[发明专利]用于暖通空调系统的控制装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制装置及其方法，尤指一种用于暖通空调系统的控制装置及其方法。

背景技术

空调系统通过将建筑物内的温度、湿度、压力、风速及清静度等等控制在指定的范围内，使建筑物内的人员能在舒适的环境内生活，而暖通空调(Heating,Ventilation and Air Conditioning，HVAC)为本领域技术人员耳熟能详的空调系统之一。

然而，空调装置的传统控制方法为人为定义固定数值，无法因地制宜地适用于各种状况，若设定不当，不仅使建筑物内的环境舒适度下降，也会造成空调系统的耗电量随之增加，实缺乏多方面环境因素的考量。

另外，随着环保议题风行，各界莫不致力于节能减碳，而一般日常生活的耗电往往以空调系统耗电量占大多数比例，若能针对空调系统进行节能，不啻是节省能源上的一大进步。

是故，如何考量室内环境因素如温度及湿度等，又可维护在场人员的环境舒适度，进而减少耗电量，实为现今欲所需改进的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于暖通空调系统的控制装置及其方法，达到维持室内舒适度以及节能的功效。

为实现上述目的，本发明提供一种用于暖通空调系统的控制装置，该暖通空调系统用于调节室内状态，该用于暖通空调系统的控制装置包含：建筑物热负载模块，其依据建筑物外壳数据以建立建筑物热负载模型；数据收集模块，其用于收集场域状态数据及设定数据；最佳化模块，其整合该建筑物热负载模型、该场域状态数据及该设定数据并进行最佳化计算，以产生最佳化数据；以及控制器，其依据该最佳化数据对该暖通空调系统进行控制，以调节该室内状态。

其中，该控制装置更包含数据库，用于储存该建筑物外壳数据。

其中，该控制装置更包含感测器及设定器，该感测器用于感测该室内状态以产生该场域状态数据，该设定器用于设定该室内状态以产生该设定数据。

其中，该控制装置更包括通信模块，该建筑物热负载模块设置于远端，并借由该通信模块与该最佳化模块进行数据传输。

其中，该控制装置更包括通信模块，该建筑物热负载模块及该最佳化模块设置于远端，并借由该通信模块与该数据收集模块和该控制器进行数据传输。

其中，该场域状态数据为气体浓度、室内温度、室内湿度或该暖通空调系统的耗电量，该设定数据为室内温度设定值。

其中，于该气体浓度超出一预设值时，该数据收集模块将一浓度过高的信息输出至该控制器，则该控制器令该暖通空调系统调节该气体浓度至该预设值，于该气体浓度未超出该预设值时，该数据收集模块继续收集该气体浓度的数据。

其中，该最佳化模块进行该最佳化计算以得出该最佳化数据并输出至该控制器，而该控制器依据该最佳化数据控制该暖通空调系统以调节该室内温度、该室内湿度以及该暖通空调系统的风量输出，以保持室内环境的舒适度与控制该暖通空调系统的电量。

其中，该建筑物外壳数据为形成室内空间的建筑物建材的性质以及该建筑物建材的面积数值。

其中，该最佳化模块以线性二次调节(Linear Quadratic Regulator；LQR)或或线性二次高斯(Linear Quadratic Gaussian；LQG)为基础的控制演算法来进行该最佳化计算。

其中，该控制演算法为H₂、H_∞或混合型H₂/H_∞。

其中，该控制装置更包括通信模块，用于自该数据库中取得该建筑物外壳数据以传输至该建筑物热负载模块。

其中，该数据库设置于云端，并借由网络与整合为一控制设备的该数据收集模块、该通信模块、该建筑物热负载模块、该最佳化模块和该控制器进行数据传输。

其中，该建筑物热负载模块与该数据库设置于云端，并借由网络与整合为一控制设备的该数据收集模块、该通信模块、该最佳化模块和该控制器进行数据传输。

其中，该建筑物热负载模块、该最佳化模块与该数据库设置于云端，并借由网络与整合为一控制设备的该数据收集模块、该通信模块和该控制器进行数据传输。

本发明还提供一种用于暖通空调系统的控制方法，该暖通空调系统用于调节室内状态，该用于暖通空调系统的控制方法包括：撷取建筑物外壳数据以建立建筑物热负载模型，以及收集场域状态数据和设定数据；整合该建筑物热负载模型、该场域状态数据及该设定数据并进行最佳化计算，以产生最佳化数据；以及依据该最佳化数据对该暖通空调系统进行控制，以调节该室内状态。