專利名稱：在建筑物中控制房間舒適度參量的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在建筑物中開環和/或閉環控制至少一個房間舒適度參量 的方法以及一種系統。
背景技術：
這種方法例如適合用于建筑物中的房間或者房間區域的加熱、冷卻、通風、照明和 遮蔽并且例如在一種建筑物自動化系統中實施。用于在建筑物中開環和/或閉環控制房間舒適度參量的方法和系統一般是已知 的。由W02007/042371 A公開了一種在權利要求1前序部分中所述類型的方法，在該 方法中建議，使用一種模型預報裝置來控制成本經濟的能量源的應用。為了建筑物的加熱、冷卻、通風和照明，需要對此合適的能量，它的成本一方面直 接在提供、處理或儲存時產生并且另一方面在處理或者補償不希望的副作用時產生。該能 量成本一般是依賴時間的。那么例如燃料的提供在確定的時間點上可能是成本經濟的。不 過在燃燒燃料時可能產生廢氣和顆粒，這例如引起國家的控制或規定，或者造成的要過濾 的成本，這樣這種燃料總體上對于加熱不是成本經濟的能量形式。在本文中免費的能量意味著成本經濟的能量載體，它在考察的時間段中相對其它 合適的和可提供的能量載體相對成本經濟，即不必一定在本文字意義上完全免費。與此相 對，如果這里一種能量在考察的時間段中相比其它合適的能量載體比較貴，它就稱為非免 費的或者成本密集的。典型地通過窗戶或者建筑物表面射入的太陽熱量和通過窗戶射入的 太陽光是免費的能量，而利用燃油產生的熱量或者利用電產生的冷卻是成本密集的或者非 免費的能量。原則上基于高的初級能量源份額的能量載體是成本密集的。不過此外成本密 集的能量也可能意味著，相應的能量消耗造成較高的成本，也就是說，存在不好的經濟性。

發明內容
本發明的任務是，提供一種方法，通過它可以使建筑物中的房間或者房間區域的 加熱、冷卻、通風、照明和遮蔽相對于成本密集的或者所謂的非免費的能量在預先規定的舒 適要求的情況下的消耗最小。此外要說明一種系統，利用它可以實施該方法。所述的任務根據本發明通過權利要求1和17的特征解決。有利的設計方案由從 屬權利要求給出。接下來本發明的實施例借助附圖詳細說明。


圖中示出圖1示出了 一種用于在建筑物中開環和/或閉環控制房間舒適度參量的根據本發 明的系統，
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圖2是帶有集成的房間自動化的設備的房間的示意圖，圖3示出了在房間中測量的示例的溫度的時間曲線，圖4示出了用于求出用于調整百葉窗的工作狀態的示例的閉環控制，圖5示出了用于求出控制免費冷卻的工作狀態的示例的閉環控制，圖6示出了用于求出控制免費夜間自然通風的工作狀態的示例的閉環控制，圖7示出了用于求出控制夜間機械通風的工作狀態的示例的閉環控制，圖8示出了用于求出控制能量回收的裝置的工作狀態的示例的閉環控制，
具體實施例方式在圖1中1標記了布置在上層級平面內的用于可優化地控制至少一個成本經濟的 或者免費的能量源的應用的控制裝置。在布置在上層級平面下方的下層級平面內布置有控 制裝置2、3、4、5、6和7，用于另外的能量源的下級閉環和/或開環控制。包含這兩個層級平面的系統使建筑物中的房間舒適度參量的開環和閉環控制成 為可能。該建筑物典型地具有多個房間8和9。下層級平面的第一裝置2和第二裝置5開環和/或閉環控制在房間8和9中的房 間氣候參量。被開環或者閉環控制的房間氣候參量典型地至少是房間8或者9的室溫Tki 或者Tk2，并且按照需要是其它的描述在房間8或者9中的空氣狀態的參量，例如濕度、二氧 化碳含量或者揮發性有機化合物(VOC)的份額。不言而喻，對房間8和9 一般可以不僅涉 及封閉的單個房間，而且可以涉及房間區域。下層級平面的第三裝置3和第四裝置6開環和/或閉環控制在房間8或者9的窗 戶上起作用的遮蔽裝置的位置或者光線通過性。該遮蔽裝置例如可以通過百葉窗、卷簾窗、 遮光板或者葉片實現。另一個用于實現遮蔽裝置的變型方案可以是使用具有可電開關的遮 蓋的或者具有集成的可電開關的微反射鏡的窗戶。下層級平面的第五裝置4和第六裝置7開環和/或閉環控制布置在房間8或者9 中的照明體的亮度。那么為了開環和/或閉環控制，在房間8和9中的房間舒適度參量可使用的、加熱 系統、冷卻系統、通風系統、照明系統和遮蔽系統的配套設施(Gewerk)由布置在下層級平 面內的閉環和/或開環控制裝置2、3、4、5、6和7操作。配套設施這個概念這里原則上包括為了實現追求的房間舒適度而存在或者使用 的用于加熱、冷卻、通風和照明的能量循環的設備、裝備和機構的總體。用于開環和/或閉環控制房間8和9的配套設施的閉環和/或開環控制裝置2、3、
4、5、6和7的輸出信號在圖1中通過箭頭10、11、12、13、14和15標記。對房間8和9進行 例如通過第一閉環和/或開環控制裝置2以及5控制的加熱10、冷卻11、免費的冷卻12和 通風13，通過第二閉環和/或開環控制裝置3以及6控制的陽光防護14和通過第三閉環和 /或開環控制裝置控制的照明15。對開環和/或閉環控制必需的房間8和9的房間舒適度參量通過相應的傳感器獲 取并且它們的測量參量送回配屬的閉環和/或開環控制裝置2、3、4、5、6和7。例如在圖1 中，房間溫度Tki以及Tk2的第一測量參量20被送回配屬的閉環和/或開環控制裝置2以及
5。利用21標記其它的、例如被送回相應的閉環和/或開環控制裝置3、4、6和7的房間舒適度參量的測量參量。利用30標記從下層級平面向控制裝置1傳輸的數據流。數據流30包括所有下層 級平面的信息，它們在控制裝置1中，即在上層級平面中，對產生在下層級平面中可利用的 引導信號31、32和33是必需的。數據流30根據本發明包括特別是用于加熱和冷卻的、成 本密集的能量的需求信號。不過數據流30也有利地包括在房間8和9中獲取的房間舒適 度參量的測量值以及房間舒適度參量的理論值和關于房間占用或使用的信息。用于加熱、 冷卻、通風或者照明的成本密集的能量的需求信號通過布置在下層級平面內的閉環和/或 開環控制裝置2、3、4、5、6和7產生。在第一閉環和/或開環控制裝置2以及第二閉環和/或開環控制裝置5的一種有 利的實施方式中，計算出配屬的加熱或者冷卻成套設備的加熱和冷卻需求并且描繪在至少 一個相應的變量上，該變量有利地根據一種已知的標準，例如根據Kormex或者BACnet，至 少作為數據流30的一部分傳遞到控制單元1。計算出的加熱和冷卻需求也是用于產生輸出 信號加熱10、冷卻11、免費的冷卻12和通風13的基礎。在第三閉環和/或開環控制裝置3以及第四閉環和/或開環控制裝置6的一種有 利的實施方式中，計算出陽光防護或者遮蔽的需求并且描繪在相應的變量上，該變量有利 地根據一種已知的標準，例如根據Kormex或者BACnet，至少作為數據流30的一部分傳遞到 控制單元1。計算出的陽光防護的需求也是用于產生輸出信號陽光防護14的基礎。引導信號31、32和33的一種有利的實施方式通過可在建筑物中利用的免費的和 成本經濟的能量的至少一個工作模式或者多個工作模式的定義實現。一種工作模式有利地 分別包括一定量的工作狀態，其中特定的工作模式原則上在確定的時間點完全可以具有多 個工作狀態。一種通過控制裝置1產生的第一工作模式35例如包括工作狀態“免費的冷卻”、 “夜間自然通風”和“夜間機械通風”，其中每種工作狀態在它那方面可以置于工作狀態值 “儲存器裝載”或者“儲存器卸載”。根據一種在計算機程序中常見的數據結構的寫法，接下來在確定的工作狀態值下 也可以應用一種基于配屬的工作狀態的寫法，在該寫法中工作狀態值借助于點與相應的工 作狀態連接，即例如“免費的冷卻.儲存器裝載”或者“夜間自然通風.儲存器卸載”或者 一般地“工作狀態.工作狀態值”。一種通過控制裝置1產生的第二工作模式36例如包括帶有工作狀態值“固定地定 位”、“儲存器裝載”或者“儲存器卸載”的工作狀態“百葉窗位置”或者“葉片位置”，在需要 時工作狀態值“固定地定位”以及打開度的值或者基于葉片位置的值。一種通過控制裝置1產生的用于操作空氣處理設備40的第三工作模式37例如包 括具有工作狀態值“儲存器裝載”或者“儲存器卸載”的工作狀態“熱回收”。不言而喻，這里介紹的用于上面所述的、基于工作模式或者工作模式及工作狀態 和工作狀態值的方案的具體的名稱和數量妥善結合在圖1和2中示出的例子是有意義的可 能性。按照需要可以只引進一種工作模式，或者但是也可以引進一定數量的工作模式。同 樣每種引進的工作模式的工作狀態的數量，還有相應的工作狀態的工作狀態值的數量可以 很容易地匹配要操作的配套設施。在一種有利的實施例中，每種工作模式35、36、37分別通過結構化的變量實施，它
7例如也實現相應的引導信號31、32或33。原則上工作模式35、36和37的信息作為引導信 號31、32和33轉達到用于下級閉環和/或開環控制的裝置2、3、4、5、6和7上或者空氣處 理設備40上。在控制單元1的改進方案中，控制單元1具有其它的數據輸入，即有利地另外的 天氣預報和/或建筑物占用的數據輸入50、另外的基于太陽的輻射強度的信息的數據輸入 51、另外的關于外部溫度的數據輸入52和關于另外的成本經濟的冷卻能量載體的溫度的 數據輸入53。在建筑物中在開環和閉環控制房間舒適度參量時的優化的目標是，盡可能成本經 濟地實現預定的關于房間溫度、亮度和空氣質量(即例如濕度、二氧化碳含量和揮發性有 機化合物的份額)的舒適度。由此在建筑物中的房間或者房間區域的加熱、冷卻、通風、照 明和遮蔽時使成本密集的或者所謂的非免費的能量的消耗在保持舒適度要求的情況下最 小。在確定的時間段上采取的優化，鑒于對加熱、冷卻、通風和照明必需的能量盡可能高地 通過免費的能量覆蓋地進行。為了實現所說的優化，特別也利用建筑物的特性作為熱存儲 器。有利地利用成本經濟的配套設施降低成本密集的配套設施的消耗，確切地說是當實際 不存在對成本密集的配套設施的需求時。在一種有利的變型方案中它也可以預測地實現， 例如通過使用天氣或者房間占用預測。有利地在優化時利用在過去記錄的需求信號工作， 此時例如假設，需求在接下來的未來大約同樣地繼續。模擬已經證明，這樣的持續預測在很 多情況下對實現顯著的節約已經是足夠的。成本密集地工作的配套設施的記錄的需求信號連同附加的參量如房間舒適度參 量的實際值和理論值和/或天氣和房間占用預測有利地被加以分析，以開環和/或閉環控 制成本經濟地工作的配套設施。有利地定義工作模式，它通過閉環控制確定，它基于記錄的 需求信號和附加的參量。工作模式有利地這樣定義，即它可以分別包含有效的值集，這樣該 值集例如給出基于百葉窗位置、免費的冷卻和夜間通風的報告。通過閉環控制確定的工作 模式又為成本經濟地工作的配套設施定義了明確定義的動作。在圖2中以60標記的功能單元包括控制裝置1 (圖1)和通過數據通信通道與控 制單元1連接的用于下級閉環和/或開環控制的裝置2、3和4。通過功能單元60，在房間 8中預定的房間舒適度參量基于預定的目標優化地閉環和/或開環控制。在圖2中所示的集成的房間自動化的例子只包括最小的配套設施以說明本發明 的原理。所介紹的用于優化地開環和閉環控制房間舒適度參量的方法原則上是可以容易地 應用的，即使當更多或更少配套設施時，或者當使用其它可成本密集地或者成本經濟地工 作的配套設施時。例如布置在房間8中的設備是具有溫度感應器的房間設備R1、用于測量照明強度 的日光感應器Bi、窗戶開關D1、存在報告器D2、用于直接操作百葉窗或者百葉窗驅動器Q3 的操作單元D12、另外的用于直接操作照明體Ql的操作單元D10、可通過功能單元60控制 的加熱循環的暖氣閥YH和可通過功能單元60控制的冷氣閥YC以及冷卻循環的露點感應 器D3。在建筑物外部布置有外部溫度感應器B2。配套設施與功能單元60通過數據通信通 道連接。數據通信通道以已知的方式無線地或者有線連接地實現。在需要時配套設施也可 以通過功能單元60供電。冷卻循環這里包括冷卻天花板，它至少有時候可以利用免費的能 量(例如借助于冷卻塔)工作。
在功能單元60的一種有利的實施變型方案中，至少一個通過控制單元1 (圖1)預 定的工作模式35、36或37可展示在房間8中的顯示單元61上。顯示單元61例如是僅為 此目的布置在房間中的設備，或者不過也可以是可產生在個人計算機的屏幕上的窗口。通 過顯示單元61可以對房間8的居住者和操作者實現對房間舒適度參量的實際的值或者例 如百葉窗的位置或者使用的通風系統的動作有較高的接受度。作為房間舒適度參量的依賴時間的曲線的例子，在圖3中示出了在房間8或者9 中的房間溫度Tki或者Tk2的時間曲線。房間溫度Tki在由可調整的下溫度理論值i;,H和可調 整的上溫度理論值Tg限定的、通過功能單元60 (圖2)追求的溫度舒適帶中延伸。時間軸 t在一天中劃分成M小時，其中現在的或者實際的時間點以0標記。第一溫度差70展示了 房間溫度Tki在特定的剛過去的時間段73期間的差。時間段73的有利的恒定的持續時間 對在下層級平面內通過閉環和/或開環控制裝置2、3、4、5、6或7 (圖1)產生的、用于加熱、 冷卻、通風或照明的成本密集的能量的在過去起作用的需求信號的分析和評價是有決定意 義的。時間段73的持續時間在此例如是一天或者二十四小時。如果確定時間段73具有約 M小時，根據本發明得出用于計算和產生用于利用所謂的免費的或者成本經濟的能量的相 應的執行機構的、實際的控制信號的良好前提。原則上該持續時間可以設置于小于或大于 一天。有利的時間段73是在約六小時到三天之間的持續時間。第二溫度差71表示在剛過去的時間段73中求出的在房間溫度Tki和下溫度理論 值間的最小的差Δ θΓ,ΗΟ如果房間溫度Tki在時間段73中達到了位于下溫度理論值 Tu之下的值，則差Δ 變成負的。第三溫度差72表示在剛過去的時間段73中求出的在房間溫度Tki和上溫度理論 值Tg之間的最小的差Δ er,co如果房間溫度Tki在時間段73中達到了位于上溫度理論值 Tg之上的值，則差Δ θ ^變成負的。控制裝置1(圖1)求出并且自動儲存至少一個工作模式35、36或37，其中為了求 出工作模式、它的工作狀態和工作狀態值，分析在過去的時間段73中儲存的需求信號，并 且應用設置的工作模式以產生用于利用所謂的免費的或者成本經濟的能量的執行機構的、 實際的控制信號。圖4借助于流程解示例的閉環控制，按照它定義和設置第二工作模式36(圖 1)的工作狀態“百葉窗位置”的工作狀態值以相應地控制百葉窗。在第一判斷75中分析布爾表達“在時間段73中確定加熱需求”，并且如果該表達 是真的，則利用第二判斷76繼續，否則利用第三判斷77繼續。在這里應用的流程圖中判斷 分別具有兩個可能的輸出如果相應的布爾表達是真的，則利用“W”標記的輸出，以及如果 相應的布爾表達是錯的，利用“F”標記的輸出。在第二判斷76中分析布爾表達“在時間段 73中確定冷卻需求”，并且如果該表達是真的，則利用第四判斷78繼續，否則在第一步驟80 中將工作狀態“百葉窗位置”置于工作狀態值“存儲器裝載”。在第四判斷78中分析布爾表 達“上一次的動作是加熱”，并且如果該表達是真的，則在第二步驟81中將工作狀態“百葉 窗位置”置于工作狀態值“存儲器卸載”，否則執行第一步驟80，在該步驟中將工作狀態“百 葉窗位置”置于工作狀態值“存儲器裝載”。在第三判斷77中分析布爾表達“在時間段73 中確定冷卻需求”，并且如果該表達是真的，則執行第二步驟81，在該步驟中將工作狀態“百 葉窗位置”置于工作狀態值“存儲器卸載”，否則利用第五判斷79繼續。在第五判斷79中分析布爾表達“房間溫度高”，并且如果該表達是真的，則執行第二步驟81，在該步驟中將工 作狀態“百葉窗位置”置于工作狀態值“存儲器卸載”，否則執行第一步驟80，在該步驟中將 工作狀態“百葉窗位置”置于工作狀態值“存儲器裝載”。布爾表達“房間溫度高”的一種有 利的具體形式通過第二溫度差71 (圖幻和第三溫度差72的比較，即通過布爾表達Δ 0r, H^ Δ θ“實現。根據(對應工作狀態“百葉窗位置”的設置的工作狀態值的)引導信號32，在房間 8中負責操作遮蔽裝置的第三裝置3中產生輸出信號陽光防護14。如果設置了 “百葉窗位 置.存儲器裝載”，則有利地晚上完全關閉百葉窗并且在白天期間完全打開。不過如果設置 了“百葉窗位置.存儲器卸載”，則百葉窗晚上完全打開，并且在白天期間只要房間8被占用 的話，百葉窗的位置被調整到照明強度的下理論值。不過在未被占用的房間8的情況下，如 果設置了“百葉窗位置.存儲器卸載”，則百葉窗白天完全關閉。那么引導信號32可以實現配套設施的自動的能量有效的工作。在用于開環和/ 或閉環控制房間舒適度參量的方法的另一種實施變型方案中，允許房間使用者手動地過調 特定的通過在控制裝置1中產生的引導信號影響的執行機構。這樣可以在能量效率的成本 上例如允許房間使用者，手動過調自動開動的百葉窗位置。圖5借助于流程解示例的閉環控制，按照它定義和設置第一工作模式35(圖 1)的工作狀態“免費的冷卻”的工作狀態值，以相應地開環或閉環控制利用免費的能量進行 冷卻的裝置。在第六判斷83中分析布爾表達“房間被占用并且是晚上”，并且如果該表達是真 的，則利用第七判斷84繼續，否則在第三步驟88中將工作狀態“免費的冷卻”置于工作狀 態值“存儲器裝載”。在第七判斷84中分析布爾表達“在時間段73中確定加熱需求”，并且 如果該表達是真的，則執行第三步驟88，在該步驟中將工作狀態“免費的冷卻”置于工作狀 態值“存儲器裝載”，否則利用第八判斷85繼續。在第八判斷85中分析布爾表達“在時間 段73中確定冷卻需求并且沒有免費的冷卻”，并且如果該表達是真的，則執行第四步驟89， 在該步驟中將工作狀態“免費的冷卻”置于工作狀態值“存儲器卸載”，否則利用第九判斷86 繼續。在第九判斷86中分析布爾表達“房間溫度高”，并且如果該表達是真的，則利用第十 判斷87繼續，否則在第三步驟88中將工作狀態“免費的冷卻”置于工作狀態值“存儲器裝 載”。布爾表達“房間溫度高”的一種有利的具體形式通過第二溫度差71 (圖幻和第三溫 度差72的比較，即通過布爾表達ΔΔ 實現。在第十判斷87中分析布爾表達 “房間溫度可能超過上溫度理論值”，并且如果該表達是真的，則執行第四步驟89，在該步驟 中將工作狀態“免費的冷卻”置于工作狀態值“存儲器卸載”，否則執行第三步驟88，在該步 驟中將工作狀態“免費的冷卻”置于工作狀態值“存儲器裝載”。根據(對應工作狀態“免費的冷卻”的設置的工作狀態值的)引導信號31，在房間 8中負責操作免費的冷卻的第一裝置2中產生輸出信號免費的冷卻12。如果設置了 “免費 的冷卻.存儲器裝載”，則有利地不激活免費的冷卻，否則當由于產生的溫度特性可以通過 免費的冷卻卸載建筑物的熱的質量時，就激活免費的冷卻。圖6借助于流程解示例的閉環控制，按照它定義和設置第一工作模式35(圖 1)的工作狀態“夜間自然通風”的工作狀態值以相應地控制百葉窗。在第十一判斷90中分析布爾表達“房間被占用并且是晚上”，并且如果該表達是
10真的，則利用第十二判斷91繼續，否則在第五步驟96中將工作狀態“夜間自然通風”置于 工作狀態值“存儲器裝載”。在第十二判斷91中分析布爾表達“在時間段73中確定加熱需 求”，并且如果該表達是真的，則利用第十三判斷92繼續，否則利用第十四判斷93繼續。在 第十三判斷92中分析布爾表達“在時間段73中確定冷卻需求”，并且如果該表達是真的， 則利用第十五判斷94繼續，否則在第五步驟96中將工作狀態“夜間自然通風”置于工作狀 態值“存儲器裝載”。在第十五判斷94中分析布爾表達“上一次的動作是加熱”，并且如果 該表達是真的，則在第六步驟97中將工作狀態“夜間自然通風”置于工作狀態值“存儲器卸 載”，否則執行第五步驟96，在該步驟中工作狀態“夜間自然通風”置于工作狀態值“存儲器 裝載”。在第十四判斷93中分析布爾表達“在時間段73中確定冷卻需求”，并且如果該表達 是真的，則執行第六步驟97，在該步驟中將工作狀態“夜間自然通風”置于工作狀態值“存儲 器卸載”，否則利用第十六判斷95繼續。在第十六判斷95中分析布爾表達“房間溫度高”， 并且如果該表達是真的，則執行第六步驟97，在該步驟中將工作狀態“夜間自然通風”置于 工作狀態值“存儲器卸載”，否則執行第五步驟96，在該步驟中將工作狀態“夜間自然通風” 置于工作狀態值“存儲器裝載”。布爾表達“房間溫度高”的一種有利的具體形式通過第二 溫度差71 (圖3)和第三溫度差72的比較，即通過布爾表達ΔΔ θ^實現。根據(對應工作狀態“夜間自然通風”的設置的工作狀態值的)引導信號31，在房 間8中負責操作自然的通風的第一裝置2中產生輸出信號通風13。圖7借助于流程解示例的閉環控制，按照它定義和設置第一工作模式35(圖 1)的工作狀態“夜間機械通風”的工作狀態值以相應地開環或閉環控制用于借助于成本經 濟的能量機械地通風的裝置。在第十七判斷100中分析布爾表達“房間被占用并且是晚上”，并且如果該表達是 真的，則利用第十八判斷101繼續，否則在第七步驟105中將工作狀態“夜間機械通風”置于 工作狀態值“存儲器裝載”。在第十八判斷101中分析布爾表達“在時間段73中確定加熱需 求”，并且如果該表達是真的，則執行第七步驟105，在該步驟中將工作狀態“夜間機械通風” 置于工作狀態值“存儲器裝載”，否則利用第十九判斷102繼續。在第十九判斷102中分析 布爾表達“在時間段73中確定冷卻需求并且沒有免費的冷卻”，并且如果該表達是真的，則 執行第八步驟106，在該步驟中將工作狀態“夜間機械通風”置于工作狀態值“存儲器卸載”， 否則利用第二十判斷103繼續。在第二十判斷103中分析布爾表達“房間溫度高”，并且如 果該表達是真的，則利用第二十一判斷104繼續，否則在第七步驟112中將工作狀態“夜間 機械通風”置于工作狀態值“存儲器裝載”。布爾表達“房間溫度高”的一種有利的具體形式 通過第二溫度差71 (圖幻和第三溫度差72的比較，即通過布爾表達ΔΔ 01。實 現。在第二十一判斷104中分析布爾表達“房間溫度可能超過上溫度理論值”，并且如果該 表達是真的，則執行第八步驟106，在該步驟中將工作狀態“夜間機械通風”置于工作狀態值 “存儲器卸載”，否則執行第七步驟105，在該步驟中將工作狀態“夜間機械通風”置于工作狀 態值“存儲器裝載”。根據(對應工作狀態“夜間機械通風”的設置的工作狀態值的)引導信號31，在房 間8中負責操作機械的通風的第一裝置2中產生輸出信號通風13。圖8借助于流程解示例的閉環控制，按照它定義和設置第三工作模式37(圖 1)的工作狀態“熱回收”的工作狀態值以相應地控制空氣處理設備40。
在第二十二判斷110中分析布爾表達“在時間段73中確定加熱需求”，并且如果該 表達是真的，則利用第二十三判斷111繼續，否則利用第二十四判斷112繼續。在第二十三 判斷111中分析布爾表達“在時間段73中確定冷卻需求”，并且如果該表達是真的，則利用 第二十五判斷113繼續，否則在第九步驟115中將工作狀態“熱回收”置于工作狀態值“存 儲器裝載”。在第二十五判斷113中分析布爾表達“上一次的動作是加熱”，并且如果該表 達是真的，則在第十步驟116中將工作狀態“熱回收”置于工作狀態值“存儲器卸載”，否則 執行第九步驟115，在該步驟中將工作狀態“熱回收”置于工作狀態值“存儲器裝載”。在第 二十四判斷112中分析布爾表達“在時間段73中確定冷卻需求”，并且如果該表達是真的， 則執行第十步驟116，在該步驟中將工作狀態“熱回收”置于工作狀態值“存儲器卸載”，否 則利用第二十六判斷114繼續。在第二十六判斷114中分析布爾表達“房間溫度高”，并且 如果該表達是真的，則執行第十步驟116，在該步驟中將工作狀態“熱回收”置于工作狀態 值“存儲器卸載”，否則執行第九步驟115，在該步驟中將工作狀態“熱回收”置于工作狀態 值“存儲器裝載”。布爾表達“房間溫度高”的一種有利的具體形式通過第二溫度差71 (圖 3)和第三溫度差72的比較，即通過布爾表達Δ θ r,H彡Δ θ r>c實現。根據(對應工作狀態“熱回收”的設置的工作狀態值的)引導信號33，在房間8中 負責操作熱回收的空氣處理設備40中產生必需的調整信號。
或開環控制的裝置附圖標記列表
1控制裝置
2-7用于下級閉環和
2第一
3第三
4第五
5第二
6第四
7第六
8、9房間
10-15用于控制配套設
10加熱
11冷卻
12免費的冷卻
13通風
14陽光防護
15照明
20第一測量參量
21其它的測量參量
30數據流
31、32、33 引導信號
35第一工作模式
36第二工作模式
或開環控制裝置的輸出信號
37第三工作模式
40空氣處理設備
50、51、52、53 其它的
60功能模塊
61顯示單元
70第一溫度差
71第二溫度差
72第三溫度差
73時間段
Rl房間設備
Bl日光感應器
Dl窗戶開關
D2存在報告器
D12操作單元
Q3百葉窗驅動器
DlO其它的操作單元
Ql照明體
YH加熱閥
YC冷卻閥
D3露點感應器
B2外部溫度感應器
75第一判斷
76第二判斷
77第三判斷
78第四判斷
79第五判斷
80第一步驟
81第二步驟
83第六判斷
84第七判斷
85第八判斷
86第九判斷
87第十判斷
88第三步驟
89第四步驟
90第十一判斷
91第十二判斷
92第十三判斷
93第十四判斷
說明書
9/10 頁
13
94 第十五判斷
95 第十六判斷
96第五步驟[o1so] 97第六步驟
100第十七判斷
101第十八判斷
102第十九判斷
103第二十判斷
104第二十一判斷[o1a6] 105第七步驟[o1a7] 106第八步驟[o1a8] 110第二十二判斷
111第二十三判斷
112第二十四判斷[o141] 113第二十五判斷
114第二十六判斷
115第九步驟E0144l 116第十步驟
1’R1＼Tx 房間溫度
T川下溫度理論值
1’T．C上溫度理論值
A e川 到下溫度理論值的差
A 0 T．C 到上溫度理論值的差
工作狀態值
免費的冷卻．存儲器裝載
免費的冷卻．存儲器卸載
夜間自然通風．存儲器裝載
夜間自然通風．存儲器卸載
夜間機械通風．存儲器裝載
夜間機械通風．存儲器卸載
熱回收．存儲器裝載
熱回收．存儲器卸載
百葉窗位置．存儲器裝載
百葉窗位置．存儲器卸載
百葉窗位置．固定地定位
權利要求
1.用于在建筑物中開環和/或閉環控制至少一個房間舒適度參量(Tki；Te2)的方法，其 特征在于，在包含確定的持續時間的時間段(7 期間，儲存成本密集的能量的需求信號(30)，并且分析在過去的時間段(73)中儲存的需求信號(30)，并且用于產生用于利用所謂的免 費的或者成本經濟的能量的執行機構的實際的控制信號(10、11. . 15)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，為了產生所述的控制信號(10、11..15)， 也分析在過去的、包含確定的持續時間的時間段(73)中儲存的、至少一個房間舒適度參量 (Tei ；Te2)的數據(70、71、72)。
3.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，可選擇利用下限定值(U 和上限定值(U限定的房間溫度理論值帶，房間溫度(Tki ；Te2)可以在該房間溫度理論值 帶中調整。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，考慮在過去的時間段(73)中儲存的、房間 溫度理論值帶的限定值(！；^和 ；,。)用于產生所述的控制信號(10、11. . 15)。
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，考慮在過去的時間段(73)中 儲存的房間溫度值(Tki ；Te2)用于產生所述的控制信號(10、11. . 15)。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，為了產生所述的控制信號(10、 11.. 15)，確定在過去的時間段中儲存的房間溫度值(Tki ；Te2)和房間溫度理論值帶的限定 值O；,H和U之間的差值(71、72)。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，借助在過去的時間段中儲存 的、成本密集的能量的需求信號(30)判斷，是否利用免費的或者成本經濟的能量使作為熱 存儲器起作用的建筑物質量的加熱或者冷卻。
8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，自動求出至少一個工作狀態 值(35 ；36 ；37)并且將其存儲并且由此設置，其中為了求出工作狀態值，分析在過去的時間 段(73)中儲存的需求信號(30)并且應用設置的工作狀態值(35 ；36 ；37)以產生用于利用 所謂的免費的或者成本經濟的能量的執行機構的實際的控制信號(10、11. . 15)。
9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于至少兩個基于百葉窗的工作狀 態值(百葉窗位置.存儲器裝載；百葉窗位置.存儲器卸載)，其中通過分析在過去的時間 段(73)中儲存的加熱需求的信號和在過去的時間段中儲存的冷卻需求的信號，求出觸發 作為熱存儲器起作用的建筑物質量的裝載的工作狀態值(百葉窗位置.存儲器裝載)或者 觸發作為熱存儲器起作用的建筑物質量的卸載的工作狀態值(百葉窗位置.存儲器卸載)。
10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于至少兩個基于成本經濟的冷 卻的工作狀態值(免費的冷卻.存儲器裝載；免費的冷卻.存儲器卸載)，其中通過分析在 過去的時間段(73)中儲存的加熱需求的信號和在過去的時間段(73)中儲存的冷卻需求的 信號，求出觸發作為熱存儲器起作用的建筑物質量的裝載的工作狀態值(免費的冷卻.存 儲器裝載)或者觸發作為熱存儲器起作用的建筑物質量的卸載的工作狀態值(免費的冷 卻.存儲器卸載)。
11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于至少兩個基于夜間自然通風 的工作狀態值(夜間自然通風.存儲器裝載；夜間自然通風.存儲器卸載)，其中通過分析在過去的時間段中儲存的加熱需求的信號和在過去的時間段中儲存的冷卻需求的信號，求 出觸發作為熱存儲器起作用的建筑物質量的裝載的工作狀態值(夜間自然通風.存儲器裝 載)或者觸發作為熱存儲器起作用的建筑物質量的卸載的工作狀態值(夜間自然通風.存 儲器卸載)。
12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于至少兩個基于夜間機械通風 的工作狀態值(夜間機械通風.存儲器裝載；夜間機械通風.存儲器卸載)，其中通過分析 在過去的時間段中儲存的加熱需求的信號和在過去的時間段中儲存的冷卻需求的信號，求 出觸發作為熱存儲器起作用的建筑物質量的裝載的工作狀態值(夜間機械通風.存儲器裝 載)或者觸發作為熱存儲器起作用的建筑物質量的卸載的工作狀態值(夜間機械通風.存 儲器卸載)。
13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于至少兩個基于熱回收的工作 狀態值(熱回收.存儲器裝載；熱回收.存儲器卸載)，其中通過分析在過去的時間段中儲 存的加熱需求的信號和在過去的時間段中儲存的冷卻需求的信號，求出觸發作為熱存儲器 起作用的建筑物質量的裝載的工作狀態值(熱回收.存儲器裝載)或者觸發作為熱存儲器 起作用的建筑物質量的卸載的工作狀態值(熱回收.存儲器卸載)。
14.根據前述權利要求8至11中任意一項所述的方法，其特征在于，在確定工作狀態值 時考慮，建筑物房間是否被占用。
15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述過去的時間段(73)的 持續時間在約6到約72小時之間。
16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述過去的時間段(73)的 持續時間為約M小時。
17.用于在建筑物中開環和/或閉環控制至少一個房間舒適度參量(Tki；Te2)的包括具 有至少兩個平面的層級結構的系統，具有至少一個布置在上平面內的裝置(1)，用于可優化地開環和閉環控制至少一個成 本經濟的或者免費的能量源的應用，以及具有至少一個布置在上平面下方的下平面內的裝置O ；3 ；4 ；5 ；6 ；7)，用于下級閉環 或者開環控制另外至少一個的能量源的應用，其中房間舒適度參量是房間溫度，并且上級的裝置(1)的閉環控制策略使建筑物的被 動的熱量存儲器的特性可被利用，并且其中代替房間溫度理論值，可以選擇利用下值(U 和上值(U限定的房間溫度理論值帶，房間溫度可以在該房間溫度理論值帶中調整，其特征在于用于執行根據權利要求1至16中任意一項所述的方法的機構，其中所述的 機構包括從下平面通向上平面的數據流(30)和從上平面產生的并且可在下平面中使用的 引導信號(31、32、33)。
18.根據權利要求17所述的系統，其特征在于，另外的房間舒適度參量是通過電照明 體和/或通過窗戶可引入的陽光的可控制的亮度。
19.根據權利要求17或18所述的系統，其特征在于，所述成本經濟的或者免費的能量 源是輻射，它借助于窗戶和/或外立面的可控制的通過性可引入建筑物中或者從建筑物中 引出。
20.根據權利要求17至19中任意一項所述的系統，其特征在于布置在建筑物中的用于使系統的至少一個工作狀態值的可視化的裝置(61)。
全文摘要
一種在建筑物中控制房間舒適度參量的方法和系統。在用于在建筑物中開環和/或閉環控制至少一個房間舒適度參量(TR1；TR2)的方法中，在包含確定的持續時間的時間段(73)期間，儲存成本密集的能量的需求信號(30)，并且分析在過去的時間段(73)中儲存的需求信號(30)，并且用于產生用于利用所謂的免費的或者成本經濟的能量的執行機構的實際的控制信號(10、11..15)。通過該方法，建筑物中的房間或者房間區域的加熱、冷卻、通風、照明和遮蔽相對成本密集的或者所謂的非免費的能量的消耗，在預定的舒適度要求的情況下可以最小。
文檔編號G05D23/19GK102096422SQ20101059773
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者J·泰特利, M·格沃德 申請人:西門子公司