專利名稱：用于控制復式空調需求的系統和方法
技術領域：
本發明涉及對建筑物中的每一區域中安裝的復式空調進行共同監控和 控制的系統和方法。
背景技術：
許多建筑物包括復式空調，對空調進行控制以使得建筑物中的區域或房 間保持在預定溫度。因此，當對應房間中的溫度處于預定溫度范圍內時，控 制復式空調以使得特定空調被關閉。當對應房間溫度沒有處于預定溫度范圍 內時，使得該空調再被打開。除了用于建筑物中也包含的照明和安全系統所需的功率之外，空調還需 要額外的功率。因此，與運行建筑物相關的總成本持續增加。然而，現有的 空調控制方法僅基于室內溫度來打開和關閉空調，而沒有有效地解決由復式 空調所消耗的功率的問題。發明內容因此，本發明的一個目的在于解決上述和其它問題。本發明的另一目的在于提供一種用于控制復式空調的系統和方法，其有 效管理整個建筑物的功耗值。為了實現本發明的這些和其它優點，根據本發明的目的，如以下實施和 廣泛描述的，在本發明的一個方案中提供一種用于控制復式空調的系統。 該系統包括需求控制單元，其被配置為執行如下操作基于在預定時間段 期間由所述復式空調消耗的功率量來計算所述復式空調使用的估測功率量； 以及基于估測功率量的大小強制控制一個或多個空調的運行。此外，該需求 控制單元連接至所述復式空調，并使用串行數據通信協議與所述復式空調進 行通^f言。在另一方案中，本發明提供一種用于控制復式空調的方法。該方法包括如下步驟基于在預定時間段期間由所述復式空調消耗的功率量來計算所述 復式空調待使用的估測功率量；和基于估測功率量的大小強制控制一個或多 個空調的運行。此外，在所述強制控制步驟中，使用串行數據通信協議來強 制控制所述一個或多個空調的運行。根據以下給出的詳細描述，本發明的適用性的更深范圍將變得清楚。然 而，可以理解的是，由于對于所屬領域普通技術人員，根據以下詳細描述， 在本發明的精神和范圍內的各種修改和改變是清楚的，所以在示出本發明的 優選實施例的同時，僅通過示例給出詳細描述和具體實例。
本發明的附圖用以提供對本發明的進一步理解，其被包括在說明書中并 構成說明書的一部分，本發明的附圖示出了本發明的實施例，并結合說明書 一起用以闡述本發明的原理。在附圖中圖1是示出根據本發明一個實施例的用于控制復式空調的系統框圖；和圖2是示出根據本發明另一實施例的用于控制復式空調的系統框圖。
具體實施方式
現在將詳細參照本發明的優選實施例，在附圖中示出本發明的一些實例。圖1是示出根據本發明實施例的用于控制復式空調的系統框圖。如圖1 所示，該系統包括需求控制單元30、多個瓦時計20和復式空調10。此外， 復式空調10安裝在建筑物的每一區域中，并執行空氣調節處理。空調10還 包括與室內單元12連接的室外單元11。此外，瓦時計20與復式空調10連接，并檢測由相應空調IO使用的功 率量。此外，需求控制單元30基于從多個瓦時計20檢測的功率量總數來獲 得由復式空調10使用的總功耗值，并根據總功耗值的大小計算運行速率。 復式空調10的運行速率可對應于要被強制控制的空調10的個數或者要施加 到空調10的特定運行模式。然后，需求控制單元30根據計算的運行速率以按順序的方式強制控制 一個或多個空調10。需求控制單元30還基于分配給空調10的優先級來控制 一個或多個空調10。例如，建筑物的管理者或工程師可為空調設定特定優先 級，然后需求控制單元30首先強制控制具有較低優先級的空調，從而具有 較低優先級的空調在具有較高優先級的空調之前被強制控制。因此，管理者 或工程師可指定非常重要的空調具有最高優先級，從而在最后對其進行強制 控制(或根本不被強制控制)。艮P，由于執行強制控制操作以使得復式空調10使用的功率量處于預定 范圍內，所以某些空調IO將必須北關閉，或使得它們的運行模式改變為使 用較少功率的模式。因此，優選地，對空調進行優先級設置，以使得重要的 空調(例如計算機房中的一個空調或多個空調)最后被強制控制，或根本不 被強制控制。可將空調分組，并對每一組分配優先級。然后，需求控制單元30基于 分配給組的優先級強制控制復式空調10。例如，需求控制單元30可以按順 序的方式(一個接一個)強制控制位于最低優先級組中的復式空調，或者可 基于為最低優先級組中的每一空調先前設定的優先級來控制該最低優先級 組中的空調。即，可對每一組空調分配優先級，也可以對每一組中的每一空 調分配優先級。此外，可由管理者設定優先級，或者可由需求控制單元30自動確定優 先級。例如，需求控制單元30可使用由各空調10 (或復式空調10)進行空 氣調節的室內溫度。即，需求控制單元30可以比較建筑物的不同房間或空 間的溫度，并強制控制期望溫度和實際溫度之間具有最小差值的房間中的空 調10。當確定如何控制復式空調10時，也可以使用空調10的記錄歷史。艮口， 可基于空調10被強制控制的頻率或最近時間來對空調分配優先級。例如， 可對最近或更經常被強制控制的空調IO分配比其它空調IO更髙的優先級，使得不對更高優先級空調io進行強制控制，或者最后才對其進行強制控制。這些不同類型的控制方法有利于使得以平衡的方式控制復式空調10。此外，如圖1所示，需求控制單元30包括一個或多個平臺31，其與一 個或多個空調10和瓦時計20連接。平臺31接收由瓦時計20檢測的功率量。需求控制單元30還包括控制單元32,其基于從平臺31接收的功率量來計算 由空調IO使用的估測功率量，并基于該估測功率量來控制一個和多個空調。 此外， 一個和多個平臺31包括網關，所述網關被配置為按第一通信方法(例 如，脈沖或RS-485方法)與瓦時計20通信，并基于與第一通信方法不同的 第二通信方法(例如，以太網方法)與控制單元32通信。此外，瓦時計20測量由相應空調10消耗的功率量，并將測量得到的值 傳送至平臺31。此外，瓦時計20包括與各空調10連接的單個瓦時計和測量 由整個系統消耗的功率量的總瓦時計。如圖1的實施例所示，通過適合于長距離網絡的RS-485通信方法(協 議)將空調10連接至平臺31。即，尤其是在大的建筑物中，平臺31和空調 IO之間的距離可以是幾米。此外，優選地使用脈沖輸入方法將瓦時計20連 接至平臺31。然而，當瓦時計20與需求控制單元30距離較遠時，也可使用 RS-485通信方法將瓦時計20連接至平臺31，以實現長距離通信。此外，優 選地通過以太網通信方法(協議)使控制單元32和平臺31彼此連接，從而 通過遠程通信進行控制。此外，平臺31與空調10的室外單元11連接，并將控制單元32的控制 命令傳送至室外單元ll。即，需求控制單元30的平臺31發送控制命令以打 開和關閉室外單元11，以使得由空調10使用的總功率量保持在預定允許范 圍內。控制命令也可以打開和關閉選擇的室內單元12。圖2是示出根據本發明另一實施例的用于控制復式空調的系統框圖。應 注意的是，圖2與圖1類似，不同的是，在圖2中需求控制單元30連接有 子系統15 (例如照明系統或電動機)，從而當所估測的建筑物的功率量超過 最大需求功率量時，可控制子系統15的功耗量。因此，在上述用于控制復式空調的系統中，當配置在建筑物中的復式空 調IO執行空氣制冷操作或空氣加熱操作時，瓦時計20周期性地監控和測量 空調10的功耗量。此外，通過平臺31將關于功耗量的信息傳送至控制單元 32，因此控制單元32基于在某一時間期間消耗的功率量來進行功率量估測， 并監控所估測的功率量是否超過預設需求功率量(最大需求功率量)。當估測功率量超過最大需求功率量時，控制單元32通過平臺31將空調 運行速率控制命令傳送至空調10，以控制空調10，從而降低空調10的功耗量。S卩，如果總功耗量大于預設最大需求功率量，則控制單元32強制運行 一個或多個空調10 (例如，通過關閉室外單元或室內單元)，以降低它們的 功耗值，然而如果總功耗量小于預設最大需求功率量，則控制單元32保持 一個或多個空調10的運行狀態，或使得先前被控制的空調IO返回至其初始 運行模式。此外，也可以通過將空調10的運行模式改變為使用較少功率的模式(不 同于只關閉空調10的室外單元11和/或室內單元12)來控制空調10。例如， 簡化空調的運行模式，可將空調10的運行模式從空氣調節模式改變為僅通 氣模式、除濕模式等。也可以降低氣流量和制冷劑的循環速率，從而降低復 式空調IO使用的總功率量。此外，當建筑物中的子系統15 (例如照明系統或電動機等)與需求控制 單元30連接時，也可以控制子系統15的運行，以降低建筑物中包括的系統 的總功耗量。綜上，根據本發明實施例的用于控制復式空調的系統具有多個優點。 艮口，例如，由于需求控制單元30控制空調的功率量(通常與建筑物中其它系統相比，空調消耗最多的功率)，所以能夠有效管理整個建筑物中的總功耗量。此外，由于根據RS-485通信方法連接空調10和平臺31，根據RS-485 通信方法連接瓦時計20和平臺31，以及根據以太網通信方法連接平臺31和 控制單元32，所以可遠程控制復式空調。由于可以在不脫離本發明的精神和實質特點的情況下以多種形式來實 現本發明，所以可以理解的是上述實施例不限于上述的任一細節，除非特別 指定，否則上述實施例應在后附權利要求所限定的精神和范圍內作廣義解 釋，因此落于權利要求的邊界和限度內的所有改變和修改或者這些邊界和限 度的等同物均應包含在所附權利要求中。
權利要求
1.一種用于控制復式空調的系統，該系統包括需求控制單元，其被配置為執行如下操作基于在預定時間段期間由所述復式空調消耗的功率量來計算所述復式空調使用的估測功率量；以及基于所述估測功率量的大小強制控制一個或多個空調的運行；其中，該需求控制單元連接至所述復式空調，并使用串行數據通信協議與所述復式空調通信。
2. 如權利要求1所述的系統，其中該需求控制單元包括 一個或多個平臺，其與一個或多個空調和一個或多個瓦時計連接，所述一個或多個平臺被配置為接收在所述預定時間段期間由所述復式空調消耗的功率量以及接收來自所述一個或多個瓦時計的功率量；和控制單元，其基于從所述一個或多個平臺接收到的功率量來控制所述一 個或多個空調。
3. 如權利要求2所述的系統，其中所述一個或多個平臺包括-網關，其被配置為使用第一通信方法與所述瓦時計通信，以及使用不同 于所述第一通信方法的第二通信方法與所述控制單元通信；和 通信控制單元，其控制所述網關與所述瓦時計之間的通信。
4. 如權利要求2所述的系統，其中所述一個或多個平臺連接至所述復式 空調，并經由所述串行數據通信協議與所述復式空調通信，和其中所述串行數據通信協議是RS-485串行通信協議。
5. 如權利要求2所述的系統，其中所述一個或多個平臺使用RS-485串 行通信協議或脈沖輸入方法與所述瓦時計通信。
6. 如權利要求2所述的系統，其中所述一個或多個平臺使用以太網協議 與所述控制單元通信。
7. 如權利要求1所述的系統，其中所述需求控制單元將所述估測功率量 與預設目標功率量進行比較，基于比較結果計算所述一個或多個空調的運行 速率，為所述一個或多個空調分配優先級，以及基于所分配的優先級強制控 制所述一個或多個空調的運行。
8. 如權利要求7所述的系統，其中所述需求控制單元對所述復式空調分 組，并為每一組分配優先級，以使得被分配有較低優先級的組中包含的空調的運行在被分配有較高優先級的組中包含的空調之前由所述需求控制單元 進行強制控制。
9. 如權利要求7所述的系統，其中所述需求控制單元記錄所述復式空調 的強制控制歷史，基于所記錄的所述復式空調的強制控制歷史為所述復式空 調分配優先級，以及基于所分配的優先級強制控制所述一個和多個空調的運 行。
10. 如權利要求9所述的系統，其中所述需求控制單元為第一空調分配較 高的優先級，該第一空調比第二空調更近期地或更經常地被強制控制，以使 該第二空調在該第一空調之前由所述需求控制單元進行強制控制。
11. 如權利要求2所述的系統，其中所述需求控制單元通過關閉各空調的 室外單元和室內單元中的至少一個或通過簡化各空調的運行模式來強制控 制各空調的運行。
12. —種用于控制復式空調的方法，該方法包括如下步驟-基于在預定時間段期間由所述復式空調消耗的功率量來計算所述復式空調使用的估測功率量；和基于所述估測功率量的大小強制控制一個或多個空調的運行； 其中在所述強制控制步驟中，使用串行數據通信協議來強制控制所述一個或多個空調的運行。
13. 如權利要求12所述的方法，其中所述復式空調連接至一個或多個平 臺和一個或多個瓦時計，所述一個或多個平臺接收在所述預定時間段期間由 所述復式空調消耗的功率量和接收來自所述一個或多個瓦時計的功率量；和其中在所述強制控制步驟中，基于從所述一個或多個平臺接收到的功率 量來強制控制所述一個或多個空調。
14. 如權利要求13所述的方法，其中所述一個或多個平臺使用RS-485 串行通信協議或脈沖輸入方法與所述瓦時計通信。
15. 如權利要求13所述的方法，其中所述一個或多個平臺使用RS-485 串行通信協議與所述復式空調通信。
16. 如權利要求13所述的方法，其中所述一個和多個平臺與用于執行所 述強制控制步驟的控制單元連接，和其中所述一個或多個平臺與所述控制單元使用以太網通信協議進行通信。
17. 如權利要求12所述的方法，還包括如下步驟將所述估測功率量與預設目標功率量進行比較； 基于比較結果計算所述一個或多個空調的運行速率；和 為所述一個或多個空調分配優先級，其中在所述強制控制步驟中，基于所分配的優先級強制控制所述一個或 多個空調的運行。
18. 如權利要求17所述的方法，還包括如下步驟 對所述復式空調分組；和為每一組分配優先級，以使得被分配有較低優先級的組中包含的空調的 運行在被分配有較高優先級的組中包含的空調之前由需求控制單元進行強 制控制。
19. 如權利要求17所述的方法，還包括 記錄所述復式空調的強制控制歷史，其中在所述分配步驟中，基于所記錄的所述復式空調的強制控制歷史來 為所述復式空調分配優先級；和其中在所述強制控制步驟中，基于所分配的優先級強制控制空調的運行。
20. 如權利要求19所述的方法，其中在所述分配步驟中，為第一空調分 配較高優先級，該第一空調比第二空調更近期地或更經常地被強制控制，以 使得在所述強制控制步驟中該第二空調在該第一空調之前被強制控制。
21. 如權利要求13所述的方法，其中在所述強制控制步驟中，通過關閉各空調的室外單元和室內單元中的至少一個或通過簡化各空調的運行模式 來強制控制各空調的運行。
全文摘要
本發明提供一種用于控制復式空調需求的系統和方法。該系統包括需求控制單元，其被配置為執行如下操作基于在預定時間段期間由所述復式空調消耗的功率量來計算所述復式空調使用的估測功率量；以及基于所述估測功率量的大小強制控制一個或多個空調的運行。此外，該需求控制單元連接至所述復式空調，并使用串行數據通信協議與所述復式空調通信。
文檔編號G05B19/418GK101231019SQ20071019956
公開日2008年7月30日 申請日期2007年12月13日 優先權日2007年1月26日
發明者全德九, 尹相哲, 樸漢源 申請人:Lg電子株式會社