[发明专利]具有预测控制的变制冷剂流量系统

说明书

一种用于建筑物的变制冷剂流量(VRF)系统包括室外VRF单元、多个室内VRF单元、电池、和预测VRF控制器。所述室外VRF单元包括被配置用于对制冷剂施加加热或冷却的电动VRF部件。所述室内VRF单元被配置用于使用经加热或经冷却的制冷剂来向多个建筑物区域提供加热或冷却。所述电池被配置用于储存电能并且释放所储存电能以用于为所述电动VRF部件供电。所述预测VRF控制器被配置用于优化预测成本函数，以确定在优化时段的每个时间步长处要从能量网采购的最佳电能量以及要储存在所述电池中或从所述电池释放以用于为所述电动VRF部件供电的最佳电能量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月30日提交的美国临时专利申请号62/357,338、于2017年4月27日提交的美国临时专利申请号62/491,059、以及于2017年5月26日提交的美国临时专利申请号62/511,809的权益和优先权。这些专利申请中的每一个的全部披露内容通过引用结合于此。

背景技术

本披露总体上涉及一种用于建筑物的HVAC系统，并且更具体地，涉及一种用作建筑物HVAC系统的一部分的变制冷剂流量(VRF)系统。

VRF通常包括室外VRF单元和多个室内VRF单元。室外VRF单元可以位于建筑物外部(例如，在屋顶上)，并且可以操作用于加热或冷却制冷剂。室外VRF单元可以包括一个或多个压缩机、风扇、或被配置用于对制冷剂施加加热或冷却的其他电动VRF部件。室内VRF单元可以遍及建筑物内的各个建筑物区域分布，并且可以从室外VRF单元接收经加热或经冷却的制冷剂。每个室内VRF单元可以为室内VRF单元所在的特定建筑物区域提供温度控制。

VRF系统可以包括在操作期间消耗功率的若干部件。例如，室外VRF单元可以包括被配置用于使制冷剂循环通过热交换器的压缩机以及被配置用于调节通过热交换器的气流的风扇。每个室内VRF单元可以包括被配置用于向建筑物区域提供气流的风扇。期望使这些以及其他功耗部件的功耗最小化，以便降低由VRF系统消耗的能量成本。

发明内容

本披露的一种实施方式是一种用于建筑物的变制冷剂流量(VRF)系统。所述VRF系统包括室外VRF单元、多个室内VRF单元、电池、和预测VRF控制器。所述室外VRF单元包括被配置用于对制冷剂施加加热或冷却的一个或多个电动VRF部件。所述室内VRF单元被配置用于从所述室外VRF单元接收经加热或经冷却的制冷剂，并且使用所述经加热或经冷却的制冷剂来向多个建筑物区域提供加热或冷却。所述电池被配置用于储存电能并且释放所储存电能以用于为所述电动VRF部件供电。所述预测VRF控制器被配置用于优化预测成本函数，以确定在优化时段的每个时间步长处要从能量网采购的最佳电能量以及要储存在所述电池中或从所述电池释放以用于为所述电动VRF部件供电的最佳电能量。

在一些实施例中，所述VRF系统包括被配置用于收集光伏能量的一个或多个光伏板。所述预测VRF控制器可以被配置用于确定在所述优化时段的每个时间步长处要储存在所述电池中的光伏能量的最佳量以及有待由所述电动VRF部件消耗的光伏能量的最佳量。

在一些实施例中，所述室外VRF单元包括制冷回路，所述制冷回路包括热交换器、被配置用于使所述制冷剂循环通过所述热交换器的压缩机、以及被配置用于调节所述热交换器中的热传递速率的风扇。所述电动VRF部件可以包括所述压缩机和所述风扇。所述预测成本函数可以考虑在所述优化时段的每个时间步长处操作所述压缩机和所述风扇的成本。

在一些实施例中，所述预测成本函数考虑了在所述优化时段的每个时间步长处从所述能量网采购的电能的成本以及由于从所述电池释放所储存的电能而产生的成本节省。

在一些实施例中，所述预测VRF控制器被配置用于：接收定义在所述优化时段的每个时间步长处从所述能量网采购的电能的每单位成本的能量定价数据，并且将所述能量定价数据用作到所述预测成本函数的输入。