ES2252349T3 - Sistema y metodo para cambiar entre modos de calefaccion y de refrigeracion. - Google Patents
Sistema y metodo para cambiar entre modos de calefaccion y de refrigeracion.Info
- Publication number
- ES2252349T3 ES2252349T3 ES02009214T ES02009214T ES2252349T3 ES 2252349 T3 ES2252349 T3 ES 2252349T3 ES 02009214 T ES02009214 T ES 02009214T ES 02009214 T ES02009214 T ES 02009214T ES 2252349 T3 ES2252349 T3 ES 2252349T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- temperature
- heating
- mode
- cooling
- threshold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
- F24F11/61—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
- F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
- F24F11/67—Switching between heating and cooling modes
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
- F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Processing Of Terminals (AREA)
Abstract
Método para controlar un equipo (104) que tiene modos de funcionamiento, que incluyen un modo de calefacción y un modo de refrigeración, para acondicionar un espacio (102) físico, comprendiendo el método las etapas de: obtener una temperatura de consigna para el espacio físico; detectar (108) una temperatura para el espacio; determinar un periodo de tiempo de cambio de modo correspondiente a una longitud de tiempo desde que se ha cambiado (212 y 220) un modo de funcionamiento; si la temperatura permanece por encima de un primer valor de temperatura umbral durante más de un primer periodo de tiempo (214), entonces cambiar (216) el equipo al modo de funcionamiento de refrigeración si el periodo de tiempo de cambio de modo es más largo que un periodo de tiempo predeterminado; en el que el primer valor de temperatura umbral es mayor que el valor de temperatura de consigna y si la temperatura detectada permanece por debajo de un segundo valor de temperatura umbral durante más del primer periodode tiempo (218), entonces cambiar (222) el equipo al modo de funcionamiento de calefacción si el periodo de tiempo de cambio de modo es más largo que el periodo de tiempo predeterminado; en el que el segundo valor de temperatura umbral es menor que el valor de temperatura de consigna.
Description
Sistema para cambiar entre modos de calefacción y
de refrigeración.
La presente invención se refiere a un equipo para
proporcionar un acondicionamiento de temperatura de un espacio y,
más particularmente, a un equipo tal que incluye modos de
funcionamiento tanto de calefacción como de refrigeración.
Los equipos de calefacción, ventilación y
acondicionamiento de aire (HVAC) utilizados para regular o
acondicionar la temperatura de una habitación u otro espacio
normalmente incluyen una fuente de calefacción independiente tal
como un hogar y una fuente de refrigeración tal como un
acondicionador de aire. Normalmente se proporcionan controles
separados para cada tipo de equipo para controlar el encendido o
apagado del equipo respectivo y ajustar los parámetros de
funcionamiento de cada equipo. Puede proporcionarse una interfaz de
control consolidada (por ejemplo, una unidad termostática de pared),
pero habitualmente requiere el cambio manual entre los dos tipos de
equipo así como la fijación por separado de los parámetros de
funcionamiento para cada tipo de equipo.
Otros equipos HVAC se emplean en algunos entornos
que incluyen tanto un modo de calefacción como un modo de
refrigeración en un solo aparato. En tal aparato, los elementos
calefactores o los elementos refrigeradores se seleccionan para el
funcionamiento dependiendo de si el espacio acondicionado está más
caliente o más frío de lo deseado. La interfaz de control para este
tipo de equipo HVAC es tan confusa e incómoda como aquella para del
equipo HVAC independiente descrito anteriormente. En particular, se
requiere de un ocupante de una habitación que cambie manualmente los
modos de funcionamiento entre calefacción y refrigeración según
desee. Además, para cada uno de los distintos modos de
funcionamiento, el ocupante también debe ajustar los controles del
termostato para ajustar los parámetros de funcionamiento del
equipo.
Una interfaz así para controlar equipos HVAC es
muy incómoda, especialmente durante periodos de variación moderada
de la temperatura interior y exterior en los que sería necesario
cambiar el equipo HVAC entre modos y ajustarlo a menudo para regular
constantemente el espacio acondicionado. Por ejemplo, tales periodos
de variaciones de temperatura podrían incluir: periodos de
transición estacionales en los que se desea refrigerar durante el
día y calentar durante las tardes; el paso de un frente frío durante
periodos relativamente cálidos; y cuando el funcionamiento de
dispositivos (por ejemplo, hornos, estufas, etc.) saca la
temperatura de la habitación fuera de un intervalo confortable.
El documento US 4 841 738 da a conocer un método
y un aparato de cambio automático entre la refrigeración y la
calefacción de un acondicionador de aire. Cuando la temperatura
regulada se desvía al menos en 3,0 de la temperatura fijada, el modo
de refrigeración / modo de calefacción se inicia independientemente
de una operación de enmascaramiento de temporizador.
Cuando la temperatura regulada se desvía al menos
en 1,5 y menos de 3 grados y
- si la temperatura permanece por encima de un
primer valor de temperatura umbral durante más de un primer periodo
de tiempo, entonces se cambia el equipo al modo de funcionamiento de
refrigeración, en el que el primer valor de temperatura umbral es
mayor que el valor de temperatura de consigna, y
- si la temperatura permanece por debajo de un
segundo valor de temperatura umbral durante más del primer periodo
de tiempo, entonces se cambia el equipo al modo de funcionamiento de
calefacción, en el que el segundo valor de temperatura umbral es
menor que el valor de temperatura de consigna.
Es el objeto de la invención proporcionar una
interfaz de control sencilla para implementar el cambio de modo
calefacción/refrigeración y la regulación de la temperatura en un
equipo HVAC seleccionando uno de un modo de calefacción o un modo de
refrigeración de funcionamiento, en los que la temperatura regulada
no se desvía significativamente de la temperatura de consigna,
mientras se toman en consideración meras condiciones transitorias,
al tiempo que todavía se minimiza el desgaste normal del equipo.
El objeto es satisfecho por un método que tiene
las características dadas a conocer en la reivindicación 1 y por un
aparato respectivo que tiene las características según la
reivindicación 12. En las reivindicaciones dependientes se definen
realizaciones preferidas.
La presente invención satisface estas y otras
necesidades combinando hardware y software para proporcionar un
equipo HVAC con un algoritmo de cambio de modo, un algoritmo de
calefacción y un algoritmo de refrigeración que requiere únicamente
que un ocupante de una habitación introduzca una temperatura de
consigna para controlar el equipo que acondiciona un espacio físico.
En particular, un aspecto de la presente invención se refiere a un
método para controlar un equipo que tiene un modo de funcionamiento
de calefacción y un modo de funcionamiento de refrigeración para
acondicionar un espacio físico. Según este aspecto, se obtiene una
temperatura de consigna para el espacio, se detecta la temperatura
para el espacio y se mantiene la longitud de tiempo desde que cambió
por última vez el modo del equipo. El equipo se cambia a un modo de
refrigeración si la temperatura detectada permanece por encima de
una primera temperatura umbral durante al menos un primer periodo de
tiempo y el modo del equipo no ha cambiado en un segundo periodo de
tiempo. Alternativamente, el equipo se cambia a un modo de
calefacción si la temperatura detectada permanece por debajo de una
segunda temperatura umbral durante al menos un primer periodo de
tiempo y el equipo no ha cambiado de modo de funcionamiento en un
segundo periodo de tiempo.
Otro aspecto de la presente invención se refiere
a un dispositivo para controlar un equipo que tiene un modo de
funcionamiento de calefacción y un modo de funcionamiento de
refrigeración para acondicionar un espacio físico. Según este
aspecto de la invención, el dispositivo incluye un microcontrolador,
entradas para recibir una temperatura de consigna y la temperatura
detectada del espacio y un temporizador que es indicativo de la
longitud de tiempo desde que el equipo cambió por última vez de modo
de funcionamiento. El dispositivo también incluye un comparador que
compara la temperatura detectada con un primer valor umbral si el
equipo está en el modo de calefacción o compara la temperatura
detectada con un segundo valor umbral si el equipo está en el modo
de refrigeración. Unas salidas del dispositivo proporcionan unas
señales respectivas al equipo para cambiar el modo de
funcionamiento dependiendo de ciertos criterios. Si la temperatura
detectada ha permanecido por encima del primer valor umbral durante
al menos un primer periodo de tiempo y el temporizador indica que
ha transcurrido una longitud de tiempo apropiada desde el último
cambio de modo, entonces se señala al equipo que cambie del modo de
calefacción al modo de refrigeración. Si la temperatura detectada ha
permanecido por debajo del segundo valor umbral durante al menos el
primer periodo de tiempo y el temporizador indica que ha
transcurrido una longitud de tiempo apropiada desde el último cambio
de modo, entonces se señala al equipo que cambie del modo de
refrigeración al modo de calefacción.
Otro aspecto más de la presente invención se
refiere a un método para mantener la temperatura de una habitación
en torno a un punto de consigna utilizando un equipo que tiene un
modo de refrigeración y un modo de calefacción de funcionamiento.
Según este aspecto de la invención, se detecta la temperatura de la
habitación y se mantiene un valor indicativo de cuándo cambió por
última vez el equipo de modo de funcionamiento. Si el equipo está
en el modo de calefacción, entonces el equipo se cambia al modo de
refrigeración si (a) la temperatura de la habitación permanece por
encima de un primer valor durante una longitud de tiempo suficiente
y (b) ha habido un periodo de tiempo apropiadamente largo desde que
el equipo cambió por última vez de modo de funcionamiento. Si el
equipo está en el modo de refrigeración, entonces el equipo se
cambia al modo de calefacción si (a) la temperatura de la
habitación permanece por debajo de un segundo valor durante una
longitud de tiempo suficiente y (b) ha habido un periodo de tiempo
apropiadamente largo desde que el equipo cambió por última vez de
modo de funcionamiento.
Otros objetos y ventajas más de la presente
invención resultarán muy evidentes por la siguiente descripción
detallada, únicamente a título de ejemplo, del mejor modo
contemplado de realización de la invención. Tal como se
comprenderá, la invención es susceptible de otras y diferentes
realizaciones y sus varios detalles son susceptibles de
modificaciones en varios aspectos obvios, todo ello sin apartarse de
la invención. Por consiguiente, los dibujos y la descripción han de
considerarse como de naturaleza ilustrativa y no restrictiva.
La presente invención se ilustra a título de
ejemplo, y no a título de limitación, en las figuras de los dibujos
adjuntos, y en los que números de referencia iguales se refieren a
elementos similares y en los que:
La figura 1 ilustra un entorno ejemplar en el que
resulta beneficiosa una realización de la presente invención.
La figura 2 ilustra un diagrama funcional de alto
nivel de un software ejemplar de cambio de modo según una
realización de la presente invención.
La figura 3 ilustra un diagrama de flujo para un
algoritmo de calefacción según una realización ejemplar de la
presente invención.
La figura 4 ilustra un diagrama de flujo para un
algoritmo de refrigeración según una realización ejemplar de la
presente invención.
Para ayudar en la comprensión de la presente
invención, se presentan realizaciones ejemplares dentro del contexto
de un entorno específico que implica un equipo HVAC basado en
microcontrolador para una sola habitación acondicionada. En
general, sin embargo, la invención es aplicable a equipos,
microprocesadores y microcontroladores de otros entornos, tal como
espacios con múltiples habitaciones. En otros casos, en la presente
memoria las estructuras, dispositivo y procesos bien conocidos se
muestran en forma de diagrama de bloques a fin de evitar oscurecer
innecesariamente la presente invención.
La figura 1 ilustra un entorno ejemplar para una
realización de la presente invención. En la figura 1 se representa
un espacio 102 acondicionado, tal como una habitación en un
edificio. Parcialmente dentro de la habitación 102 se encuentra un
equipo 104 HVAC que tiene elementos tanto calefactores como
refrigeradores (por ejemplo, una fuente de aire caliente y una
fuente de aire frío) a fin de proporcionar unos modos de
funcionamiento tanto de calefacción como de refrigeración. Un
ejemplo de tal equipo es una unidad de acondicionador de aire y de
bomba de calor de terminal de paquete (PTAC/PTHP – Package Terminal
Air Conditioner/Package Terminal Heat Pump) tal como resulta
habitual en muchas habitaciones de motel. La presente invención
contempla dentro de su alcance otros equipos HVAC similares que
incluyen modos tanto de calefacción como de refrigeración.
El equipo 104 incluye un microcontrolador 106 o
microprocesador para controlar su funcionamiento. El
microcontrolador 106 incluye normalmente una memoria 122
intercalada o en placa, circuitos 120 de temporizador y/o de reloj,
un circuito 126 controlador y unos convertidores 124
analógico-digitales con circuitos 128 de
entrada/salida. La memoria 122 tiene almacenada en la misma una
aplicación de sistema que ejecuta el circuito 126 controlador, que
normalmente funciona en sincronización con el temporizador 120 o
reloj a fin de controlar el funcionamiento del equipo 104. El
circuito 126 controlador normalmente se interconecta a través de los
convertidores 124 A/D con al menos algunos de los circuitos 128 de
E/S. Los circuitos 128 de E/S incluyen entradas para recibir
valores de datos de entrada tales como entradas de datos de un
teclado 110 y datos procedentes de un sensor 108 de temperatura.
Los circuitos 128 de E/S también incluyen salidas para transmitir
señales y datos a dispositivos externos tales como unos
interruptores 130 que controlan los distintos elementos calefactores
y refrigeradores del equipo 104.
Aunque la habitación 102 acondicionada se
represente en una sola habitación, otras realizaciones incluyen un
entorno de múltiples habitaciones. En una realización alternativa
así, pueden ser necesarios ventiladores de impulsión y orificios de
ventilación adicionales para efectuar la calefacción y la
refrigeración de todo el espacio acondicionado.
Según una realización de la presente invención,
se utiliza un teclado 110 para introducir una temperatura deseada
para el espacio 102 acondicionado. Almacenados en la memoria 122 del
microcontrolador hay umbrales, que son relativos a la temperatura
deseada, que determinan el modo de funcionamiento del equipo 104
(por ejemplo, el modo de refrigeración o el modo de calefacción).
El microcontrolador 106 ejecuta una aplicación de selección de modo
como parte de su funcionamiento general que utiliza la temperatura
detectada procedente del sensor 108, la temperatura deseada
introducida a través del teclado 110 y las temperaturas umbrales
almacenadas para controlar el funcionamiento del equipo y así
controlar el acondicionamiento del espacio 102 para que la
temperatura en el espacio 102 se mantenga dentro de una banda de
tolerancia. Al hacer esto, el microcontrolador no requiere un
cambio manual por un ocupante de la habitación entre un modo de
calefacción y un modo de refrigeración y tampoco requiere la
fijación de distintas temperaturas para los diferentes modos.
En una realización preferida, las temperaturas
umbrales son fijadas, o actualizadas, por un técnico durante la
instalación, el mantenimiento o la fabricación del equipo 104 y el
microcontrolador 106 basándose en el tamaño del espacio 102 y la
capacidad de funcionamiento de los elementos calefactores y
refrigeradores del equipo 104. En realizaciones alternativas, estas
temperaturas umbrales (junto con la temperatura deseada) pueden ser
introducidas por un ocupante de una habitación empleando el teclado
110. En realizaciones alternativas, el microcontrolador puede
incluir características adaptativas de programación, tal como son
conocidas por un experto en la técnica, que realizan un seguimiento
del rendimiento histórico del equipo 104 y aprenden los regímenes
óptimos de funcionamiento para un espacio 102 acondicionado
particular.
Las varias aplicaciones informáticas que se
ejecutan en el microcontrolador 106 incluyen un número de variables
que se utilizan para dirigir el funcionamiento del microcontrolador
106. Estas variables incluyen las siguientes:
Temperatura de consigna (TC): la temperatura
deseada, u objetivo, a la que se acondiciona el espacio 102.
Temperatura ambiente (TA): la temperatura del
espacio 102 tal como es detectada por el sensor 108 de
temperatura.
Diferencia de temperatura (DIF): la diferencia de
(TC – TA).
R_{cambio}: la diferencia de temperatura a la
que el equipo cambia de modo de calefacción a modo de
refrigeración.
C_{cambio}: la diferencia de temperatura a la
que el equipo cambia de modo de refrigeración a modo de
calefacción.
R_{activar}: la diferencia de temperatura a la
que se hacen funcionar los elementos refrigeradores del equipo 104
para iniciar la refrigeración del espacio 102.
C_{activar}: la diferencia de temperatura a la
que se hacen funcionar los elementos calefactores del equipo 104
para iniciar la calefacción del espacio 102.
R_{desactivar}: la diferencia de temperatura a
la que se apagan los elementos refrigeradores del equipo 104 para
poner fin a la refrigeración del espacio 102.
C_{desactivar}: la diferencia de temperatura a
la que se apagan los elementos calefactores del equipo 104 para
poner fin a la calefacción del espacio 102.
Los tres pares de temperaturas umbrales análogas
descritos anteriormente se calculan en relación con el punto de
consigna de manera que una diferencia positiva corresponda a una
temperatura ambiente por debajo del punto de consigna y una
diferencia negativa corresponda a una temperatura ambiente por
encima del punto de consigna. Un experto corriente reconocerá que
esta convención puede invertirse o, posiblemente, ajustarse a escala
siempre que las comparaciones posteriores que utilicen estos
valores también se inviertan o se ajusten a escala de manera
similar. La unidad de medida para todas las diferencias es la misma
que la de la temperatura de consigna.
Preferiblemente, estos valores umbrales son
seleccionados y programados en el microcontrolador 106 por un
técnico basándose en las capacidades de calefacción y de
refrigeración del equipo 104, el tamaño del espacio 102 y la
resolución del sensor 108 de temperatura. La selección de valores
apropiados para un entorno particular entra dentro de la habilidad
de un ingeniero de calefacción y refrigeración razonablemente
cualificado.
Los detalles de la selección de tales valores no
son cruciales para comprender la presente invención y por tanto no
se incluyen en la presente memoria. Sin embargo, las siguientes
relaciones se mantienen cuando se seleccionan los distintos valores
umbrales: C_{cambio} > R_{cambio}, la magnitud de
C_{cambio} es aproximadamente el doble de la de C_{desactivar};
la magnitud de R_{cambio} es aproximadamente el doble de la de
R_{desactivar}. Cumplir estas relaciones básicamente elimina la
posibilidad de cambiar por error entre los modos de calefacción y
de refrigeración. Adicionalmente, R_{activar} >
R_{desactivar} y C_{desactivar} < C_{activar}, lo cual es
resultado directo de la manera en que DIF se definió
anteriormente.
A continuación se presenta un sencillo ejemplo
para ayudar a comprender las distintas variables. El ejemplo
incluye temperaturas de consigna y umbrales específicas meramente a
efectos explicativos. La presente invención no está restringida a
los valores de datos ejemplares, sino que, en lugar de esto, puede
funcionar dentro de una gran variedad de intervalos de
temperatura.
Por ejemplo, la temperatura deseada para el
espacio 102 puede fijarse a 68 grados. Basándose en la capacidad
del equipo 104 en este espacio 102, puede ser necesario cambiar el
equipo 104 al modo de refrigeración cuando la temperatura detectada
por el sensor 108 suba a 74 grados o más y al modo de calefacción
cuando la temperatura detectada caiga por debajo de 64 grados. Por
tanto, R_{cambio} = -6 grados (es decir, 68 – 74) y C_{cambio} =
4 grados (es decir, 68 – 64). En segundo lugar, debido a
consideraciones de capacidad, puede requerirse por ejemplo que los
elementos calefactores del equipo 104 se activen si la temperatura
detectada está al menos dos grados por encima del punto de consigna
(es decir, C_{activar} = 2 grados) y se desactiven cuando la
temperatura detectada esté al menos dos grados por debajo del punto
de consigna (es decir, C_{desactivar} = -2 grados). Es decir,
cuando la temperatura detectada sea de 66 grados o menos y el equipo
104 esté en el modo de calefacción, el equipo 104 encenderá una
fuente de calor para calentar el espacio 102 y apagará la fuente de
calor cuando la temperatura detectada alcance los 70 grados. Además,
debido a consideraciones de capacidad, puede requerirse por ejemplo
que los elementos refrigeradores del equipo 104 se activen si la
temperatura detectada del espacio 102 está al menos 3 grados por
encima del punto de consigna (es decir, R_{activar} = -3 grados) y
se desactiven cuando la temperatura detectada esté al menos 3 grados
por debajo del punto de consigna (es decir, R_{desactivar} = 3
grados). Es decir, cuando la temperatura detectada sea de 71 grados
o más y el equipo 104 esté en el modo de refrigeración, el equipo
104 encenderá una fuente de refrigeración para refrigerar el
espacio 102 y apagará la fuente de refrigeración cuando la
temperatura alcance los 65 grados.
Tal como puede observarse a partir de los valores
ejemplares, C_{cambio} > R_{cambio}; R_{desactivar} >
R_{activar}; y C_{desactivar} < C_{activar}. Además, las
magnitudes de C_{cambio} y de R_{cambio} son aproximadamente el
doble de las de C_{activar} y de C_{desactivar},
respectivamente.
En la figura 2 se ilustra un diagrama de flujo de
una realización de un algoritmo 200 de conmutación de calefacción y
de refrigeración para determinar el modo de funcionamiento del
equipo 104. El flujo lógico de la figura 2 puede implementarse
mediante un software almacenado en el microcontrolador 106. El
diagrama de flujo de la figura 2 no representa explícitamente las
etapas de entrada en las que un usuario o técnico introduce o fija
los varios puntos de funcionamiento para el equipo 104, ya que los
detalles con respecto a la ejecución de tales etapas de entrada de
datos no son esenciales para el funcionamiento de la rutina 200 o
algoritmo de conmutación. La rutina 200 puede formar parte, o
llamarse desde, un bucle de aplicación del sistema que se ejecuta
continuamente en el microcontrolador 106. Tal software de aplicación
del sistema controla todos los aspectos del funcionamiento total del
equipo 104.
Al encender o al reinicializar, la rutina 200
realiza una rutina de inicialización en una etapa 202. La etapa 202
de inicialización puede incluir calcular la diferencia de
temperatura (DIF) entre el punto de consigna deseado de la
temperatura (TC) y la temperatura ambiente detectada (TA) dentro del
espacio 102. En la etapa 202 también se pone en marcha un
temporizador. Por ejemplo, puede utilizarse un temporizador de
cuenta atrás para medir un periodo de tiempo predeterminado de
manera que cuando el temporizador llegue a cero, se indique la
expiración de ese periodo predeterminado. La finalidad de este
temporizador es proporcionar un periodo de tiempo en el que no
puede cambiarse el modo de funcionamiento del equipo 104. Al
proporcionar tal periodo de tiempo, se evita que el equipo 104
oscile entre modos de funcionamiento a un ritmo más corto que el
periodo te temporizador puede fijarse a nueve minutos puesto que
nueve minutos es un periodo de tiempo lo suficientemente largo como
para minimizar el desgaste del equipo 104 y permitir que se
tranquilicen las condiciones transitorias, pero es lo
suficientemente corto bajo la mayor parte de las circunstancias como
para evitar que el espacio 102 se desvíe significativamente de la
temperatura de consigna. Pueden seleccionarse otros periodos del
temporizador sin apartarse del alcance de la presente
invención.
invención.
Si el punto TC de consigna se cambia (etapa 250)
durante el funcionamiento de la rutina 200, entonces el temporizador
se borra en una etapa 252 (es decir, se fija a un valor similar a
si se le hubiese permitido expirar al temporizador). Por
consiguiente, la recepción de un nuevo punto de consigna permitirá
que el equipo 104 cambie de modo inmediatamente en vez de esperar a
la expiración del temporizador.
En una etapa 204, la inicialización prosigue
mediante el cálculo y el examen de DIF. Si DIF es positiva, entonces
la temperatura TA de la habitación está por debajo del punto TC de
consigna y se selecciona el modo de calefacción, y en una etapa
206, el algoritmo de calefacción se pone en marcha y se permite que
se ejecute. Este algoritmo de calefacción se explica con detalle
con respecto a la figura 3. Sin embargo, si DIF es negativa,
entonces se selecciona el modo de refrigeración, y en una etapa
208, el algoritmo de refrigeración se pone en marcha y se permite
que se ejecute. La selección de modo de funcionamiento determina qué
modo de funcionamiento del equipo 104 está activo actualmente; no
determina si deberían activarse los elementos calefactores o
refrigeradores propiamente dichos.
Salvo durante la ejecución inicial de la rutina
200, el punto de entrada en la rutina 200 de cambio de modo es una
etapa 210. En la etapa 210 se calcula DIF y el flujo lógico prosigue
con una etapa 214 o una etapa 218. En la etapa 214 se comprueba el
modo de funcionamiento actual para ver si es el de
"calefacción". Si es así, entonces DIF se compara con la
R_{cambio} umbral para determinar si DIF ha sido menor o igual que
R_{cambio} durante al menos los últimos 10 segundos. En otras
palabras, la temperatura detectada se examina para determinar si ha
estado por debajo de un intervalo de temperaturas predeterminado
cada vez que se comprueba en los últimos 10 segundos. Puesto que
los microcontroladores típicos, tales como el microcontrolador 106,
incluyen temporizadores 120 y relojes, la determinación de si la
relación apropiada entre DIF y R_{cambio} se ha mantenido o no
durante 10 segundos o más está dentro de la capacidad normal de un
programador experto.
La duración de 10 segundos es de naturaleza
ejemplar y puede ser asimismo un periodo de tiempo más largo o más
corto. Cuanto mayor es el periodo de tiempo, más tiempo debe estar
la diferencia DIF de temperatura ambiente por debajo de
R_{cambio} antes de que el modo de funcionamiento pueda cambiarse
a "refrigeración", proporcionando así un filtrado, o
suavizado, de los efectos de los cambios transitorios de temperatura
sobre el cambio de modo de funcionamiento.
Si se satisface la condición de la etapa 214,
entonces en una etapa 212 se comprueba el temporizador (desde la
etapa 202) para ver si ha expirado; de lo contrario, si no se
satisface la condición de la etapa 214, entonces la rutina 200
finaliza en una etapa 230 hasta su siguiente ejecución.
Si, según la etapa 212, el temporizador ha
expirado, entonces el flujo prosigue con una etapa 216; si no, la
rutina 200 finaliza en la etapa 230 hasta su siguiente ejecución.
Cuando se satisface la relación entre DIF y R_{cambio} de la
etapa 214 y el temporizador ha expirado, se llega a la etapa 216 y
el modo de funcionamiento se cambia a "refrigeración", se pone
fin al algoritmo de calefacción, se inicia el algoritmo de
refrigeración y se reinicia el temporizador de 9 minutos. Por
tanto, sólo se llega a la etapa 216 si se satisfacen ambos niveles
de filtrado (es decir, el temporizador de 9 minutos y el periodo de
tiempo de 10 segundos). Consiguientemente, la rutina 200 evita la
oscilación no deseada de los modos de funcionamiento del equipo 104
y proporciona inmunidad frente a condiciones transitorias de
temperatura. El cambio propiamente dicho del equipo 104 al modo de
"refrigeración" puede efectuarse abriendo o cerrando un
conmutador 130 o conmutadores apropiados en el equipo 104.
Si el modo de funcionamiento es de
"refrigeración", entonces la ejecución prosigue con una etapa
218, que determina si DIF ha sido mayor o igual que C_{cambio}
durante al menos 10 segundo (o algún otro periodo de tiempo). En
otras palabras, se examina la temperatura ambiente detectada para
ver si ha estado por debajo de un intervalo de temperaturas
particular durante al menos 10 segundos a fin de determinar si es
necesaria potencialmente la calefacción del espacio 102.
Si se satisfacen las condiciones de la etapa 218,
entonces en una etapa 220 se comprueba el temporizador (desde la
etapa 202) para ver si ha expirado; de lo contrario, si no se
satisfacen las condiciones de la etapa 218, entonces la rutina 200
finaliza en la etapa 230 hasta su siguiente ejecución.
Si, según la etapa 220, el temporizador ha
expirado, entonces el flujo prosigue con una etapa 222; si no, la
rutina 200 finaliza en la etapa 230 hasta su siguiente ejecución.
Cuando se satisface la relación entre DIF y C_{cambio} de la
etapa 218 y el temporizador ha expirado, se llega a la etapa 222 y
el modo de funcionamiento se cambia a "calefacción", se pone
fin al algoritmo de refrigeración, se inicia el algoritmo de
calefacción y se reinicia el temporizador de 9 minutos. Por tanto,
sólo se llega a la etapa 222 si se satisfacen ambos niveles de
filtrado (es decir, el temporizador de 9 minutos y el periodo de
tiempo de 10 segundos). Consiguientemente, la rutina 200 evita la
oscilación no deseada de los modos de funcionamiento del equipo 104
y proporciona inmunidad frente a condiciones transitorias de
temperatura. El cambio propiamente dicho del equipo 104 al modo de
"calefacción" puede efectuarse abriendo o cerrando un
conmutador 130 o conmutadores apropiados en el equipo 104.
El anterior algoritmo de conmutación de modo
proporciona una realización de la presente invención que determina
cuándo debería cambiar entre modos de "calefacción" y de
"refrigeración" el modo de funcionamiento del equipo 104. Sin
embargo, en cada uno de estos modos hay algoritmos apropiados para
funcionar en ese modo. En las figuras 3 y 4 se representan
respectivamente realizaciones ejemplares de los algoritmos de
calefacción y de refrigeración, aludidos anteriormente. Estos
algoritmos pueden expresarse en software ejecutado por el
microcontrolador 106 para controlar el funcionamiento del equipo
104 una vez que se ha seleccionado su modo de funcionamiento.
En la figura 3 se ilustra como un diagrama de
flujo una realización de un algoritmo de calefacción, tal como se
le ha hecho referencia en cualquiera de las etapas 206 ó 216. El
algoritmo 300 de calefacción puede implementarse en una rutina de
software que es ejecutada por el microcontrolador 106 mientras el
equipo 104 está funcionando en el modo de calefacción. El algoritmo
300 de calefacción se ejecuta habitualmente al menos una vez durante
cada bucle de la ejecución del software del sistema principal en el
microcontrolador 104 cuando el equipo está en el modo de
calefacción. Tal como se ha descrito con respecto a la figura 2, el
algoritmo 300 de calefacción también puede iniciarse durante la
inicialización (etapa 206) del algoritmo 200 de conmutación y
también durante la ejecución de la etapa 222. Independientemente de
la manera en la que se inicie el algoritmo 300 de calefacción, el
algoritmo 300 comienza en una etapa 302 y prosigue su ejecución con
una etapa 304. En la etapa 304, se obtiene la temperatura detectada
del espacio 102 acondicionado. Esta temperatura puede obtenerse a
partir de un valor almacenado en la memoria 122 durante la
ejecución de alguna función anterior que detecta la temperatura
ambiente, o la temperatura puede obtenerse interrogando al sensor
108 de temperatura para obtener un valor actual. En una etapa 306
se calcula la diferencia, DIF, a partir del valor de la temperatura
detectada y una temperatura de consigna almacenada. En otras
palabras, el algoritmo 300 de calefacción compara la temperatura
detectada con la temperatura de consigna para ver si el espacio
acondicionado está más caliente o más frío que la temperatura de
consigna.
Si la temperatura detectada es más fría que el
punto de consigna en más del umbral C_{activar} predeterminado,
entonces en una etapa 308 se activa la fuente de calefacción del
equipo 104 (si no está activada ya) para comenzar a calentar el
espacio 102 acondicionado. La fijación del umbral C_{activar}
depende de la capacidad de calefacción del equipo 104, el tamaño del
espacio 102 y la resolución del sensor 108 de temperatura.
Alternativamente, si la temperatura detectada es
más caliente que el punto de consigna en más del umbral
C_{desactivar} predeterminado, entonces en una etapa 310 se
desactiva, si ya está activada, la fuente de calefacción del equipo
104. La fijación del umbral C_{desactivar} depende de la capacidad
de calefacción del equipo 104, el tamaño del espacio 102 y la
resolución del sensor 108 de temperatura.
La selección de los valores para C_{activar} y
C_{desactivar} entre dentro de la capacidad de un experto normal,
y se seleccionan para evitar que la activación y la desactivación de
la fuente de calor oscilen innecesariamente cuando el intervalo de
temperaturas del espacio 102 acondicionado fluctúe en torno a una
pequeña zona de temperaturas en torno al punto de consigna.
El algoritmo 300 de calefacción finaliza con una
etapa 312.
En la figura 4 se ilustra como un diagrama de
flujo una realización de un algoritmo de refrigeración, tal como se
le ha hecho referencia en cualquiera de las etapas 208 ó 222. El
algoritmo 400 de refrigeración puede implementarse en una rutina de
software que es ejecutada por el microcontrolador 106 mientras el
equipo 104 está funcionando en el modo de refrigeración. El
algoritmo 400 de calefacción se ejecuta habitualmente al menos una
vez durante cada bucle que ejecuta el software del sistema principal
en el microcontrolador 104 cuando el equipo está en el modo de
refrigeración. Tal como se ha descrito con respecto a la figura 2,
el algoritmo 400 de refrigeración también se inicia durante la
inicialización (etapa 208) del algoritmo 200 de conmutación y
también en la ejecución de una etapa 216. Independientemente de la
manera en la que se inicie el algoritmo 400 de refrigeración, el
algoritmo 400 comienza en una etapa 402 y prosigue su ejecución con
una etapa 404. En la etapa 404, se obtiene la temperatura detectada
del espacio 102 acondicionado. Esta temperatura puede obtenerse a
partir de un valor almacenado en la memoria 122 durante la ejecución
de una función anterior que detecta la temperatura ambiente, o la
temperatura puede obtenerse interrogando al sensor 108 de
temperatura para obtener un valor actual. En una etapa 406 se
calcula la diferencia, DIF, a partir del valor de la temperatura
detectada y la temperatura de consigna almacenada. En otras
palabras, el algoritmo 400 de refrigeración compara la temperatura
detectada con la temperatura de consigna para ver si el espacio
acondicionado está más caliente o más frío que la temperatura de
consigna.
Si la temperatura detectada es más caliente que
el punto de consigna en más del umbral R_{activar} predeterminado,
entonces en una etapa 408 se activa la fuente de refrigeración del
equipo 104 (si no está activada ya) para comenzar a refrigerar el
espacio 102 acondicionado. La fijación del umbral R_{activar}
depende de la capacidad de refrigeración del equipo 104, el tamaño
del espacio 102 y la resolución del sensor 108 de temperatura.
Alternativamente, si la temperatura detectada es
más fría que el punto de consigna en más del umbral R_{desactivar}
predeterminado, entonces en una etapa 410 se desactiva, si ya está
activada, la fuente de refrigeración del equipo 104. La fijación
del umbral R_{desactivar} depende de la capacidad de refrigeración
del equipo 104, el tamaño del espacio 102 y la resolución del
sensor 108 de temperatura.
La selección de los valores para R_{activar} y
R_{desactivar} entra dentro de la capacidad de un experto normal,
y se seleccionan para evitar que la activación y la desactivación de
la fuente de refrigeración oscilen innecesariamente cuando el
intervalo de temperaturas del espacio 102 acondicionado fluctúe en
torno a una pequeña zona de temperaturas en torno al punto de
consigna.
El algoritmo 400 de refrigeración finaliza con
una etapa 412.
Consiguientemente, se ha presentado un conjunto
de algoritmos para controlar el funcionamiento de un equipo HVAC
basados en microcontrolador que incluye tanto un modo de
funcionamiento de calefacción como de refrigeración. Estos
algoritmos se basan en la identificación de diferencias de
temperaturas umbrales, R_{cambio} y C_{cambio}, que determinan
la variación permitida del espacio acondicionado desde una
temperatura de consigna antes de que el modo de funcionamiento del
equipo HVAC se cambie entre modos de calefacción y de refrigeración.
Dependiendo del modo de funcionamiento determinado por el algoritmo
de conmutación, se ejecuta un algoritmo de calefacción o de
refrigeración para controlar el acondicionamiento del espacio
empleando un método diferencial/de límites. Cada uno de estos
algoritmos se basa en la identificación de unos umbrales de
"activación" y de "desactivación" que determinan cuánto
puede alejarse el espacio acondicionado del punto de consigna antes
de se active o desactive apropiadamente el equipo de refrigeración
(o de calefacción). Preferiblemente, los umbrales predeterminados
se almacenan en una memoria no volátil programable de manera que
puedan ser modificados o ajustados para un espacio acondicionado
específico por un instalador durante la instalación del equipo o por
el microcontrolador durante la instalación. Por consiguiente, sólo
es necesario que el ocupante de una habitación suministre una sola
temperatura de consigna al equipo HVAC a través de una sencilla
interfaz a fin de fijar fácilmente los parámetros de funcionamiento
del equipo de manera que la temperatura del espacio acondicionado se
mantenga según se desee.
Aunque esta invención se ha descrito en conexión
con lo que actualmente se considera que es la realización más
práctica y preferida, debe entenderse que la invención no se limita
a la realización dada a conocer, sino que, por el contrario, está
destinada a cubrir varias modificaciones y disposiciones
equivalentes incluidas dentro del espíritu y el alcance de las
reivindicaciones adjuntas. La invención puede aceptar otras y
diferentes realizaciones y sus varios detalles pueden aceptar
modificaciones en varios respectos evidentes, todo ello sin
apartarse de la invención. Por consiguiente, los dibujos y la
descripción han de considerarse ilustrativos en naturaleza y no
restrictivos.
Claims (21)
1. Método para controlar un equipo (104) que
tiene modos de funcionamiento, que incluyen un modo de calefacción y
un modo de refrigeración, para acondicionar un espacio (102) físico,
comprendiendo el método las etapas de:
- obtener una temperatura de consigna para el espacio físico;
- detectar (108) una temperatura para el espacio;
- determinar un periodo de tiempo de cambio de modo correspondiente a una longitud de tiempo desde que se ha cambiado (212 y 220) un modo de funcionamiento;
- si la temperatura permanece por encima de un primer valor de temperatura umbral durante más de un primer periodo de tiempo (214), entonces cambiar (216) el equipo al modo de funcionamiento de refrigeración si el periodo de tiempo de cambio de modo es más largo que un periodo de tiempo predeterminado; en el que el primer valor de temperatura umbral es mayor que el valor de temperatura de consigna y
- si la temperatura detectada permanece por debajo de un segundo valor de temperatura umbral durante más del primer periodo de tiempo (218), entonces cambiar (222) el equipo al modo de funcionamiento de calefacción si el periodo de tiempo de cambio de modo es más largo que el periodo de tiempo predeterminado; en el que el segundo valor de temperatura umbral es menor que el valor de temperatura de consigna.
2. Método según la reivindicación 1, en el
que:
- la etapa de cambiar al modo de refrigeración sólo se realiza si el equipo no está ya en el modo de refrigeración; y
- la etapa de cambiar al modo de calefacción sólo se realiza si el equipo no está ya en el modo de calefacción.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, que
comprende además las etapas de:
- obtener un nuevo valor de temperatura de consigna (250) distinto del valor de temperatura de consigna;
- determinar unos nuevos primer y segundo valores de temperatura umbrales basados en el nuevo valor de temperatura de consigna, y
en el que la etapa de cambiar al modo de
refrigeración se realiza aunque el periodo de tiempo de cambio de
modo sea más corto (252) que el periodo de tiempo
predeterminado.
4. Método según una de las reivindicaciones
anteriores, que comprende además la etapa de:
- obtener un nuevo valor de temperatura de consigna (250) distinto del valor de temperatura de consigna, y
en el que la etapa de cambiar al modo de
calefacción se realiza aunque el periodo de tiempo de cambio de modo
sea más corto (252) que el periodo de tiempo predeterminado.
5. Método según una de las reivindicaciones
anteriores, que comprende además las etapas de:
- determinar si la temperatura permanece por encima del primer valor de temperatura umbral durante más de un primer periodo de tiempo:
- obteniendo un primer umbral de diferencia de temperatura, R_{cambio},
- restar periódicamente la temperatura del valor de temperatura de consigna para producir una serie de primeras diferencias, y
- determinar si las primeras diferencias producidas periódicamente permanecen menores o iguales que R_{cambio} durante el primer periodo de tiempo; y
- determinar si la temperatura permanece por debajo del segundo valor de temperatura umbral durante más del primer periodo de tiempo:
- obteniendo un segundo umbral C_{cambio} de diferencia de temperatura,
- restar periódicamente la temperatura del valor de temperatura de consigna para producir una serie de segundas diferencias, y
- determinar si las segundas diferencias producidas periódicamente permanecen mayores o iguales que C_{cambio} durante el primer periodo de tiempo.
6. Método según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que la etapa de cambiar al modo de refrigeración
(216) incluye las etapas de:
- poner fin a un algoritmo de calefacción, controlando dicho algoritmo de calefacción el funcionamiento del equipo cuando está en el modo de funcionamiento de calefacción;
- iniciar un algoritmo de refrigeración, controlando dicho algoritmo de refrigeración el funcionamiento del equipo cuando está en el modo de funcionamiento de refrigeración; y
- reposicionar el periodo de tiempo de cambio de modo.
7. Método según la reivindicación 6, en el que el
algoritmo de refrigeración incluye las etapas de:
- si la temperatura es mayor o igual que un tercer valor de temperatura umbral, entonces activar (406) una fuente de refrigeración del equipo si la fuente de refrigeración no está activada ya; y
- si la temperatura es menor o igual que un cuarto valor de temperatura umbral, entonces desactivar (410) la fuente de refrigeración si la fuente de refrigeración ya está activada.
8. Método según la reivindicación 6 ó 7, que
comprende además las etapas de:
- determinar si la temperatura es mayor o igual que el tercer valor de temperatura umbral:
- obteniendo una primera diferencia de temperatura umbral, R_{activar},
- restar la temperatura del punto de consigna para producir una tercera diferencia, y
- determinar si la tercera diferencia es menor o igual que R_{activar}; y
- determinar si la temperatura es menor o igual que el cuarto valor de temperatura umbral:
- obteniendo una segunda diferencia de temperatura umbral, R_{desactivar},
- restar la temperatura del punto de consigna para producir una cuarta diferencia, y
- determinar si la cuarta diferencia es mayor o igual que R_{desactivar}.
9. Método según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que la etapa de cambiar al modo de calefacción
(222) incluye las etapas de:
- poner fin a un algoritmo de refrigeración, controlando dicho algoritmo de refrigeración el funcionamiento del equipo cuando está en el modo de funcionamiento de refrigeración;
- iniciar un algoritmo de calefacción, controlando dicho algoritmo de calefacción el funcionamiento del equipo cuando está en el modo de funcionamiento de calefacción; y
- reposicionar el periodo de tiempo de cambio de modo.
10. Método según la reivindicación 9, en el que
el algoritmo de calefacción incluye las etapas de:
- si la temperatura es menor o igual que un tercer valor de temperatura umbral, entonces activar (308) una fuente de calefacción del equipo si la fuente de calefacción no está activada ya; y
- si la temperatura es mayor o igual que un cuarto valor de temperatura umbral, entonces desactivar (310) la fuente de calefacción si la fuente de calefacción ya está activada.
11. Método según la reivindicación 9 ó 10, que
comprende además las etapas de:
- determinar si la temperatura es menor o igual que el tercer valor de temperatura umbral:
- obteniendo una primera diferencia de temperatura umbral, C_{activar},
- restar la temperatura del punto de consigna para producir una tercera diferencia, y
- determinar si la tercera diferencia es mayor o igual que C_{activar}; y
- determinar si la temperatura es mayor o igual que el cuarto valor de temperatura umbral:
- obteniendo una segunda diferencia de temperatura umbral, C_{desactivar},
- restar la temperatura del punto de consigna para producir una cuarta diferencia, y
- determinar si la cuarta diferencia es mayor o igual que C_{desactivar}.
12. Aparato para controlar un equipo (104) que
tiene un modo de funcionamiento de calefacción y un modo de
funcionamiento de refrigeración para acondicionar un espacio (102)
físico, comprendiendo el aparato:
- un microcontrolador (106) configurado para controlar el funcionamiento del equipo (104);
- una primera entrada (110) configurada para recibir un valor de temperatura de consigna;
- una segunda entrada (124) configurada para recibir una temperatura del espacio físico;
- un primer temporizador (120) configurado para medir un primer periodo de tiempo asociado con la longitud de tiempo desde que se ha cambiado un modo de funcionamiento del equipo;
- un comparador configurado para:
- comparar la temperatura con un primer valor de temperatura umbral si el equipo está en el modo de calefacción, y
- comparar la temperatura con un segundo valor de temperatura umbral si el equipo está en el modo de refrigeración; y
- una primera salida (128) configurada para:
- indicarle al equipo (104) que cambie del modo de calefacción al modo de refrigeración, si la temperatura ha permanecido por encima del primer valor de temperatura umbral durante al menos un segundo periodo de tiempo y el primer periodo de tiempo excede de o es igual a un periodo de tiempo predeterminado, y
- indicarle al equipo (104) que cambie del modo de refrigeración al modo de calefacción, si la temperatura ha permanecido por debajo del segundo valor de temperatura umbral durante al menos un tercer periodo de tiempo y el primer periodo de tiempo excede de o es igual al periodo de tiempo predeterminado.
13. Aparato según la reivindicación 12, en el
que:
- la primera entrada (110) está configurada además para recibir un nuevo valor de temperatura de consigna; y
- el primer temporizador (120) está configurado además para reposicionarse a sí mismo en respuesta al nuevo valor de temperatura de consigna.
14. Aparato según la reivindicación 12 ó 13, en
el que el primer temporizador comprende además:
- un temporizador de cuenta atrás con un valor inicial igual al primer periodo de tiempo y configurado para comenzar a funcionar cuando el equipo cambia de modo de funcionamiento.
15. Aparato según la reivindicación 12, 13 ó 14,
que comprende además:
- una memoria (122) configurada para almacenar un primer umbral de diferencia de temperatura, R_{cambio};
- unos circuitos de resta configurados para restar periódicamente la temperatura del valor de temperatura de consigna para producir una serie de primeras diferencias; y
- unos circuitos de comparación para determinar si las primeras diferencias producidas periódicamente permanecen menores o iguales que R_{cambio} durante al menos el segundo periodo de tiempo, y
en el que la determinación por los circuitos de
comparación determina si la temperatura ha permanecido o no por
encima del primer valor de temperatura umbral durante al menos el
segundo periodo de tiempo.
\newpage
16. Aparato según la reivindicación 12, 13, 14 ó
15, que comprende además:
- una memoria (122) configurada para almacenar un primer umbral de diferencia de temperatura, C_{cambio};
- unos circuitos de resta configurados para restar periódicamente la temperatura del valor de temperatura de consigna para producir una serie de primeras diferencias; y
- unos circuitos de comparación para determinar si las primeras diferencias producidas periódicamente permanecen mayores o iguales que C_{cambio} durante al menos el tercer periodo de tiempo, y
en el que la determinación por los circuitos de
comparación determina si la temperatura ha permanecido o no por
debajo del segundo valor de temperatura umbral durante al menos el
tercer periodo de tiempo.
17. Aparato según una de las reivindicaciones 12
a 16 anteriores, que comprende además:
- una primera memoria (122) configurada para almacenar:
- un algoritmo (400) de refrigeración, controlando dicho algoritmo de refrigeración el funcionamiento del equipo cuando está en el modo de funcionamiento de refrigeración; y
- un algoritmo (300) de calefacción, controlando dicho algoritmo de calefacción el funcionamiento del equipo cuando está en el modo de funcionamiento de calefacción.
18. Aparato según la reivindicación 17, que
comprende además:
- una segunda salida (128) configurada para:
- indicarle al microcontrolador (106) que inicie la ejecución del algoritmo (400) de refrigeración cuando el equipo (104) se cambia del modo de calefacción al modo de refrigeración; e
- indicarle al primer temporizador (120) que se reposicione.
19. Aparato según la reivindicación 17 ó 18, que
comprende además:
- una segunda salida (128) configurada para:
- indicarle al microcontrolador (106) que inicie la ejecución del algoritmo (300) de calefacción cuando el equipo (104) se cambia del modo de refrigeración al modo de calefacción; e
- indicarle al primer temporizador (120) que se reposicione.
20. Método según la reivindicación 1, en el que
el primer umbral predeterminado se basa en la capacidad de
refrigeración del equipo.
21. Método según la reivindicación 1 ó 20, en el
que el segundo umbral predeterminado se basa en la calefacción del
equipo.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28978801P | 2001-05-10 | 2001-05-10 | |
| US289788P | 2001-05-10 | ||
| US983651 | 2001-10-25 | ||
| US09/983,651 US6769482B2 (en) | 2001-05-10 | 2001-10-25 | System and method for switching-over between heating and cooling modes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2252349T3 true ES2252349T3 (es) | 2006-05-16 |
Family
ID=26965844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02009214T Expired - Lifetime ES2252349T3 (es) | 2001-05-10 | 2002-04-24 | Sistema y metodo para cambiar entre modos de calefaccion y de refrigeracion. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6769482B2 (es) |
| EP (1) | EP1258688B1 (es) |
| JP (1) | JP3818940B2 (es) |
| AT (1) | ATE310930T1 (es) |
| BR (1) | BR0201689A (es) |
| CA (1) | CA2382747C (es) |
| DE (1) | DE60207483T2 (es) |
| ES (1) | ES2252349T3 (es) |
Families Citing this family (89)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7319277B2 (en) * | 2003-05-08 | 2008-01-15 | Megica Corporation | Chip structure with redistribution traces |
| US7243004B2 (en) * | 2004-01-07 | 2007-07-10 | Carrier Corporation | Self-configuring controls for heating, ventilating and air conditioning systems |
| US7623028B2 (en) | 2004-05-27 | 2009-11-24 | Lawrence Kates | System and method for high-sensitivity sensor |
| US8033479B2 (en) | 2004-10-06 | 2011-10-11 | Lawrence Kates | Electronically-controlled register vent for zone heating and cooling |
| AU2006316147B2 (en) * | 2005-11-17 | 2009-11-12 | Lg Electronics, Inc. | Air conditioning system and controlling method thereof |
| DE102005057454B4 (de) * | 2005-12-01 | 2007-09-13 | Black Box Gmbh & Co.Kg | Luftdichtevergleichsregelung |
| CA2574566C (en) * | 2006-01-19 | 2015-04-07 | Clive Alan Webb | Control system and method for heating and cooling devices |
| US7784704B2 (en) | 2007-02-09 | 2010-08-31 | Harter Robert J | Self-programmable thermostat |
| US8160752B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-04-17 | Zome Networks, Inc. | Managing energy usage |
| US20090314484A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-24 | Akz Technologies Llc | Standalone flow rate controller for controlling flow rate of cooling or heating fluid through a heat exchanger |
| CA2741883C (en) * | 2008-10-28 | 2019-02-12 | Earth Aid Enterprises Llc | Methods and systems for determining the environmental impact of a consumer's actual resource consumption |
| US20100114382A1 (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-06 | Computime, Ltd. | Determination of the Type of Heaving, Ventilating, and Air Conditioning (HVAC) System |
| US8754775B2 (en) | 2009-03-20 | 2014-06-17 | Nest Labs, Inc. | Use of optical reflectance proximity detector for nuisance mitigation in smoke alarms |
| US9732975B2 (en) * | 2010-02-17 | 2017-08-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning system |
| JP2011174816A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Sony Corp | 電子機器及び電子機器の制御方法 |
| US8606374B2 (en) | 2010-09-14 | 2013-12-10 | Nest Labs, Inc. | Thermodynamic modeling for enclosures |
| US8950686B2 (en) | 2010-11-19 | 2015-02-10 | Google Inc. | Control unit with automatic setback capability |
| US8727611B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-05-20 | Nest Labs, Inc. | System and method for integrating sensors in thermostats |
| US8918219B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-12-23 | Google Inc. | User friendly interface for control unit |
| US9104211B2 (en) | 2010-11-19 | 2015-08-11 | Google Inc. | Temperature controller with model-based time to target calculation and display |
| US8510255B2 (en) | 2010-09-14 | 2013-08-13 | Nest Labs, Inc. | Occupancy pattern detection, estimation and prediction |
| US8950687B2 (en) * | 2010-09-21 | 2015-02-10 | Honeywell International Inc. | Remote control of an HVAC system that uses a common temperature setpoint for both heat and cool modes |
| US9256230B2 (en) | 2010-11-19 | 2016-02-09 | Google Inc. | HVAC schedule establishment in an intelligent, network-connected thermostat |
| US8195313B1 (en) | 2010-11-19 | 2012-06-05 | Nest Labs, Inc. | Thermostat user interface |
| US9714772B2 (en) | 2010-11-19 | 2017-07-25 | Google Inc. | HVAC controller configurations that compensate for heating caused by direct sunlight |
| US9046898B2 (en) | 2011-02-24 | 2015-06-02 | Google Inc. | Power-preserving communications architecture with long-polling persistent cloud channel for wireless network-connected thermostat |
| US8850348B2 (en) | 2010-12-31 | 2014-09-30 | Google Inc. | Dynamic device-associated feedback indicative of responsible device usage |
| US9268344B2 (en) | 2010-11-19 | 2016-02-23 | Google Inc. | Installation of thermostat powered by rechargeable battery |
| US9448567B2 (en) | 2010-11-19 | 2016-09-20 | Google Inc. | Power management in single circuit HVAC systems and in multiple circuit HVAC systems |
| US11334034B2 (en) | 2010-11-19 | 2022-05-17 | Google Llc | Energy efficiency promoting schedule learning algorithms for intelligent thermostat |
| US10346275B2 (en) | 2010-11-19 | 2019-07-09 | Google Llc | Attributing causation for energy usage and setpoint changes with a network-connected thermostat |
| US9453655B2 (en) | 2011-10-07 | 2016-09-27 | Google Inc. | Methods and graphical user interfaces for reporting performance information for an HVAC system controlled by a self-programming network-connected thermostat |
| US9075419B2 (en) | 2010-11-19 | 2015-07-07 | Google Inc. | Systems and methods for a graphical user interface of a controller for an energy-consuming system having spatially related discrete display elements |
| US9459018B2 (en) | 2010-11-19 | 2016-10-04 | Google Inc. | Systems and methods for energy-efficient control of an energy-consuming system |
| US9417637B2 (en) | 2010-12-31 | 2016-08-16 | Google Inc. | Background schedule simulations in an intelligent, network-connected thermostat |
| US9342082B2 (en) | 2010-12-31 | 2016-05-17 | Google Inc. | Methods for encouraging energy-efficient behaviors based on a network connected thermostat-centric energy efficiency platform |
| WO2012092622A2 (en) | 2010-12-31 | 2012-07-05 | Nest Labs, Inc. | Inhibiting deleterious control coupling in an enclosure having multiple hvac regions |
| US8560127B2 (en) | 2011-01-13 | 2013-10-15 | Honeywell International Inc. | HVAC control with comfort/economy management |
| US8944338B2 (en) | 2011-02-24 | 2015-02-03 | Google Inc. | Thermostat with self-configuring connections to facilitate do-it-yourself installation |
| US8511577B2 (en) | 2011-02-24 | 2013-08-20 | Nest Labs, Inc. | Thermostat with power stealing delay interval at transitions between power stealing states |
| US9285140B2 (en) * | 2011-06-20 | 2016-03-15 | Melink Corporation | Ground loop bypass for ground source heating or cooling |
| US9115908B2 (en) | 2011-07-27 | 2015-08-25 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for managing a programmable thermostat |
| US9690266B2 (en) * | 2011-09-19 | 2017-06-27 | Siemens Industry, Inc. | Building automation system control with motion sensing |
| US8893032B2 (en) | 2012-03-29 | 2014-11-18 | Google Inc. | User interfaces for HVAC schedule display and modification on smartphone or other space-limited touchscreen device |
| EP3051377B1 (en) | 2011-10-21 | 2021-09-08 | Google LLC | Intelligent controller providing time to target state |
| US8622314B2 (en) | 2011-10-21 | 2014-01-07 | Nest Labs, Inc. | Smart-home device that self-qualifies for away-state functionality |
| EP3486743B1 (en) | 2011-10-21 | 2022-05-25 | Google LLC | Energy efficiency promoting schedule learning algorithms for intelligent thermostat |
| CA3044757C (en) | 2011-10-21 | 2021-11-09 | Google Llc | User-friendly, network connected learning thermostat and related systems and methods |
| US9091453B2 (en) | 2012-03-29 | 2015-07-28 | Google Inc. | Enclosure cooling using early compressor turn-off with extended fan operation |
| EP2831687B1 (en) | 2012-03-29 | 2020-01-01 | Google LLC | Processing and reporting usage information for an hvac system controlled by a network-connected thermostat |
| US9494953B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-11-15 | Emerson Climate Technologies Retail Solutions, Inc. | Control system and method for multi-stage heating and cooling system with minimum on time and off time |
| US8620841B1 (en) | 2012-08-31 | 2013-12-31 | Nest Labs, Inc. | Dynamic distributed-sensor thermostat network for forecasting external events |
| US8994540B2 (en) | 2012-09-21 | 2015-03-31 | Google Inc. | Cover plate for a hazard detector having improved air flow and other characteristics |
| US8630741B1 (en) | 2012-09-30 | 2014-01-14 | Nest Labs, Inc. | Automated presence detection and presence-related control within an intelligent controller |
| US8554376B1 (en) | 2012-09-30 | 2013-10-08 | Nest Labs, Inc | Intelligent controller for an environmental control system |
| US8630742B1 (en) | 2012-09-30 | 2014-01-14 | Nest Labs, Inc. | Preconditioning controls and methods for an environmental control system |
| US8600561B1 (en) | 2012-09-30 | 2013-12-03 | Nest Labs, Inc. | Radiant heating controls and methods for an environmental control system |
| JP6139097B2 (ja) * | 2012-10-26 | 2017-05-31 | シャープ株式会社 | 空気調和機 |
| US9595070B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-03-14 | Google Inc. | Systems, apparatus and methods for managing demand-response programs and events |
| US9807099B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-10-31 | Google Inc. | Utility portals for managing demand-response events |
| US9810442B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-11-07 | Google Inc. | Controlling an HVAC system in association with a demand-response event with an intelligent network-connected thermostat |
| US10775814B2 (en) | 2013-04-17 | 2020-09-15 | Google Llc | Selective carrying out of scheduled control operations by an intelligent controller |
| US9298197B2 (en) | 2013-04-19 | 2016-03-29 | Google Inc. | Automated adjustment of an HVAC schedule for resource conservation |
| US9910449B2 (en) | 2013-04-19 | 2018-03-06 | Google Llc | Generating and implementing thermodynamic models of a structure |
| US9360229B2 (en) | 2013-04-26 | 2016-06-07 | Google Inc. | Facilitating ambient temperature measurement accuracy in an HVAC controller having internal heat-generating components |
| US9696735B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-07-04 | Google Inc. | Context adaptive cool-to-dry feature for HVAC controller |
| JP5963092B2 (ja) * | 2013-11-07 | 2016-08-03 | Smc株式会社 | 温調装置 |
| WO2015085150A1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Gentherm Incorporated | Systems and methods for climate controlled seats |
| US9625169B2 (en) * | 2014-01-21 | 2017-04-18 | Lennox Industries Inc. | HVAC controller and method for operating an HVAC system based on a difference in temperature between return air and supply air and an HVAC system employing the controller or method |
| WO2015123585A1 (en) | 2014-02-14 | 2015-08-20 | Gentherm Incorporated | Conductive convective climate controlled seat |
| US9857238B2 (en) | 2014-04-18 | 2018-01-02 | Google Inc. | Thermodynamic model generation and implementation using observed HVAC and/or enclosure characteristics |
| US11033058B2 (en) | 2014-11-14 | 2021-06-15 | Gentherm Incorporated | Heating and cooling technologies |
| US11857004B2 (en) | 2014-11-14 | 2024-01-02 | Gentherm Incorporated | Heating and cooling technologies |
| US11639816B2 (en) | 2014-11-14 | 2023-05-02 | Gentherm Incorporated | Heating and cooling technologies including temperature regulating pad wrap and technologies with liquid system |
| US10496057B2 (en) * | 2015-01-19 | 2019-12-03 | Lennox Industries Inc. | HVAC system, a method for operating the HVAC system and a HVAC controller configured for the same |
| US10802459B2 (en) | 2015-04-27 | 2020-10-13 | Ademco Inc. | Geo-fencing with advanced intelligent recovery |
| US9702582B2 (en) | 2015-10-12 | 2017-07-11 | Ikorongo Technology, LLC | Connected thermostat for controlling a climate system based on a desired usage profile in comparison to other connected thermostats controlling other climate systems |
| US9568923B1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-02-14 | International Business Machines Corporation | Determining a time for corrective action in a data center |
| CN105299845B (zh) * | 2015-11-20 | 2018-03-13 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调系统运行参数虚拟检测方法及装置 |
| US10101050B2 (en) | 2015-12-09 | 2018-10-16 | Google Llc | Dispatch engine for optimizing demand-response thermostat events |
| CN105605745B (zh) * | 2016-02-29 | 2018-07-24 | 雅讯东方（山东）科技有限公司 | 一种中央空调智能温控系统 |
| JP6723799B2 (ja) * | 2016-04-08 | 2020-07-15 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | 空調吹き出し温度推定装置及びプログラム |
| CN111512258B (zh) * | 2017-10-11 | 2022-03-11 | B·P·阿苏阿德 | 基于表观温度的自动切换恒温器系统和确定并自动控制被调节空间表观温度的方法 |
| US20210285661A1 (en) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | Wolf Steel Ltd. | Heating and cooling appliance |
| US11726507B2 (en) | 2020-08-28 | 2023-08-15 | Google Llc | Compensation for internal power dissipation in ambient room temperature estimation |
| US11885838B2 (en) | 2020-08-28 | 2024-01-30 | Google Llc | Measuring dissipated electrical power on a power rail |
| US11761823B2 (en) * | 2020-08-28 | 2023-09-19 | Google Llc | Temperature sensor isolation in smart-home devices |
| CN114489187B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-06-16 | 中航华东光电有限公司 | 快速温变试验箱温度控制方法及系统 |
| US11808467B2 (en) | 2022-01-19 | 2023-11-07 | Google Llc | Customized instantiation of provider-defined energy saving setpoint adjustments |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920011085B1 (ko) | 1987-03-05 | 1992-12-26 | 산요덴끼 가부시끼가이샤 | 공기조화기의 냉난방 모드의 자동전환 방법 및 그 장치 |
| JPS63286642A (ja) | 1987-05-19 | 1988-11-24 | Toshiba Corp | 空気調和機 |
| US5819845A (en) * | 1990-11-24 | 1998-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Temperature control method for a heating/cooling system |
-
2001
- 2001-10-25 US US09/983,651 patent/US6769482B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-04-19 CA CA002382747A patent/CA2382747C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-24 ES ES02009214T patent/ES2252349T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-24 AT AT02009214T patent/ATE310930T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-04-24 EP EP02009214A patent/EP1258688B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-24 DE DE60207483T patent/DE60207483T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-09 BR BR0201689-3A patent/BR0201689A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-05-09 JP JP2002134409A patent/JP3818940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2382747C (en) | 2006-07-04 |
| BR0201689A (pt) | 2003-03-11 |
| DE60207483T2 (de) | 2006-08-10 |
| EP1258688A1 (en) | 2002-11-20 |
| ATE310930T1 (de) | 2005-12-15 |
| US20020166659A1 (en) | 2002-11-14 |
| JP2002372279A (ja) | 2002-12-26 |
| EP1258688B1 (en) | 2005-11-23 |
| CA2382747A1 (en) | 2002-11-10 |
| JP3818940B2 (ja) | 2006-09-06 |
| DE60207483D1 (de) | 2005-12-29 |
| US6769482B2 (en) | 2004-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2252349T3 (es) | Sistema y metodo para cambiar entre modos de calefaccion y de refrigeracion. | |
| US10731888B2 (en) | Fan coil thermostat with activity sensing | |
| US10422543B2 (en) | Remote control of an HVAC system that uses a common temperature setpoint for both heat and cool modes | |
| US6540017B2 (en) | Air conditioner and method for controlling the same | |
| US6845918B2 (en) | Remote thermostat for room air conditioner | |
| US9157646B2 (en) | Automatic changeover control for an HVAC system | |
| EP2431674B1 (en) | HVAC schedule with designated off periods | |
| CN110513819A (zh) | 一种空调控制方法、空调以及存储介质 | |
| EP2511618A2 (en) | Air conditioning system and air conditioning method | |
| US20130025840A1 (en) | Auxiliary controller for an hvac system and method of operation | |
| CN113661364B (zh) | 空气调节装置的控制装置、室外机、中继机、热源机以及空气调节装置 | |
| KR20120083140A (ko) | 공기조화시스템 및 그 제어방법 | |
| JP3852375B2 (ja) | 機器操作用の表示機能付リモコン | |
| ES2633669T3 (es) | Procedimiento de control de una instalación e instalación adaptada para llevar a cabo este procedimiento | |
| CN112673212B (zh) | 单柜式空调器和操作方法 | |
| US11143429B2 (en) | Control device for HVAC fan coil units | |
| JP2005076954A (ja) | 多室形空気調和機 | |
| GB2282239A (en) | Control system configuration | |
| WO2022193109A1 (en) | Automatic changeover control of a fan coil unit of a building | |
| KR20160112490A (ko) | 공기조화기 및 그 제어방법 | |
| JPS5826937A (ja) | 温度制御装置 |