktion auf das Abfragen der Zonensteuerungseinrichtungen 24, 30 und 34. Dies wird tatsächlich nur auftreten, wenn bestimmte Bedürfnisse erfüllt sind. Spezifisch muss der Boiler für eine Minimumzeit gelaufen sein, bevor der Prozessor den Boiler 12 deaktiviert. Zweitens muss der Prozentheizungsbedarf den Minimumheizbedarf übersteigen. Nur nachdem dies auftritt, wird die Systemsteuerungseinrichtung die Aktivierung der Pumpe 48 sowie das Starten des Boilers 12 autorisieren.
Es wird angemerkt, dass die zuvor genannte Logik zum Steuern eines Heizungssystems in ähnlicher Weise verwendet werden kann zum Steuern eines Kühlungssystems, wie es in 6 veranschaulicht ist, wobei ein Kühler 14 den Boiler 12 ersetzt. Alle anderen Elemente aus 6 sind mit mit einem Strich versehenen Nummern bezeichnet, um die Entsprechung mit ähnlich bezeichneten Elementen in 1 anzugeben. Die durch die Systemsteuerung implementierte Logik ist in 7 ähnlich mit mit Strichen versehenen Nummern bezeichnet. Diese Logik wird die Zonensteuerungseinrichtungen 24, 30 und 34 nach Kühlungsanforderungen abfragen und Prozentkühlungsbedürfnisse anstatt von Prozentheizungsbedürfnissen berechnen. Das Datenfeld aus 8 wird Kühlungsinformation wiedergeben und die Datenfeldroutine aus 9 wird das Δt_ci und das t_ci in diesem Datenfeld erzeugen. Die Vorlaufstartroutine der 10A und 10B umfasst eine Logik, die mit mit Strichen versehenen Nummern bezeichnet ist, die ähnliche Schritte angeben wie diejenigen aus den 5A und 5B. Diese Logik wird die Kühlungsinformation in dem Datenfeld aus 8 bearbeiten und geeignet eine Systemanforderung nach Kühlung möglicherweise im Vorlauf einer Gebäudebesetzung initiieren, wie dies vorangehend in Bezug auf das Heizen diskutiert wurde.
Es soll angemerkt werden, dass eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung offenbart wurde. Änderungen und Modifikationen werden mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten ersichtlich. Zum Beispiel kann die Steuerungslogik so geändert werden, dass sie erfordert, dass eine Minimumzeitdauer verstreicht, bevor der Boiler 10 erneut gestartet werden kann. In diesem Fall würde ein Auszeitgeber verwendet werden, um die Zeitdauer zu verfolgen, in der der Systemmodus auf Keine eingestellt war und würde erst dann den Betrieb des Boilers erlauben, nachdem die Minimumzeitperiode überschritten wurde. Es soll auch angemerkt werden, dass die Heizungsanforderungen H_D_i oder die Kühlungsanforderungen C_D_i in der Systemsteuerungseinrichtung berechnet werden können, basierend auf dem Empfangen von Information hinsichtlich aktueller Temperatur und Einstellpunkt von jeder Zonensteuerungseinrichtung.
Es wird von mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten erkannt, dass weitere Änderungen an der oben beschriebenen Erfindung durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Ansprüche abzuweichen. Dementsprechend ist die vorangehende Beschreibung lediglich beispielhaft, und die Beschreibung soll nur durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt sein.

Claims

Steuerungssystem zum Steuern einer Quelle für Klimatisierungswasser, das zu einer Mehrzahl von Wärmetauschern (18, 20, 22) gefördert werden soll, wobei das Steuerungssystem aufweist: eine Mehrzahl von Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34), wobei jede Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) mit einem jeweiligen Wärmetauscher (18, 20, 22) verbunden ist, um so das Fördern von klimatisiertem Wasser von der Wasserklimatisierungsquelle zu dem jeweiligen Wärmetauscher (18, 20, 22) zu steuern, wobei jede Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) arbeitsfähig ist, Information hinsichtlich einer Anforderung nach klimatisiertem Wasser abhängig von der gemessenen Temperatur in der Zone im Vergleich zum aktuell aktiven Einstellpunkt der Zone sowie Information hinsichtlich irgendeiner als Nächstes aufzutretenden zukünftigen Anforderung nach klimatisiertem Wasser basierend auf dem nächsten zukünftigen Einstellpunkt und einer zugehörigen Startzeit zu erzeugen; eine Systemsteuerungseinrichtung (44) in Kommunikation mit jeder der Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34), wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) arbeitsfähig ist, periodisch die Information hinsichtlich der Anforderung jeder Zonensteuerungseinrichtung nach klimatisiertem Wasser sowie die Information hinsichtlich der als Nächstes aufzutretenden zukünftigen Anforderung jeder Zonensteuerungseinrichtung nach klimatisiertem Wasser zu empfangen, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) ferner arbeitsfähig ist, periodisch zu bestimmen, ob es ein ausreichendes Niveau aktueller Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser gibt, das von den Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) empfangen wird, um so normalerweise die Quelle für Klimatisierungswasser zu aktivieren, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) ferner arbeitsfähig ist, zu bestimmen, ob es ein ausreichendes Niveau der aktuellen und zukünftigen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisier tem Wasser gibt, um so die Quelle für Klimatisierungswasser in dem Fall zu aktivieren, dass es kein ausreichendes Niveau an aktuellen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser, das von den Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) empfangen wird, gibt.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) ferner arbeitsfähig ist, die periodisch empfangene Information hinsichtlich der Anforderung jeder Zonensteuerungseinrichtung nach klimatisiertem Wasser und die Information hinsichtlich der als Nächstes aufzutretenden zukünftigen Anforderung jeder Zonensteuerungseinrichtung nach klimatisiertem Wasser zu speichern.
Steuerungssystem nach Anspruch 2, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) ferner arbeitsfähig ist, bestimmte Parameter bezogen auf zukünftige Anforderungen nach klimatisiertem Wasser durch die Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) zu erzeugen und zu speichern, wobei die Parameter eine Startzeit für jede Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34), die keine aktuelle Anforderung nach klimatisiertem Wasser hat, umfassen.
Steuerungssystem nach Anspruch 3, wobei die gespeicherte Information hinsichtlich der als Nächstes aufzutretenden zukünftigen Anforderung jeder Zonensteuerungseinrichtung nach klimatisiertem Wasser den nächsten zukünftigen Einstellpunkt und die zugehörige Startzeit für den nächsten zukünftigen Einstellpunkt für die Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) und eine aktuell gemessene Temperatur für die Zone, die der Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) zugeordnet ist, umfasst; und wobei jede durch die Systemsteuerungseinrichtung (44) berechnete Startzeit als eine Funktion der Differenz zwischen dem nächsten zukünftigen Einstellpunkt für die Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) und der aktuell gemessenen Temperatur für die Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) berechnet ist, wobei die Differenz mit einem Faktor für diese Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) multipliziert ist, wobei der Faktor die Zeitdauer definiert, die nötig ist, um die gemessene Temperatur in der jeweiligen, der Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) zugeordneten Zone um ein Grad anzupassen.
Steuerungssystem nach Anspruch 3, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) arbeitsfähig ist, die Anzahl von aktuellen und zukünftigen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser zu bestimmen durch Addieren der Anzahl aktueller Anforderungen nach klimatisiertem Wasser, die durch die Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) erzeugt sind, zu der Anzahl berechneter Startzeiten.
Steuerungssystem nach Anspruch 5, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) arbeitsfähig ist, zu bestimmen, ob es ein ausreichendes Niveau aktueller und zukünftiger Anforderungen nach klimatisiertem Wasser gibt durch Vergleichen der Anzahl aktueller Anforderungen und der Anzahl zukünftiger Anforderungen nach klimatisiertem Wasser mit einem minimal akzeptablen Niveau an Anforderungen nach klimatisiertem Wasser.
Steuerungssystem nach Anspruch 6, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) ferner arbeitsfähig ist, eine Startzeit zu berechnen zum Liefern von klimatisiertem Wasser zu jedem Wärmetauscher (18, 20, 22), der einer Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) mit einer aktuellen oder berechneten zukünftigen Anforderung nach klimatisiertem Wasser zugeordnet ist, wenn es ein ausreichendes Niveau an aktuellen und zukünftigen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser gibt.
Steuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die Systemsteuerungseinrichtung (44) arbeitsfähig ist, eine Startzeit zu bestimmen zum Liefern von klimatisiertem Wasser durch Bestimmen der Anzahl aktueller Anforderungen nach klimatisiertem Wasser in der gespeicherten Information, Bestimmen der Anzahl von Startzeiten, die gezählt werden müssen und mit der Anzahl von aktuellen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser in der gespeicherten Information kombiniert werden müssen, um eine minimale Anzahl von Zonensteuerungseinrichtungen zu überschreiten, die notwendig ist, um aktuell oder zukünftig klimatisiertes Wasser zu fordern, und anschließend Auswählen der als Nächstes aufzutretenden berechneten Startzeit, bis die bestimmte Anzahl von Startzeiten gezählt wurde, und Auswählen der zuletzt gezählten, als Nächstes aufzutretenden berechneten Startzeit als die Startzeit zum Liefern von klimatisiertem Wasser.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Quelle für Klimatisierungswasser eine Quelle (12) ist, die Wasser heizt, und wobei die aktuelle und die zukünftige Anforderung nach klimatisiertem Wasser Anforderungen nach Wärme sind.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Quelle für Klimatisierungswasser eine Quelle (14) ist, die Wasser kühlt, und wobei die aktuelle und die zukünftige Anforderung nach klimatisiertem Wasser Forderungen nach Kühlung sind.
Verfahren zum Steuern des Lieferns von klimatisiertem Wasser zu einer Mehrzahl von Wärmetauschern (18, 20, 22), unter der Steuerung von Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: periodisches Abfragen der Mehrzahl von Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) für die Wärmetauscher (18, 20, 22), um Information hinsichtlich aktueller und zukünftiger Anforderungen nach klimatisiertem Wasser durch die Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) zu erhalten; Bestimmen, ob es ein ausreichendes Niveau an aktuellen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser von den Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) gibt, abhängig von der gemessenen Temperatur in einer Zone im Vergleich zu ihrem aktuell aktiven Einstellpunkt; Bestimmen, ob es ein ausreichendes Niveau an aktuellen und zukünftigen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser von den Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) gibt, wenn es kein ausreichendes Niveau an aktuellen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser gibt; wobei der Schritt des Bestimmens, ob es ein ausreichendes Niveau zukünftiger Anforderungen gibt, auf dem nächsten zukünftigen Einstellpunkt und einer zugehörigen Startzeit basiert; und Liefern von klimatisiertem Wasser zu dem Wärmetauscher (18, 20, 22) in Reaktion auf das Bestimmen, dass es ein ausreichendes Niveau an aktuellen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser gibt, oder wenn es eine ausreichende Vorherrschaft der aktuellen und zukünftigen Anforderungen größer als ein minimaler Anforderungsbedarf nach klimatisiertem Wasser von den Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) gibt.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner aufweisend die folgenden Schritte: Speichern der von den Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) erhaltenen Information in einer Systemsteuerungseinrichtung (44); und Berechnen einer zukünftigen Anforderung nach klimatisiertem Wasser für jede Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34), die keine aktuelle Anforderung nach klimatisiertem Wasser hat, in der Systemsteuerungseinrichtung (44).
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Berechnens einer zukünftigen Anforderung nach klimatisiertem Wasser den Schritt enthält: Berechnen einer Startzeit zum Liefern klimatisierten Wassers zu jeder Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34), die keine aktuelle Anforderung nach klimatisiertem Wasser hat.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die von jeder Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) erhaltene Information den nächsten zukünftigen Einstellpunkt und eine zugehörige Startzeit für den nächsten zukünftigen Einstellpunkt für die Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34), eine aktuell gemessene Temperatur für die der Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) zugeordnete Zone und einen Faktor für die jeweilige Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34), der die Zeitdauer definiert, die notwendig ist, um die gemessene Temperatur in der jeweiligen Zone um ein Grad anzupassen, enthält; und wobei jede Startzeit für eine Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) als eine Funktion der Differenz zwischen dem nächsten zukünftigen Einstellpunkt für die Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) und der aktuellen Temperatur für die Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) berechnet wird, wobei die Differenz mit dem Faktor für die Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) multipliziert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Bestimmens, ob es ein ausreichendes Niveau an aktuellen und zukünftigen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser von den Zonensteuerungseinrichtungen (24, 30, 34) gibt, die folgenden Schritte aufweist: Addieren der Anzahl von aktuellen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser in dem Informationsdatenfeld zu der Anzahl von Startzeiten in dem Datenfeld; und Vergleichen der addierten Anzahl von aktuellen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser und zukünftigen Startzeiten mit einem minimalen Niveau erforderlicher Anforderungen nach klimatisiertem Wasser.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer Startzeit zum Liefern von klimatisiertem Wasser zu einem Wärmetauscher (18, 20, 22), der zu einer Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) gehört, die eine aktuelle oder zukünftige Anforderung nach klimatisiertem Wasser hat, wenn es eine ausreichende Vorherrschaft von aktuellen und zukünftigen Anforderungen gibt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Bestimmens einer Startzeit zum Liefern von klimatisiertem Wasser zu einem Wärmetauscher (18, 20, 22), der mit einer Zonensteuerungseinrichtung (24, 30, 34) verbunden ist, die eine aktuelle oder zukünftige Anforderung nach klimatisiertem Wasser hat, die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen der Anzahl von aktuellen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser in der gespeicherten Information; Bestimmen der Anzahl von berechneten Startzeiten, die gezählt und mit der Anzahl von aktuellen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser in der gespeicherten Information kombiniert werden müssen, um eine minimale Anzahl von Zonensteuerungseinrichtungen zu überschreiten, die notwendig ist, um klimatisiertes Wasser zu liefern; sukzessives Auswählen der nächsten aufzutretenden Startzeit, bis die Anzahl von Startzeiten, die gezählt werden müssen, gezählt wurde; und Auswählen der letzten, sukzessiv gewählten, als Nächstes aufzutretenden Startzeit als die Startzeit zum Liefern von klimatisiertem Wasser.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das klimatisierte Wasser erwärmtes Wasser ist und wobei die aktuellen und zukünftigen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser Anforderungen nach Wärme sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das klimatisierte Wasser gekühltes Wasser ist und wobei die aktuellen und zukünftigen Anforderungen nach klimatisiertem Wasser Anforderungen nach Kühlung sind.