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    关 键 词:
    加热 通风 空气调节 系统 分级 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201580036086.6

    申请日:

    2015.05.06

    公开号:

    CN106471316A

    公开日:

    2017.03.01

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F24F 11/00申请日:20150506|||公开
    IPC分类号: F24F11/00; F24F11/02 主分类号: F24F11/00
    申请人: 艾默生电气公司
    发明人: 普里奥托莫·阿比普罗约
    地址: 美国密苏里州
    优先权: 2014.05.07 US 61/989,776
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 李春晖;李德山
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201580036086.6

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.03.29|||2017.03.01

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    第一追踪??樵诮ㄖ锏募尤?、通风或空气调节(HVAC)系统在预定时间段期间处于开启时增加第一时间段。第二追踪??榈痹谠ざㄊ奔涠纹诩洌?i)HVAC系统处于开启以及(ii)HVAC系统的分离温度在HVAC系统的温度范围之外时,增加第二时间段。等级确定??榛诘谝皇奔涠魏偷诙奔涠瘟秸呃慈范℉VAC系统在预定时间段内的等级。报告??樯蒆VAC系统在预定时间段内的可显示报告。该报告包括HVAC系统在预定时间段内的等级。

    权利要求书

    1.一种分级系统,包括:
    第一追踪???,在建筑物的加热、通风或空气调节(HVAC)系统在预定时间段期间处于
    开启时,所述第一追踪??槭沟谝皇奔涠卧黾?;
    第二追踪???,当在所述预定时间段期间:(i)所述HVAC系统处于开启以及(ii)所述
    HVAC系统的分离温度在所述HVAC系统的温度范围之外时,所述第二追踪??槭沟诙奔涠?br />增加;
    等级确定???,所述等级确定??榛谒龅谝皇奔涠魏退龅诙奔涠瘟秸呃慈范?br />所述HVAC系统在所述预定时间段内的等级;以及
    报告???,所述报告??樯伤鯤VAC系统在所述预定时间段内的可显示报告,所述
    报告包括所述HVAC系统在所述预定时间段内的所述等级。
    2.根据权利要求1所述的分级系统,其中,所述分离温度与所述HVAC系统的供应空气温
    度和所述HVAC系统的回流空气温度之间的温度差对应。
    3.根据权利要求1所述的分级系统,还包括:启用/禁用???,所述启用/禁用??樵谒?br />述HVAC系统从关闭转换到开启之后在所述HVAC系统的延迟周期内禁用所述第一追踪???br />和所述第二追踪???。
    4.根据权利要求3所述的分级系统,还包括:学习???,所述学习??榛谠谒鯤VAC
    系统处于开启时所测量的至少两个分离温度来设置所述HVAC系统的所述延迟周期。
    5.根据权利要求4所述的分级系统,其中,所述学习??榛谠谒鯤VAC系统从关闭转
    换到开启之后的第二预定周期期间在所述分离温度增加至少预定量之后测量的至少两个
    分离温度来设置所述HVAC系统的所述延迟周期。
    6.根据权利要求1所述的分级系统,还包括:学习???,所述学习??榛谠谒鯤VAC
    系统从关闭转换到开启之后的第二预定周期期间在所述分离温度增加至少预定量之后测
    量的至少两个分离温度来设置所述HVAC系统的所述温度范围。
    7.根据权利要求6所述的分级系统,其中,所述学习??榛谠谒鯤VAC系统从关闭转
    换到开启之后的所述第二预定周期期间在所述分离温度增加至少所述预定量之后测量的
    所述至少两个分离温度的平均来设置所述HVAC系统的所述温度范围。
    8.根据权利要求7所述的分级系统,其中,所述学习??椋?br />基于所述至少两个分离温度的所述平均加上第一预定温度来设置所述HVAC系统的所
    述温度范围的温度上限;以及
    基于所述至少两个分离温度的所述平均减去第二预定温度来设置所述HVAC系统的所
    述温度范围的温度下限。
    9.根据权利要求1所述的分级系统,其中,所述等级确定??榛谒龅诙奔涠纬?br />所述第一时间段来确定所述HVAC系统在所述预定时间段内的所述等级。
    10.根据权利要求1所述的分级系统,其中,所述等级确定??榛?00-(100*P2/P1)来
    确定所述HVAC系统的所述等级,
    其中,P2是所述第二时间段,以及P1是所述第一时间段。
    11.一种分级方法,包括:
    在建筑物的加热、通风或空气调节(HVAC)系统在预定时间段期间处于开启时增加第一
    时间段;
    当在所述预定时间段期间:(i)所述HVAC系统处于开启以及(ii)所述HVAC系统的分离
    温度在所述HVAC系统的温度范围之外时,增加第二时间段;
    基于所述第一时间段和所述第二时间段两者来确定所述HVAC系统在所述预定时间段
    内的等级;以及
    生成所述HVAC系统在所述预定时间段内的可显示报告,所述报告包括所述HVAC系统在
    所述预定时间段内的所述等级。
    12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述分离温度与所述HVAC系统的供应空气温度
    和所述HVAC系统的回流空气温度之间的温度差对应。
    13.根据权利要求11所述的方法,还包括:在所述HVAC系统从关闭转换到开启之后,在
    所述HVAC系统的延迟周期内防止所述第一时间段和所述第二时间段增加。
    14.根据权利要求13所述的方法,还包括:基于在所述HVAC系统处于开启时所测量的至
    少两个分离温度来设置所述HVAC系统的所述延迟周期。
    15.根据权利要求14所述的方法,还包括:基于在所述HVAC系统从关闭转换到开启之后
    的第二预定周期期间在所述分离温度增加至少预定量之后测量的至少两个分离温度来设
    置所述HVAC系统的所述延迟周期。
    16.根据权利要求11所述的方法,还包括:基于在所述HVAC系统从关闭转换到开启之后
    的第二预定周期期间在所述分离温度增加至少预定量之后测量的至少两个分离温度来设
    置所述HVAC系统的所述温度范围。
    17.根据权利要求16所述的方法,还包括:基于在所述HVAC系统从关闭转换到开启之后
    的所述第二预定周期期间在所述分离温度增加至少所述预定量之后测量的所述至少两个
    分离温度的平均来设置所述HVAC系统的所述温度范围。
    18.根据权利要求17所述的方法,还包括:
    基于所述至少两个分离温度的所述平均加上第一预定温度来设置所述HVAC系统的所
    述温度范围的温度上限;以及
    基于所述至少两个分离温度的所述平均减去第二预定温度来设置所述HVAC系统的所
    述温度范围的温度下限。
    19.根据权利要求11所述的方法,还包括:基于所述第二时间段除以所述第一时间段来
    确定所述HVAC系统在所述预定时间段内的所述等级。
    20.根据权利要求11所述的方法,还包括:基于100-(100*P2/P1)来确定所述HVAC系统
    的所述等级,
    其中,P2是所述第二时间段,以及P1是所述第一时间段。

    说明书

    加热、通风或空气调节系统分级系统和方法

    相关申请的交叉引用

    本申请要求于2015年5月6日提交的美国实用申请第14/705,263号的优先权以及
    还要求于2014年5月7日提交的美国临时申请第61/989,776号的权益。以上引用的申请的全
    部公开内容通过引用并入本文中。

    技术领域

    本公开涉及环境舒适系统,并且更具体地,涉及对住宅和轻商业环境舒适系统的
    远程监控和诊断。

    背景技术

    本文中所提供的背景技术的描述是出于大体介绍本公开的背景的目的。目前署名
    的发明人在该背景技术部分中描述的所做的工作以及本说明书的在提交时不以其他方式
    限定作为现有技术的方面既没有明确地也没有隐含地被承认为本公开的现有技术。

    住宅或轻商业HVAC(加热、通风或空气调节)系统对建筑物的环境参数如温度和湿
    度进行控制。用于环境参数的目标值如温度设定点可以由建筑物的用户或者拥有者如在建
    筑物中工作的雇员或者房主来指定。

    在图1中,示出了示例性HVAC系统的框图。在这个特定的示例中,示出了具有燃气
    炉的强制空气系统。通过循环风机108经由过滤器104从建筑物吸入回流空气。也被称为风
    扇的循环风机108由控制???12进行控制??刂颇??12接收来自恒温器116的信号。仅作
    为示例,恒温器116可以包括由用户指定的一个或更多个温度设定点。

    恒温器116可以指示循环风机108一直接通或者仅存在加热请求或制冷请求时接
    通(自动风扇模式)。在各种实现方式中,循环风机108可以以多个速度工作或者可以以预定
    范围内以任意速度工作??梢允褂靡桓龌蚋喔隹丶痰缙?未示出)来控制循环风机108
    和/或选择循环风机108的速度。

    恒温器116向控制???12提供加热请求和/或制冷请求。当做出加热请求时,控制
    ???12使燃烧器120点火。在热交换器124中,来自燃烧的热引入到通过循环风机108提供
    的回流空气中。加热的空气被提供到建筑物并且被称为供应空气。

    燃烧器120可以包括引火火种,其是用于在燃烧器120中点燃主火焰的小的恒定火
    焰??商娲?,可以使用在燃烧器120中点燃主火焰之前首先点燃小的火焰的间歇性引火。
    电火花器可以用于间歇引火的实现或者用于直接燃烧器点燃。另一点火选择包括热表面点
    火器,其将表面加热至足够高的温度,当引入燃气时,加热的表面引发燃气的燃烧??梢酝?br />过气阀128提供用于燃烧的燃料如天然气。

    燃烧的产物排放到建筑物外,并且可以在点燃燃烧器120之前接通导流风机132。
    在高效炉中,燃烧的产物可能不足够热以具有足够的浮力经由传导排放。因此,导流风机
    132产生牵引力以排放燃烧产物。导流风机132可以在燃烧器120工作时保持运行。另外,导
    流风机132可以在燃烧器120断开之后继续运行设定的时间段。

    将被称为空气处理器单元136的单个外壳可以包括过滤器104、循环风机108、控制
    ???12、燃烧器120、热交换器124、导流风机132、膨胀阀140、蒸发器144以及冷凝盘146。在
    各种实现方式中,空气处理器单元136代替或者除了燃烧器120以外包括电加热装置(未示
    出)。当与燃烧器120一起使用时,该电加热装置可以提供备用或二次热。

    在图1中,HVAC系统包括分体式空气调节系统。制冷剂通过压缩机148、冷凝器152、
    膨胀阀140和蒸发器144循环。蒸发器144与供应空气相连地布置,使得当需要制冷时,蒸发
    器144从供应空气中去除热,从而使供应空气冷却。在制冷期间,蒸发器144是冷的,这使得
    水蒸气冷凝。水蒸气收集在冷凝盘146中,其被排出或泵出。

    控制???56接收来自控制???12的制冷请求并且因此控制压缩机148??刂颇?br />块156还控制冷凝器风扇160,其增加冷凝器152与外部空气之间的热交换。在这样的分体系
    统中,压缩机148、冷凝器152、控制???56以及冷凝器风扇160通常位于建筑物的外部、经
    常位于单个冷凝单元164中。

    在各种实现方式中,控制???56可以简单地包括运行电容器、起动电容器以及接
    触器或继电器。事实上,在某些实现方式中,例如当使用涡旋压缩机代替往复压缩机时,可
    以省略起动电容器。压缩机148可以是可变容量压缩机并且可以响应于多级制冷请求。例
    如,制冷请求可以表示中等容量的制冷要求或者高容量的制冷要求。

    提供至冷凝单元164的电线可以包括240伏主电源线(未示出)和24伏开关控制线。
    24伏控制线可以对应于在图1中示出的制冷请求。24伏控制线对接触器的操作进行控制。当
    控制线表示应该接通压缩机时,接触器触头闭合,将240伏电源连接至压缩机148。此外,接
    触器可以将240伏电源连接至冷凝器风扇160。在各种实现方式中,例如当冷凝单元164位于
    地面作为地热系统的一部分时,可以省略冷凝器风扇160。当240伏主电源线以两个支路实
    现时,如在美国常见的那样,接触器可以具有两组触头,并且可以被称为双刀单掷开关。

    对冷凝单元164和空气处理器单元136中的部件的监控操作已经通常由单独测量
    各个部件的电流的多个分立传感器的昂贵阵列执行。例如,第一传感器可以对通过电动机
    消耗的电流进行感测,另一传感器对点火器的电阻或电流进行测量,以及又一传感器对气
    阀的状态进行监控。然而,这些传感器的成本以及安装这些传感器所需要的时间以及从传
    感器获取读数所需要的时间,使得传感器监控成本过高。

    发明内容

    在一个特征方面,公开了一种分级系统。第一追踪??樵诮ㄖ颒VAC(加热、通风
    或空气调节)系统在预定时间段期间处于开启时增加第一时间段。第二追踪??榈痹谠ざ?br />时间段期间:(i)HVAC系统处于开启以及(ii)HVAC系统的分离温度在HVAC系统的温度范围
    之外时,增加第二时间段。等级确定??榛诘谝皇奔涠魏偷诙奔涠瘟秸呃慈范℉VAC系
    统在预定时间段内的等级。报告??樯蒆VAC系统在预定时间段内的可显示报告。该报告
    包括HVAC系统在预定时间段内的等级。

    在一个特征方面,公开了一种分级方法。该分级方法包括:在建筑物的HVAC系统在
    预定时间段期间处于开启时增加第一时间段;当在预定时间段期间:(i)HVAC系统处于开启
    以及(ii)HVAC系统的分离温度在HVAC系统的温度范围之外时,增加第二时间段。该分级方
    法还包括:基于第一时间段和第二时间段两者来确定HVAC系统在预定时间段内的等级;以
    及生成HVAC系统在预定时间段内的可显示报告。该报告包括HVAC系统在预定时间段内的等
    级。

    附图说明

    根据详细的描述和附图,将更加充分地理解本公开,在附图中:

    图1是根据现有技术的示例性HVAC系统的框图;

    图2A是包括空气处理器监控器??榈氖迪值氖纠訦VAC系统的功能框图;

    图2B是包括冷凝监控器??榈氖迪值氖纠訦VAC系统的功能框图;

    图2C是基于热泵的示例性HVAC系统的功能框图;

    图3是包括远程监控系统的实现的示例性系统的高级功能框图;

    图4是对建筑物的炉子进行分级的示例性分级??榈墓δ芸蛲?;

    图5是描绘对建筑物的炉子进行分级的示例性方法的流程图;以及

    图6是描绘针对对炉子进行分级来学习炉子的延迟周期和分离温度范围的示例性
    方法的流程图。

    在附图中,可以重复使用附图标记来识别相似和/或相同的元件。

    具体实施方式

    根据本公开,监控系统可以与建筑物的住宅或轻商业HVAC(加热、通风或空气调
    节)系统集成。监控系统可以向与建筑物相关联的客户和/或承包商提供关于HVAC系统的状
    态、维护和效率的信息。例如,建筑物可以是单户住宅,并且客户可以是房主、房东或租户。
    在其他实现方式中,建筑物可以是轻商业建筑物,并且客户可以是建筑物所有者、租户或物
    业管理公司。

    如在本申请中所使用的,术语HVAC可以包括建筑物中的所有环境舒适系统(包括
    加热、制冷、加湿、除湿和空气交换和净化),并且覆盖诸如炉子、热泵、加湿器、除湿器和空
    调之类的装置。如在本申请中描述的HVAC系统不一定包括加热和空调两者,并且可以替代
    地仅具有一个或另一个。

    在具有空气处理器单元(通常位于室内)和冷凝单元(通常位于室外)的分体式
    HVAC系统中,可以分别使用空气处理器监控器??楹屠淠嗫仄髂????掌砥骷嗫仄?br />??楹屠淠嗫仄髂?榭梢杂蒆VAC系统的制造商集成,可以在安装HVAC系统时添加,和/或
    可以对现有的HVAC系统进行改装。

    在热泵系统中,空气处理器单元和冷凝单元的功能根据热泵的模式而转变。因此,
    尽管本公开使用术语空气处理器单元和冷凝单元,但是在热泵的情况下可以代替地使用术
    语室内单元和室外单元。术语室内单元和室外单元强调部件的物理位置保持相同,而它们
    的作用根据热泵的模式而改变?;幌蚍Ц菹低呈羌尤冉ㄖ锘故侵评浣ㄖ锒≡裥缘?br />使制冷剂流动与图1中所示的制冷剂流动反向。当制冷剂的流动反向时,蒸发器和冷凝器的
    作用转变,即制冷剂蒸发发生在标记为冷凝器的地方,而制冷剂冷凝发生在标记为蒸发器
    的地方。

    空气处理器监控器和冷凝监控器??榧嗫豀VAC系统的相关部件的操作参数。例
    如,操作参数可以包括电源电流、电源电压、内部空气和外部空气的操作温度和环境温度、
    制冷剂回路中各个点处的制冷剂温度、故障信号、控制信号以及内部空气和外部空气的湿
    度。

    本公开的原理可以应用于监控其他系统,例如热水加热器、锅炉加热系统、冰箱、
    制冷箱、池加热器、池泵/过滤器等。作为示例,热水加热器可以包括点火器、气阀(其可以由
    螺线管操作)、点火器、导流风机和泵。监控系统可以分析总电流读数以评估热水加热器的
    各单个部件的操作。

    空气处理器监控器和冷凝监控器??榭梢栽诒舜酥浯褪?,而空气处理器监
    控器和冷凝监控器??橹械囊徽呋蛄秸呓萆洗皆冻涛恢?。远程位置可以经由任意合
    适的网络(包括因特网)来访问。

    远程位置包括一个或更多个计算机,其将被称为服务器。服务器代表监控公司执
    行监控系统。监控系统接收并且处理来自安装有这种系统的客户的空气处理器监控器和冷
    凝监控器??榈氖?。监控系统可以向客户和/或第三方如指定的HVAC承包商提供性能信
    息、诊断警报和错误消息。

    监控系统的服务器包括处理器和存储器。存储器存储用于处理从空气处理器监控
    器和冷凝监控器??榻邮盏氖?,并且确定现有的和/或即将发生的故障的应用代码,如下
    面更详细描述的。处理器执行该应用代码并且将接收到的数据存储在存储器或其他形式的
    存储装置中,包括磁存储装置、光学存储装置、闪存存储装置等。尽管在本申请中使用术语
    服务器,但是本申请不限于单个服务器。

    服务器的集合可以一起操作以接收和处理来自多个建筑物的空气处理器监控器
    和冷凝监控器??榈氖?。在服务器之间可以使用负载平衡算法来分配处理和存储。本申
    请不限于由监控公司拥有、维护和安置的服务器。尽管本公开描述了在远程监控系统中发
    生的诊断、处理和警报,但是这些功能中的一些或全部可以使用所安装的设备和/或客户资
    源如在客户一个或更多个计算机上而在本地执行。

    可以向客户和/或HVAC承包商通知影响HVAC系统的有效性或效率的当前和预测的
    问题,并且客户和/或HVAC承包商可以接收与例行维护有关的通知。通知的方法可以采取对
    应用的推送或拉取更新的形式,其可以在智能电话或其他移动装置上或在标准计算机上执
    行?;箍梢允褂猛缬τ没蛟诒镜叵允酒魃稀钊缭谖挥谡鼋ㄖ镏械暮阄缕骰蚱渌?br />显示器上或在在空气处理器监控器??榛蚶淠嗫仄髂?橹惺迪值南允酒?未示出)
    上——查看通知。通知还可以包括文本消息、电子邮件、社交网络消息、语音邮件、电话呼叫
    等。

    空气处理器监控器和冷凝监控器??榭梢愿髯愿胁庀嘤Φピ淖艿缌?,而不测量
    各单个部件的各单个电流??梢允褂闷涤蚍治?、统计分析和状态机分析来处理总电流数据
    以基于总电流数据确定各单个部件的操作。该处理可以部分地或完全地在远离客户的建筑
    物或住宅的服务器环境中发生。

    频域分析可以使得能够确定HVAC系统部件的各自贡献。使用总电流测量的一些优
    点可以包括:减少电流传感器的数量,否则将需要这些电流传感器来监控每个HVAC系统部
    件。这减少了材料成本的账单、以及安装成本和潜在的安装问题。另外,提供单个时域电流
    的流可以减少上传当前数据所需的带宽量。然而,本公开也可以与附加的电流传感器一起
    使用。

    基于来自空气处理器监控器和冷凝监控器??榈牟饬?,监控公司可以确定HVAC部
    件是否以其峰值性能操作,并且可以在性能降低时建议客户和承包商。这种性能降低可以
    作为整体针对系统测量,例如在效率方面,和/或,可以针对一个或更多个单独部件进行监
    控。

    另外,监控系统可以检测和/或预测系统的一个或更多个部件的故障。当检测到故
    障时,可以通知客户并且可以立即采取可能的补救步骤。例如,可以关闭HVAC系统的部件以
    防止或最小化对HVAC部件的损害例如水损害?;箍梢酝ㄖ邪探枰竦饔?。根据客
    户与承包商之间的合同关系,承包商可以立即安排对建筑物的服务调用。

    监控系统可以向承包商提供具体信息,包括客户的HVAC系统的识别信息(包括制
    造商和型号),以及出现故障的具体零部件号的指示?;诟眯畔?,承包商可以分配对具体
    HVAC系统和/或部件具有经验的合适的修理人员。此外,服务技术人员能够带来替换零部
    件,避免诊断后的返程。

    根据故障的严重程度,可以告知客户和/或承包商确定是修理HVAC系统还是替换
    HVAC系统的一些或全部部件的相关原由。仅作为示例,这些原由可以包括修理相对于替换
    的相对成本,并且可以包括关于替换设备的优点的定量或定性信息。例如,可以提供新设备
    的效率和/或舒适度的预期增加?;诶肥褂檬莺?或电气或其他商品价格,比较还可
    以估计由效率改进所产生的年度节省。

    如上所述,监控系统还可以预测即将发生的故障。这使得能够在实际故障之前进
    行预防性维护和维修。关于检测到的或即将发生的故障的警报减少了HVAC系统不工作的时
    间,并且使得能够对客户和承包商两者更灵活的安排。如果客户在城外,这些警报可以当客
    户不在而检测到HVAC系统的故障时防止发生损害。例如,冬天的热故障可能导致管道冻结
    和爆裂。

    关于潜在的或即将发生的故障的警报可以指定在预期到故障之前的统计时间帧。
    仅作为示例,如果传感器间歇地提供不良数据,则监控系统可以指定在传感器很可能由于
    不良数据的普遍性有效地而停止工作之前的预期时间量。另外,监控系统可以定量或定性
    地说明当前操作和/或潜在故障将如何影响HVAC系统的操作。这使客户能够对维修进行优
    先处理和预算。

    对于监控服务,监控公司可以收取时段费率,例如每月费率。这种费用可以直接向
    客户开帐单和/或可以向承包商开帐单。承包商可以将这些费用传递给客户和/或可以进行
    其他安排,例如通过在安装时要求预付款和/或对维修和服务访问收取附加费。

    对于空气处理器监控器和冷凝监控器???,监控公司或承包商可以在安装时向客
    户收取包括安装成本的设备成本和/或可以将这些费作为月费的一部分来补偿??商娲?,
    可以收取针对空气处理器监控器和冷凝监控器??榈淖饬薹?,并且一旦监控服务停止,则
    可以返还空气处理器监控器和冷凝监控器???。

    监控服务可以使得客户和/或承包商能够远程监控和/或控制HVAC部件,诸如设定
    温度、启用或禁用加热和/或制冷等。此外,客户能够追踪HVAC系统的循环时间、能量使用
    和/或历史数据??梢越突У腍VAC系统的效率和/或操作成本与其建筑物将经受相同或相
    似的环境条件的相邻HVAC系统进行比较。因为诸如温度和风的环境变量受到控制,这使得
    能够对HVAC系统与整体建筑物效率进行直接比较。

    安装者可以向远程监控系统提供信息,包括连接到空气处理器监控器??楹屠淠?br />监控器??榈目刂葡叩谋晔?。此外,还提供诸如HVAC系统类型、安装年份、制造商、型号、BTU
    等级、过滤器类型、过滤器尺寸、排量/工作能力等信息。

    此外,因为冷凝单元可以与炉子分开安装,所以安装者还可以记录并且向远程监
    控系统提供冷凝单元的制造商和型号、安装年份、制冷剂类型、排量等。安装时,运行基线测
    试。例如,这可以包括运行加热循环和制冷循环,远程监控系统记录并且使用该加热循环和
    制冷循环来识别初始效率度量。另外,可以建立电流、功率和频域电流的基线框架。

    服务器可以存储用于每个建筑物的HVAC系统的基线数据?;呖梢杂糜诩觳庵甘?br />出即将发生或现有故障的变化。仅作为示例,各个部件的故障的频域电流特征可以被预编
    程,并且可以基于来自承包商的观察到的证据来更新。例如,一旦识别到HVAC系统中的故
    障,那么监控系统可以记录导致故障的频率数据,并且将该频率特征和与故障的潜在原因
    相关联的频率特征相关。仅作为示例,可以使用诸如神经网络或遗传算法的计算机学习系
    统来改善频率特征。频率特征对于不同类型的HVAC系统可以是独特的,但是可以共享共同
    的特性。这些共同特性可以基于被监控的HVAC系统的具体类型来调整。

    安装者可以从客户收取装置费、安装费和/或订购费。在各种实现方式中,订购费、
    安装费和装置费可以被整合成客户在安装时支付的单个系统费。系统费可以包括设定年数
    例如1年、2年、5年或10年的订购费,或者可以是终生订购,其可以持续客户的房间或建筑物
    所有权的终生。

    在安装期间和之后以及在维修期间和之后,承包商可以使用监控系统(i)以验证
    空气处理器监控器和冷凝监控器??榈牟僮?,以及(ii)以验证HVAC系统的部件的正确安
    装。此外,客户可以在监控系统中查看用于确保承包商正确地安装和配置HVAC系统的数据。
    除了被上传到远程监控服务(也被称为云)之外,被监控的数据可以被传输到建筑物中的本
    地装置。例如,智能电话、膝上型计算机或专用便携式装置可以接收监控信息以诊断问题并
    且接收实时性能数据??商娲?,可以将数据上传到云,并且然后诸如经由互联网从交互式
    网站下载到本地计算装置上。

    由监控系统收集的历史数据可以使得承包商能够适当地指定新的HVAC部件并且
    更好地调节配置,包括HVAC系统的风门和设定点。收集的信息会有助于产品开发和评估故
    障模式。该信息可以与保修问题相关,例如确定具体问题是否由涵盖在保修内。另外,该信
    息可以帮助识别可能潜在地使保修范围无效的条件,例如未经授权的系统修改。

    原始设备制造商可以部分或全部补贴监控系统和空气处理器和冷凝监控器???br />的成本作为对访问该信息的回报。安装和服务承包商也可以补贴这些成本中的一些或全部
    作为对访问该信息的回报并且例如作为由监控系统推荐的交换?;诶贩袷莺涂突?br />反馈,监控系统可以向客户提供承包商的建议。

    图2A至图2B是与建筑物的HVAC系统相关联的示例性监控系统的功能框图。示出图
    1的空气处理器单元136作为参照。因为本公开的监控系统可以用于改装应用中,所以空气
    处理器单元136的元件可以保持不修改??掌砥骷嗫仄髂??00和冷凝监控器???04
    可以安装在现有系统中而不需要替换图1中所示的原始恒温器116。然而,为了实现某些附
    加功能,例如WiFi恒温器控制和/或警报消息的恒温器显示,可以用具有联网能力的恒温器
    208来替换图1的恒温器116。

    在许多系统中,空气处理器单元136位于建筑物内,而冷凝器单元164位于建筑物
    外。本公开不限于此,并且适用于其他系统,仅作为示例,所述其他系统包括其中空气处理
    器单元136和冷凝单元164的部件定位成彼此靠近或甚至在单个外壳中的系统。单个外壳可
    以位于建筑物内部或外部。在各种实现方式中,空气处理器单元136可以位于地下室、车库
    或阁楼中。在与大地进行热交换的地源系统中,空气处理器单元136和冷凝单元164可以位
    于大地附近例如在地下室、狭小空间、车库中或在第一层上——例如当第一层仅通过混凝
    土板与大地分离时。

    在图2A中,空气处理器监控器???00被示出在空气处理器单元136外部,但是空
    气处理器监控器???00可以物理地位于空气处理器单元136的外壳如金属片壳体的外部、
    与空气处理器单元136的外壳如金属片壳体接触或甚至位于空气处理器单元136的外壳如
    金属片壳体的内部。

    当将空气处理器监控器???00安装在空气处理器单元136中时,向空气处理器监
    控器???00提供电力。例如,变压器212可以连接至AC线,以便向空气处理器监控器???br />200提供AC电力??掌砥骷嗫仄髂??00可以基于该经变换的电源测量输入AC线的电
    压。例如,变压器212可以是10比1变压器,并且因此根据空气处理器单元136是在标称120伏
    还是标称240伏电源下操作而向空气处理器监控器???00提供12V或24V AC供应。然后空
    气处理器监控器???00从变压器212接收电力,并且基于从变压器212接收的电力来确定
    AC线电压。

    例如,可以基于所测量的电压来计算频率、振幅、RMS电压和DC偏移。在使用3相电
    力的情况下,可以确定相位的顺序。关于何时电压过零的信息可以用于同步各种测量,并且
    基于在预定时间段内与零交叉的次数的计数来确定AC电力的频率。

    电流传感器216测量到空气处理器单元136的输入电流。电流传感器216可以包括
    围绕输入AC电力的一个电力引线抓获的电流变换器。电流传感器216可以替代性地包括电
    流分流器或霍尔效应器件。在各种实现方式中,除了电流传感器216之外或代替电流传感器
    216,可以使用功率传感器(未示出)。

    在各个其他实现方式中,可以在不同位置处例如在从电气设施向建筑物提供电力
    的电板处测量电参数(例如电压、电流和功率因数)。

    为了简化说明起见,控制???12未示出为连接至空气处理器单元136的各个部件
    和传感器。此外,为简单起见也未示出AC电力到空气处理器单元136的各个用电部件例如循
    环风机108、气阀128和导流风机132的走线。电流传感器216测量进入空气处理器单元136的
    电流,并且因此表示空气处理器单元136的耗电部件的总电流。

    控制???12响应于来自恒温器208的通过控制线接收的信号来控制操作??掌?br />理器监控器???00监控控制线??刂葡呖梢园ㄖ评湟?、加热要求和风扇要求??刂葡?br />可以包括与热泵系统中的换向阀的状态相对应的线。

    控制线还可以承载有辅助加热和/或辅助制冷的要求,其可以在主加热或主制冷
    不足时被启动。在双燃料系统中,例如以电力或天然气操作的系统,可以监控与燃料的选择
    相关的控制信号。另外,可以监控附加的状态和错误信号例如除霜状态信号,其可以在压缩
    机关闭并且除霜加热器操作以融化来自蒸发器的霜时表现出。

    可以通过将引线附接到接收风扇和热信号的控制???12的端子块来监控控制
    线。这些端子块可以包括附加的连接部,在这种情况下引线可以附接在这些附加的连接部
    与空气处理器监控器???00之间??商娲?,来自空气处理器监控器???00的引线可以
    附接到与风扇和热信号的位置相同的位置处,例如通过将多个引线接线片放置在信号螺钉
    头下方。

    在各种实现方式中,来自恒温器208的制冷信号可以与控制???12断开并且附接
    到空气处理器监控器???00。然后,空气处理器监控器???00可以向控制???12提供切
    换的制冷信号。这使得空气处理器监控器???00能够中断空气调节系统的操作,例如在通
    过水传感器中之一检测到水时??掌砥骷嗫仄髂??00还可以基于来自冷凝监控器模
    块204的信息如检测到压缩机中的锁定转子状态中断空气调节系统的操作。

    冷凝传感器220测量冷凝盘146中的冷凝水平。如果冷凝水平过高,则这可以指示
    冷凝盘146中的堵塞或阻塞,或者用于从冷凝盘146泄放的软管或泵的问题。冷凝传感器220
    可以与空气处理器监控器???00一起安装或者可以已经存在。当冷凝传感器220已经存在
    时,电接口适配器可以用于使得空气处理器监控器???00接收来自冷凝传感器220的读
    数。尽管在图2A中示出为冷凝传感器220的位置在空气处理器单元136的内部接近冷凝盘
    146,但是冷凝传感器220的位置可以在空气处理器单元136的外部。

    还可以安装附加的水传感器,例如传导(湿地板)传感器??掌砥鞯ピ?36可以
    位于捕集盘上,特别是在空气处理器单元136位于建筑物的居住空间之上的情况下。捕集盘
    可以包括浮控开关。当足够的液体积聚在捕集盘中时,浮控开关提供过电平信号,其可以由
    空气处理器监控器???00感测。

    回风传感器224位于回风室228中?;胤绱衅?24可以测量温度并且还可以测量
    空气质量流量。在各种实现方式中,热敏电阻可以多路复用为温度传感器和热丝空气质量
    流量传感器两者。在各种实现方式中,回风传感器224在过滤器104的上游,但在回风室228
    中的任何弯曲部的下游。

    供气传感器232位于供气室236中。供气传感器232可以测量空气温度并且还可以
    测量空气质量流量。供气传感器232可以包括热敏电阻,其被多路复用为测量温度和作为热
    丝传感器测量空气质量流量。在各种实现方式中,诸如图2A所示,供气传感器232可以位于
    蒸发器144的下游,但是位于供气室236中的任何弯曲部的上游。

    可以通过将差压传感器(未示出)的相对的感测输入分别放置在回风室228和供气
    室236中来获得差分压力读数。仅作为示例,这些感测输入可以分别与回风传感器224和供
    气传感器232并置或集成。在各种实现方式中,分立的压力传感器可以放置在回风室228和
    供气室236中。然后可以通过减去各单个压力值来计算差分压力值。

    空气处理器监控器???00还从吸入管线温度传感器240接收吸入管线温度。吸入
    管线温度传感器240测量图2A的蒸发器144与图2B的压缩机148之间的制冷剂管线中的制冷
    剂温度。液体管线温度传感器244测量从图2B的冷凝器152行进到膨胀阀140的液体管线中
    的制冷剂的温度。

    空气处理器监控器???00可以包括一个或更多个扩展端口,以使得能够连接另
    外传感器和/或使得能够连接至其他装置,例如家庭安全系统、由承包商使用的专用手持装
    置或便携式计算机。

    空气处理器监控器???00还监控来自恒温器208的控制信号。因为这些控制信号
    中的一个或更多个也被传输到冷凝单元164(图2B中所示),所以这些控制信号可以用于在
    空气处理器监控器???00与冷凝监控器???04(图2B中所示)之间通信。

    空气处理器监控器???00可以传输与时间段相对应的数据帧。仅作为示例,7.5
    个帧可以跨越一秒(即,每帧0.1333秒)。每个数据帧可以包括电压、电流、温度、控制线状态
    和水传感器状态??梢远悦扛鍪葜≈葱屑扑?,包括平均、乘方、RMS和FFT。然后将帧传输到
    监控系统。

    电压和电流信号可以通过模拟数字转换器以某一速率如每秒1920个样本进行采
    样??梢园凑詹裳床饬恐〕ざ?。当帧为256个样本长时,在每秒1920个样本的采样率下,将
    存在每秒7.5个帧。

    1920Hz的采样率具有960Hz的奈奎斯特频率,并且因此允许高达约960Hz的FFT带
    宽??梢哉攵悦扛鲋〖扑阆抻诘ジ鲋〉氖奔淇缍鹊腇FT。然后,对于该帧,代替传输所有原始
    电流数据,而是仅传输统计数据(例如平均电流)和频域数据。

    这给出了具有7.5Hz分辨率的监控系统电流数据,并且给出了具有约960Hz带宽的
    频域数据??梢苑治鍪庇虻缌骱?或时域电流的导数以检测即将发生的或现有的故障。此
    外,电流和/或导数可以用于确定要分析哪一组频域数据。例如,某些时域数据可以指示启
    动热表面点火器的近似窗口,而频域数据用于评估热表面点火器的维修的状态。

    在各种实现方式中,空气处理器监控器???00可以仅在某些时间段期间传输帧。
    这些时间段对于HVAC系统的操作可能是关键的。例如,当恒温器控制线改变时,空气处理器
    监控器???00可以在该转换之后的预定时间段记录数据并且传输帧。然后,如果HVAC系统
    正在操作,那么空气处理器监控器???00可以间歇地记录数据并且传输帧直至HVAC系统
    的操作已经完成。

    空气处理器监控器???00通过广域网248(诸如因特网(被称为因特网248))传输
    由空气处理器监控器???00本身和冷凝监控器???04两者测量的数据??掌砥骷嗫?br />器???00可以使用客户的路由器252访问因特网248??突酚善?52可以已经存在以提供
    对建筑物内的其他装置(未示出)诸如客户计算机和/或具有因特网连接的各种其他装置如
    DVR(数字视频记录器)或视频游戏系统的因特网访问。

    空气处理器监控器???00使用诸如蓝牙、ZigBee(IEEE 802.15.4)、900兆赫、2.4
    千兆赫、WiFi(IEEE 802.11)之类的专有或标准化的有线或无线协议与客户路由器252通
    信。在各种实现方式中,实现网关256,其创建了与空气处理器监控器???00的无线网络。
    网关256可以使用有线或无线协议如以太网(IEEE 802.3)与客户路由器252接口。

    恒温器208也可以使用WiFi与客户路由器252通信??商娲?,恒温器208可以经由
    网关256与客户路由器252通信。在各种实现方式中,空气处理器监控器???00和恒温器
    208不直接通信。然而,因为它们都通过客户路由器252连接至远程监控系统,所以远程监控
    系统可以使得能够基于来自一者的输入对一者进行控制。例如,基于来自空气处理器监控
    器???00的信息来识别的各种故障可以使远程监控系统调节恒温器208的温度设定点和/
    或显示恒温器208上的警告或警报消息。

    在各种实现方式中,可以省略变压器212,并且空气处理器监控器???00可以包
    括由输入AC电力直接供电的电源。另外,可以在AC电力线上而不是在较低电压的HVAC控制
    线上进行电力线通信。

    在各种实现方式中,可以省略电流传感器400,并且代替地可以使用电压传感器
    (未示出)。电压传感器测量控制???12内部的变压器输出的电压,内部变压器提供用于控
    制信号的电力(例如,24伏)??掌砥骷嗫仄髂??00可以测量输入AC电力的电压并且计
    算输入到内部变压器的电压与从内部变压器输出的电压的比率。随着内部变压器上的电流
    负载增加,内部变压器的阻抗引起输出电力的电压降低。因此,来自内部变压器的电流消耗
    可以从测量的比率(也称为明显的变压器比率)中推断。推断的电流消耗可以用于代替本公
    开中描述的所测量的总电流消耗。

    在图2B中,冷凝监控器???04安装在冷凝单元164中。变压器260将输入的AC电压
    转换为用于为冷凝监控器???04供电的递减的电压。在各种实现方式中,变压器260可以
    是10比1变压器。电流传感器264测量进入冷凝单元164的电流。冷凝监控器???04还可以
    测量由变压器260提供的电源的电压?;诘缪购偷缌鞯牟饬?,冷凝监控器???04可以计
    算电力和/或可以确定电力因数。

    在各种实现方式中,冷凝监控器???04可以从温度传感器(未示出)接收环境温
    度数据。当冷凝监控器???04位于室外时,环境温度表示外部环境温度。提供环境温度的
    温度传感器可以位于冷凝单元164的外壳的外部??商娲?,温度传感器可以位于外壳内,
    但暴露于循环空气。在各种实现方式中,温度传感器可以被遮盖以防止阳光直射,并且可以
    暴露于不被阳光直接加热的空气腔??商娲鼗蚋郊拥?,基于建筑物的地理位置的在线(包
    括基于因特网)天气数据可以用于确定太阳负荷、外部环境空气温度、降水和湿度。

    在各种实现方式中,冷凝监控器???04可以从位于各个点处的制冷剂温度传感
    器(未示出)接收制冷剂温度数据,例如在压缩机148之前(称为吸入管线温度),在压缩机
    148之后(称为压缩机排出温度),在冷凝器152之后(称为液体管线出口温度),和/或沿着冷
    凝器152的盘管的一个或多更个点处。温度传感器的位置可以通过冷凝器盘管的物理布置
    来决定。对液体管线出口温度传感器的附加或替代,可以使用液体管线中的温度传感器???br />以计算接近温度,该接近温度是冷凝器152能够使液体管线出口温度接近环境空气温度的
    程度的测量。

    在安装期间,可以记录温度传感器的位置。附加地或替代地,可以保持指定温度传
    感器所放置的位置的数据库。该数据库可以由安装者参考并且可以使得能够对温度数据的
    精确远程处理。数据库可以用于空气处理器传感器和压缩机/冷凝器传感器。数据库可以由
    监控公司预先填充或可以由可信安装者开发,并且然后与其他安装承包商共享。

    如上所述,冷凝监控器???04可以通过来自恒温器208的一个或更多个控制线来
    与空气处理器监控器???00进行通信。在这些实现方式中,来自冷凝监控器???04的数
    据被传输到空气处理器监控器???00,其进而通过因特网248上传数据。

    在各种实现方式中,可以省略变压器260,并且冷凝监控器???04可以包括由输
    入AC电力直接供电的电源。另外,可以在AC电力线上而不是在较低电压的HVAC控制线上进
    行电力线通信。

    在图2C中,示出了用于热泵实现的示例性冷凝单元268。冷凝单元268可以与图2B
    的冷凝单元164类似地配置。类似于图2B,在各种实现方式中,可以省略变压器260。虽然被
    称为冷凝单元268,但是热泵的模式确定冷凝单元268的冷凝器152实际上是作为冷凝器还
    是作为蒸发器操作?;幌蚍?72由控制???76控制,并且确定压缩机148是朝向冷凝器152
    (制冷模式)还是远离冷凝器152(加热模式)排出压缩的制冷剂。

    在图3中,示出了空气处理器监控器???00和恒温器208,其使用客户路由器252
    经由互联网248与远程监控系统304通信。在其他实现方式中,冷凝监控器???04可以将数
    据从空气处理器监控器???00和冷凝监控器???04传输到外部无线接收器。外部无线接
    收器可以是用于建筑物所在的相邻处的专有接收器,或者可以是基础设施接收器,诸如城
    域网(如WiMAX)、WiFi访问点或移动电话基站。

    远程监控系统304包括监控服务器308,监控服务器308接收来自空气处理器监控
    器???00和恒温器208的数据,并且维持和验证与空气处理器监控器???00的网络连续
    性。监控服务器308执行各种算法以识别问题例如故障或效率降低,并且预测即将发生的故
    障。

    监控服务器308可以在识别问题或预测故障时通知查看服务器312。这种程序性评
    估可以称为建议。技术人员可以对一些或所有的建议进行鉴别分类,以减少误报并且潜在
    地补充或修改对应于建议的数据。例如,由技术人员操作的技术员装置316用于查看建议并
    且经由监控服务器308监控来自空气处理器监控器???00的数据(在各种实现方式中,实
    时地)。

    技术人员使用技术员装置316查看建议。如果技术人员确定问题或故障已经存在
    或即将发生,那么技术人员指示查看服务器312向承包商装置320或客户装置324中的任一
    者或两者发送警报。技术人员可以确定,虽然存在问题或故障,原因更有可能是与自动建议
    指定的不同的某些原因。因此,技术人员可以在基于建议发出警报之前发出不同的警报或
    修改建议。技术人员还可以在发送给承包商装置320和/或客户装置324的警报中批注上附
    加信息,该附加信息可以有助于识别解决警报的紧急性并且呈现可以有助于诊断或故障排
    除的数据。

    在各种实现方式中,可以仅向承包商装置320报告次要问题以便不向客户报警或
    不随便向客户发出警报。该问题是否被认为是次要可以基于阈值。例如,大于预定阈值的效
    率降低可以向承包商和客户两者报告,而小于预定阈值的效率降低仅向承包商报告。

    在一些情况下,技术人员可以确定基于该建议不必要警报。该建议可以存储用于
    将来使用、用于报告目的、和/或用于建议算法和阈值的自适应学习。在各种实现方式中,大
    多数生成的建议可以由技术人员关闭而不发送警报。

    基于从建议和警报收集的数据,某些警报可以被自动化。例如,随时间分析数据可
    以指示:某个警报是否由技术人员根据数据值是在阈值的一侧还是另一侧响应于某个建议
    而发送。然后可以开发启发式算法,其使得能够在没有技术人员查看的情况下自动处理这
    些建议?;谄渌?,可以确定某些自动警报具有超过阈值的误报率。这些警报可以在技
    术人员的控制下放回。

    在各种实现方式中,技术员装置316可以远离远程监控系统304,但是经由广域网
    连接。仅作为示例,技术员装置可以包括诸如膝上型计算机、台式计算机或平板计算机的计
    算装置。

    利用承包商装置320,承包商可以访问承包商门户328,其从空气处理器监控器模
    块200提供历史数据和实时数据。使用承包商装置320的承包商还可以联系使用技术员装置
    316的技术人员。使用客户装置324的客户可以访问客户门户332,其中示出了系统状态的图
    形视图以及警报信息。承包商门户328和客户门户332可以根据本公开以各种方式实现,包
    括作为交互式网页、计算机应用和/或用于智能手机或平板电脑的应用。

    在各种实现方式中,当与承包商门户328中可见的数据相比时,由客户门户显示的
    数据可能更有限和/或更延迟。在各种实现方式中,承包商装置320可以用于从空气处理器
    监控器???00中请求数据,例如在委任新安装时。

    图4包括示例性分级???02的功能框图。分级???02可以例如在监控服务器308
    中实现。分级???02确定建筑物的炉子在一段时间内的等级。等级用于炉子的性能,并且
    不考虑外部因素如建筑物的外部围护结构、炉子堵塞和管道泄漏。炉子可以是燃气炉或电
    炉。分级???02基于分离温度在预定周期期间在炉子的温度范围之外的时间量相对于炉
    子在预定周期期间的总运行时间来确定炉子在预定时间段内的等级,如下面进一步讨论的
    那样。分离温度是炉子的回流空气温度(RAT)与炉子的供应空气温度(SAT)之间的温度差。

    启用/禁用???04可以监控由与建筑物的炉子相关联的恒温器产生的加热请求。
    启用/禁用???04选择性地启用和禁用超出范围追踪???08和运行时间追踪???12。

    在建筑物的炉子处于关闭时启用/禁用???04禁用超出范围追踪???08和运行
    时间追踪???12,如由加热请求所指示的。在炉子从关闭转换到开启之后启用/禁用???br />404还禁用超出范围追踪???08和运行时间追踪???12持续总延迟周期。

    总延迟周期包括所学习的延迟周期和?;ぶ芷?。?;ぶ芷诳梢允潜簧柚贸煽悸窃?br />炉子从关闭转换到开启之后温度升高的变化的固定的校准值。下面进一步讨论所学习的延
    迟周期。总延迟周期可以等于所学习的延迟周期和?;ぶ芷诘淖芎?。在下面进一步讨论对
    所学习的延迟周期的确定。尽管示出并讨论了使用加热请求的示例,但是可以使用炉子的
    开启/关闭状态的另一个合适的指示器,如炉子的电流或功率消耗和/或一个或更多个其他
    合适的参数。

    当在炉子从关闭转换到开启之后经过总延迟周期时,启用/禁用???04启用超出
    范围追踪???08和运行时间追踪???12。当运行时间追踪???12被启用时,运行时间追
    踪???12增加运行时间周期。因此,运行时间周期追踪炉子处于开启的时间段。

    当超出范围追踪???08被启用时,超出范围追踪???08在(i)炉子处于开启和
    (ii)炉子的分离温度在炉子的所学习的温度范围之外时增加超出范围周期?;谎灾?,超出
    范围追踪???08在炉子处于开启并且分离温度大于所学习的温度范围的温度上限时增加
    超出范围周期,以及当分离温度小于所学习的温度范围的温度下限时增加超出范围周期。
    当分离温度在所学习的温度范围内时,超出范围追踪???08保持超出范围周期。以此方
    式,超出范围周期追踪炉子处于开启并且分离温度在所学习的温度范围之上或之下的时间
    段。下面进一步讨论对炉子的所学习的温度范围的确定。虽然提供了对分离温度与所学习
    的温度范围进行比较的示例,但是本申请还可以应用于对另一参数与该参数的学习范围进
    行比较,例如对SAT与SAT的所学习的温度范围进行比较。另外,尽管在基于炉子的运行时间
    周期与超出范围周期的比较来对炉子进行分级方面讨论了本申请,但是本申请还可以应用
    于对其他类型的HVAC系统如A/C系统和热泵进行分级。在炉子的情况下,可以与相应学习范
    围进行比较的其他参数的示例包括但不限于:室内单元的电流、室内单元的电压、室内单元
    的功率消耗、压力、空气流量以及回流空气温度。在A/C系统、热泵、地热和其他类型的HVAC
    系统的情况下,可以与相应学习范围进行比较的其他参数的示例包括但不限于:室内单元
    的电流、室内单元的电压、室内单元的功率消耗、压力、空气流量、回流空气温度、室外单元
    的电流、室外单元的电压、室外单元的功率消耗、吸入管线温度和排出(或液体)管线温度。

    等级确定???16确定炉子在每个预定周期的等级。预定周期可以是例如一个或
    多个小时、一天或多天、一周或多周、一个月或多个月、一个季度或多个季度或者另一个合
    适的时间段。

    等级确定???16基于在预定周期期间的超出范围周期和炉子在该预定周期期间
    的运行时间周期来确定在该预定周期的炉子等级。例如,等级确定???16可以基于月中的
    超出范围周期除以炉子在该月内的运行时间周期来来设置该月内的炉子等级。

    等级确定???16可以通过将除法的结果乘以100并从100中减去乘法的结果来设
    置炉子等级。因此,炉子等级可以是0和100之间的数值,其中100对应于最佳炉子等级以及0
    对应于最差炉子等级。数值可以转换为例如字母等级如A、B、C、D或E??梢哉攵悦扛隹赡艿?br />字母等级来限定数值的预定范围。等级确定???16可以根据数值落入的预定范围来确定
    炉子的字母等级和预定周期。

    报告???20基于炉子的等级来生成炉子的可显示报告。报告???20可以在每次
    确定炉子等级时或以另一合适的频率生成报告。报告包括炉子在预定周期内的等级(例如,
    数字和/或字母)。报告还可以包括其他信息,例如炉子等级在较长时间段内的变化、炉子等
    级随时间的变化趋势、炉子等级的时间历史和/或位于建筑物附近的其他建筑物的其他炉
    子在相同的一个或更多个周期内的等级。报告可以显示在显示器例如承包商装置320和/或
    客户装置324上。

    学习???30执行学习处理,并且设置炉子的所学习的温度范围和所学习的延迟
    周期。当炉子从关闭转换到开启时,学习???30开始监控分离温度。学习???30可以基于
    分离温度在预定时间周期内是否增加至少预定温度来确定炉子的开启周期是否可以用于
    确定所学习的温度范围和所学习的延迟周期。例如,学习???30可以确定当在炉子从关闭
    转换到开启之后,分离温度在8分钟内增加至少25华氏度(°F)时可以使用炉子的开启周期。
    虽然提供了25°F和8分钟的示例,但是可以使用另一合适的温度和/或另一合适的预定周
    期。

    当可以使用炉子的开启周期时,学习???30对分离温度进行监控以确定分离温
    度何时达到稳态条件。例如,当分离温度在预定时间段内的变化小于预定量时,学习???br />430可以确定分离温度处于稳态条件。学习???30基于当分离温度处于稳态条件并且炉子
    处于开启时所测量的分离温度的一个或更多个值来确定炉子的所学习的温度范围和所学
    习的延迟周期。

    例如,学习???30可以通过对分离温度达到稳态条件的第一时间与炉子从开启
    转换到关闭时的第二时间之间的分离温度求平均来确定平均稳态分离温度。学习???30
    可以将所学习的温度范围的温度上限设置为等于平均稳态分离温度和第一预定温度的总
    和或者基于平均稳态分离温度和第一预定温度的总和来设置所学习的温度范围的温度上
    限。第一预定温度是正的,并且可以是固定的校准值。

    学习???30可以将所学习的温度范围的温度下限设置为等于平均稳态分离温度
    和第二预定温度的总和或者基于平均稳态分离温度和第二预定温度的总和来设置所学习
    的温度范围的温度下限。第二预定温度是负的,并且可以是固定的校准值。虽然提供了使用
    加法来设置上限和下限的示例,但是可以以另一合适的方式设置所学习的温度范围的温度
    上限和温度下限,使得温度上限大于平均稳态分离温度,以及温度下限小于平均稳态分离
    温度。

    学习???30基于平均稳态分离温度来确定炉子在开启周期的阈值分离温度变
    化。例如,学习???30可以基于平均稳态分离温度的预定百分比来确定阈值分离温度变
    化。预定百分比可以是固定值并且小于百分之100。学习???30可以例如使用将平均稳态
    分离温度与阈值分离温度变化关联的函数和映射中之一来确定阈值分离温度变化。

    学习???30基于阈值分离温度变化来确定所学习的延迟周期。例如,学习???br />430可以使用将阈值分离温度变化与所学习的延迟周期关联的函数和映射中之一来确定所
    学习的延迟周期。

    如上所述,超出范围追踪???08和运行时间追踪???12被禁用,直到在炉子从
    关闭转换到开启之后经过所学习的延迟周期和?;ぶ芷谖?。当超出范围追踪???08被
    启用时,超出范围追踪???08使用所学习的温度范围来确定是否增加超出范围周期。

    图5是描绘生成建筑物的炉子的等级的示例性方法的流程图??刂拼?04开始,在
    504处,控制确定炉子是否从关闭状态转换到开启状态。例如,在504处,控制可以确定加热
    请求是否从关闭转换到开启。如果504为是,则控制继续执行508。如果504为否,则控制可以
    行进到532,这在下面进一步讨论。当炉子处于开启时,炉子对建筑物的内部空间进行加热。
    然而,在炉子被接通之后,炉子可以不开始加热内部空间持续一段时间。

    在508处,控制启动计时器??刂苹箍梢栽?08处重置计时器。因此,计时器追踪自
    炉子从关闭转换到开启起的周期。在512处,控制确定计时器是否大于炉子的所学习的延迟
    周期和?;ぶ芷诘淖芎?。如果512为是,则控制继续执行516。如果512为否,则控制保持在
    512处。以此方式,给予炉子一段时间以在控制继续之前开始加热建筑物的内部空间。

    在516处,控制可以确定加热请求是否处于关闭状态。如果516为是,则控制可以行
    进到532,这将在下面进一步讨论。如果516为否,则炉子仍处于开启,并且控制可以继续执
    行520。在520处,控制增加炉子的运行时间周期。因此,运行时间周期追踪炉子已经处于开
    启的排除所学习的延迟周期和?;ぶ芷诘淖苁奔渲芷?。

    在524处,控制确定分离温度是否在炉子的所学习的温度范围之外?;谎灾?,在524
    处,控制确定分离温度是否大于所学习的温度范围的温度上限或小于所学习的温度范围的
    温度下限。如果524为是,则在528处,控制增加超出范围周期,并且控制返回到516。因此,超
    出范围周期追踪分离温度在所学习的温度范围之外的再次排除所学习的延迟周期和?;?br />周期的时间段。如果524为否,则控制可以返回到516。

    在532处,控制可以确定是否完成预定时间周期,例如一个月。虽然示出和讨论了
    一个月的示例,但是可以使用另一合适的周期,如一个小时或多个小时、一天或多天、一周
    或多周、一个月或多个月、一个季度或多个季度或者另一合适的时间周期。如果532为是,则
    控制继续执行536。如果532为否,则控制可以返回到504。

    在536处,控制基于炉子在该月期间的超出范围周期和炉子在该月期间的运行时
    间周期来确定炉子在该月的等级。例如,控制可以基于超出范围周期除以运行时间周期来
    确定炉子在该月的等级??刂瓶梢岳缁谙率鍪嚼瓷柚玫燃痘蛘呓燃渡柚梦?br />于:

    100–(100*OORP/RTP),

    其中OORP是该月的超出范围周期,以及RTP是该月的运行时间周期。另外或可替代
    地,从上述数学式得到的数值可以被转换成字母等级,例如A、B、C、D或E。

    在540处,控制生成包括炉子在该月的等级的报告??刂瓶梢陨杀ǜ嬉园ㄆ渌?br />信息,例如炉子在预定周期内的等级的一个或更多个变化、炉子在预定周期内的一个或更
    多个趋势、炉子的等级的时间历史、和/或其他本地建筑物的炉子的一个或更多个等级。报
    告可以显示在显示器例如承包商装置320的显示器和/或客户装置324的显示器上??刂苹?br />可以重置运行时间周期和超出范围时间周期。

    图6是描绘确定炉子的所学习的温度范围和炉子的所学习的延迟周期的示例性方
    法的流程图。图6可以以各种实现方式与图5同时执行。

    控制从604开始,在604处,控制确定炉子是否从关闭状态转换到开启状态。例如,
    在604处,控制可以确定加热请求是否从关闭转换到开启。如果604为是,则控制继续执行
    608。如果604为否,则控制可以保持在604处。

    在608处,控制启动计时器??刂苹箍梢栽?08处重置计时器。因此,计时器追踪自
    炉子从关闭转换到开启起的周期。在612处,控制确定分离温度是否增加(例如,相对于分离
    温度的初始值)至少预定量如25°F。如果612为是,则控制继续执行620。如果612为否,则控
    制行进到616.在616处,控制确定由计时器追踪的周期是否大于预定值如8分钟。如果616为
    是,则控制可以结束。如果616为否,则控制可以返回到612以继续监控分离温度。尽管讨论
    了25°F和8分钟的示例,但是可以使用另一合适的温度和/或另一合适的时间段。

    在620处,控制确定温度分离是否处于稳态条件。例如,在620处,控制可以确定分
    离温度在一段时间内是否变化小于预定量。如果620为是,则控制继续执行624。如果620为
    否,则控制可以保持在620处。

    在624处,控制存储(稳态)分离温度。在624处存储的分离温度将用于确定平均稳
    态分离温度。在628处,控制确定炉子是否转换到关闭。如果628为否,则控制返回到624。如
    果628为是,则控制继续执行632。

    在632处,控制对所存储的稳态分离温度求平均以确定平均稳态分离温度。在636
    处,控制确定炉子的所学习的温度范围和炉子的所学习的延迟周期。例如,控制可以将所学
    习的温度范围的温度上限设置为等于平均稳态分离温度和第一(正)预定温度的总和或者
    基于平均稳态分离温度和第一(正)预定温度的总和来设置所学习的温度范围的温度上限。
    控制可以将所学习的温度范围的温度下限设置为等于平均稳态分离温度和第二(负)预定
    温度的总和或者基于平均稳态分离温度和第二(负)预定温度的总和来设置所学习的温度
    范围的温度下限。例如,控制可以基于平均稳态分离温度使用将平均稳态分离温度与阈值
    分离温度变化关联的函数和映射中之一来确定炉子的在开启周期的阈值分离温度变化。例
    如,控制可以基于阈值分离温度变化使用将阈值分离温度变化与所学习的延迟周期关联的
    函数和映射中之一来确定所学习的延迟周期。如上所述,所学习的温度范围和所学习的延
    迟周期用于对炉子的性能进行分级。

    在一个特征方面,公开了一种分级系统。第一追踪??樵诮ㄖ锏募尤?、通风或空
    气调节(HVAC)系统在预定时间段期间处于开启时增加第一时间段。第二追踪??榈痹谠ざ?br />时间段期间:(i)HVAC系统处于开启以及(ii)HVAC系统的分离温度在HVAC系统的温度范围
    之外时,增加第二时间段。等级确定??榛诘谝皇奔涠魏偷诙奔涠瘟秸呃慈范℉VAC系
    统在预定时间段内的等级。报告??樯蒆VAC系统在预定时间段内的可显示报告,该报告
    包括HVAC系统在预定时间段内的等级。在另一特征方面,分离温度与HVAC系统的供应空气
    温度和HVAC系统的回流空气温度之间的温度差对应。在另一特征方面,该分级系统还包括
    启用/禁用???,该启用/禁用??橛糜谠贖VAC系统从关闭转换到开启之后,禁用第一追踪
    ??楹偷诙纷倌?槌中鳫VAC系统的延迟周期。在另一特征方面,该分级系统还包括学习
    ???,该学习??橛糜诨谠贖VAC系统处于开启时所测量的至少两个分离温度来设置HVAC
    系统的延迟周期。在另一特征方面,学习??榛谠贖VAC系统从关闭转换到开启之后的第
    二预定周期期间在分离温度增加至少预定量之后测量的至少两个分离温度来设置HVAC系
    统的延迟周期。在另一特征方面,该分级系统还包括学习???,该学习??橛糜诨谠贖VAC
    系统从关闭转换到开启之后的第二预定周期期间在分离温度增加至少预定量之后测量的
    至少两个分离温度来设置HVAC系统的温度范围。在另一特征方面,学习??榛谠贖VAC系
    统从关闭转换到开启之后的第二预定周期期间在分离温度增加至少预定量之后测量的至
    少两个分离温度的平均来设置HVAC系统的温度范围。在另一特征方面,学习??椋夯谥辽?br />两个分离温度的平均加上第一预定温度来设置HVAC系统的温度范围的温度上限;以及基于
    至少两个分离温度的平均减去第二预定温度来设置HVAC系统的温度范围的温度下限。在另
    一特征方面,等级确定??榛诘诙奔涠纬缘谝皇奔涠卫慈范℉VAC系统在预定时间段
    内的等级。在另一特征方面,等级确定??榛?00-(100*P2/P1)来确定HVAC系统的等级,
    其中,P2是第二时间段,以及P1是第一时间段。

    在一个特征方面,公开了一种分级方法。该分级方法包括:在建筑物的加热、通风
    或空气调节(HVAC)系统在预定时间段期间处于开启时增加第一时间段;当在预定时间段期
    间:(i)HVAC系统处于开启以及(ii)HVAC系统的分离温度在HVAC系统的温度范围之外时,增
    加第二时间段;基于第一时间段和第二时间段两者来确定HVAC系统在预定时间段内的等
    级;以及生成HVAC系统在预定时间段内的可显示报告,该报告包括HVAC系统在预定时间段
    内的等级。在另一特征方面,分离温度与HVAC系统的供应空气温度和HVAC系统的回流空气
    温度之间的温度差对应。在另一特征方面,该分级方法还包括:在HVAC系统从关闭转换到开
    启之后,防止第一时间段和第二时间段的增加持续HVAC系统的延迟周期。在另一特征方面,
    该分级方法还包括:基于在HVAC系统处于开启时所测量的至少两个分离温度来设置HVAC系
    统的延迟周期。在另一特征方面,该分级方法还包括:基于在HVAC系统从关闭转换到开启之
    后的第二预定周期期间在分离温度增加至少预定量之后测量的至少两个分离温度来设置
    HVAC系统的延迟周期。在另一特征方面,该分级方法还包括:基于在HVAC系统从关闭转换到
    开启之后的第二预定周期期间在分离温度增加至少预定量之后测量的至少两个分离温度
    来设置HVAC系统的温度范围。在另一特征方面,该分级方法还包括:基于在HVAC系统从关闭
    转换到开启之后的第二预定周期期间在分离温度增加至少预定量之后测量的至少两个分
    离温度的平均来设置HVAC系统的温度范围。在另一特征方面,该分级方法还包括:基于至少
    两个分离温度的平均加上第一预定温度来设置HVAC系统的温度范围的温度上限;以及基于
    至少两个分离温度的平均减去第二预定温度来设置HVAC系统的温度范围的温度下限。在另
    一特征方面,该分级方法还包括:基于第二时间段除以第一时间段来确定HVAC系统在预定
    时间段内的等级。在另一特征方面,该分级方法还包括:基于100-(100*P2/P1)来确定HVAC
    系统的等级,其中,P2是第二时间段,以及P1是第一时间段。

    前面的描述在本质上仅是说明性的并且决不意在限制本公开、其应用或用途。本
    公开的广泛教导可以以各种形式来实现。因此,尽管本公开包括具体示例,但是由于其他修
    改将根据对附图、说明书和所附权利要求的研究而变得明显,因此本公开的真实范围不应
    当被如此限制。如本文所使用的那样,短语A、B和C中的至少一者应该被解释为使用非排他
    性逻辑“或”来表示逻辑(A或B或C),而不应被解释为意指“A中的至少一个、B中的至少一个
    和C中的至少一个”。应当理解的是,可以在不改变本公开的原理的情况下以不同的顺序(或
    同时)执行方法中的一个或更多个步骤。

    在包括以下定义的本申请中,术语“??椤笨梢杂檬跤铩暗缏贰崩刺婊?。术语“??椤?br />可以指代下述各项、作为下述各项的一部分或者包括下述各项:专用集成电路(ASIC);数
    字、模拟或混合模拟/数字分立电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;
    现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享、专用或组);存储由处理器执行的代码
    的存储器(共享、专用或组);提供所描述的功能的其他合适的硬件部件;或者上述中的一些
    或全部的组合,诸如在片上系统中。

    如以上所使用的那样,术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码,并且可以指
    程序、例程、函数、类和/或对象。术语“共享处理器”包括执行多个??橹械牟糠只蛉看?br />的单个处理器。术语“组处理器”包括与附加处理器联合执行一个或更多个??橹械牟糠只?br />全部代码的处理器。术语“共享存储器”包括存储来自多个??榈囊恍┗蛉看氲牡ジ龃?br />储器。术语“组存储器”包括与附加存储器联合存储来自一个或更多个??榈囊恍┗蛉看?br />码的存储器。术语“存储器”可以是术语“计算机可读介质”的子集,术语“计算机可读介质”
    不包括通过介质传播的瞬态的电信号和电磁信号,并且因此术语计算机可读介质可以被认
    为是有形的和非瞬态的。非瞬态有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储
    器、易失性存储器、磁存储装置和光学存储装置。

    本申请中所描述的设备和方法可以部分地或者完全地通过由一个或更多个处理
    器执行的一个或更多个计算机程序来实现。计算机程序包括存储在至少一个非瞬态有形计
    算机可读介质中的处理器可执行的指令。计算机程序还可以包括和/或依赖所存储的数据。

    关于本文
    本文标题:加热、通风或空气调节系统分级系统和方法.pdf
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