[发明专利]预测性自由冷却

说明书

一种用于地理位置中的建筑物且具有加热、通风和空调(HVAC)系统的环境控制系统包含：至少一个计算机可读介质，其上存储有指令，在与外部应用程序通信的至少一个处理装置执行所述指令时所述指令使得所述至少一个处理装置能够接收表征所述地理位置在预定时间段内的天气预报的天气数据，接收自由冷却窗口数据，基于所述天气数据和自由冷却窗口数据确定可用自由冷却时间窗口，且向所述外部应用程序发出在所述可用自由冷却时间窗口期间进入自由冷却模式的所述HVAC系统可执行的命令。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月12日提交的美国申请第15/405,249号的优先权。本申请涉及2016年1月12日提交的临时专利申请序列号62/277,883，美国专利申请序列号14/524,103，2010年9月2日提交的美国专利申请序列号12/874,607，以及2009年9月2日提交的美国临时专利申请序列号61/234,199，以上申请通过引用以其全部内容合并于此，如同在本文中完全阐述一样。

背景技术

控制建筑物的能耗、且具体地说HVAC的能耗已通过建筑物自动化系统(BAS)而实现，所述建筑物自动化系统具有并入对应于设备操作特性的数值常数值的软件可执行算法。图1示出与HVAC系统交互的BAS，其中HVAC系统内的实时操作条件在控制设定被接收的同时发送到BAS。

HVAC系统的设备可包含但不限于制冷机、泵、冷凝机、锅炉、空气处理器、加热器、终端单元等。由BAS利用的值典型地在HVAC系统的安装期间被编程且根据局部气候和周围条件而设定。这些值可通过手动评估和重新编程BAS的局部气候的预期改变和居住者舒适投诉而周期性地改变。

过去已经在未考虑到能源效率的情况下设计和安装了HVAC系统。随着能源成本的上升和对保护环境的更多强调，客户现在期待减少能耗。处理HVAC系统内的能源效率的其它发明要花费长时间来实施，需要大的预付成本，需要对原始BAS或HVAC系统进行大量硬件修改，且需要用于安装、维护、更新和甚至客户使用的专门技术。这些常规系统可能需要频繁更新和修理。客户通常需要广泛训练以自己执行此类更新和修理。典型地，这些系统还需要针对每个不同HVAC系统的独特修改，这增加了每次安装的成本和复杂性。此外，常规BAS在其相对于处理、交换和计算数据的能力上大体上是资源限制的。

自由冷却是一种使用低外部气温以有助于制冷水、接着可用于工业过程或绿色数据中心中的空调系统的经济方法。当周围气温下降到设定温度时，调节阀允许冷水中的所有或部分越过现有制冷机且通过自由冷却系统，所述自由冷却系统使用更少功率且使用更低周围气温以使系统中的水冷却而不违背冷却需求。

自由冷却(水侧节约)是一种用于减少复杂冷却系统中的整体能耗的有效工具。然而，在实践中，可能难以有效地实施，且通常涉及确定何时接通和切断的猜测。

由于缺乏精确信息，操作者往往会避免使用自由冷却以最小化花费通过突然重启制冷机所消耗的额外能源的可能性。当使用自由冷却时，其通常被无效率地实施且风扇再次由于缺乏精确数据而过度运行。

附图说明

以下将参考附图详细地描述本发明的优选和可替代的实施例：

图1是根据常规环境控制系统的与没有外部应用程序的与HVAC系统交互的建筑物自动化系统的示意图；

图2是根据本发明的实施例的具有与建筑物自动化系统通信的外部应用程序以控制HVAC系统的能耗的环境控制系统的示意图；

图3是根据本发明的实施例的图2的环境控制系统的通信和操作的逻辑框图；以及

图4是根据本发明的实施例的与图3的环境控制系统连接的自由冷却功能的通信和操作的逻辑框图。

具体实施方式