供暖通风和空调管理系统及方法.doc

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1、供暖，通风和空调管理系统及方法发明人：本杰明伯顿，南华克（英国）申请号：13/246,013申请日：2011.9.27摘要根据出口温度（送风）及进口空气（回风）温度传感器所传导的信号，控制一个供暖，通风和空调系统的运行。利用预定温度点，进、出口温度信息，首先通过冷却阀门维持室内温度，不足时，辅助风扇运行。这个现有的发明通过避免单位负载跳变和减小能耗使得HVAC系统的运行更加有效。14个权利声明，5份工程图纸发明领域现有发明的实施方案主要与供暖、通风和空调系统（HVAC）这一领域相关。特别相关于使用于商业空间的高效节能的HVAC系统。发明背景HVAC系统被广泛

2、运用于各种领域，并在无形中被各种各样的工业所依赖。例如，被使用于单个家庭，多层办公建筑，甚至是复杂且高度自动化的计算机数据中心。现代HAVC系统可以通风，减少空气渗入并维持室内的相对压力。同时，运行这套系统的成本非常高。例如，一个使用在计算机数据中心的大型HVAC系统，其一年维护费用和电费就达到成百上千万美元。典型的一兆瓦数据中心每年消耗电能1.6千万千瓦时，相当于平均1400个美国家庭一年总的能源消耗。计算机服务和数据中心每年的总能耗已上升到了10亿千瓦时，在美国大致相当于7千万美元。到2010年，全球数据中心的电力消耗将占到全球总能耗的1.1%~1.5%

3、，而在美国，将占到1.7%~2.2%。同时，这些服务和数据中心将排放占总量0.5%的温室气体，并很有可能在2020年时翻一倍。这些高额的费用主要是由这些大型系统的低能效导致。可以明显的看到，尽管HVAC系统在规格和功率上有所不同，但应用于高科技计算机数据中心和普通家庭的HVAC系统几乎是以同一种工作方式运行。另外，大型HVAC系统中的机组并不是共同运行，而是单独被电力系统所牵引。这些单独的机组并不被中心控制器或计算机所控制，而是独立的运行，维持相应个体空间的空气。经常在控制室内温度，湿度和压强上相互竞争。例如，在当前的HVAC系统中，每个机组通过它们自己的温

4、度传感器来控制风扇和冷却阀门，而不是机组间相互协调的共同工作。这种工作方式直接导致了低能效。传感器的局限性加剧了机组间缺乏直接交流以及不均匀的运行，也就是所说的负载跳变。例如，当附近的机组低效运行或是闲置时，其他机组需要以最大功率工作。另外，它导致了每个HVAC机组在尝试和相互竞争从而冷却房间时，不断激活、失活和调整的过程。这些机组经常超调或过冲目标温度，导致了其他机组随之不合理的调节，也使得这种情形下，所有机组达不到设定的目标温度，从而无限循环的调整。引起了地面温度分布不均和限域供应。这种方法导致了机组元件故障频率大以及低效率运行。由此，我们需要一个更好的

5、方法通过避免负载跳变和降低能耗，使HVAC系统更加有效的运行。这个控制HVAC的方法可以使相关的公司和美国家庭每年节省成百上千万的费用，并且减少一定的温室气体排放量。发明简介这个现有的发明通过引进一套根据进口及出口空气温度传感器所传导的信号而进行供暖、通风和空气调节的系统及方法，满足以上描述的所有要求。通过这些信号来控制风扇速率和冷却阀门开度，并且，相对风扇，优先使用冷却阀门以降低室内温度。这些机组虽然是独立的，但可以有效地共同运行，从而维持室内温度和室内空气质量。另外，利用出口空气温度控制冷却阀门，从而避免负载跳变。一方面，现有发明的实施方案提供了一套配置

6、供暖、通风和空调系统的方法，包括至少一台含有控制线路的HVAC机组，一个接收进口及出口空气温度信号的步骤，再基于这些传导信号从而控制HVAC机组风扇及冷却阀门。方案中，包括根据至少一个进口空气温度信号和出口空气温度信号从而产生冷却阀门传导信号的步骤。基于进口和出口空气温度信号间的冷却阀门传导信号的提高，可以控制冷却阀门增加至少一个出水量。在其他方案中，以进、出口空气温度信号的比值控制冷却阀门。同时，基于冷却阀门运行能力，风扇以最小速率工作。在实例中，只有当冷却阀门以最大功率工作时，风扇的运行速度大于其最小设定值。另一方面，这套HVAC系统的机组包括：一台风扇

7、，一个冷却阀门，一个耦合风扇及冷却阀门的处理器。处理器随着从控制线路上收到的进口空气温度信号和出口空气温度信号执行指令，基于这些信号控制风扇和冷却阀门。在一套实施方案中，执行指令根据进口空气温度信号和出口空气温度信号产生冷却阀门传导信号，基于传导信号的增加，冷却阀门控制其出水量的变化。在另一套实施方案中，通过进口空气温度信号和出口空气温度信号的比值来控制冷却阀门。与此同时，基于冷却阀门运行能力，风扇以最小功率工作。在实例中，只有当冷却阀门以最大功率运行时，风扇运行的速度大于最小设定值。附图简介为了更好的对现有发明有一个全面的了解，可参考下面的附图，就像是元素

8、引用数字一样。现有发明并不局限于这些附图，它们只是一