[发明专利]HVAC性能和能量使用监测和报告系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月22日提交的美国发明申请第15/189,790号的优先权，并且还要求于2015年6月24日提交的美国临时申请第62/184,110号的权益。上述申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及环境舒适系统，并且更具体地涉及住宅和轻型商业环境舒适系统的远程监测和诊断以及HVAC性能和能量使用的监测和报告。

背景技术

本文中提供的背景描述是为了总体上呈现本公开内容的背景的目的。既不明确地也不隐含地承认目前署名的发明人在该背景部分中描述的范围内的工作以及在提交时可能不作为现有技术的描述的方面是针对本公开内容的现有技术。

住宅或轻型商业HVAC(加热、通风或空调)系统控制建筑物的环境参数如温度和湿度。环境参数如温度设定点的目标值可以由建筑物的用户、占用者或业主如在该建筑物中工作的雇员或者屋主指定。

在图1中，呈现了示例性HVAC系统的框图。在该特定示例中，显示了具有燃气炉的强制空气系统。回气由循环器风机108通过过滤器104从建筑物中抽出。循环器风机108——也称为风机——由控制模块112控制。控制模块112从恒温器116接收信号。仅举例来说，恒温器116可以包括用户指定的一个或更多个温度设定点。

恒温器116可以指示循环器风机108始终打开或者仅当存在加热请求或冷却请求时打开(自动风扇模式)。在各种实现方式中，循环器风机108可以以多个速度或者以预定范围内的任何速度运行。可以使用一个或更多个开关继电器(未示出)来控制循环器风机108和/或选择循环器风机108的速度。

恒温器116向控制模块112提供加热和/或冷却请求。当提出加热请求时，控制模块112使燃烧器120点燃。来自燃烧的热量被引入由换热器124中的循环器风机108提供的回气。经加热的空气被供应到建筑物并且被称为供气。

燃烧器120可以包括点火灯，该点火灯是用于点燃燃烧器120中的主火焰的小型恒定火焰。替选地，可以使用间歇性点火器，在该间歇性点火器中，在点燃燃烧器120中的主火焰之前首先点燃小火焰。火花发生器可以用于间歇性点火器的实现方式或者用于直接燃烧器点火。另一种点火选项包括热表面点火器，热表面点火器将表面加热到足够高的温度，使得当引入燃气时，经加热的表面引起燃气的燃烧。用于燃烧的燃料例如天然气可以由气阀128提供。

燃烧产物被排出到建筑物的外部，并且在燃烧器120点燃之前可以接通诱导风机132。在高效的炉子中，燃烧产物可能没有热到足以具有浮力来经由传导排出。因此，诱导风机132产生抽吸以排出燃烧产物。在燃烧器120运行时，诱导风机132可以保持运行。另外，在燃烧器120关闭之后，诱导风机132可以继续运行达设定时间段。

被称为空气处理器单元136的单个外壳可以包括过滤器104、循环器风机108、控制模块112、燃烧器120、热交换器124、诱导风机132、膨胀阀140、蒸发器144和冷凝物盘146。在各种实现方式中，空气处理器单元136可以包括电加热设备121来代替燃烧器120，或者除了燃烧器120之外还包括电加热设备121。当除了燃烧器120之外还使用电加热设备121时，可以提供备用或二次加热。

在图1中，HVAC系统包括分体式空调系统。制冷剂通过压缩机148、冷凝器152、膨胀阀140和蒸发器144循环。蒸发器144与供气串联放置，使得当期望冷却时，蒸发器144从供气中去除热量，从而使供气冷却。在冷却期间，蒸发器144是冷的，这导致水蒸气冷凝。该水蒸气被收集在冷凝物盘146中而被排出或抽出。

控制模块156从控制模块112接收冷却请求并相应地控制压缩机148。控制模块156还控制冷凝器风扇160，这会增加冷凝器152与外部空气之间的热交换。在这样的分离系统中，压缩机148、冷凝器152、控制模块156和冷凝器风扇160通常位于建筑物的外部，往往在单个冷凝单元164中。过滤器-干燥器154可以位于冷凝器152与膨胀阀140之间。过滤器-干燥器154从循环制冷剂中去除湿气和/或其他污染物。

在各种实现方式中，控制模块156可以简单地包括运行电容器、起动电容器以及接触器或继电器。事实上，在某些实施方式中，例如当使用涡旋式压缩机而不是往复式压缩机时，起动电容器可以被省略。压缩机148可以是可变容量压缩机并且可以响应于多级冷却请求。例如，冷却请求可以指示中等容量的冷却呼叫或者高容量的冷却呼叫。