TWI760351B - 用於建築物以運作與改造ｈｖａｃ配置的方法及主控制器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於一建築物以運作與改造一HVAC(加熱、通風及空調)配置的一方法及一主控制器，該方法包括該主控制器(MC)，該主控制器改變至少一電動冰水泵的速度，該主控制器改變至少一電動冷凝器水泵的速度，及該主控制器選擇多個冷卻水塔的一數量，並且調節它們各別的冷卻水塔風扇的速度。

Description

用於建築物以運作與改造HVAC配置的方法及主控制器
本發明係有關於一種用於一建築物的一加熱、通風及空調(Heating,Ventilating,and Air Conditioning，簡稱為暖通空調或HVAC)系統。
US 8,660,702 B2顯示根據各種實施例的一中央冷卻及循環能量管理控制系統(central cooling and circulation energy management control system)，包括一能量管理控制器裝置(energy management controller device)、一中央冷卻系統(central cooling system)及相關聯的多個方法。一中央冷卻能量管理控制器裝置(central cooling energy management controller device)包括一個或多個訊號連接，一個或多個電子記憶體元件(electronic memory elements)，以及一個或多個處理器。該控制器裝置可以存取(access)被儲存在該電子記憶體元件上的多個資源或者經由訊號連接可存取的(accessible)多個資源。
US 2012/0271462 A1及WO201ß0/051466A1顯示控制器，該控制器被配置為(configured to)與一建築物自動化系統(building automation system)交換資訊，並且該控制器包括各種可執行程式(various executable programs)，用於決定一即時運作效能(real time operating efficiency)、模擬一預測的或理論的運作效率，進行同類比較(comparing the same)，然後調節由一建築物的HVAC系統利用的設備上的一個或多個運作參數(operating parameters)。該控制器調節該HVAC系統的一運作效能(operating efficiency)。被該控制器利用的一調節模組(adjustment module)可以基於各種HVAC設備在它的自然運作曲線(natural operating curve)的相似性(likelihood)，以並行的(in parallel)及線上的(on-line)方式修改，而接近(near) 該HVAC設備的多個參數。該調節模組包括一自學習方面(self-learning aspect)，該自學習方面允許該控制器根據需要而更有效地進行類似的、未來的調節。
本發明之一目的是提供一改善運作的一加熱、通風及空調(HVAC)裝置。
本發明提供一種用於一建築物以運作一加熱、通風及空調(HVAC)配置的方法。該建築物可以意指一結構，諸如具有一屋頂及多面牆的房屋。
該HVAC配置包括一空調箱(Air Handling Unit，AHU)迴路、一冷卻水塔迴路(cooling tower loop)、至少一冰水機組(chiller)及一主控制器(Master Controller，MC)。該AHU迴路也被稱為一冰水迴路(chilled water loop)。該冷卻水塔迴路也被稱為一冷凝器水迴路(condenser water loop)。
該AHU迴路包括至少一個空調箱，該空調箱具有至少一個電動冰水泵及至少一個AHU電動風扇。該AHU電動風扇被意圖用於從該AHU供給空氣到該建築物。冷卻水被循環流通在該AHU中。藉由調節該冰水泵的速度，一個冰水泵可以調節該冷卻水的一流率。該冰水泵通常會在較高的速度下消耗較多電能。該AHU電動風扇的一速度可以被改變用於調節，該調節可為增加或減少，流經該AHU的空氣的流率。
請參照該冷卻水塔迴路，該冷卻水塔迴路包括至少二冷卻水塔。各個冷卻水塔包括至少一個電動風扇，該電動風扇具有至少一冷凝器水泵，其中冷凝器水泵被循環流通在該冷卻水塔迴路中。
請參照該冰水機組，該冰水機組包括一蒸發器(evaporator)、一電動壓縮機(electric compressor)、一冷凝器(condenser)、一膨脹閥(expansion valve)及一致冷劑(refrigerant)。這些部件來自一熱力致冷循環(thermodynamic refrigeration cycle)。該冰水機組與該AHU迴路互連(interconnects)，並與該冷卻水塔迴路互連，以將熱能(heat)從該冷卻水轉移(transferring)到該冷凝器水。這無需將該致冷劑與該冷卻水混合，並且無需將該致冷劑與該冷凝器水混合即可進行。簡單來說，該致冷劑、該冷卻水 及該冷凝器水是被彼此隔離的。
請參照該MC，該MC被提供以自動地控制該電動冰水泵的速度、該冷卻水塔電動風扇的速度、該AHU電動風扇的速度、該冷凝器水泵的速度及一AHU調變式閥的一位置。
該方法包括幾個策略的一組合。
該第一策略包括一步驟：該MC改變該電動冰水泵的速度。這過程被進行，使得回流冰水的一溫度不超過回流冰水溫度的一預定上限，並且使得該冰水的一差量T值不超過一預定熱舒適度差量T限值。
該第二策略包括一步驟：該MC改變該電動冷凝器水泵的速度，使得回流冷凝器水的一溫度不超過回流冷凝器水溫度的一預定上限，並且使得該冷凝器水的一差量T值不超過一預定差量T限值。
該第三策略包括一步驟：該MC選擇多個主動式冷卻水塔的一數量。該MC然後啟用該各別的冷卻水塔。此啟用過程用作開啟該各別的冷卻水塔的多個隔離式水閥，以將該多個冷卻水塔流體地連接到該冷卻水塔迴路。然後，這會容許冷凝器水流經這些冷卻水塔。該各別的冷卻水塔風扇的速度隨後被調節。
如上所述的各個策略的該些步驟被進行，用於提供從該AHU到該冷卻水塔的熱傳輸率的一大致地平衡狀態(essentially balanced state)，並且，使得相同的熱傳輸率被維持，以提供相同的熱舒適度，同時大致地維持相同的冷卻負載，其中總體能量消耗被減低。
這些策略具有一優點，提供支持該冷卻負載的一主動式方式。各個策略用作改善該HVAC配置的多個部件的多種效能。共同地，這些策略協同工作，用於以較低的能量消耗提供相同的冷卻負載。
該方法可以包括幾種額外的策略，該些策略被描述如下。
該方法可以包括另一種策略。該策略包括一步驟：藉由一用戶(user)手動地完全開啟在該AHU迴路中的一個或更多個水閥，以去除在該AHU迴路中的多個水流限制；及一步驟：該MC減低該相應的電動冰水泵的速度。
在一實現方案中，該方法包括另一種策略。該策略包括一步 驟：藉由一用戶手動地完全開啟在該冷卻水塔迴路中的一個或更多個水閥，並且該MC減低該相應的電動冷凝器水泵的速度，以去除在該冷卻水塔迴路迴路中的多個水流限制。
該方法還可以包括另一種策略，該策略包括一步驟：該MC調節該AHU的一水閥的一位置，以改變在該AHU中的水的一流率，並調節該至少一電動AHU風扇的速度，以提供一期望的用戶熱舒適度，並且減低能量消耗。
另外，該方法還可以包括另一種策略，該策略包括一步驟：該MC選擇多個主動式電動冰水泵的一數量。該MC然後啟用該各別主動式電動冰水泵。這些主動式電動冰水泵各別的速度隨後被調節。
該方法還可以包括另一種策略，該策略包括一步驟：該MC選擇多個主動式電動冷凝器水泵的一數量。該MC然後啟用該各別主動式電動冷凝器水泵，並調節各別電動冷凝器水泵的速度。
該方法還可以包括一策略，該策略包括一步驟：該MC依多個環境條件而調節該冷卻水塔風扇的速度，以改變供給冷凝器水溫度，以減低該冷卻水塔風扇及在該冰水機組中的該電動壓縮機的總能量消耗(total energy consumption)。
該電動冰水泵、該電動AHU風扇、該電動冷卻水塔風扇及該電動冷凝器水泵通常在多個預定邊界條件內進行運作。這些邊界條件可以由這些部件各別的製造商提供。
本發明提供用於一建築物以運作一加熱、通風及空調(暖通空調(HVAC)配置的一主控制器(MC)。
該MC包括幾個介面，用於至少一個電動冰水泵，與用於該HVAC配置的一AHU迴路的至少一個電動空調箱(AHU)風扇，並且，用於至少一個電動冷卻水塔風扇，與用於該HVAC配置的一冷卻水塔迴路的至少一個電動冷凝器水泵。
該MC適用於發佈多個控制訊號到該多個介面，以控制該電動冰水泵、該電動AHU風扇、該電動冷卻水塔風扇及該電動冷凝器水泵。
該MC還適用於根據上述多個聲明中的任一個自動地執行一方法的多個步驟，使得如上所述的多個步驟被提供在從該AHU到該冷卻水塔的熱傳輸率的一平衡狀態中，並且使得從該AHU到該冰水機組的相同熱傳輸率被維持，同時總體能量消耗被減低。
實際上，該HVAC配置允許能量消耗的減低，同時維持在該AHU與該冰水機組之間的熱傳輸，(該冰水機組支持冷卻負載)。這轉而提供效能的改善，而這通常減低該冰水機組的能量消耗，從而減低整體熱傳輸。
該MC可以被適用，使得至少二電動冰水泵被提供。
該MC還可以被適用，使得至少二電動冷凝器水泵被提供。
換句話說，本發明提供一種用於一建築物以運作一加熱、通風及空調(HVAC)配置的方法。
該HVAC配置包括一空調箱(AHU)迴路、一冷卻水塔迴路及一主動式(active)冰水機組。該AHU迴路也被稱為一冰水迴路。該冷卻水塔迴路也被稱為一冷凝器水迴路。該主動式冰水機組與該AHU迴路及該冷卻水塔迴路互連(interconnects)，使得熱量從冷卻水被轉移到冷凝器水，而無需混合任何在該AHU迴路中的流體、在該冰水機組中的流體及在該冷卻水塔中的流體。簡單來說，這些流體是被彼此隔離的。
該AHU迴路包括至少一個AHU及至少一個電動冰水泵(electric chilled water pump)，其中冷卻水(cooling water)被循環流通(circulating)在該AHU迴路中。藉由調整該冰水泵的速度，一個可以調節在該AHU迴路中的該冷卻水(cooling water)的流率(flow rate)。該冰水泵的一較高速度比該冰水泵的一較低速度消耗更多的電能。
該AHU包括至少一個AHU閥及至少一個AHU風扇單元。根據空氣離開該AHU的溫度或空氣回流到該AHU的溫度，該AHU閥的位置可以被調節。該風扇單元的速度可以被改變以增加或減低流經該AHU的空氣的流量。
該冷卻水塔迴路包括至少一個冷卻水塔(cooling tower)，該冷卻水塔具有至少一個電動風扇(electric fan)及至少一個冷凝器水泵 (condenser water pump)，其中冷凝器水(condenser water)被循環流通在該冷卻水塔迴路中。
該冰水機組(chiller)包括一蒸發器(evaporator)、一電動壓縮機(electric compressor)、一冷凝器(condenser)、一膨脹閥(expansion valve)及一冷卻液(coolant)，以共同形成一熱力致冷循環(thermodynamicrefrigeration cycle)。該熱力致冷循環也被稱為一致冷循環。該冰水機組將該AHU迴路及該冷卻水塔迴路互連，使得熱能(heat)從冷卻水被轉移(transferred)到該冷凝器水。
一主控制器(Master Controller，MC)被提供，用於自動地控制至少一個電動冰水泵(electric chilled water pump)、至少一個電動風扇(electric fan)及至少一個冷凝器水泵(condenser water pump)。
根據本發明，在該HVAC裝置的一大致地(essentially)平衡的狀態下，從該AHU到冷卻水塔的該熱傳輸率(heat transport rate)大致地是恆定的，從而在該AHU附近(vicinity)提供一預定的熱舒適度(predetermined thermal comfort)。為了節省電能，該MC減低該至少一個電動冰水泵的速度，使得相同的熱傳輸率被大致地維持，從而藉由大致地維持相同的冷卻負載，以提供相同的熱舒適度。該MC將該冰水泵的速度維持在多個冰水泵邊界條件的一預定範圍(predetermined range)內，使得該冰水泵在它的規格內的運作過程(operation)被提供。
本發明還提供一步驟：以去除在該AHU迴路中的多個冷卻水流限制。這可以藉由完全開啟(opening fully)在該AHU迴路中存在的多個電動閥(fully electric valves)或手動閥(manual valve)而手動地被完成。
在具有兩個或更多個電動冰水泵的HVAC裝置中，該MC選擇多個主動式(active)電動冰水泵的數量，並且在從該AHU到該冷卻水塔的熱傳輸率為一大致地平衡的狀態下調節該些電動冰水泵各別的速度，使得相同的熱運輸率(heat transport rate)被大致地維持。如果與在一較高速度下運行(run)的單個泵相比，在一較低速度下運行的兩個泵在該AHU迴路中的該冷卻水的摩擦力(friction)較低，這可進一步節省能源。該MC仍然將主動式多個冰水泵的速度維持在多個冰水泵邊界條件(chilled water pump boundary conditions)的一預定範圍內。這提供一自動的步驟：改變多個冷卻水泵的數量及速度，以提供大致地相同的水流率(water flow rate)。
在本說明書的另一實施例中，一用戶手動地去除在該AHU迴路中的多個冷卻水流限制，並且該MC減低該至少一個電動冰水泵的速度。該用戶還可以手動地去除在該冷卻水塔迴路中的多個冷卻水流限制，然後該MC減低至少一個電動冷凝器水泵的速度。這可節省電能，同時大致地維持在該冰水機組與該AHU之間相同的熱傳輸率。
如果兩個電動冰水泵被提供，該MC可以選擇主動式多個電動冰水泵的數量，並調節各自的速度，使得電能被節省，同時在該冰水機組與該AHU之間相同的熱傳輸率被大致地維持。
在一非常具體的情況中，至少二電動冷凝器水泵被提供，並且該MC選擇多個主動式電動冷凝器水泵的數量，及相應地調節各別主動式電動冷凝器水泵的速度。
該MC可以將所有水泵的速度維持在多個水泵邊界條件的一預定範圍內，使得各別的水泵在水泵本身的規格內的運作被提供。這同樣應用於被電驅動的多個冷卻水塔風扇。
根據本說明書(specification)，該主控制器(MC)適用於發佈(issue)多個控制訊號到該多個介面(interfaces)，以控制至少一個電動冰水泵、至少一個電動風扇及至少一個冷凝器水泵。換句話說，該MC適用於減低至少一個電動冰水泵的速度，使得與一HVAC配置的一大致地平衡的狀態相比，相同的熱傳輸率被大致地維持，同時運行過程維持該冰水泵的速度在多個冰水泵邊界條件的一預定範圍內。當兩個電動冰水泵被提供時，該MC適用於選擇至少兩個主動式電動冰水泵的數量，並且調節該些電動冰水泵各別的速度。該MC將該多個主動式冰水泵的速度維持在多個冰水泵邊界條件的一預定範圍內。
本說明書還提供一種用於一建築物以改造一加熱、通風及空調(HVAC)配置的方法。
該方法包括一步驟：去除或完全開啟至少一個被動式水閥(passive water valve)。該被動式水閥包括一群組中的一構件(member)。該群 組由一恆流式水閥(constant flow water valve)、一平衡式水閥(balancing water valve)及一手動開關式水閥(manual on/off water valve)所組成。該開關式水閥(on/off water valve)也被稱為一隔離式水閥(isolation water valve)。
詳細地，該恆流式水閥具有一自調節機構(self-adjusting mechanism)，該自調節機構是在一工廠中被一作業員(operator)校準(calibrated)或定位。該自調節機構能讓水以一預定恆流率(predetermined constant flow rate)流經該恆流式水閥。換句話說，該恆流式水閥被意圖運作在一狀態下，該狀態容許水以一恆流率流經該恆流式水閥。
該平衡式水閥被意圖藉由一用戶手動地致動，並且該平衡式水閥可以被置於一完全關閉狀態、一完全開啟狀態及幾個部分開啟狀態。
該開關式水閥被意圖藉由一用戶手動地致動，並且該開關式水閥可以被置於兩種狀態，亦即一完全關閉狀態及一完全開啟狀態。
該步驟被意圖用於縮小該HVAC配置的一冰/冷凝器水迴路的泵壓頭。
該方法還包括在該HVAC配置中安裝一能量控制模組。該能量控制模組包括至少一變速驅動器(VSDs)及一管理控制器(Management Contoller，MC)，該管理控制器被電性連接到該VSD。
該VSD然後被電性連接到一群組(group)的一構件(member)的一電動馬達。該群組由該HVAC的一主動式水閥、一電動泵馬達及一電動風扇所組成。
然後，這允許該MC藉由該VSD去控制或調節該電動馬達。實際上，該MC經由該VSD控制該主動式水閥、該電動泵馬達或該電動風扇。
該主動式水閥可以意指一調變式水閥及一電動開關式水閥。該調變式水閥(modulating water valve)也被稱為一調制式水閥(modulation water valve)。
該調變式水閥可以被置於一完全關閉狀態、一完全開啟狀態及幾個部分開啟狀態。
該電動開關式水閥可被置於一完全關閉狀態及一完全開啟 狀態。
該方法提供以減低的能量管理該HVAC配置的一自動的方式。
該MC可以適用於自動地執行上述方法的多個步驟。這被進行，使得該多個步驟提供該HVAC配置的從該AHU到一冷卻水塔的熱傳輸率的一平衡狀態，並且使得該HVAC配置的來自該AHU及一冰水機組的相同熱傳輸率被維持，同時總體能量消耗(overall energy consumption)被減低。
10:空氣冷卻及循環配置
13:建築物管理系統(BMS)
16:能量控制模組
20:冷卻水塔
20A:水閥
20B:水閥
20A’:水閥
20B':水閥
20’:冷卻水塔
22:冷凝器水泵
22A:水閥
22B:水閥
22A’:水閥
22B’:水閥
22’:冷凝器水泵
25:空調箱(AHU)
25A:水閥
25B:水閥
25A’:水閥
25B’:水閥
25’:空調箱(AHU)
26:空調箱風扇
26’:空調箱風扇
27:供給冰水泵
27A:水閥
27B:水閥
27A’:水閥
27B’:水閥
27’:供給冰水泵
29:回流冰水泵
29A’:水閥
29B’:水閥
29’:回流冰水泵
33:冰水機組
33A1:水閥
33A’:水閥
33B1:水閥
33B2:水閥
33A1’:水閥
33A2’:水閥
33B1’:水閥
33B2’:水閥
33’:冰水機組
36:風扇
36’:風扇
40:壓縮機
43:蒸發器
45:冷凝器
48:膨脹閥
49:致冷劑迴路
50:冷凝器水迴路
51:冰水迴路
52:變速驅動器(VSD)
53:功率計
60:溫度感測器
65:壓力感測器
70:流量計
73:主控制器(MC)
75:開關
77:開關
78:開關
80:基於雲端的電腦
100:空氣冷卻及循環配置
130:建築物管理系統(BMS)
160:能量控制模組
200:冷卻水塔模組
220:冷凝器水泵模組
250:空調箱(AHU)模組
270:供給冰水泵模組
290:回流冰水泵模組
330:冰水機組模組
370:主控制器(MC)
400:圖形
400a:圖形
400b:圖形
410:圖形
500:流程圖
510:步驟
512:步驟
515:步驟
525:步驟
530:步驟
540:步驟
550:步驟
560:步驟
730:主控制器
740:計量模組
800:圖表
S1:步驟
S2:步驟
S3:步驟
S4:步驟
S5:步驟
S6:步驟
S7:步驟
H:公共集管
第1圖繪示用於一建築物的一改良的空氣冷卻及循環配置(air cooling and circulating arrangement)，該空氣冷卻及循環配置包括一建築物管理系統(BMS)及一能量控制模組；第2圖繪示第1圖的空氣冷卻及循環配置的一冰水機組的多個部件；第3圖說明具有另一個能量控制模組的另一個空氣冷卻及循環配置，這是第1圖的能量控制模組的一變化形式(variant)；第4圖繪示具有一能量控制模組的另一個空氣冷卻及循環配置，該能量控制模組被連接到一基於雲端的電腦(cloud-based computer)；第5圖繪示另一個改良的的空氣冷卻及循環配置，這是第1圖的空氣冷卻及循環配置的一變化形式；第6圖繪示具有一調變式水閥的一水流系統的多個系統曲線的一示例，以及，第1圖及第5圖的該空氣冷卻及循環配置的一水泵的多個性能曲線的一示例；及第7圖繪示一種運作第5圖的該空氣冷卻及循環配置的方法的一流程圖；第8圖繪示對於第5圖的該空氣冷卻及循環配置在冰水機組效能與冷凝器水溫度之間的一關係的一圖形；第9圖繪示對於第5圖的空氣冷卻及循環配置在冰水機組效能與冰水機組負載之間的一關係的一圖形；及 第10圖繪示一種運作第5圖的該空氣冷卻及循環配置的方法的一流程圖。
在下面的描述中，描述本發明的多個實施例的多個細節被提供。然而，對於本領域技術人員顯而易見的是，多個實施例在沒有這樣的細節的情況下可以被實踐。
一些實施例具有相似的多個部件類似的多個部件可以具有與一字母(alphabet)或撇號(prime symbol)相同的名稱或相似的多個部件參考標號(part reference numerals)。在適當的情況下，藉由參考另一相似部件來描述一個相似的部件，從而減少文字的重複並未限制本揭露(disclosure)。
第1圖顯示用於一建築物的一空氣冷卻及循環配置10，該空氣冷卻及循環配置10具有一建築物管理系統(BMS)13及一能量控制模組16。該空氣冷卻及循環配置10被電性連接(electrically connected)到該能量控制模組16及該BMS 13。該建築物在第1圖中未被顯示。該BMS 13也被稱為一建築物自動化系統(Building Automation System，BAS)。
該空氣冷卻及循環配置10包括一冷卻水塔20、一空調箱(AHU)25及一冰水機組33，該冷卻水塔20具有一冷凝器水泵22，該空調箱25具有一供給冰水泵(supply chilled water pump)27及一回流冰水泵(return chilled water pump)29。該冷卻水塔20包括一個或多個風扇36。該供給冰水泵27也被稱為一個初級冰水泵(primary chilled water pump)，而該回流冰水泵29也稱為一個次級冰水泵(secondary chilled water pump)。
該冷卻水塔20經由一冷凝器水管道(condenser water pipe)被流體地連接(fluidically connected)到該冷凝器水泵22，該冷凝器水泵22經由另一冷凝器水管道被流體地連接該冰水機組33。該冰水機組33經由另一冷凝器水管道被流體地連接到該冷卻水塔20。該水泵22在該冰水機組33與該冷卻水塔20之間循環流通(circulates)被冷凝的水(condensed water)。
該AHU 25經由一冰水管道(chilled water pipe)被流體地連接到該供給冰水泵27。該供給冰水泵27經由另一冰水管道被流體地連接到該冰水機組33。該冰水機組33經由另一冰水管道被流體地連接到該回流冰水 泵29。該回流冰水泵29經由另一冰水管道被流體地連接到該AHU 25。該供給冰水泵27及該回流冰水泵29將冰水循環流通在該AHU 25與該冰水機組33之間。
從第2圖中可以看出，該冰水機組33包括一致冷劑壓縮機(refrigerant compressor)40、一蒸發器(evaporator)43、一冷凝器(condenser)45及一膨脹閥(expansion valve)48。
該壓縮機40、該蒸發器43、該冷凝器45及該膨脹閥48經由一組致冷劑管道(a set of refrigerant pipes)被流體地連接，以形成一致冷劑迴路(a refrigerant loop)49，該致冷劑迴路容許一致冷劑(refrigerant)在一熱力循環(a thermodynamic cycle)中循環流通。該致冷劑迴路49也被稱為一熱力致冷循環(thermodynamic refrigeration cycle)。
該壓縮機40被流體地連接到該冷凝器45，該冷凝器45被流體地連接到該膨脹閥48。該膨脹閥48被流體地連接到該蒸發器43。該蒸發器43被流體地連接到該壓縮機40。該壓縮機40、該冷凝器45、該膨脹閥48及該蒸發器43包含一致冷劑，該致冷劑可以是氣體及/或液體形式。
從第1圖及第2圖可以看出，該冰水機組冷凝器45被流體地連接到該多個冷凝器水管道，使得該冷卻水塔20、該冷凝器水泵22及該冰水機組冷凝器45形成一冷凝器水迴路(condenser water loop)50，該冷凝器水迴路容許冷凝器水循環流通。該冷凝器水迴路50也被稱為一冷卻水塔迴路(cooling tower loop)。
該冰水機組蒸發器43被流體地連接到該多個冰水管道，使得該AHU 25、具有該回流冰水泵29的該供給冰水泵27及該冰水機組蒸發器43形成一冰水迴路(chilled water loop)51，該冰水迴路容許冰水循環流通。該冰水迴路51也被稱為一AHU迴路。
該供給冰水泵27及該回流冰水泵29適用在該AHU 25與該冰水機組蒸發器43之間循環流通冰水。
在另一個實現方案中，一去耦合器旁通管道(de-coupler bypass pipe)被安裝，以容許從該AHU 25回流的水繞過(bypass)該供給冰水泵27及該冰水機組33，或者允許離開該冰水機組33的水繞過該AHU 25。 該旁通管道有時被裝配有一水閥(water valve)。
該AHU 25包括一風扇26，用於有條件的(conditioned)供給(supplying)及分佈(distributing)空氣到該建築物的多個部件，並且用於將該空氣回流而回到該AHU 25。
請參照該BMS 13，如第1圖所示，這適用於啟用(activating)及控制(controlling)該空氣冷卻及循環配置10各別的部件的多個電動馬達，例如多個泵、多個風扇、多個壓縮機及多個水閥。該啟用意指電能的供給(supply of electrical energy)。
詳細地說，該BMS13被電性連接到該冰水機組壓縮機40、該冷凝器水泵22、該冷卻水塔風扇36、該供給冰水泵27及該回流冰水泵29，以啟用這些部件。為了簡單起見，第1圖中未示出諸多連接線。
特別是，該BMS 13經由一介面模組被電性連接到該冰水機組壓縮機40。
請參照該能量控制模組16，該能量控制模組16包括多個變速驅動器(Variable Speed Drives，VSDs)52、該空氣冷卻及循環配置10的一參數計量模組及一主控制器(master controller，MC)73，該變速驅動器具有相應的多個電功率計53。第1圖中僅示出諸多VSD 52及一電功率計53中的一個。
該多個VSD的不同實現方案是可能的。
該多個VSD 52可以包括一變頻驅動器(Variable Frequency Drive，VFD)，也被稱為一變頻驅動器(adjustable-frequency drive)，以改變一電動馬達(electrical motor)的一電源供應器(electrical power supply)的頻率脈衝寬度(frequency pulse width)。該改變的頻率脈衝寬度隨後將改變該電動馬達的一速度。
或者，該多個VSD 52可以包括一逆變器驅動器(inverter drive)，以改變一電動馬達的一電源供應器的頻率及/或電壓。該改變的頻率及/或電壓隨後將改變該電動馬達的一速度。
該功率計53計量該電動馬達的電功率消耗。
該MC 73被電性連接到該多個VSD 52及該功率計53。
在一個實現方案中，該MC 73經由一電氣開關(electrical switch)被電性連接到該多個VSD 52，以選擇性地將該VSD 52連接到該MC 73。
該MC 73還被電性連接到該參數計量模組(parameter measurement module)，該參數計量模組經由多條導線被連接到該空氣冷卻及循環配置10的多個部件各別的多個感測器。為了簡單起見，在該MC 73與該參數計量模組之間以及在該參數計量模組與該多個感測器之間的諸多連接線未在第1圖中被示出。
在一特殊實現方案中，該多個感測器經由無線資料傳輸手段(wireless data transmission means)被連接到該參數測量模組，以替代諸多有線電氣連接(wired electrical connections)。
該參數計量模組包括多個溫度感測器(temperature sensors)60、多個壓力感測器(pressure sensors)65及多個流量計(flow meters)70。
關於該流率(flow rate)，該MC 73被電性連接到一個或多個流量計70，該流量計70適用於計量該供給冰水泵27的流率或該回流冰水泵29的流率。實際上，此流量計70適用於計量該冰水迴路51中的流體的流速(rate of flow)。
類似地，該MC 73被電性連接到一個或多個流量計70，該流量計70適用於計量該冷凝器水泵22的該流率。實際上，該流量計70適用於計量在該冷凝器水迴路50中流體的流率。
關於壓力，該MC 73被電性連接到一個或多個壓力感測器65，該壓力感測器65適用於計量該冰水迴路51中的該冰水的壓力。
詳細地，該MC 73被電性連接到一個或多個壓力感測器65，該壓力感測器65適用於計量被供給到該AHU 25的該冰水的壓力。該水壓用作迫使該冰水流經該AHU 25。換句話說，來自所述感測器65的一低壓讀數(low-pressure reading)指示的是，流過該AHU 25的冰水的數量不足。
經常地，同時，該MC 73還獲取多個計量，該多個計量來自該AHU 25回流的水的壓力感測器65及來自供給到該AHU 25的水的壓 力感測器獲取多個計量，以及，來自供給到一建築物的該氣候受控空間的空氣的壓力感測器(此處未顯示)。
在一特殊情況下，例如在具有多個水冷封裝單元(water cooled packaged units)的一系統的情況下，該MC 73被電性連接到一個壓力感測器65，該壓力感測器65適用於計量在該冷凝器水迴路50中的該冷凝器水的壓力。
關於溫度，該MC 73還被電性連接到一個或多個溫度感測器60，該溫度感測器60適用於計量被供給到該冰水機組33的該冷凝器水的溫度。
該MC 73還被電性連接到一個或多個溫度感測器60，該溫度感測器60適用於計量從該冰水機組33回流的該冷凝器水的溫度。該冷凝器水從該冰水機組33流出。
該MC 73還被電性連接到一個或多個溫度感測器60，該溫度感測器60適用於計量從該冰水機組33被供給的該冰水的溫度。
該MC 73還被電性連接到一個或多個溫度感測器60，該溫度感測器60適用於計量被回流到該冰水機組33的該冰水的溫度。
在一特殊的實現方案中，該MC 73被電性連接到一溫度感測器，該溫度感測器適用於計量從該AHU 25供給的空氣的溫度及回流到該AHU 25的空氣的溫度。該MC 73還被連接到該溫度感測器，該溫度感測器適用於計量被供給到該AHU 25的水的溫度及從該AHU 25回流的水的溫度。
請參考該多個VSD 52，該多個VSD 52適用於調節該空氣冷卻及循環配置10的各個部件相應的多個電動馬達的頻率脈衝寬度。該被調節後的脈衝寬度轉而用作改變該電動馬達的速度，然後改變該空氣冷卻及循環配置10的電能消耗或能量消耗。
在一特殊實施中，該多個VSD 52被配置，以改變該電動馬達的電壓或頻率。該被調節後的電壓或頻率轉而用作改變該電動馬達的速度，稍後改變該空氣冷卻及循環配置10的電能消耗。
詳細地說，一個VSD52被電性連接到該冷卻水塔風扇36 的一電源供應器，以調節該冷卻水塔風扇36的速度，同時一個功率計53計量該冷卻水塔風扇36的電功率消耗。
一個VSD 52被電性連接到該冷凝器水泵22的一電源供應器，以調節該冷凝器水泵22的速度，同時一個功率計53計量該冷凝器水泵22的電功率消耗。
一個VSD 52被電性連接到該供給冰水泵27的一電源供應器，以調節該供給冰水泵27的速度，同時一個功率計53計量該供給冰水泵27的電功率消耗。
一個VSD52被電性連接到該回流冰水泵29的一電源供應器，以調節該回流冰水泵29的速度，同時一個功率計53計量該回流冰水泵29的電功率消耗。
在一特殊的實施例中，一個VSD 52被電性連接到該冰水機組壓縮機40的一電源供應器，用於調節該冰水機組壓縮機40的速度，同時一個功率計53計量該冰水機組壓縮機40的電功率消耗。
在這裡未示出的另一個實施例中，該空氣冷卻及循環配置10包括除了該回流冰水泵29以外的所有部件。
在一般意義上，該空氣冷卻及循環配置10還可以包括多於一個的供給冰水泵27，或多於一個的回流冰水泵29，或多於一個的冷凝器水泵22，或多於一個的冰水機組33，或多於一個的冷卻水塔20。
如果提供多於一個的供給冰水泵27，該多個供給冰水泵27可以被流體地並聯連接，其中每個供給冰水泵27經由該BMS 13及/或該MC 73被啟用(activated)及被停用(deactivated)。
詳細地，該供給冰水泵27的入水口及/或出水口被流體地連接到一相應的水閥。
在一般意義上，該水閥藉由被一電動馬達致動、被一用戶手動地致動或在一工廠中被定位或校準。
該水閥可以被致動或被定位以減縮(constrict)或調節或阻擋(block)流經該水閥的水流。該水閥可以具有一完全關閉狀態(a fully closed state)、一完全開啟狀態(a fully open state)及/或幾個部分開啟狀態(several partially open states)。在該完全關閉狀態下，該水閥的一通道(passageway)被關閉，使得該水閥阻擋或不容許水通過。在該完全開啟狀態下，該水閥的該通道被完全地開啟，以容許水在一完整流率(a full flow rate)下通過該水閥。在該部分開啟狀態下，該水閥的該通道被部分地開啟，以容許水在一部分流率(a partial flow rate)下通過該節流式水閥。
該相應的水閥可以意指為一主動式水閥及一被動式水閥，以及一節流式水閥。
該主動式水閥是被一電動馬達所致動。該被動式水閥是被一用戶手動地致動，或者，該被動式水閥是在製造該被動式水閥的一工廠中被一作業員校準或定位。
請參照該主動式水閥，該主動式水閥可以意指一調變式水閥及一開關式水閥。該調變式水閥也被稱為一調制式水閥。該開關式水閥也被稱為一隔離式水閥。
該調變式水閥是被一電動馬達所致動，並且該調變式水閥可以被處於一完全關閉狀態、一完全開啟狀態及幾個部分開啟狀態。
該開關式水閥是被一電動馬達所致動，並且該開關式水閥可以被處於一完全關閉狀態及一完全開啟狀態。
請參照該被動式水閥，該被動式水閥可以意指一恆流式水閥、一平衡式水閥及一開關式水閥。
該恆流式水閥具有一自調節機構，該自調節機構是在一工廠中被一作業員校準或定位。該自調節機構容許水以一預定恆流率流經該恆流式水閥。
該平衡式水閥是被一用戶手動地所致動，該平衡式水閥可以處於兩種狀態，亦即一完全關閉狀態及一完全開啟狀態。
請參照該節流式水閥，該節流式水閥可以意指上述的馬達致動的調變式水閥、上述的手動地致動的平衡式水閥、上述的馬達致動的開關式水閥及上述手動地致動的開關式水閥。
參照該供給冰水泵27的一啟用過程(activation)，該BMS 13 及/或該MC 73啟用該供給冰水泵27的一電動馬達，以推動(pushing)該水流經該供給冰水泵27。
類似地，關於該供給冰水泵27的一停用過程(deactivation)，該BMS 13及/或該MC 73停用該供給冰水泵27的該電動馬達，以不推動水流經該供給冰水泵27。
以類似的方式，如果提供多於一個的回流冰水泵29，則該回流冰水泵29可以被並聯連接，其中每個回流冰水泵29可以藉由該BMS 13及/或該MC 73被啟用及被停用。
如果提供多於一個的冷凝器水泵22，則該冷凝器水泵22可以被並聯連接，其中每個冷凝器水泵22可藉由該BMS 13及/或該MC 73被啟用及被停用。
如果設置多於一個的冷卻水塔20，則該冷卻水塔20可以被並聯連接，其中每個冷卻水塔20可以藉由該BMS 13及/或該MC 73被啟用及被停用。
詳細地，該冷卻水塔20的一入口(inlet)及/或一出口(outlet)被流體地連接到一相應的電動馬達所致動的水閥。該電動馬達所致動的水閥包括一水閥(water valve)及一電動閥馬達(electrical valve motor)，該電動閥馬達用於致動(actuating)或移動(moving)該水閥。該BMS 13及/或該MC 73可以啟用或停用該各別的電動閥以及一各別的電動風扇馬達。
每個冷卻水塔20還可以包括多於一個的風扇(fan)36。
如果提供多於一個的冰水機組33，則該冰水機組33可以被並聯連接，其中每個冰水機組33可以藉由該BMS 13及/或該MC 73被啟動及被停用。
在一特殊實施例中，該BMS 13是不存在的(absent)，該多個電動馬達的該啟用過程及該多個水閥的致動過程是被手動地完成的。
在另一個實施例中，一熱交換器(heat exchanger)被安裝(installed)在該冰水迴路中，該冰水迴路包括該供給冰水泵27、該冰水機組33及該回流冰水泵29。
詳細地，該熱交換器被流體地連接到該供給冰水泵27、該 回流冰水泵29及該冰水機組33。該供給冰水泵27、該熱交換器、該回流冰水泵29及該冰水機組33形成一第一水迴路(first water loop)，該第一水迴路被稱為該熱交換器的一主要水迴路(primary water loop)。
該熱交換器還被流體地連接到一個三級泵或次級泵(a tertiary or secondary pump)，並且被流體地連接到該AHU 25，其中該熱交換器、該三級泵及該AHU 25形成該熱交換器的一第二水迴路(second water loop)。該三級泵將驅動此水迴路。
在使用過程中，該空氣冷卻及循環配置10被使用，以調節一建築物的多個氣候受控空間的溫度。
該BMS 13管理或啟用該空氣冷卻及循環配置10的多個部件，以便該受控空間具有一用戶期望的舒適溫度。
該能量控制模組16命令(commands)該各別的VSD 52，用於改變該空氣冷卻及循環配置10各別的多個部件相應的電動馬達的多個電源供應器的頻率脈衝寬度，以改變該空氣冷卻及循環配置10的該能量消耗，同時維持該受控空間的該用戶期望的舒適溫度。
該頻率脈衝寬度相應於該電動馬達的一速度。換句話說，調節該頻率脈衝寬度也會改變該電動馬達的速度。該電動馬達通常被使用於多個水泵、多個冷卻水塔風扇、多個AHU風扇及多個壓縮機。
關於該冰水迴路51，它吸收來自該AHU 25的熱能，並且將此熱能轉移到該冰水機組33。
詳細地，該AHU 25從該建築物的多個受控空間吸收熱能，然後將此熱能傳送到流經該AHU 25的該冰水。
該供給冰水泵27及該回流冰水泵29將該冰水循環流通在該AHU 25與該冰水機組33的蒸發器43之間。
關於該致冷劑迴路49，該冰水機組33用作將熱能從該冰水轉移到該冷凝器水，其中所述冰水及該冷凝器水流經該冰水機組33。
詳細地，該蒸發器43允許流經該蒸發器43的該致冷劑吸收熱能，該熱能來自流經該蒸發器43的該冰水。這導致該致冷劑從一液體態變為一蒸氣態。
該壓縮機40從該蒸發器43接收該致冷劑，其中該壓縮機40造成該致冷劑的溫度及壓力增加。
該冷凝器45接收來自該壓縮機40的致冷劑，其中該致冷劑從一蒸汽態(vapor)變為一液體態(liquid)。在此相變(phase change)期間，該致冷劑將它的熱能傳送到流經該冷凝器45的該冷凝器水。
該膨脹閥48提供該致冷劑的一相變過程(phase change)，從而減低該致冷劑的溫度。
關於該冷凝器水迴路50，它將熱能從該冰水機組33轉移到該冷卻水塔20。
詳細地，該冰水機組冷凝器45將熱能從流經該冰水機組冷凝器45的致冷劑的熱能轉移到該冰水，該冰水流經該冰水機組冷凝器45。
該冷凝器水泵22在該冰水機組33與該冷卻水塔20之間循環流通該冷凝器水。
具有該風扇36的該冷卻水塔20用作將流過該冷卻水塔20的冷凝器水中的熱能排出(expel)到一外部空間。
以該空氣冷卻及循環配置10改造該建築物的不同方法，被描述如下。
以一種改造建築物的方法，是該BMS 13已經被提供的，如第1圖所示。該空氣冷卻及循環配置10還未具備任何VSD。該BMS 13適用於啟用該空氣冷卻及循環配置10各別的多個部件。
該方法通常包括一步驟：去除或開啟多個被動式水閥，諸如多個恆流式水閥或多個平衡式水閥，用於縮小在該冰水迴路及/或該冷凝器水迴路中的泵壓頭。
該方法還包括一步驟：添加一能量控制模組16到該空氣冷卻及循環配置10。
該能量控制模塊16包括多個VSD 52，該VSD 52具有一啟用開關75及一MC 73。該開關75適用於將該MC 73及該多個VSD 52選擇性地連接到各別的設備的多個電動馬達。換句話說，該開關75的選擇過程允許該MC 73對被連接到該VSD 52的該設備發送多個指令(instructions) 或多個命令(commands)。
該MC 73被電性連接到一參數計量模組，該參數計量模組被連接到該空氣冷卻及循環配置10各別的多個感測器。
該MC 73被配置為從該參數計量模組接收該空氣冷卻及循環配置10的該多個感測器的該多個感測器計量讀數。該MC 73還被配置有一改良的演算法，以控制該多個VSD 52，用於根據該多個感測器計量讀數減低該空氣冷卻及循環配置10的多個部件的該能量消耗，同時維持期望的溫暖或冷卻舒適度(desired thermal or cooling comfort)。
此後，該MC 73可以使用該VSD 52以變換(vary)在該冰水迴路及/或該冷凝器水迴路中的水的流量。該MC 73可以改變(change)多個主動式水閥的諸多位置及/或相應的多個水泵的速度，用於變換該水流量。
另一種改造建築物的方法被描述如下，其中一主控制器相對於一BMS被建立。
第3圖顯示已經存在的該空氣冷卻及循環配置10具有一BMS 13及多個VSD 52。
該BMS 13被配置以控制該多個VSD 52，以便調節該空氣冷卻及循環配置10各別的多個部件的速度。
該方法包括一步驟：在該BMS 13與該多個VSD 52之間提供一啟用開關(activation switch)77。該開關77選擇性地將該BMS 13連接到該多個VSD 52。
該方法另包括一步驟：提供一MC 73及一啟用開關78，該啟用開關78在該MC 73與該VSD 52之間。該開關78選擇性地將該多個VSD 52連接到該MC 73。詳細地，該多個VSD 52被連接到該BMS 13或該MC 73。
該MC 73被電性連接到一參數計量模組，該參數計量模組被連接到該空氣冷卻及循環配置10各別的多個感測器。
該MC 73被配置以從一參數計量模組接收該空氣冷卻及循環配置10的該多個感測器的多個感測器計量讀數。該MC 73還配置有一改良的演算法，以控制該多個VSD 52，用於根據感測器計量讀數減低該空氣 冷卻及循環配置10的多個部件的該能量消耗，同時維持期望的溫暖或冷卻舒適度。
第4圖顯示另一種空氣冷卻及循環配置。該空氣冷卻及循環配置包括一能量控制模組，該能量控制模組被通訊地連接到具有一資料庫的一基於雲端的電腦。該資料庫儲存計量資料。該能量控制模組包括一可程式化邏輯控制器(PLC)及/或監督控制及資料採集(SCADA)，以處置(treating)或處理(processing)來自該基於雲端的電腦的資料，以進行額外的評估。
在另一個實現方案中，該PLC或該SCADA將資料發送到該基於雲端的電腦，以進行額外的評估。
一種用於一建築物以運作該空氣冷卻及循環單元10的該BMS 13及該MC 73的方法，被描述如下。
該BMS13及該MC73以一疊加方式(superimposition manner)起作用，以減低該空氣冷卻及循環單元10的該能量消耗，同時維持一期望的熱舒適度。
該方法包括一步驟：該BMS 13從該空氣冷卻及循環單元10的部件獲得多個參數計量。
然後，該BMS13將被獲得的多個參數計量發送到該MC 73。
此後，該MC 73根據該多個參數計量，運算(calculates)一有效運作設定，諸如運作中的設備的數量，以及，每個運作中的泵及運作中的冷卻水塔的速度。
該MC 73然後將所運算的運作設定發送到該BMS 13。
該BMS 13隨後將相應的多個控制訊號發送到多個VSD，該控制訊號根據該所運算出的運作設定而被推導(derived)，該多個VSD被連接到多個泵及多個冷卻水塔風扇。
在另一種運作該BMS 13及該MC 73的方法中，該空氣冷卻及循環單元10的一操作者(operator)被提供有一啟動開關，以將該空氣冷卻及循環單元10的多個部件連接到該MC 73或該BMS 13。換句話說，該 操作者選擇該MC 73或該BMS 13，以對該空氣冷卻及循環單元10提供多個控制命令。
在另一種運作該BMS 13及該MC 73的方法中，該MC73從該空氣冷卻及循環單元10取得(takes)感測器計量資料，並且通過該BMS 13對該空氣冷卻及循環單元10發送多個控制訊號。
在運作該BMS 13及該MC73的一特殊方法中，上述方法的多個步驟的一組合被執行。一些感測器計量資料被取自BMS 13，並且多個控制訊號經由BMS 13被發送，而其他感測器計量資料藉由直接地發送多個控制訊號的該MC 73被直接地計量。
在另一種運作該BMS 13及該MC 73的方法中，BMS 13是不存在的。僅存在該MC 73，以從該空氣冷卻循環單元10獲取所有感測器計量資料，並且將所有控制訊號發送到該空氣冷卻及循環單元10。
一種運作空氣冷卻及循環配置10的方法，被描述如下。
該BMS13選擇性地啟用該冰水機組壓縮機40、該冷凝器水泵22、該冷卻水塔風扇36、該供給冰水泵27及該回流冰水泵29。
此後，該MC73從該參數測量模組740的多個感測器接收多個參數測量，該參數測量關於該空氣冷卻及循環配置10的多個部件的多個感測器讀數參數。特別地，該MC 73從該多個溫度感測器60、該多個壓力感測器65、該多個流量計70及多個電功率計53接收多個參數計量。
該MC 73然後根據該參數計量產生多個控制訊號給該多個VSD 52。
該MC 73隨後對該多個VSD52發送多個被產生的控制訊號，以調節該空氣冷卻及循環配置10的該各別的多個部件相應的多個電動馬達的多個電源供應器的速度，例如頻率脈衝寬度或頻率或電壓，以減低該空氣冷卻及循環配置10的能量消耗。
同時允許該多個受控空間達到一用戶期望的舒適溫度。
第5圖描繪具有附加的冰水泵及附加的冷凝器水泵的空氣冷卻及循環配置。這些附加的水泵可以是目前不運作(operating)或運行(running)中的一冰水機組的一部件。這些水泵也可以被安裝作為一備用品 (backup)，當正常運作中的水泵故障時，或當正常運作中的水泵被取出用於維修或維護時，該備用品可以被使用。
第5圖顯示用於一建築物的一空氣冷卻及循環配置100，包括一建築物管理系統(BMS)130及一能量控制模組160。該空氣冷卻及循環配置100被電性連接到該能量控制模組160及該BMS 130。該建築物未被繪示於第5圖中。
該空氣冷卻及循環配置100包括一冷卻水塔模組200、一空調箱(AHU)模組250及一冰水機組模組330，該冷卻水塔模組200具有一冷凝器水泵模組220，該空調箱模組250具有一供給冰水泵模組270及一回流冰水泵模組290。
該冷卻水塔模組200及該冷凝器水泵模組220藉由一組冷凝器管道而被流體連接到冰水機組模組330。該冷卻水塔模組200被流體地連接到該冷凝器水泵模組220，該冷凝器水泵模組220被流體地連接到該冰水機組模組330。該冰水機組模組330被流體地連接到該冷卻水塔模組200。
詳細地，該冷卻水塔模組200包括一冷卻水塔20及一冷卻水塔20’，該冷卻水塔20具有多個水閥20A及20B，該冷卻水塔20’具有多個水閥20A’及20B’。該些水閥20A、20B、20A’及20B’通常意指電動馬達所致動的多個隔離式閥(isolation valves)。
該閥20A被流體地連接到該冷卻水塔20的一進水口(water inlet)，而該水閥20B被流體地連接到該冷卻水塔20的一出水口(water outlet)。
類似地，該水閥20A’被流體地連接到該冷卻水塔20’的一進水口，而該水閥20B’被流體地連接到該冷卻水塔20’的一出水口。該水閥20A還被流體地連接到該水閥20A’，而該水閥20B被流體地連接到該水閥20B’。
該冷卻水塔20包括一風扇36，而該冷卻水塔模組20’包括一風扇36’。
請參照該冷凝器水泵模組220，該冷凝器水泵模組220包括一冷凝器水泵22及一冷凝器水泵22’，該冷凝器水泵22具有多個水閥22A 及22B，該冷凝器水泵22’具有多個水閥22A’及22B’。該多個水閥22A及22B，以及，該多個水閥22A’及22B’通常意指電動馬達所致動的多個調變式水閥。
該水閥22A被流體地連接到該冷凝器水泵22的一進水口，而該水閥22B被流體地連接到該冷凝器水泵22的一出水口。
類似地，該水閥22A’被流體地連接到該冷凝器水泵22’的一進水口，而該水閥22B’被流體地連接到該冷凝器水泵22’的一出水口。該水閥22A還被流體地連接到該閥22A’，而該水閥22B被流體地連接到該閥22B’。
該AHU模組250、該供給冰水泵模組270及該回流冰水泵模組290藉由一組冰水管道被流體地連接到該冰水機組模組330。該AHU模組250被流體地連接到該供給冰水泵模組270。該供給冰水泵模組270被流體地連接到該冰水機組模組330，該冰水機組模組330被流體地連接到該回流冰水泵模組290。該回流冰水泵模組290被流體地連接到該AHU模組250。
請參照該AHU模組250，該AHU模組250包括一AHU 25及一AHU 25’，該AHU 25具有多個水閥25A及25B，該AHU 25’具有多個水閥25A’及25B’。該多個水閥25A及25B，以及，該多個水閥25A’及25B’通常意指電動馬達所致動的多個隔離式閥。
該水閥25A被流體地連接到該AHU 25的一進水口，而該水閥25B被流體地連接到該AHU 25的一出水口。
同樣地，該水閥25A’被流體地連接到該AHU 25’的一進水口，而該水閥25B’被流體地連接到該AHU 25’的一出水口。該水閥25A還被流體地連接到該水閥25A’，而該水閥25B被流體地連接到該水閥25B’。
請參照該供給冰水泵模組270，該供給冰水泵模組270包括一供給冰水泵27及一供給冰水泵27’，該供給冰水泵27具有多個水閥27A及27B，該供給冰水泵27’具有多個水閥27A’及27B’。該多個水閥27A及27B，以及，該多個水閥27A’及27B’通常意指電動馬達所致動的多個調變式閥。
該水閥27A被流體地連接到該供給冰水泵27的一進水口，而該水閥27B被流體地連接到該供給冰水泵27的一出水口。
以類似的方式，該水閥27A’被流體地連接到該供給冰水泵27’的一進水口，而該水閥27B’被流體地連接到該供給冰水泵27’的一出水口。該水閥27A還被流體地連接到該水閥27A’，而該水閥27B被流體地連接到該水閥27B’。
請參照該回流冰水泵模組290，該回流冰水泵模組290包括一回流冰水泵29及一回流冰水泵29’，該回流冰水泵29具有多個水閥29A及29B，該回流冰水泵29’具有多個水閥29A’及29B’。該多個水閥29A及29B，以及，該多個水閥29A’及29B’通常意指電動馬達所致動的多個調變式水閥。
該水閥29A被流體地連接到該回流冰水泵29的一進水口，而該水閥29B被流體地連接到該回流冰水泵29的一出水口。
同樣地，該水閥29A’被流體地連接到該回流冰水泵29’的一進水口，而該水閥29B’被流體地連接到該回流冰水泵29’的一出水口。該水閥29A被流體地連接到該水閥29A’，而該水閥29B也被流體地連接到該水閥29B’。
請參照該冰水機組模組330，該冰水機組模組330包括一冰水機組33及一冰水機組33’，該冰水機組33具有多個水閥33A1、33A2、33B1及33B2，該冰水機組33’具有多個水閥33A1’、33A2’、33B1’及33B2’。該多個水閥33A1、33A2、33B1及33B2，以及，該多個水閥33A1’、33A2’、33B1’及33B2’通常意指電動馬達所致動的多個隔離式閥。
該水閥33A1被流體地連接到該冰水機組33的一冷凝器進水口，而該水閥33B1被流體地連接到該冰水機組33的一冷凝器出水口。該水閥33A2被流體地連接到該冰水機組33的一冰水機組進水口，而該水閥33B2被流體地連接到該冰水機組33的一冰水機組出水口。
類似地，該水閥33A1’被流體地連接到該冰水機組33’的一冷凝器進水口，而該水閥33B1’被流體地連接到該冰水機組33’的一冷凝器出水口。該水閥33A2’被流體地連接到該冰水機組33’的一冰水機組進水口， 而該水閥33B2’被流體地連接到該冰水機組33’的一冰水機組出水口。
該水閥33A1被流體地連接到該水閥33A1’，並且該水閥33B1也被流體地連接到該水閥33B1’。該水閥33A2被流體地連接到該水閥33B2’，而該水閥33B2被流體地連接到該水閥33B2’。
上述水閥20A、20B、22A、22B、25A、25B、27A、27B、29A、29B、29A、29B、33A1、33B1、33A2及33B2中的每一個可以意指具有或沒有一電動閥馬達、或帶有一電動閥馬達的一調變式水閥。換句話說，每個水閥可以意指為一節流式水閥。
類似地，該水閥20A’、20B’、22A’、22B’、25A’、25B’、27A、27B’、29A’、29B’、29A’、29B’、33A1’、33B1’、33A2’33B2’可以意指具有或沒有一電動閥馬達、或帶有一電動閥馬達的一調變式水閥。簡單來說，每個水閥可以意指為一節流式水閥。
該AHU 25’包括一風扇26’。
請參照該BMS 130，該BMS 130適用於啟用該空氣冷卻及循環配置100的各別部件的多個電動馬達，諸如多個泵、多個風扇及多個壓縮機。該啟用涉及對該多個電動馬達的電能規範(provision of electrical energy)。該BMS 130藉由多條電纜(cables)被電性連接到這些電動馬達，用於將這些電動馬達選擇性地連接到相應的電源供應器，以提供電能到這些電動馬達。
該BMS 130還適用於致動各別的多個電動水閥。
該水閥的致動意指的是改變水閥的位置或狀態，例如從一關閉狀態(closed state)到一部分開啟狀態(partially open state)。藉由該BMS 130致動的水閥被機械地連接到一電動閥馬達，該電動閥馬達用於作為一閥致動器，該閥致動器以一電纜被電性連接到該BMS 130。
在使用過程中，該BMS 130對該致動器發送一閥致動電訊號(valve actuation electrical signal)，使得該致動器改變或移動該水閥的位置。
該BMS 130還適用於啟用該供給冰水泵27及該供給冰水泵27’。
該BMS 130還適用於啟用該回流冰水泵29及該回流冰水泵29’。
該BMS 13還適用於啟用該冰水機組33及該冰水機組33’。
這些水閥用作隔離該空氣冷卻及循環配置100的多個部件。
將相應的多個水泵的一部件完全關閉(Fully closing)及/或將各別的多個電動馬達斷電(switching off)，該多個電動馬達被各別地連接到該空氣冷卻及循環配置100的一部件的一進水口及一出水口，實際上用作從該空氣冷卻及循環配置100中去除該部件。
類似地，開啟(opening)該多個水閥及/或將各別的多個電動馬達通電(switching on)，實際上用作在該空氣冷卻及循環配置100中包括該部件。
作為一示例，關閉該電動水閥20A及20B及將該冷卻水塔風扇36斷電，用作從該空氣冷卻及循環配置100中去除該冷卻水塔20。開啟該水閥20A及20B用作在該空氣冷卻及循環配置100中包括該冷卻水塔20。
結果，藉由以該BMS 130選擇性地致動該冷卻水塔20或20’，該空氣冷卻及循環配置100可以與兩個或僅與一個選擇的冷卻水塔20共同運行(run)。
請參照該能量控制模組160，該能量控制模組160包括多個變速驅動器(VSDs)520、一計量模組740及一主控制器(MC)730，該計量模組740用於計量該空氣冷卻及循環配置100的多個參數。為了簡單起見，第5圖中僅示出一個VSD 520。該VSD 520、該計量模組740及該MC 730相互協作(cooperate with each other)。
該MC 730被電性連接到該多個VSD 520，該多個VSD 520被連接到該空氣冷卻及循環配置100的多個部件。
該MC 730還被電性連接到該計量模組740，該計量模組740被電性連接到該空氣冷卻及循環配置100的多個感測器。該感測器包括多個溫度感測器、多個壓力感測器、多個功率計、多個濕度計及多個流量計。 這些感測器被連接到該空氣冷卻及循環配置100的多個部件，以計量這些部件的多個參數。
結果，該MC 730可以從該計量模組740獲得該空氣冷卻及循環配置100的多個部件的多個參數計量。然後，該MC 730可以使用該多個VSD 520，以根據這些參數計量及一選擇的控制策略(selected control strategy)，而調節該空氣冷卻及循環配置100的多個電動馬達的多個頻率脈衝寬度、多個頻率及/或多個電壓。
安裝該多個流量計的方法不同是可能的。
在一個實現方案中，該多個流量計被安裝在該冰水機組33及33’各別的多個公共集管(common headers)處，以精確地計量來自該冰水機組33及33’兩者的相應部件的一水流率。該集管意指一水容室(water chamber)，在該水容室處，來自冰水機組33及33’兩者的這些相應部件的多個水管道被流體地連接，用於作為一公共管道(common pipe)。作為一示例，該公共集管可以被流體地連接到兩個水泵27及27’的出水口。為了更容易參考，該公共集管在第5圖中被標記為“H”。
在另一個實現方案中，該流量計被安裝在每個冰水機組33及33’各別的多個部件處，以精確地計量該冰水機組33及33’的這些部件的多個水流率。
該多個壓力感測器通常被放置在距離各別的水泵22、22’、27、27’、29及29’的最遠處，諸如該AHU 25及25’，此處的水壓是位於最高摩擦損失迴路的尾端(end of highest friction loss loop)。
該MC 730適用於致動該各別的多個電動水閥。
結果，該MC 730可以選擇性地添加或去除與這些水閥相關聯的該空氣冷卻及循環配置100的多個部件。
在一般意義上，原則上考慮第1圖、第3圖及第4圖的能量控制模組16的配置可以被應用在第5圖的能量控制模組160。
幾種運作空氣冷卻及循環配置100的方法被顯示如下。一種方法的步驟與另一種方法的步驟也可以組合，在適當的情況下提供運作空氣冷卻及循環配置100的不同方式。
以下描述一種用於運作對一建築物支持一所需冷卻負載的第1圖、第3圖、第4圖及第5圖的空氣冷卻及循環配置10或100的方法。
該方法包括一步驟：提供對於該空氣冷卻及循環配置10或100而被導出的一組互連的決策矩陣(a set of interlinked decision-making matrixes)。
該能量控制模組16或160然後從各別的參數計量模組獲得參數計量資訊。
此後，該能量控制模組16或160使用上述互連的決策矩陣，以調節該空氣冷卻及循環配置10或100的該多個部件的多個運作參數。
這些調整使得該空氣冷卻及循環配置能夠以高效率運作，以便為該建築物的多個住戶提供所需的熱舒適度，而不影響運作安全性。
該多個運作參數的調整可以藉由向一系統管理工作人員提供用於更改這些運作參數的多個指令而完成。該工作人員然後執行該多個參數的更改。
在另一實現方案中，該能量控制模組16或160自動地改變該些參數，而無需任何手動干預(any manual intervention)。
第5圖的一種運作該空氣冷卻及循環配置100的方法，使用邊界參數資料(boundary parameter data)，以支持一預定冷卻負載(pre-determined cooling load)，係如後所述。該邊界參數資料也被稱為一邊界條件(boundary condition)。
該運作邊界條件定義該多個部件在可以正常運作的範圍內的多個限制。例如：一冰水機組運作在低於一最小流限(minimum flow limit)的情況下，可能導致該冰水機組跳脫(trip)或故障(malfunction)。
該邊界條件包括：- 水泵22、22’、27、27’、29及29’的最小運作馬達速度的資料；- 藉由多個水泵27及27’產生的最小差別壓力(minimum differential pressure)的資料，以便將該冰水從該AHU 25及25’循環流通到該冰水機組33及33’；- 在調變(modulating)期間或在各別的水泵27、27’、29及29’的添加(adding)或去除(removing)期間，該冰水的流量的可允許變化率(allowable rate of change)的資料；- 在調變期間或在添加或去除水泵22及22’期間，該冷凝器水的流量的可允許變化率的資料；- 在該泵22、22’及冷卻水塔風扇36、36’的調變期間，該冷凝器水迴路50的溫度的可允許變化率的資料；- 在該泵27、27’、29及29’的調變期間，該冰水迴路51的溫度的可允許變化率的資料；及- 基於氣象條件(weather condition)可允許冷凝器供給溫度的資料。
該運作邊界條件可以從該設備的諸多製造商處被獲得。該資料也可以在該MC 730的一測試及調試階段(testing and commissioning stage)被獲得。該運作邊界條件也可以根據各別的設備的諸多計量使用多種統計技術而被產生。
該方法包括一步驟：裝配(equipping)該MC 730，該MC 730具有設備的運作邊界條件或該空氣冷卻及循環配置100的多個部件的運作邊界條件，該空氣冷卻及循環配置100的多個部件諸如水泵22、22’、27、27’、29及29’。
之後，該MC 730接收該空氣冷卻及循環配置100的一部分的一新的運作參數資料。作為一示例，該新的運作參數資料可以意指該多個水泵22、27、29、22’、27’及29’的多個電動馬達的一流量及一頻率。
然後，該MC 730運算新的運作參數資料，以實現更低的能量消耗，同時保持冷卻舒適度，其中該新的運作參數資料在各別的運作邊界條件內。
然後，該MC 730根據在該運作邊界條件內的新的運作參數資料改變該空氣冷卻及循環配置100的各別的運作參數。
在一示例中，該冰水機組33的一製造者定義用於該冰水機組33的一最小運作流率為70升/秒。然後將70升/秒的流率作為用於該冷凝器水迴路50及該冷凝器水泵22的一較低的運作邊界條件。該MC 730隨後運作該冷凝器水泵22，使得該冷凝器水泵22在不低於70升/秒的水流率下運作。
該方法具有一優點，防止該空氣冷卻及循環配置100運作在它的多個運作邊界限制以外，運作在它的多個運作邊界限制以外可能導致該空氣冷卻及循環配置100的多個部件的損壞。此外，該空氣冷卻及循環配置100以減低的能量消耗進行運作。
該相應的水泵22、22’、27、27’、29及29’的該流率、該壓力及該電能消耗可以藉由親和定律(affinity laws)被描述，如下所示。
Figure 106126797-A0305-02-0034-1
這些參數也可以用圖形而被描述。
第6圖顯示具有一調變式水閥的一水流系統的不同系統曲線，以及，用於第1圖、第3圖、第4圖及第5圖的該空氣冷卻及循環配置10或100的該水流系統的多個水泵的不同性能曲線。
以下揭露的內容是在原理上適用於第1圖、第3圖、第4圖及第5圖的所有水泵的一通用教示(generic teaching)。與使用多個隔離式水閥或多個調變式水閥來調節水的流量的許多其他系統不同，這裡的多個泵具有一VSD。
該隔離式或調變式水閥可以用作限制或調節流經該水閥的水流。該隔離式水閥可以被處於一完全關閉狀態、一完全開啟狀態，同時該調變式水閥可以被置於並處於一完全關閉狀態、一完全開啟狀態及幾個部分開啟狀態。
該性能曲線包括多個圖形400及400a。該曲線圖形400顯示來自該水泵的壓力與水的流率之間的一關係，其中該水泵在一預定全速下運作。該壓力在這裡被稱為泵壓頭(pump head)。該曲線圖形400a顯示在 該泵壓頭與來自該水泵的水的流率之間的關係，其中該水泵在一預定的減速下運作。
該多條系統曲線包括圖形410a及410b。該圖形410a顯示在該泵壓頭與該水流系統的水的流率之間的一關係，其中該調變式水閥被完全地開啟。該圖形410b顯示在該泵壓頭與該水流系統的水的流率之間的一關係，其中該調變式水閥僅被部分地開啟。
在一個實現方案中，該水泵在該預定全速下運作，並且該水閥被置於一部分開啟位置。來自水泵的水隨後具有約每平方英寸150磅(psi)的相應阻力或泵壓頭，以及約每分鐘45加侖(GPM)的一各別的流率(respective flow rate)，這相應在該水泵效能曲線圖形400與該系統曲線圖形410b之間的一交叉點A。
如果該調變式水閥被置於一完全開啟位置，則來自該水泵的水然後具有約每平方英寸100磅(psi)的一各別的阻力及約每分鐘100加侖(GPM)的一各別的流率，這相應在該水泵效能曲線圖形400與該系統曲線圖形410a之間的一交叉點B。
藉由調節該調變式水閥，同時維持相同的泵速度，以實現上述從每分鐘100加侖減低到每分鐘45加侖的流量。
如果水泵的速度減低，則來自該水泵的水具有約每平方英寸20磅(psi)的一各別的阻力及約每分鐘45加侖(GPM)的一各別的流率，這相應在該水泵效能曲線圖形400a與該系統曲線圖形410a之間的一交叉點C。
儘管該點B表示一較高的流量，但這對於系統來說可能是非期望的(undesirable)。為了維持該期望的水流，可以使用相應於該點A的該水閥的位置的改變(changing)或減低相應於該點C的該泵速度。當流量減低經由被以該C點表示的一完全開啟的閥進行調節的泵速度而獲得時，該水泵消耗的功率最佳或被減低。
在許多空調系統中，僅在安裝(installation)及調試(commissioning)一空調系統或一空氣冷卻及循環配置後，才知道實際的水流阻力及所產生的水流率。
因此，多個調變式水閥被安裝在空調系統的兩側，以允許調 節該空調系統的水流率。然而，如上第6圖所示的描述。藉由關閉一調變式水閥的一減低的流量，將導致在一水泵中的一增加的壓力，這將轉化(translates)或導致(leads to)一增加的能量消耗，根據以下等式：泵功率(kW)=[流率(m3/s)×壓力(N/m2)]/(1000 x泵效率)
因此，為了支持相同的冷卻負載，如果以較小的泵壓頭及較低的泵速度實現相同的流率，則該泵的功率消耗可以被減低。
簡單來說，這裡描述的實施例藉由在一個或多個水泵之間切換，根據所需的流率進一步打開該多個閥而縮小該泵壓頭，並藉由相應地調整該泵馬達的速度，以便對一給定流率的多個泵及相應的空氣冷卻及循環配置減低該能量消耗，同時支持相同的冷卻負荷。
以上原則被應用如下：一種運作第5圖的空氣冷卻及循環配置100的方法，以被減低的能量消耗，對一建築物的多個氣候受控空間提供一期望的熱舒適度，而支持一冷卻負載，被描述如下。
該方法採用一策略用於縮小該冰的/冷凝器的水泵的泵壓頭，同時增加該冰的/冷凝器的水泵相應的調變式水閥的開度(opening)，以提供相同的冰/冷凝器水的流率，從而支持相同的冷卻負載，但能量消耗較低。
該水的流率使得該空氣冷卻及循環配置100用於支持一冷卻負載，以提供一預定的熱舒適度。
該冷卻負載意指從一氣候受控空間去除的熱的數量。該熱舒適度有關於一建築物的多個氣候受控空間的溫度及濕度。
此策略可被應用於該空氣冷卻及循環配置100的其他多個水泵。
第7圖顯示藉由第5圖的空氣冷卻及循環配置100的運作的上述方法的一流程圖500。
該流程圖500包括一步驟510：提供具有邊界條件或邊界參數資料的該MC 370。
該MC 370稍後執行一步驟512：計量該多個冰水機組33及33’的水流率。然後，該流量計將各別的水流資訊發送到該MC 730。
之後，執行一步驟515：一MC工作人員完全地開啟所需的多個水閥22A、22B、27A、27B、29A、29B、22A’、22B’、27A’、27B’、29A’及29B’。該多個完全開啟的水閥22A、22B、27A、27B、29A、29B、22A’、22B’、27A’、27B’、29A’及29B’不會阻塞或限制流經這些水閥22A、22B、27A、27B、29A、29B、22A’、22B’、27A’、27B’、29A’及29B’的水流。實際上，它們用於較小的泵壓頭及增加水流率。
然後，該冰水機組33及33’的多個流量計或該冰水機組33及33’的公共集管的一流量計執行一步驟525，計量該冰水機組33及33’各別的新水流。此後，該流量計將各別的水流資訊發送給該MC 730。
此後，該MC 730執行一步驟530：根據接收到的流量計水流資訊，運算一期望的水流，並且決定該相應的水泵22、27、29、22’、27’及29’的速度。
該泵速度相應於該空氣冷卻及循環配置100的一期望的水流率，以支持該期望的冷卻負載。
該MC 730稍後執行一步驟540：對該多個VSD 520傳送多個控制訊號，以改變該多個水泵22、27、29、22’、27’及29’的速度。第7圖中的步驟550及560，是可選的(optional)。
該多個水泵22、27、29、22’、27’及29’的各別的水流率然後被計量，用於驗證該期望的水流率被實現。
該多個水泵22、27、29、22’、27’及29’各別的電能消耗也被計量。
該方法提供一優點，以較低的能量消耗提供相同的流率。實際上，該多個水泵22、27、29、22’、27’及29’以更低的速度運作，同時允許該AHU 25及25’提供該期望的熱舒適度。
不同的泵速度可以藉由改變該水泵的電源供應器的頻率脈衝寬度、頻率及/或電壓而被實現。
實際上，該調變式水閥22A、22B、27A、27B、29A、29B、22A’、22B’、27A’、27B’、29A’及29B’在任何時候都維持完全地開啟，而該流量僅以多個VSD而被調節。
簡單來說，該MC 730改變該多個調變式水閥在該冰水迴路51中的多個位置。這些閥位置的改變然後導致流經該AHU 25的冰水的數量的一變化，這隨後影響空氣離開該AHU 25的溫度。冰水的數量的這種改變稍後引起該MC 730調節冰水泵的速度。
以上方法也適用於多個冷凝水泵及其他多個水泵。
換句話說，該空氣冷卻及循環配置100的該結構被自動地調適(automatically adapted)，使得在該空氣冷卻及循環配置100的多個元件的運作邊界條件下，對於一給定的冷卻負載的該能量消耗被改善。
另一種運作第5圖的該空氣冷卻及循環配置100的方法，以被減低的能量消耗，對一建築物的多個氣候受控空間提供一期望的熱舒適度，而支持一冷卻負載，被描述如下。
該方法採用一種策略，用於改變運作中的水泵數量，並且用於改變相應的運作中的水泵速度，以被減低的能源耗損克服阻力，用於提供相同的被選擇的水流率。該策略包括一步驟：決定運作中的水泵具有不同的相應泵速度或配置者的不同數量，以達到相同被選擇的水流率。如果該水流率能夠以一特定數量的水泵及一相應的泵速度被實現，但是具有較低的能量消耗，則一步驟然後被執行，以啟用此特定數量的水泵在相應的泵速度下進行運作。
作為示例，該方法以水泵27及27’被解釋。
該MC 730啟用該空氣冷卻及循環配置100的該水泵27，其中該水泵27在一第一被選速度(first selected speed)下運作，以提供一期望的預定水流率。
該MC 730然後決定該水泵27的能量消耗。該決定可以藉由計量該水泵27的一第一能量消耗(first energy consumption)而被實現。
之後，該MC 730評估添加一相應的附加水泵27’的效果，其中該水泵27及該附加水泵27’都在一第二被選速度(second selected speed)下運作，以提供相同的預定水流率，其中該第二被選速度比第一被選速度更慢。實際上，該第二水泵27’的啟用，將用於添加水泵27’到該空氣冷卻及循環配置100的一運作過程(operation)。如第7圖所示，步驟550。
此後，該MC 730決定該水泵27及該相應的水泵27’兩者的一第二能量消耗(second energy consumption)。
該MC 730隨後將該第一能量消耗與該第二能量消耗進行比較。
然後，根據比較結果，該MC 730選擇具有相應水泵速度的運作中的水泵的一數量，以提供較低的或被減低的能量消耗。
此後，該MC 730啟用該被選擇數量的水泵27及27’，以在該水泵27及27’相應的水泵速度下運作。
該MC 730還進行確認(checks)，以確保該水泵27及該附加水泵27’的運作在相關的邊界條件下運作。該多個邊界條件的多個示例包括在AHU 25處的充足的水壓、泵速度的可允許變化率、可允許的最小泵速度及設備的可用度(availability)。
在另一實施例中，該MC 730使用具有多個預定設備配置(predetermined equipment configurations)的一預定矩陣(predetermined matrix)，以選擇具有相應泵速度的運作中的水泵的該數量。
在另一個實施例中，該MC 730使用一統計方法，用於處理歷史性的資料，以選擇具有相應泵速度的運作中的水泵的數量。
在一般意義上，運作中的水泵的數量可以從一個增加到兩個，也可以增加到兩個以上，其中運作中的水泵的數量用於提供一期望的水流率。運作中的水泵的該數量也可以從兩個減少到一個，其中一個水泵用於提供該期望的水流率。
在另一個示例中，該空氣冷卻及循環配置100被運作於“一個泵(one pump)”的一配置，其中該冰水機組33、具有該回流冰水泵29的該供給冰水泵27、該AHU 25及25’、該冷凝器水泵22及該冷卻水塔20被啟用，同時具有該回流冰水泵29’的該供給冰水泵27’、該冰水機組33’及該冷卻水塔20’未被啟用。
在另一個示例中，該空氣冷卻及循環配置100被運作於“兩個泵(two-pump)”的一配置，其中該冰水機組33、具有該回流冰水泵29的該供給冰水泵27、具有該回流冰水泵29’的該供給冰水泵27’、該AHU 25 及25’、該冷凝器水泵22及該冷卻水塔20被啟用，同時該冰水機組33’及該冷卻水塔20’未被啟用。
在另一實施例中，該MC 730對該BMS 130發送一訊號，以啟用一水泵。此後，該BMS 130發送一視覺文字訊息及/或一電子郵件給一操作者，以手動地啟用該水泵。
或者，該BMS 130將一啟用訊號直接發送到該水泵，以啟用該水泵。
該方法具有一優點，以被減低的該總能量消耗，提供一所需冷卻負載。
另一種運作第5圖的該空氣冷卻及循環配置100的方法，以被減低的能量消耗，對一建築物的多個氣候受控空間提供一期望的熱舒適度，而支持一冷卻負載，被描述如下。
該方法使用一策略，用於最佳化(optimize)或用於減低(reduce)該冰水泵的速度，以提供相同期望的熱舒適度，並且減低能量消耗。減低該冰水泵速度被進行，使得該冰水差量T值(chilled water delta T value)不超過一預定的熱舒適度差量T限值(predefined thermal comfort delta T limit)。
舉例來說，該方法被解釋為：該AHU25及該水泵27處於一運作狀態，以及，該AHU25’及該水泵27’不處於該運作狀態，同時該空氣冷卻及循環配置100的其他多個部件處於該運作狀態。
該MC 730啟用該水泵27，其中該水泵27在一初始預選速度(initial preselected speed)下運作，以提供流經該AHU 25的該冰水的一期望流率。該AHU 25對該建築物的該多個氣候受控空間供給空氣。
然後，該MC 730從一功率計量計(power measurement meter)獲得該水泵27的能量消耗資料。當該冰水流經該AHU 25時，該MC 730還從多個溫度感測器接收該冰水的溫度資料。該MC 730還從多個壓力感測器接收該冰水的壓力計量資料。這些感測器如第1圖所示。
此後，該MC 730執行一步驟：將該冰水泵27的速度減低到一第一泵速度(first pump speed)。
此速度減低過程也被進行，使得該第一泵速度不違反或超過邊界條件，這與迫使該冰水流經該AHU 25所需的最小壓力有關。
此泵速度減低功能用作減低流經該AHU 25的該冰水的流率。該減低的水流率然後引起來自該AHU 25的該回流冰水的溫度增加。
該MC 730然後進行確認，以確保該回流冰水溫度不超過一預定的熱舒適回流冰水溫度上限(predetermined thermal comfort return chilled water temperature upper level)。
該回流冰水溫度與通往該AHU 25的一回流空氣溫度(temperature of return air)有關。通往該AHU 25的回流空氣溫度通常定義或提供在多個氣候受控空間中的諸多住戶的熱舒適度的一指示。
當該回流冰水溫度不超過該預定的熱舒適回報冰水溫度上限時，該AHU回流空氣溫度被維持於一預定回流空氣溫度範圍，該預定回流空氣溫度範圍與該預定熱舒適度有關，從而確保該諸多住戶體驗該期望的熱舒適度。
該MC 730還執行一步驟：進行確認，以確保該冰水的一差量T值不超過一預定熱舒適度差量T限值(predefined thermal comfort delta T limit)。該冰水差量T值意指在該回流冰水的一溫度資料與供給冰水到該AHU 25的溫度資料之間的一差異。
該MC 730獲得該冰水的溫度計量。該MC 730然後根據獲得的多個溫度計量，以運算該冰水的一目前差量T值(current delta T value)。此後，該MC 370將該目前冰水差量T值與該預定熱舒適度差量T限值進行比較。
如果該目前冰水差量T值超過該預定熱舒適度差量T限值，則該MC 730然後將一訊號發送到一VFD，該VFD被連接到該供給冰水泵27，以稍微增加該冰水泵27相對於一第二泵速度的速度，直到達到該期望的預定熱舒適度冰水差量T值。該第二泵速比該第一泵速更高。
該冰水泵速度調節過程(chilled water pump speed adjustment)被進行，使得該泵速度不超過與泵速有關的邊界條件。
上述將泵速度調節到該第一或該第二泵速度，容許用於改善 該冰水泵27的能量消耗。
在一特定實施例中，該方法使用一運作矩陣(operational matrix)，用於推導出該目前冰水差量T值(current chilled water delta T value)。
在另一個實現方案中，該方法使用一演算法(algorithm)，該演算法使用多種統計方法，用於決定該目前冰水差量T(current chilled water delta T)。
總而言之，該冰水差量T(chilled water delta T)係隨著該冰水泵27的速度減低而被增加。這導致泵能量消耗的一減低過程(reduction)。這也允許該回流冰水的溫度增加到該冰水機組33，同時維持來自該冰水機組33的該供給冰水的溫度。
在一示例中，該MC 730檢測到攝氏4度(C)的一冰水差量T，而一預定熱舒適度差量T限值為攝氏5度。然後，該MC 730將該冰水泵27的速度降低大約25%從而將該冰水差量T從攝氏4度升到5度。這樣就可以將該冰水泵的能量消耗從約60千瓦(kW)降低到約25千瓦。
在另一個示例中，該MC 730將冰水泵的該流量平均降低約20%(範圍從約為0%至約為30%)，從而將該AHU迴路差量T從攝氏約3.5增加至約5度，同時支持相同的冷卻負載，並且提供大致地相同的冷卻舒適度。這導致冰水泵能量消耗減少約49%(約0%至約66%)。
該方法提供一種方法，降低空氣冷卻及循環配置100的電能消耗，同時支持相同的冷卻負載。
該方法也可以應用於第1圖的該空氣冷卻及循環配置10。
該方法也可被用於該冷凝器水泵。
一種將上述多個策略應用於第5圖的該空氣冷卻及循環配置100的方法，被描述如下。
該方法旨在盡可能地去除盡可能多的多個流量限制。該流量限制的多個示例包括節流式水閥的完全開啟，並且去除在該空氣冷卻及循環配置100的所有水迴路中的恆定流量閥(constant flow valve)。
該方法包括執行一個步驟：應用先前描述的方法，用於自動 地減低該冰/冷凝器水泵的速度，以大致地提供相同的冰/冷凝器水流率，並且減低能量消耗。
另一個步驟然後被執行：應用先前描述的方法，以自動地改變數量，並且自動地改變多個水泵的速度，以提供相同的水流率，並且減低能量消耗。
此後，另一個步驟被執行：應用先前描述的方法，以自動地最佳化或減低該冰水泵的速度，但是提供相同的熱舒適度，並且減低能量消耗。
該上述步驟可以再次被重複，以改善該空氣冷卻及循環配置100。
一種運作第5圖的該空氣冷卻及循環配置100的方法。以被減低的能量消耗，對於一建築物的多個氣候受控空間，以提供一期望的熱舒適度，用於支持一冷卻負載，被描述如下。
該方法採用一策略：用於改變冷卻水塔的數量，並且用於改變相應的冷卻水塔風扇的速度，以達到相同或更低的冷凝器進水溫度(condenser water entry temperature)，但總體能量消耗減低。
在使用中，冷凝器水以一特定流率及一特定溫度離開一冷卻水塔，以支持一冷卻負載，該冷卻負載提供一期望的用戶熱舒適度。該冷凝器水離開該冷卻水塔，然後進入一冰水機組冷凝器(chiller condenser)。因此，此水的溫度通常被稱為冷凝器水進入溫度(condenser water entry temperature)。
該方法包括一步驟：該MC 730啟用該冷卻水塔20及該冷卻水塔20的冷卻水塔風扇36，並且該MC 730致動在該空氣冷卻及循環配置100中相關的多個閥20A及20B，使得該冷卻水塔風扇36在一第一預選運作速度下運作，以提供一期望的冷凝器水進入溫度。實際上，此步驟用於(serves to)將該冷卻水塔20添加到該空氣冷卻及循環配置100中。
該MC 730然後決定該冷卻水塔風扇36的能量消耗。該決定可以藉由使用一功率計53，用於計量該冷卻水塔風扇36的該冷卻水塔風扇36的能量消耗而被實現。
此後，該MC 730評估啟用具有冷卻水塔風扇36’的一相應的附加冷卻水塔20’及致動相關的多個閥20A’及20B’的一作用效果(effect)。
該評估包括一步驟：運算(calculating)或計算(computing)對該冷卻水塔風扇36及36’兩者的一第二預選運作速度。該第二預選運作速度比該第一預選運作速度更慢，同時維持相同的期望冷凝器水進入溫度。由於氣流在較低的速度下的摩擦損失會減低，這也減低整體風扇的能量消耗。
該MC 730還考慮(considers)或確認(checks)上述步驟是否被進行，使得該空氣冷卻及循環配置100的多個部件在多個邊界條件下運作。該邊界條件的多個示例包括被冰水機組製造商許可的最大冷凝器水溫度、最小冷卻水塔風扇速度及最大總能量消耗。
該MC 730然後選擇運作中的冷卻水塔的數量，並且選擇每個相關聯的運作中的冷卻水塔風扇的速度，以提供相同的冷凝器水進入溫度，並且減低能量消耗。
此後，該MC 730根據該選擇結果產生多個啟用及致動控制訊號，並將這些控制訊號發送到該空氣冷卻及循環配置100的各別設備。
上述步驟被進行，使得該空氣冷卻及循環配置100的多個部件在上述多個邊界條件下運作。
上述步驟被進行，使得該空氣冷卻及循環配置100的多個部件在上述多個邊界條件下運作。此後，該BMS 130將一相應的控制訊號發送到各別的設備，以啟用該相應的冷卻水塔風扇，並且致動該相應的多個閥。
在一般意義上，運作中的冷卻水塔的數量可以被增加，例如從一個到兩個，或者多於兩個，其中這些運作中的冷卻水塔共同起作用(act together)，用於提供一期望的冷凝器水進入溫度，並且減低總體風扇能量消耗。
在一般意義上，運作中的冷卻水塔的數量可以被減少，例如從兩個到一個，其中該運作中的冷卻水塔起作用(act)，用於提供一期望的冷 凝器水進入溫度，並且減低總體風扇能量消耗。
每個運作中的冷卻水塔也可以被量身訂製(fitted with)一個或多個風扇。
該方法具有一優點，減低總能量消耗，同時支持相同的冷卻負載。
一種運作空氣冷卻及循環配置100的方法，用於支持一冷卻負載，以提供一期望的用戶熱舒適度，並且減低能量消耗，被描述如下。
該方法使用一策略，用於改變AHU冰水閥位置，並且用於改變相應的AHU風扇速度，用於支持一冷卻負載，以提供一期望的用戶熱舒適度，並且減低能量消耗。
該AHU 25包括用於吹送空氣(blowing air)的一風扇，以便對於一建築物的多個氣候受控空間供氣(supply air)。該供氣隨後又被送回到該AHU 25。被一氣候受控空間的諸多住戶感受到的該熱舒適度是來自該AHU 25的該供氣的一流率及一溫度的一函數。
該方法包括一步驟：該MC 730從一風扇馬達功率計53獲得該風扇的一電動馬達的電能消耗計量資料。
該MC 730然後從一供氣溫度感測器(supply air temperature sensor)獲得來自該AHU 25的該供氣的溫度計量資料，並且從一供給氣流計(supply airflow meter)獲得來自該AHU 25的該供氣的流率資料。該流率也可以由一VSD的一頻率設定被運算，該VSD被連接到該風扇馬達。
如果該MC 730檢測到回流到該AHU 25的空氣的溫度低於一期望的設定點，則該MC 730然後對該風扇馬達VSD發送一訊號，以減低該風扇的一轉速(rotational speed)。此風扇速度減低過程(fan speed reduction)具有增加回流到該AHU 25的空氣的溫度的一效果。
該MC 730還確認並且確保該風扇速度減低過程被進行，使得該氣候受控空間中的該空氣流率符合一邊界條件，該邊界條件有關於最小氣候受控空間氣流。換句話說，該氣候受控空間的氣流率(climate-controlled space airflow rate)高於最低可允許的氣候受控空間的氣流率(minimum allowable climate-controlled space airflow rate)。
如果該MC 730稍後檢測到的是，隨著該風扇轉速的減低，該回流空氣溫度仍然低於該期望的設定點，則該MC 730然後發送一訊號，以改變該AHU 25的多個水閥25A及/或25B的多個位置。這樣做是為減低流經該多個水閥25A及/或25B以及流經該AHU 25的該冰水的一流率。
該冰水的流率的減低過程用作增加從該AHU 25到該氣候受控空間的該供氣的溫度。這樣就使得該回流空氣溫度升高到該期望的水平，同時減低該空氣冷卻及循環配置100的能量消耗。
如果該回流空氣溫度高於該期望的設定點，則進行與上述步驟相反的類似步驟。
該方法具有一優點，提供一手段(means)，用於減低能量消耗，同時提供相同熱舒適度。
一種運作該空氣冷卻及循環配置100的方法，以支持一冷卻負載，用於提供一預定的熱舒適度，並且減低總能量消耗，被描述如下。
該方法採用一種策略，用於改變運作中的冷卻水塔的數量，並且用於改變冷卻水塔風扇的相應速度，以減低該供給冷凝器水的溫度，以支持一冷卻負載，用於提供一期望的熱舒適度，並且減低整體能耗，其中該冷卻水塔風扇的能量消耗被增加，同時該冰水機組的能量消耗被減低。
該方法包括一步驟：該MC 730從一冷卻水塔環境溫度感測器(cooling tower ambient temperature sensor)獲得運作中的冷卻水塔20的環境的濕球及該乾球溫度計量資料(wet bulb and dry bulb temperature measurement data)。
該MC 730還從一冷卻水塔的環境的濕度感測器獲得該冷卻水塔20的環境的濕度計量資料。
該MC 730還從一風扇電動馬達功率計53獲得該冷卻水塔20的一風扇36的一馬達的能量消耗資料。
此後，該MC 730運算用於運作另外的冷卻水塔20的總體冷卻水塔能量消耗的增加之間的差異，以減少供給冷凝器水溫，並且由於冷凝器供水冷卻水溫度減低而導致的壓縮機能量消耗的相應減低。
該MC 730還運算在對於該冷卻水塔風扇36的增加速度的風扇能量消耗的一增加過程(increase)之間的一差異，用於減低該供給冷凝器水溫度，以及，由於該供給冷凝器水溫度被減低而導致的壓縮機能量消耗的相應減低過程(corresponding reduction)。這將進一步被描述如下。
第8圖顯示在冰水機組效能與供給冷凝器水溫度之間的一關係的一圖形。該圖形繪示一種情況，其中壓縮機效率的一增加過程(an increase)相應於供給冷凝器水溫度的一減低過程(a decreased)。換句話說，該冷卻水塔20及/或該冷卻水塔風扇36可以消耗更多的能量，以減低供給到該壓縮機40的冷凝器水的溫度。因此，該壓縮機40可以消耗更少的能量，以維持相同的冷卻負載。
第9圖顯示在冰水機組效能與冰水機組負載之間的一關係的多個圖形。
從此以後，該MC 730選擇運作中的冷卻水塔20的一數量，並且選擇用於支持相同冷卻負載的該冷卻水塔風扇36的一速度，並且減低總體能量消耗。
此後，該MC 730根據該選擇的運作中的冷卻水塔數量啟用該冷卻水塔20，及/或，也根據所選擇的冷卻水塔風扇速度啟用運作中的冷卻水塔風扇36，以減低該供給冷凝器水的溫度。
該方法具有一優點，提供一手段，用於減低能量消耗，同時提供相同熱舒適度。
第10圖顯示一種運作該空氣冷卻及循環配置100的方法的一圖表800，對於一建築物的多個氣候受控空間，提供一期望的熱舒適度，用於支持一冷卻負載，被描述如下。
該氣候受控空間(climate-controlled space)也被稱為一空調空間(air-conditioned space)。該方法包括幾個策略。
一般來說，一AHU支持一個或多個氣候受控空間的一冷卻負載。該冷卻負載是如下因素的一函數或受到如下因素影響的，該因素係如從該AHU到該多個氣候受控空間的該供氣的一流率，以及，在從該AHU流到該多個氣候受控空間的該供氣的一溫度與從該多個氣候受控空間流到 該AHU的回流空氣的一溫度之間的一差異。
該多個氣候受控空間的諸多住戶經歷一熱舒適度，該熱舒適度是從該AHU供氣的該流率及溫度的一函數。一用戶期望的熱舒適度相應於一用戶期望的溫度及一用戶期望的氣流。
由於在多個氣候受控空間中被產生的額外熱量，該建築物氣候受控空間的該冷卻負載可能會增加。
該額外熱量可以來自增加人數、增加在該多個氣候受控空間的運作中設備，或者，來自外部溫暖的空氣被吸入該多個氣候受控空間。
該空氣冷卻及循環配置100然後用作支持該被增加的冷卻負載，其中額外產生的熱量從該多個氣候受控空間被輸送而遠離或被去除，以便提供相同期望的熱舒適度。
詳細地，一種額外產生的熱引起該多個氣候受控空間的溫度增加，然後導致回流到該AHU 25的空氣的溫度增加而高於一預定回流空氣溫度限值(predetermined return air temperature limit)。
該MC 730隨後接收到該被增加的AHU回流空氣溫度的資料。
如果該MC 730檢測到該AHU回流空氣溫度高於該預定回流空氣溫度限值，則該MC 730然後執行一步驟S1，增加該AHU風扇26的一速度，用於支持該冷卻負載，以提供一期望的熱舒適度，並且改善能源消耗。
特別地，該MC 730對被連接到該AHU風扇26的該VFD發送一風扇速度啟用訊號，以提高該AHU風扇26的速度。這然後會導致該AHU供氣的該流率增加，這轉而用作減低將近該預定回流空氣溫度限值的該AHU回流空氣的溫度，以支持該冷卻負載。
隨著空氣流量的增加，為了維持一期望的空氣溫度，該MC 730然後用作逐漸開啟該AHU 25的該調變式水閥25B。
該調變式水閥25B的此開啟過程增加流經該AHU 25的該冰水的該流率。這用於維持來自該AHU 25的供氣的溫度。這被維持的AHU供氣溫度以及被增加的空氣流量，隨後用作減低回流到該AHU 25的空氣 溫度，用於支持該額外的冷卻負載。
流經該AHU 25的該冰水的該流率的增加以及該AHU 25的該調變式水閥25B的開啟是用作減低流經該AHU 25’的該冰水的該流率。
這種被減低的冰水流率也用作減低流經該AHU 25’的該冰水的壓力。
如果該MC 730檢測到回流到AHU 25或25’的空氣溫度增加，並且還檢測到流經該AHU 25’的冰水的壓力減低，則該MC 730然後執行步驟S2：用於增加該冰水泵的速度，以提供相同期望的熱舒適度，並且改善能源消耗(improved energy consumption)。
該MC 730然後執行步驟S3：用於改變冰水泵27及27’的一數量，並且用於改變該相應的水泵27及27’的一相應流率，以便確保該供給冰水的最低可能的或被減低能源消耗的足夠流率。
作為一可選的步驟，該MC 730運算多個冰水機組的最佳配置，並發送一信號，以啟用相關的冰水機組。
該冰水將該多個氣候受控空間額外的熱量輸送到該冰水機組，以支持該多個氣候受控空間的額外冷卻負載。然後，該冰水機組從該冰水中除去該額外的熱量。
該多個氣候受控空間的該冷卻負載的增加也增加對冷卻負載對排熱(rejecting heat)的需求。排熱量(Heat rejection)被定義為從該氣候受控空間產生的總熱量以及在該壓縮機中產生的熱量，用於冷卻該多個氣候受控空間的過程。
該MC 730隨後執行一步驟S4：用以改變運作中的冷凝器水泵的數量及相應的速度，以傳遞相同冷凝器水流率，並且降低能量消耗。
然後，該MC 730執行一步驟S5：最佳化或減低該冷凝器水泵22及22’的速度，用於提供相同期望的熱舒適度，並且減低能量消耗。
冷凝器水流的變化可能導致該冷卻水塔20及20’的運作變化。
然後，該MC 730執行一步驟S6：用以改變冷卻水塔的數量，並且用於改變相應的冷卻水塔風扇的速度，以實現相同的冷凝器水進 入溫度，但總體能量消耗減低。
此後，該MC 730執行一步驟S7：用以改變運作中的冷卻水塔的數量，並且用以改變冷卻水塔風扇的相應速度，以改變該供給冷凝器水的溫度，用於支持該冷卻負載，並且減低總體能量消耗。
簡而言之，上述多個步驟用於最佳化或改善該空氣冷卻及循環配置100的設備的運作過程，以便在最低可能或被減低的能量消耗下，提供該期望的熱舒適度。
在該冷卻負載的一減低過程的一情況下，與上述多個步驟相反的多個步驟被執行。
在上述方法的一特殊實施例中，該多個氣候控制空間的該冷卻負載維持恆定，儘管環境溫度及/或環境濕度產生變化。
然後，該MC 730檢測多個環境條件的變化，並且執行上述步驟S6，用於改變冷卻水塔的數量，並且用於改變相應的冷卻水塔風扇的速度，以實現相同的冷凝器水進入溫度，並且減低能量消耗。
然後，該MC 730執行上述步驟S7：用於改變冷卻水塔的數量，並且用於改變冷卻水塔風扇的相應速度，以改變該供給冷凝器水的溫度，用於支持該冷卻負載，並且減低能量消耗。
以這種方式，該MC 730持續不斷地最佳化(optimizes)或調適化(adapts)該空氣冷卻及循環配置100的該設備，以便用最低可能或更低的能量消耗提供該期望的熱舒適度。
雖然以上描述包含很多特異性(specificity)，但是這不應被解釋為對實施例範圍的限制，而僅僅是提供可預見的多個實施例的圖例。該多個實施例的上述優點不應被特別地解釋為對實施例範圍的限制，而僅僅是解釋如果所描述的多個實施例付諸實踐的多種可能的成果。因此，該多個實施例的範圍應藉由多個請求項及其等同物而被決定，並不是由所給出的示例決定。
20:冷卻水塔
20A:水閥
20B:水閥
20A’:水閥
20B':水閥
20’:冷卻水塔
22:冷凝器水泵
22A:水閥
22B:水閥
22A’:水閥
22B’:水閥
22’:冷凝器水泵
25:空調箱(AHU)
25A:水閥
25B:水閥
25A’:水閥
25B’:水閥
25’:空調箱(AHU)
26:空調箱風扇
26’:空調箱風扇
27:供給冰水泵
27A:水閥
27B:水閥
27A’:水閥
27B’:水閥
27’:供給冰水泵
29A:水閥
29B:水閥
29:回流冰水泵
29A’:水閥
29B’:水閥
29’:回流冰水泵
33:冰水機組
33A1:水閥
33A2:水閥
33B1:水閥
33B2:水閥
33A1’:水閥
33A2’:水閥
33B1’:水閥
33B2’:水閥
33’:冰水機組
36:風扇
36’:風扇
100:空氣冷卻及循環配置
130:建築物管理系統(BMS)
160:能量控制模組
200:冷卻水塔模組
220:冷凝器水泵模組
250:空調箱(AHU)模組
270:供給冰水泵模組
290:回流冰水泵模組
330:冰水機組模組
520:變速驅動器
730:主控制器
740:計量模組
H:公共集管

Claims (12)

  1. 一種用於一建築物以運作一HVAC(加熱、通風及空調)配置的方法，該HVAC配置包括：一空調箱迴路，具有至少一空調箱、至少一電動冰水泵及至少一電動空調箱風扇，該電動空調箱風扇用以從該空調箱供給空氣到該建築物，其中一冷卻水被循環流通在該空調箱迴路中；一冷卻水塔迴路，具有至少二冷卻水塔，各該冷卻水塔包括至少一電動冷卻水塔風扇及至少一電動冷凝器水泵，其中一冷凝器水被循環流通在該冷卻水塔迴路中；至少一冰水機組，該冰水機組包括一蒸發器、一電動壓縮機、一冷凝器、一膨脹閥及一致冷劑，以共同形成一熱力致冷循環，該熱力致冷循環與該空調箱迴路及該冷卻水塔迴路互連，使得熱能從該冷卻水被轉移到該冷凝器水；及一主控制器，以控制該至少一電動冰水泵、該至少一電動空調箱風扇、該至少一電動冷卻水塔風扇及該至少一電動冷凝器水泵；該方法包括步驟：(S3-AHU)該主控制器改變該至少一電動冰水泵的速度，使得一回流冰水溫度不超過該回流冰水溫度的一預定上限，並且使得一冰水的一差量T值不超過一預定熱舒適度差量T限值；(S3-CT)該主控制器改變該至少一電動冷凝器水泵的速度，使得一回流冷凝器水溫度不超過該回流冷凝器水溫度的一 預定上限，並且使得該冷凝器水的一差量T值不超過一預定差量T限值；及(S4)該主控制器選擇多個主動式冷卻水塔的一數量，並調節各別主動式冷卻水塔的一冷卻水塔風扇的速度；其中上述多個步驟被提供在從該空調箱到該冷卻水塔的熱傳輸率的一平衡狀態，並且使得在該空調箱與該冰水機組之間的相同熱傳輸率被維持，同時總體能量消耗被減低。
  2. 根據請求項第1項所述之方法，另包括步驟：(S1-AHU)藉由手動地完全開啟在該空調箱迴路中的至少一水閥，並且以該主控制器減低該至少一電動冰水泵的速度，以去除在該空調箱迴路中的多個水流限制。
  3. 根據請求項第1項所述之方法，另包括步驟：(S1-CT)藉由手動地完全開啟在該冷卻水塔迴路中的至少一水閥，並且以該主控制器減低該至少一電動冷凝器水泵的速度，以去除在該冷卻水塔迴路中的多個水流限制。
  4. 根據請求項第1項所述之方法，另包括步驟：(S5)該主控制器調節該空調箱的一水閥的一位置，以改變在該空調箱中的水的一流率，並且調節該至少一電動空調箱風扇的速度，以提供一期望的用戶熱舒適度，並且減低熱量消耗。
  5. 根據請求項第1項所述之方法，另包含步驟：(S2-AHU)該主控制器選擇多個主動式電動冰水泵的一數量，並且調節各別主動式電動冰水泵的速度。
  6. 根據請求項第1項所述之方法，另包含步驟： (S2-CT)該主控制器選擇多個主動式電動冷凝器水泵的一數量，並且調節各別主動式電動冷凝器水泵的速度。
  7. 根據請求項第1項所述之方法，另包含步驟：(S6)該主控制器依多個環境條件調節該冷卻水塔風扇的速度，用於改變供給冷凝器水溫度，以減低在該冰水機組中的該冷卻水塔風扇及該電動壓縮機的整體能量消耗。
  8. 根據請求項第1項所述之方法，其中該至少一電動冰水泵、該至少一電動空調箱風扇、該至少一電動冷卻水塔風扇及該至少一電動冷凝器水泵在多個預定邊界條件內進行運作。
  9. 一種用於一建築物以運作一HVAC(加熱、通風及空調)配置的主控制器，其中該主控制器包括多個介面：用於至少一電動冰水泵，與用於該HVAC配置的一空調箱迴路的至少一電動空調箱風扇；及用於至少一電動冷卻水塔風扇，與用於該HVAC配置的一冷卻水塔迴路的至少一電動冷凝器水泵；其中該主控制器適用於發佈多個控制訊號至該多個介面，以控制該至少一電動冰水泵、該至少一電動空調箱風扇、該至少一電動冷卻水塔風扇及該至少一電動冷凝器水泵；及其中該主控制器適用於自動地執行一根據請求項第1至8項任一項所述之方法的多個步驟，使得上述多個步驟提供該HVAC配置從一空調箱到一冷卻水塔的熱傳輸率的一平衡狀態，並且使得在該空調箱與一冰水機組之間的相同熱 傳輸率被維持，同時總體能量消耗被減低。
  10. 根據請求項第9項所述之主控制器，其中至少二電動冰水泵被提供。
  11. 根據請求項第9項所述之主控制器，其中至少二電動冷凝器水泵被提供。
  12. 一種用於一建築物以改造一HVAC(加熱、通風及空調)配置的方法，該方法包括步驟：去除或完全開啟至少一被動式水閥，該被動式水閥包括一群組中的一者，該群組由一恆流式水閥、一平衡式水閥及一開關式水閥所組成，以縮小在該HVAC配置的一冰及/或冷凝器水迴路的一泵壓頭；安裝在該HVAC配置中的一能量控制模組，該能量控制模組包括至少一變速驅動器及一管理控制器，該變速驅動器具有一啟用開關，該管理控制器被電性連接到該變速驅動器；及電性連接該至少一變速驅動器到另一群組中的一者的一電動馬達，該另一群組由該HVAC配置的一主動式水泵、一電動泵馬達及一電動風扇所組成；其中該主控制器適用於自動地執行一根據請求項第1至8項任一項所述之方法的多個步驟：使得該多個步驟提供該HVAC配置從一空調箱到一冷卻水塔的熱傳輸率的一平衡狀態，並且使得相同的熱傳輸率被維持，同時總體能量消耗被減低。
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