專利名稱：建筑物居住者的熱舒適度個性化控制的制作方法
建筑物居住者的熱舒適度個性化控制本發明涉及加熱和/或通風和/或空調(CVC)系統的控制方法，以及實施該方法的加熱和/或通風和/或空調系統。還涉及包括實施該方法的軟件的介質。最后，還涉及裝有該CVC系統的建筑物。加熱-通風-空調(CVC)系統的最普遍控制一般使用被叫做“居住者”的人員占據的一定封閉空間中存在的空氣的溫度作為主要控制參數。在該控制中，管理者或居住者確定希望的CVC系統的空氣溫度和速度的固定設置值，并且，該控制進行CVC系統的調節以便達到這些設置值。該調節非常不足以達到建筑物的居住者滿意的舒適度。為了改進這些普遍的方法，更先進的控制還將CVC系統的控制建立在更復雜的方法上，其考慮建筑物的居住者特有的兩個參數，即表示人體產生熱量的代謝率(met)(lmet=58W/m2)，和表示衣服熱絕緣的衣著情況(clo)(lclo=0. 155K.m2/W)。該方法一般使用叫做Fanger的熱感覺模型，并基于四個環境參數即內部空氣溫度(Ta)、空氣速度(Va)、平均輻射溫度(Tr)、相對濕度(HR)并且基于居住者特有的上述兩個參數即代謝率(met)和衣著情況(clo)來計算居住者的舒適度理論指數，叫做PMV“Predicted Mean Vote”。因此，該更先進的方法允許尤其是通過考慮居住者特有的參數和影響居住者的熱感覺的一組環境參數，來更好地考慮對建筑物居住者重要的熱現象。但是，基于該第二方法的系統具有許多缺點，其中有一這些系統使用針對建筑物的給定區域的平均值，在該給定區域內，認為所有居住者感到相同的熱舒適度；一這些系統基于居住者特有的參數的簡化和粗略假設，對這些參數選擇恒定值，對同一熱區域的所有居住者都是一樣的，可能的情況下是根據季節變化的由于應用的該方法忽略每個個體在體形、衣著習慣、和代謝周期方面的特性，所以沒有考慮不同居住者的熱感覺差別。將舒適度標準賦予所有人，因此沒有人具有其特有的舒適度的個性化控制；一這些系統從不考慮每個熱區域一個以上居住者的(個人的和主觀的)感覺和存在；—這些系統使用基于恒定參數(met；clo)假設的線性舒適度指數，如文獻US5170935中的指數V ;一這些系統要求繁多的信息源來實施用于使通過算法計算的熱感覺趨向于居住者的實際熱感覺的復雜優化計算，有時需要很長的定期校準步驟，如文獻US5170935中提出的方法。因此，本發明的總目標是提出部分或全部克服上述缺點的CVC系統控制的改進方法。更確切地說，本發明力求達到以下目的中的全部或一部分本發明的第一目的是提出考慮同一建筑物中每個熱區的不同居住者的舒適度的CVC系統控制方案。本發明的第二目的是提出無論建筑物居住者的數量如何都不要求太復雜和昂貴的計算裝置的CVC系統控制方案。
為此，本發明提出加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟一基于居住者特有的至少一個參數來針對建筑物的至少一個區域的至少一個居住者計算理論熱舒適度參數(PM Valgo)，并控制加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統，以使得理論熱舒適度參數向與滿意舒適度相對應的預定熱舒適度范圍收斂，所述至少一個參數如居住者的代謝率(met)和/或衣著情況(clo)；一如果居住者的真實熱感覺不令人滿意，則校正居住者特有的至少一個參數。校正包括只改變居住者特有的一個、甚至多個參數，而不改變其它計算元素。本發明還涉及包括實施上面描述的控制加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統的控制方法的步驟的計算機程序的計算機介質。本發明還涉及加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統，包括加熱和/或空調設備和/或通風設備，一個或多個測量至少一個環境參數的測量傳感器，控制裝置，控制裝置包括允許根據至少一個計算的設置值來改變CVC系統的運行條件的致動器，其特征在于，該系統包括考慮至少一個居住者的真實熱感覺的裝置和實施如上面描述的控制方法的裝置。本發明還涉及建筑物，其特征在于，該建筑物包括實施如上面描述的控制方法的加熱和/或空調和/或通風系統。本發明還涉及包括輸入建筑物的居住者的真實熱感覺的輸入裝置的加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統的人機界面。人機界面可提供從六個不同熱感覺級別中輸入的可能性，六個不同熱感覺級別是三個“熱”級別和三個“冷”級別，并且/或者可包括用于改進居住者的舒適度的至少一個建議的顯示，并且/或者可包括環境參數值的顯示，并且/或者可包括理論舒適度參數值的顯示，并且/或者可包括能耗的顯示，并且/或者可包括CVC系統的穩定狀態或過渡狀態的顯不O本發明更具體地通過權利要求限定。在參照附圖以非限定方式進行的對具體實施例的以下描述中，將詳細展開本發明的這些目標、特征和優點。在附圖中
圖1示意地示出包括根據本發明的實施例的CVC系統的建筑物熱區域。圖2示出根據本發明的實施例的CVC系統的人機界面(IHM)。圖3示意地示出根據本發明的實施例的由CVC系統的控制方法實施的算法。圖4示出根據本發明實施例的環境參數、居住者的真實PMV和通過與該居住者相關算法計算的PMV在冬季一天的時間變化。圖5詳細示出根據本發明實施例的當與圖4中的時刻tl相對應地、居住者在IHM上進行干預時這些參數在(PMV、Ta)圖中的變化。本發明的實施例限定CVC系統，該CVC系統包括與加熱和空調系統3配合的個人通風系統2(作為變型，這兩個功能可以分開)，適用于第三產業建筑物1，更一般地用于任何封閉空間，如運輸車輛的車廂、住房等。通風和加熱/空調(CVC)系統的運行由基于硬件或/和軟件的設備在控制參數(如溫度(Ta)和空氣速度(Va))的基礎上進行控制，從而允許作用于未出示的熱和/或氣動致動器，以限定加熱、空調和通風系統的選定運行。該設備包括一些與計算裝置7連接的測量傳感器6，以便實施下面將要描述的CVC系統的控制方法的步驟。根據本發明的主要部分，CVC系統還包括考慮居住者的真實熱感覺的裝置，特別是通過居住者的干預裝置4來考慮居住者的真實熱感覺的裝置。根據選擇的實施例，該裝置基于建筑物I的每個居住者4處的個人人機界面5，通過人機界面5在幾個預先確定選擇中輸入感到的熱感覺，并且其結果傳遞給計算裝置7，以考慮該感覺。圖2示出人機界面(IHM)的例子5，人機界面(IHM)的形式為包括操作按鈕和用于顯示信息的屏幕的盒子，所述信息如環境參數、能耗、以及通過CVC系統的控制而實現的居住者的熱舒適度評價。該人機界面5向居住者4提出在分布在與尋求的舒適度對應的中間值周圍的六個不同熱感覺之間的選擇。因此，居住者可以指示其熱、很熱或太熱，或者其具有涼、冷或太冷的感覺。人機界面5允許居住者4可以通過簡單按壓六個控制按鈕8之一在六個上述定義的選擇中進行輸入。作為變型，人機界面可以呈現觸摸屏的形式，或者是其計算機或便攜物品(如電話)上的應用的形式。要注意的是，當居住者滿意他的熱舒適度時不進行任何動作。根據選擇的實施例，居住者的熱舒適度的控制基于前面給出的Fanger模型。該模型限定七個熱感覺級別，這七個級別對應于舒適度指數PMV和對他們的熱舒適度不滿人員的百分比PPD。
權利要求
1.一種控制加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟 (12)-基于居住者特有的至少一個參數來針對建筑物的至少一個區域的至少一個居住者計算理論熱舒適度參數(PMValgo)，并控制加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統，以使得理論熱舒適度參數向與滿意舒適度相對應的預定熱舒適度范圍收斂，所述至少一個參數如居住者的代謝率(met)和/或衣著情況(clo)； (17)-如果居住者的真實熱感覺不令人滿意，則校正居住者特有的至少一個參數。
2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，校正居住者特有的至少一個參數的校正步驟(17)包括在針對居住者計算理論熱舒適度參數中僅校正居住者特有的一個或多個參數。
3.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，至少一個區域包括多個居住者，計算理論熱舒適度參數(PVMalgo)的計算步驟(12)是針對每個居住者實現的，并且校正步驟(17)是對居住者中的至少一個實現的。
4.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于，該控制方法包括當控制方法開始時使居住者特有的至少一個參數自動初始化的步驟。
5.如上述權利要求之一所述的控制方法，其特征在于，居住者特有的至少一個參數是居住者的代謝率(met)和/或衣著情況(clo)。
6.如上述權利要求之一所述的控制方法，其特征在于，該方法包括通過人機界面輸入居住者的真實熱感覺以便得到(15)真實熱舒適度參數值(PVMihm)的輸入步驟(22)。
7.如權利要求6所述的控制方法，其特征在于，如果加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統處于向穩定狀態收斂的過渡狀態，則禁止通過人機界面輸入居住者的真實熱感覺的輸入步驟(22)。
8.如權利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，該控制方法包括以下步驟在得到使居住者滿意的真實熱舒適度的同時校正居住者特有的至少一個參數，以使得對加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統的控制導致向新的穩定狀態收斂，在該新的穩定狀態中理論熱舒適度參數向與滿意舒適度相對應的預定舒適度范圍收斂。
9.如上述權利要求之一所述的控制方法，其特征在于，該控制方法包括測量和/或估計環境參數并且考慮這些測量和/或估計以計算理論熱舒適度參數(PMValgo)的步驟(11)。
10.如上述權利要求之一所述的控制方法，其特征在于，計算理論熱舒適度參數(PMValgO )的計算步驟是基于內部空氣溫度(Ta)、平均輻射溫度(Tr )、空氣速度(Va)、相對濕度(HR)、代謝率(met)、和衣著情況(clo)通過Fanger方法得到的。
11.如權利要求10所述的控制方法，其特征在于，校正居住者特有的至少一個參數的校正步驟(17)包括只改變代謝率(met)。
12.如上權利要求之一所述的控制方法，其特征在于，該控制方法包括對校正后的居住者特有的至少一個參數的值(met*)與預定范圍([metinf ;metsup])進行比較的附加步驟(18)，如果該值處于范圍之外，則該情況被判斷為過度，在這種情況下不改變居住者特有的參數的值(met)。
13.如權利要求12所述的控制方法，其特征在于，該控制方法包括如果該情況被判斷為過度則通知居住者并且顯示動作的建議信息從而允許居住者改進其舒適度和/或降低其能耗的步驟(23)。
14.一種包括計算機程序的計算機介質，該計算機程序實施根據上述權利要求之一所述的控制加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統的控制方法的步驟。
15.一種加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統，包括加熱和/或空調設備(3)和/或通風設備(2)，一個或多個測量至少一個環境參數的測量傳感器(6)，控制裝置，控制裝置包括允許根據至少一個計算的設置值來改變CVC系統的運行條件的致動器，其特征在于，該系統包括考慮至少一個居住者的真實熱感覺的裝置和實施根據權利要求1-13之一的控制方法的裝置。
16.如權利要求15所述的加熱和/或空調和通風(CVC)系統，其特征在于，考慮至少一個居住者的真實熱感覺的裝置是人機界面。
17.如權利要求16所述的加熱和/或空調和通風(CVC)系統，其特征在于，人機界面提供從六個不同熱感覺級別中輸入的可能性，六個不同熱感覺級別是三個“熱”級別和三個“冷”級別，并且/或者該人機界面包括用于改進居住者的舒適度的至少一個建議的顯示，并且/或者包括環境參數值的顯示，并且/或者包括理論舒適度參數值的顯示，并且/或者包括能耗的顯示，并且/或者包括CVC系統的穩定狀態或過渡狀態的顯示。
18.—種建筑物,其特征在于包括實施根據權利要求1-13之一所述的控制方法的加熱和/或空調和/或通風系統。
19.如權利要求18所述的建筑物，其特征在于，該建筑物考慮它的所有居住者(4)的真實熱感覺。
全文摘要
一種控制加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟(12)基于居住者特有的至少一個參數來針對建筑物的至少一個區域的至少一個居住者計算理論熱舒適度參數(PMValgo)，并控制加熱和/或空調和/或通風(CVC)系統，以使得理論熱舒適度參數向與滿意舒適度相對應的預定熱舒適度范圍收斂，所述至少一個參數如居住者的代謝率(met)和/或衣著情況(clo)；(17)如果居住者的真實熱感覺不令人滿意，則校正居住者特有的至少一個參數。
文檔編號F24F11/00GK103003637SQ201180032041
公開日2013年3月27日 申請日期2011年5月11日 優先權日2010年5月12日
發明者R·努韋爾, F·阿萊西 申請人:原子能及能源替代委員會