Title:
System und Verfahren zum Steuern einer HVAC-Einheit auf Grundlage von Thermostatsignalen
Kind Code:
T5


Abstract:

Es wird ein Verfahren zum Steuern einer HVAC-Einheit bereitgestellt, umfassend: Empfangen von Eingabesignalen von einem Thermostat; Einstellen eines Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal aktiviert wird; Einstellen einer Kapazität der HVAC-Einheit als eine Sollkapazität auf Grundlage der Eingabesignale; Berechnen einer Heiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage von Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden; Vergleichen der Heiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem Schwellenwert; Halten der HVAC-Einheit auf dem Sollkapazitätsprozentsatz, wenn die Heiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem Schwellenwert ist; Senken der aktuellen Kapazität um ein erstes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die Heiz-/Kühländerungsrate über dem Schwellenwert liegt; und Erhöhen der aktuellen Kapazität um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die Heiz-/Kühländerungsrate unter dem Schwellenwert liegt.




Inventors:
Ushirosako, Hiroaki, Ga. (Suwanee, US)
Smithson, Matthew Wesley, Ga. (Suwanee, US)
Tanigawa, Masato, Ga. (Suwanee, US)
Application Number:
DE112016000966T
Publication Date:
12/21/2017
Filing Date:
01/14/2016
Assignee:
Mitsubishi Electric Corporation (Tokyo, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Pfenning, Meinig & Partner mbB Patentanwälte, 80339, München, DE
Claims:
1. Verfahren zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit), umfassend:
Empfangen einer ersten Thermosteingabe von einem Thermostat;
Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen eines aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen ersten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der ersten Thermostateingabe;
Berechnen einer ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage erster Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen werden;
Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert;
Halten der HVAC-Einheit auf dem ersten Kapazitätsprozentsatz, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem ersten Schwellenwert ist;
Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein erstes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem ersten Schwellenwert liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Betriebe des Empfangens einer ersten Thermostateingabe, des Einstellens des aktuellen Modus der HVAC-Einheit, des Einstellens der HVAC-Einheit auf den ersten Kapazitätsprozentsatz, des Berechnens der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate, des Vergleichens der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit dem ersten Schwellenwert, des Haltens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, des Senkens der aktuellen Kapazität und des Erhöhens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes eine Vielzahl von Malen wiederholt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich einer aktuellen Raumtemperaturänderungsrate ist, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und
die erste Raumerheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 ist, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Kapazitätsprozentsatz zwischen 150%, einschließlich, liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
das erste Kühlinkrement zwischen 5–20%, einschließlich, liegt, und
das zweite Kühlinkrement zwischen 520%, einschließlich, liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei das erste Kühlinkrement eine erste Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate ist, und
das zweite Kühlinkrement eine zweite Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend:
Empfangen einer zweiten Thermostateingabe vom Thermostat;
Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen zweiten Kapazitätsprozentsatz, der sich vom ersten Kapazitätsprozentsatz unterscheidet, auf Grundlage der zweiten Thermostateingabe;
Berechnen einer zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage von zweiten Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden;
Vergleichen der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem zweiten Schwellenwert;
Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die zweite Temperaturänderungsrate gleich dem zweiten Schwellenwert ist;
Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein drittes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem zweiten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein viertes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem zweiten Schwellenwert liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Betriebe des Empfangens einer zweiten Thermostateingabe, des Einstellens des aktuellen Modus der HVAC-Einheit, des Einstellens der HVAC-Einheit auf den zweiten Kapazitätsprozentsatz, des Berechnens der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate, des Vergleichens der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit dem zweiten Schwellenwert, des Haltens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, des Senkens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes und des Erhöhens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes eine Vielzahl von Malen wiederholt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei
die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate ist, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und
die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 ist, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der zweite Kapazitätsprozentsatz zwischen 50–100%, einschließlich, liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei
das dritte Kühlinkrement zwischen 5–20%, einschließlich, liegt, und
das vierte Kühlinkrement zwischen 520%, einschließlich, liegt.

12. Verfahren nach Anspruch 7, wobei
das dritte Kühlinkrement eine erste Funktion des zweiten Kühlschwellenwerts und der zweiten Temperaturänderungsrate ist, und
das vierte Kühlinkrement eine zweite Funktion des zweiten Kühlschwellenwerts und der zweiten Temperaturänderungsrate ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend:
Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat, nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität;
Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist;
Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode;
Einstellen der HVAC-Einheit auf einen Mindestkapazitätsprozentsatz im aktuellen Modus;
Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode;
und
Ausschalten der HVAC-Einheit.

14. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend:
Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität;
Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC zu halten ist;
Empfangen einer dritten Thermostateingabe vom Thermostat während einer ersten Auszeitperiode;
Einstellen des aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen dritten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage des dritten Thermostateingabewerts;
Berechnen einer dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage dritter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden;
Vergleichen der dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem dritten Schwellenwert;
Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem dritten Schwellenwert ist;
Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein fünftes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die dritte Raumheiz/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein sechstes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die dritte Raumheiz/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend:
Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert und einem vierten Schwellenwert;
Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate zwischen dem ersten Schwellenwert und dem vierten Schwellenwert, einschließlich, liegt;
Senken der aktuellen Kapazität um das erste Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen der aktuellen Kapazität um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem vierten Schwellenwert liegt.

16. Verfahren zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit), umfassend:
Empfangen einer ersten Thermostateingabe von einem Thermostat;
Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen eines aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf eine erste Kapazität auf Grundlage der ersten Thermostateingabe;
Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach Einstellung des aktuellen Modus der HVAC-Einheit;
Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist;
Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode;
Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit in eine Mindestkapazität im aktuellen Modus nach Empfangen nur des Aus-Werts vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode;
Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode;
und
Ausschalten der HVAC-Einheit nach Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei
die erste Auszeitperiode zwischen 0–30 Minuten liegt,
die zweite Auszeitperiode zwischen 0–30 Minuten liegt, und
zumindest eine der ersten und zweiten Auszeitperioden über Null liegt.

18. Nichttransitorisches computerlesbares Medium, umfassend Instruktionen zum Ausführen durch einen Computer, wobei die Instruktionen ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines Verfahrens zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit) enthalten, wobei die Instruktionen zum Implementieren sind von:
Empfangen einer ersten Thermostateingabe von einem Thermostat;
Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen eines aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen ersten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der ersten Thermostateingabe;
Berechnen einer ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage erster Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden;
Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert;
Halten der HVAC-Einheit auf dem ersten Kapazitätsprozentsatz, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem ersten Schwellenwert ist;
Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein erstes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz/Kühlungsänderungsrate unter dem ersten Schwellenwert liegt.

19. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die Instruktionen zum weiteren Implementieren sind von:
Empfangen einer zweiten Thermostateingabe vom Thermostat;
Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen zweiten Kapazitätsprozentsatz, der sich vom ersten Kapazitätsprozentsatz unterscheidet, auf Grundlage der zweiten Thermostateingabe;
Berechnen einer zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage zweiter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden;
Vergleichen der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem zweiten Schwellenwert;
Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die zweite Temperaturänderungsrate gleich dem zweiten Schwellenwert ist;
Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein drittes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die zweite Raumheiz/Kühlungsänderungsrate über dem zweiten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein viertes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem zweiten Schwellenwert liegt.

20. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die Instruktionen zum weiteren Implementieren sind von:
Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität;
Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist;
Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode;
Einstellen der HVAC-Einheit auf einen Mindestkapazitätsprozentsatz im aktuellen Modus;
Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode;
und
Ausschalten der HVAC-Einheit.

21. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die Instruktionen zum weiteren Implementieren sind von:
Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität;
Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC zu halten ist,
Empfangen einer dritten Thermostateingabe vom Thermostat während einer ersten Auszeitperiode;
Einstellen des aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen dritten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der dritten Thermostateingabe;
Berechnen einer dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage dritter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden;
Vergleichen der dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem dritten Schwellenwert;
Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem dritten Schwellenwert ist;
Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein fünftes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die dritte Raumheiz/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein sechstes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt.

22. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate ist, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 ist, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

23. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei
das erste Kühlinkrement eine erste Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate ist, und
das zweite Kühlinkrement eine zweite Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate ist.

24. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei
die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate ist, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und
die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 ist, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

25. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei
das dritte Kühlinkrement eine erste Funktion des zweiten Kühlschwellenwerts und der zweiten Raumheiz/Kühlungsänderungsrate ist, und
das vierte Kühlinkrement eine zweite Funktion des zweiten Kühlschwellenwerts und der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate ist.

26. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die Instruktionen zum weiteren Implementieren sind von:
Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität;
Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist;
Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode;
Einstellen der HVAC-Einheit auf einen Mindestkapazitätsprozentsatz im aktuellen Modus;
Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat;
Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode;
und
Ausschalten der HVAC-Einheit.

27. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die Instruktionen zum weiteren Implementieren sind von:
Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität;
Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC zu halten ist;
Empfangen einer dritten Thermostateingabe vom Thermostat während einer ersten Auszeitperiode;
Einstellen des aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird;
Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen dritten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der dritten Thermostateingabe;
Berechnen einer dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage dritter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden;
Vergleichen der dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem dritten Schwellenwert;
Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem dritten Schwellenwert ist;
Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein fünftes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein sechstes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt.

28. Nichttransitorisches computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die Instruktionen zum weiteren Implementieren sind von:
Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert und einem vierten Schwellenwert;
Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate zwischen dem ersten Schwellenwert und dem vierten Schwellenwert, einschließlich, liegt;
Senken der aktuellen Kapazität um das erste Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und
Erhöhen der aktuellen Kapazität um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem vierten Schwellenwert liegt.

29. Verfahren zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit), die in einem Heizmodus oder Kühlmodus arbeitet mit einer aktuellen Kapazität auf Grundlage von Temperaturdaten von der HVAC-Einheit, umfassend:
Berechnen einer ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage erster Temperaturdaten;
Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert;
Steuern eines Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit durch Senken der aktuellen Kapazität um ein erstes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt, oder durch Erhöhen der aktuellen Kapazität um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem ersten Schwellenwert liegt.

30. Nichttransitorisches computerlesbares Medium, umfassend Instruktionen zum Ausführen durch einen Computer, wobei die Instruktionen ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines Verfahrens zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit) umfassen, wobei die Instruktionen zum Implementieren sind von:
Berechnen einer ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage erster Temperaturdaten;
Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert;
Steuern eines Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit durch Senken der aktuellen Kapazität um ein erstes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt, oder durch Erhöhen der aktuellen Kapazität um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem ersten Schwellenwert liegt.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssysteme (HVAC-Systeme), die durch ein externes Thermostat gesteuert werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines HVAC-Systems, das mit einem ein- oder mehrstufigen Thermostat verbunden ist.

Hintergrund

Ein Thermostat ist ein temperaturempfindlicher Schalter, oder Sammlung von Schaltern, die Signale bereitstellen, um Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssysteme (HVAC-Systeme) zu steuern, auf Grundlage von Parametern, die durch das Thermostat gemessen werden. Amerikanische Thermostate stellen typischerweise ein einfaches AN/AUS-Signal bereit, um anzuzeigen, wann Kühlen oder Heizen erforderlich sind. Ein Kühlsignal ist zum Beispiel AN und ein Heizsignal AUS, wenn die Parameter am Thermostat anzeigen, dass das HVAC-System einen Bereich kühlen soll. In ähnlicher Weise sind ein Heizsignal AN und ein Kühlsignal AUS, wenn die Parameter am Thermostat anzeigen, dass das HVAC-System den Bereich heizen soll.

In dem Bestreben nach einer Steigerung der Effizienz und der Erzielung eines wettbewerblichen Vorteils haben viele HVAC-Hersteller HVAC-Systeme hergestellt, die mehrere Betriebsstufen ermöglichen. Diese mehreren Stufen ermöglichen verschiedene Heiz- oder Kühlpegel. Zum Beispiel kann ein zweistufiges Heizsystem die Verwendung eines Ofens und einer Wärmepumpe umfassen. In einer niedrigen Heizstufe arbeitet nur die Heizpumpe; in einer hohen Heizstufe arbeiten sowohl die Heizpumpe als auch der Ofen. In ähnlicher Weise kann ein zweistufiges Kühlsystem die Verwendung von zwei Verdichtern umfassen. In einer niedrigen Kühlstufe arbeitet nur einer der Verdichter; in einer hohen Kühlstufe arbeiten beide Verdichter. Auf diese Weise kann die mehrstufige Einheit im Zuge der steigenden Nachfrage zusätzlich Kapazität zuschalten, um der Nachfrage zu begegnen.

Mehrstufige Systeme können ihre mehreren Heiz- und Kühlpegel einsetzen, um Energie zu sparen. Genauso wie ein Dimmer in einem Lichtschalter ermöglichen die mehreren Stufen, dass das System den Heiz- oder Kühlpegel auf Grundlage der aktuellen Gegebenheiten (z. B. Außentemperatur) anpassen kann. Im Ergebnis können sie den erforderlichen niedrigsten Heiz- oder Kühlpegel nutzen und nur dann höhere Pegel nutzen, wenn es die Gegebenheiten erfordern.

Verschiedene HVAC-Einrichtungshersteller haben daher mehrstufige Systeme entwickelt, um den Marktanforderungen gerecht zu werden. Viele Hersteller bauen allerdings nicht ihre eigenen Thermostate zur Verwendung mit ihren Einrichtungen. Stattdessen verlassen sich diese Hersteller darauf, dass andere Thermostat-Hersteller die mehrstufigen Thermostate zur Verwendung mit ihren Einrichtungen bereitstellen. Im Ergebnis haben HVAC-Einrichtungshersteller häufig keine Kontrolle darüber, welche Signale sie von den Thermostaten empfangen, die sie nutzen.

Wie bei vielen einstufigen Amerikanischen Thermostaten stellen viele mehrstufige Amerikanische Thermostate lediglich ein einfaches AN/AUS-Signal bereit, um anzuzeigen, wann verschiedene Kühl- oder Heizstufen erforderlich sind. Zum Beispiel können zweistufige Amerikanische Thermostate vier Signale bereitstellen: eine erststufiges Kühlsignal, ein zweitstufiges Kühlsignal, ein erststufiges Heizsignal und ein zweitstufiges Heizsignal. Das erststufige Kühlsignal ist AN und die anderen drei Signale sind AUS, wenn die Parameter am Thermostat anzeigen, dass das HVAC-System einen Bereich unter Verwendung der erststufigen Kühlung nutzen soll; das zweitstufige Kühlsignal ist AN und zumindest die zwei Heizsignale sind AUS, wenn die Parameter am Thermostat anzeigen, dass das HVAC-System einen Bereich unter Verwendung der zweitstufigen Kühlung kühlen soll; das erststufige Heizsignal ist AN und die anderen drei Signale sind AUS, wenn die Parameter am Thermostat anzeigen, dass das HVAC-System einen Bereich unter Verwendung des erststufigen Heizens kühlen soll; und das zweitstufige Heizsignal ist AN und zumindest die zwei Kühlsignale sind AUS, wenn die Parameter am Thermostat anzeigen, dass das HVAC-System einen Bereich unter Verwendung des zweitstufigen Heizens heizen soll.

Die durch diese Signale bereitgestellten Informationen sind aus diesem Grund relativ einfach. Im Ergebnis schalten herkömmliche mehrstufige HVAC-Systeme häufig schnell zwischen diesen Stufen, wenn sie an der Grenze zwischen zwei Stufen arbeiten (z. B. in der Nähe eines Temperaturschwellenwerts). Dies kann bewirken, dass die HVAC-Einrichtung wiederholt in einer kurzen Zeitperiode an- und ausgeschaltet wird, wodurch die Gesamteffizienz des gesamten Systems herabgesetzt wird.

Es wäre aus diesem Grund wünschenswert, ein System und ein Verfahren zum Steuern einer mehrstufigen HVAC-Einheit bereitzustellen, die eine feinere Abstufung beim Betrieb der HVAC-Einheit ermöglichen.

Zusammenfassung

Ein Verfahren zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit) wird bereitgestellt, umfassend: Empfangen einer ersten Thermostateingabe von einem Thermostat; Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird; Einstellen eines aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HCAC-Einheit auf einen ersten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der ersten Thermostateingabe; Berechnen einer ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage erster Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden; Vergleichen der ersten Raumheiz/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert; Halten der HVAC-Einheit auf dem ersten Kapazitätsprozentsatz, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem ersten Schwellenwert ist; Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein erstes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem ersten Schwellenwert liegt.

Die Betriebe des Empfangens einer ersten Thermostateingabe, des Einstellens des aktuellen Modus der HVAC-Einheit, des Einstellens der HVAC-Einheit auf den ersten Kapazitätsprozentsatz, des Berechnens der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate, des Vergleichens der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit dem ersten Schwellenwert, des Haltens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, des Senkens der aktuellen Kapazität und des Erhöhens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes können eine Vielzahl von Malen wiederholt werden.

Die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich einer aktuellen Raumtemperaturänderungsrate sein, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 sein, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

Der erste Kapazitätsprozentsatz kann zwischen 1–50%, einschließlich, bettragen. Das erste Kühlinkrement kann zwischen 5–20%, einschließlich, betragen, und das zweite Kühlinkrement kann zwischen 5–20%, einschließlich, betragen.

Das erste Kühlinkrement kann eine erste Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate sein, und das zweite Kühlinkrement kann eine zweite Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate sein.

Das Verfahren kann ferner umfassen: Empfangen einer zweiten Thermostateingabe vom Thermostat; Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird; oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird; Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen zweiten Kapazitätsprozentsatz, der sich vom ersten Kapazitätsprozentsatz unterscheidet, auf Grundlage der zweiten Thermostateingabe; Berechnen einer zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage zweiter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden; Vergleichen der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem zweiten Schwellenwert; Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die zweite Temperaturänderungsrate gleich dem zweiten Schwellenwert ist; Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein drittes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem zweiten Schwellenwert liegt; und Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein viertes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem zweiten Schwellenwert liegt.

Die Betriebe des Empfangens einer zweiten Thermostateingabe, des Einstellens des aktuellen Modus der HVAC-Einheit, des Einstellens der HVAC-Einheit auf den zweiten Kapazitätsprozentsatz; des Berechnens der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate, des Vergleichens der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit dem zweiten Schwellenwert, des Haltens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, des Senkens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes und des Erhöhens des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes können eine Vielzahl von Malen wiederholt werden.

Die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate sein, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 sein, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

Der zweite Kapazitätsprozentsatz kann zwischen 50–100%, einschließlich, sein. Das dritte Kühlinkrement kann zwischen 5–20%, einschließlich, sein und das vierte Kühlinkrement kann zwischen 5–20%, einschließlich, sein.

Das dritte Kühlinkrement kann eine erste Funktion des zweiten Kühlschwellenwerts und der zweiten Temperaturänderungsrate sein, und das vierte Kühlinkrement kann eine zweite Funktion des zweiten Kühlschwellenwerts und der zweiten Temperaturänderungsrate sein.

Das Verfahren kann ferner umfassen: Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität; Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist; Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode; Einstellen der HVAC-Einheit auf einen Mindestkapazitätsprozentsatz im aktuellen Modus; Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode; und Ausschalten der HVAC-Einheit.

Das Verfahren kann ferner umfassen: Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität; Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als Sollpunkttemperatur, die für das HVAC zu halten ist; Empfangen einer dritten Thermostateingabe vom Thermostat während einer ersten Auszeitperiode; Einstellen des aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird; Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen dritten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage des dritten Thermostat-Eingabewerts; Berechnen einer dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage dritter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden; Vergleichen der dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem dritten Schwellenwert; Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem dritten Schwellenwert ist; Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein fünftes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt; und Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein sechstes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt.

Das Verfahren kann ferner umfassen: Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert und einem fünften Schwellenwert; Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate zwischen dem ersten Schwellenwert und dem vierten Schwellenwert, einschließlich, liegt, Senken der aktuellen Kapazität um das erste Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und Erhöhen der aktuellen Kapazität um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem vierten Schwellenwert liegt.

Ein wie bereitgestelltes Verfahren zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit), umfasst: Empfangen einer ersten Thermostateingabe von einem Thermostat; Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird; Einstellen eines aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit in eine erste Kapazität auf Grundlage der ersten Thermostateingabe; Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach Einstellung des aktuellen Modus der HVAC-Einheit; Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist; Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode; Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit in eine Mindestkapazität im aktuellen Modus nach Empfangen nur des Aus-Werts vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode; Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode; und Ausschalten der HVAC-Einheit nach Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode.

Die erste Auszeitperiode kann zwischen 0–30 Minuten liegen und die zweite Auszeitperiode kann zwischen 0–30 Minuten liegen, und zumindest eine der ersten und zweiten Auszeitperiode kann über Null liegen.

Ein nichttransitorisches computerlesbares Medium ist bereitgestellt, das Instruktionen zum Ausführen durch einen Computer enthält, wobei die Instruktionen ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines Verfahrens zum Steuern einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinheit (HVAC-Einheit) enthalten, wobei die Instruktionen zum Implementieren sind von: Empfangen einer ersten Thermostateingabe von einem Thermostat; Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der ersten Thermostateingabe aktiviert wird; oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der ersten Thermostat-Eingabe aktiviert wird; Einstellen eines aktuellen Kapazitätsprozentsatzes in der HVAC-Einheit in einen ersten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der ersten Thermostateingabe; Berechnen einer ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage erster Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden; Vergleichen der ersten Raumheiz/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert; Halten der HVAC-Einheit auf dem ersten Kapazitätsprozentsatz, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem ersten Schwellenwert ist; Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein erstes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem ersten Schwellenwert liegt.

Die Instruktionen können zum weiteren Implementieren sein von: Empfangen einer zweiten Thermostateingabe vom Thermostat; Einstellen eines aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird, oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der zweiten Thermostateingabe aktiviert wird; Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen zweiten Kapazitätsprozentsatz, der sich vom ersten Kapazitätsprozentsatz unterscheidet, auf Grundlage der zweiten Thermostateingabe; Berechnen einer zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage zweiter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden; Vergleichen der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem zweiten Schwellenwert; Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die zweite Temperaturänderungsrate gleich dem zweiten Schwellenwert ist; Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein drittes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem zweiten Schwellenwert liegt; und Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein viertes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem zweiten Schwellenwert liegt.

Die Instruktionen können zum weiteren Implementieren sein von: Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität; Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist; Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode; Einstellen der HVAC-Einheit auf einen Mindestkapazitätsprozentsatz im aktuellen Modus; Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode; und Ausschalten der HVAC-Einheit.

Die Instruktionen können zum weiteren Implementieren sein von: Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität; Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität; Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC zu halten ist; Empfangen einer dritten Thermostateingabe vom Thermostat während einer ersten Auszeitperiode; Einstellen des aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird; oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird; Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit auf einen dritten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der dritten Thermostateingabe; Berechnen einer dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage dritter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden, Vergleichen der dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem dritten Schwellenwert; Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem dritten Schwellenwert ist; Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein fünftes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die dritten Raumheiz/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt; und Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein sechstes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt.

Die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate sein, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 sein, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

Das erste Kühlinkrement kann eine erste Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate sein, und das zweite Kühlinkrement kann eine zweite Funktion des ersten Kühlschwellenwerts und der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate sein.

Die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate sein, wenn der aktuelle Modus der Heizmodus ist, und die zweite Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate kann gleich der aktuellen Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 sein, wenn der aktuelle Modus der Kühlmodus ist.

Das dritte Kühlinkrement kann eine erste Funktion des zweiten Kühlschwellenwerts und der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate sein, und das vierte Kühlinkrement kann eine zweite Funktion des zweite Kühlschwellenwerts und der zweiten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate sein.

Die Instruktionen können zum weiteren Implementieren sein von: Empfangen eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität; Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC im aktuellen Modus zu halten ist; Warten auf eine erste Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der ersten Auszeitperiode; Einstellen der HVAC-Einheit auf einen Mindestkapazitätsprozentsatz im aktuellen Modus; Warten auf eine zweite Auszeitperiode für weitere Signale vom Thermostat; Empfangen nur des Aus-Indikators vom Thermostat während der zweiten Auszeitperiode; und Ausschalten der HVAC-Einheit.

Die Instruktionen können zum weiteren Implementieren sein von: Empfangen nur eines Aus-Indikators vom Thermostat nach entweder Halten der aktuellen Kapazität, Senken der aktuellen Kapazität oder Erhöhen der aktuellen Kapazität; Einstellen einer aktuellen Raumtemperatur als eine Sollpunkttemperatur, die für das HVAC zu halten ist; Empfangen einer dritten Thermostateingabe vom Thermostat während einer ersten Auszeitperiode; Einstellen des aktuellen Modus der HVAC-Einheit auf einen Heizmodus, wenn ein Heizsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird; oder auf einen Kühlmodus, wenn ein Kühlsignal in der dritten Thermostateingabe aktiviert wird; Einstellen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes der HVAC-Einheit in einen dritten Kapazitätsprozentsatz auf Grundlage der dritten Thermostateingabe, Berechnen einer dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate auf Grundlage dritter Temperaturdaten, die von der HVAC-Einheit empfangen wurden; Vergleichen der dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem dritten Schwellenwert; Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die dritten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate gleich dem dritten Schwellenwert ist; Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein fünftes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt; und Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um ein sechstes Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die dritte Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem dritten Schwellenwert liegt.

Die Instruktionen können zum weiteren Implementieren sein von: Vergleichen der ersten Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate mit einem ersten Schwellenwert und einem vierten Schwellenwert; Halten des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate zwischen dem ersten Schwellenwert und dem vierten Schwellenwert, einschließlich, liegt; Senken der aktuellen Kapazität um das erste Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate über dem ersten Schwellenwert liegt; und Erhöhen der aktuellen Kapazität um ein zweites Kühlinkrement, auf ein Maximum von 100%, wenn die erste Raumheiz-/Kühlungsänderungsrate unter dem vierten Schwellenwert liegt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Figuren, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional ähnliche Elemente beziehen und die zusammen mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eingebunden sind und einen Teil der Beschreibung bilden, dienen dazu, eine beispielhafte Ausführungsform weiter darzustellen und verschiedene Grundlagen und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern.

1 ist ein Blockdiagramm eines HVAC-Systems gemäß offenbarten Ausführungsformen;

2 ist ein Flussdiagramm des Gesamtbetriebs der HVAC-Schnittstelle gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen;

3 ist ein Flussdiagram des ersten Kühlbetriebs gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen;

4 ist ein Flussdiagramm des zweiten Kühlbetriebs gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen;

5 ist ein Flussdiagramm des ersten Heizbetriebs gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen;

6 ist ein Flussdiagramm des zweiten Heizbetriebs gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen;

7 ist ein Flussdiagramm des Temperaturhaltebetriebs gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen;

8 ist ein Flussdiagramm des Sollpunktsuchbetriebs gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen;

9 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit gesenkt werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen;

10 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit erhöht werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen;

11 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit aufrechterhalten werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen;

12 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder Heiz-/Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit gesenkt werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen;

13 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder Heiz-/Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit gehalten werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen;

14 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit gehalten werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen;

15 ist ein Flussdiagramm der ersten Kühlung gemäß 1 gemäß alternativen offenbarten Ausführungsformen;

16 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit reduziert werden soll, gemäß alternativen offenbarten Ausführungsformen;

17 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit erhöht werden soll, gemäß alternativen offenbarten Ausführungsformen; und

18 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit gehalten werden soll, gemäß alternativen offenbarten Ausführungsformen;

Detaillierte Beschreibung

Die vorliegende Offenbarung wird bereitgestellt, um die besten Ausführungsformen zur Umsetzung einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in befähigender Weise weiter zu erläutern. Die Offenbarung wird ferner bereitgestellt, um das Verständnis und das Erkennen der erfinderischen Prinzipien und Vorteile zu verbessern, und nicht um die Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken. Die Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche definiert, einschließlich irgendwelcher während der Anhängigkeit der vorliegenden Anmeldung vorgenommener Änderungen und aller Äquivalente der erteilten Ansprüche.

Es soll ferner verstanden werden, dass die Verwendung von relationalen Begriffen, wie erster und zweiter, und dergleichen, gegebenenfalls, ausschließlich zur Unterscheidung von einer/einem anderen Einheit, Element oder Maßnahme verwendet werden, ohne zwangsläufig eine tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Einheiten, Elementen oder Maßnahmen zu erfordern oder zu implizieren. In ähnlicher Weise wird die Verwendung von positionellen Begriffen, wie vorn, hinten, seitlich, oben und unten ausschließlich verwendet, um einen Bezugspunkt für eine bestimmte Ausrichtung bereitzustellen und Klarheit zu verbessern. Ihre Verwendung impliziert nicht, dass eine solche Ausrichtung erforderlich ist. Im Betrieb können die offenbarten Luftbehandlungseinheiten in irgendeiner gewünschten Ausrichtung eingesetzt werden.

HVAC-System

1 ist ein Blockdiagramm eines HVAC-Systems 100 gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 1 gezeigt, enthält das HVAC-System 100 ein Thermostat 110, eine HVAC-Schnittstelle 120, und eine HVAC-Einheit 130.

Die HVAC-Einheit 130 enthält einen Anschlussblock 135, einen Isolator 140, eine Schnittstellensteuerung 145, einen Komparator 150, einen Speicher 155 und eine HVAC-Steuerung 160.

Das Thermostat 110 ist ein vierstufiges Thermostat (d. h. zweistufiges Kühlen und zweistufiges Heizen), das ausgelegt ist, um vier mögliche Stufensignale zum Steuern der HVAC-Einheit bereitzustellen: ein erststufiges Kühlsignal; eine Erst-Stufe; ein zweitstufiges Kühlsignal; ein erststufiges Heizsignal und ein zweitstufiges Heizsignal. Jedes dieser Stufensignale ist ein einfaches AN/AUS-Signal und das Thermostat 110 stellt nur ein Stufensignal auf einmal im AN-Zustand bereit. Zum Zwecke dieser Offenbarung wird von einem Stufensignal angenommen, dass es ausgegeben wurde, und später nur empfangen wurde, wenn es im AN-Zustand ist. Wenn das Thermostat 110 irgendein Stufensignal nicht ausgibt (d. h. wenn alle Stufensignale im AUS-Zustand sind), ist dies ein Hinweis vom Thermostat, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll.

Die HVAC-Schnittstelle 120 dient als eine Schnittstelle zwischen dem Thermostat 110 und der HVAC-Einheit 130. Sie empfängt Signale vom Thermostat 110 einschließlich der vier Stufensignale und verwendet diese Stufensignale, um den Betrieb der HVAC-Einheit 130 zu steuern.

Die HVAC-Einheit 130 ist eine HVAC-Einrichtung mit variabler Kapazität, die ausgelegt ist, um Heizen oder Kühlen bereitzustellen, in Abhängigkeit davon, ob sie sich in einem Heizmodus oder in einem Kühlmodus befindet. In beiden Modi kann die HVAC-Einheit 130 mit einem aktuellen Kapazitätsprozentsatz zwischen 0% und 100% arbeiten. Dieser aktuelle Kapazitätsprozentsatz repräsentiert, welcher Prozentsatz des maximal möglichen Heizens oder maximal möglichen Kühlens bereitgestellt wird.

Wenn die HVAC-Einheit 130 zum Beispiel ein maximal mögliches Kühlpotential von 20.000 BTU/h hätte, würde sie eine 20.000 BTU/h mit einem Kühlkapazitätsprozentsatz von 100% bereitstellen. Wenn sie allerdings auf einen aktuellen Kapazitätsprozentsatz von 75% in einem Kühlmodus eingestellt wäre, würde sie nur eine Kühlkapazität von 15.000 BTU/h bereitstellen. In ähnlicher Weise, wenn sie auf einen aktuellen Kapazitätsprozentsatz von 25% in einem Kühlmodus eingestellt wäre, würde sie nur eine Kühlkapazität von 5000 BTU/h bereitstellen. Das gleiche würde für eine Heizkapazität in Abhängigkeit vom Heizkapazitätsprozentsatz gelten.

Der Anschlussblock 135 arbeitet, um die Heiz- und Kühlsignale vom Thermostat 110 zu empfangen.

Der Isolator 140 arbeitet, um die am Anschlussblock 135 gelieferten Spannungen vom Rest der HVAC-Schnittstelle 120 zu isolieren.

Die Schnittstellensteuerung 145 ist ausgelegt, um den Betrieb der HVAC-Schnittstelle 120 zu steuern, insbesondere den Betrieb des Komparators 150, des Speichers 155 und der HVAC-Steuerung 160. Sie arbeitet in Antwort auf Stufensignale, die vom Thermostat 110 über den Anschlussblock 135 und den Isolator 140 empfangen wurden.

Der Komparator 150 ist ausgelegt, um die Anzahl mit einem Schwellenwert zu vergleichen und zu bestimmen, ob er gleich dem Schwellenwert ist, größer als der Schwellenwert ist oder kleiner als der Schwellenwert ist. Er wird verwendet, um eine Raumkühlungsänderungsrate (dTc) mit einem Kühlschwellenwert (Tc) oder eine Raumheizänderungsrate (dTH) mit einem Heizschwellenwert (TH) zu vergleichen.

Der Speicher 155 ist ausgelegt, um die Instruktionen zum Betreiben der Schnittstellensteuerung 145 und der HVAC-Steuerung 160 sowie eine Vielzahl von Temperaturwerten, die durch die HVAC-Einheit 140 bereitgestellt werden, zu speichern.

Die HVAC-Steuerung 160 ist ausgelegt, um den Betrieb der HVAC-Einheit 130 zu steuern. Insbesondere kann sie die HVAC-Einheit 130 anweisen, ob sie in einem Heiz- oder Kühlmodus sein soll; sie kann die HVAC-Einheit 130 anweisen, eine bestimmte Temperatur zu halten; sie kann einen aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 steuern; und sie kann die HVAC-Einheit 130 anweisen, anzuschalten und auszuschalten.

Die Funktionen der Schnittstellensteuerung 145, des Komparators 150 und der HVAC-Steuerung 160 können durch einen Mikroprozessor, einen Prozessor mit anwendungsgebietspezifischem Befehlssatz (ASIP) oder eine programmierbare Logikeinrichtung (PLD) oder dergleichen durchgeführt werden.

Verfahren zum Betreiben eines HVAC-Systems

2 ist ein Flussdiagramm 200 des Gesamtbetriebs der HVAC-Schnittstelle 120 gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen. In den offenbarten Ausführungsformen arbeitet das Thermostat 110 unter Verwendung von zweitstufigem Kühlen und zweitstufigem Heizen. Im Ergebnis stellt das Thermostat 110 zumindest vier AN/AUS-Signale bereit: ein erststufiges Kühlsignal, ein zweitstufiges Kühlsignal, ein erststufiges Heizsignal und ein zweitstufiges Heizsignal. Das Thermostat 110 aktiviert (d. h. schaltet ein) eines dieser vier Signale, um anzuzeigen, in welcher Stufe die HVAC-Einheit 130 arbeiten soll. Wenn das Thermostat 110 irgendeines der vier Stufensignale nicht aktiviert, ist dies ein Hinweis, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll.

Wie in 2 dargestellt, nachdem der Prozess startet (210), empfängt die HVAC-Schnittstelle 120 ein Eingabesignal vom Thermostat 110 und prüft dessen Wert (220). Wenn der Eingabewert vom Thermostat anzeigt, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll (d. h. keines dieser Stufensignale aktiviert wird), dann macht die HVAC-Schnittstelle 120 nichts und fährt damit fort, den Wert des Eingabesignals, das vom Thermostat 110 empfangen wird, zu prüfen (220).

Wenn das erststufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Kühlbetrieb durch (230); wenn das zweitstufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Kühlbetrieb durch (240); wenn das erststufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Heizbetrieb durch (250); und wenn das zweitstufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Heizbetrieb durch (260). Der erste Kühlbetrieb (230), der zweite Kühlbetrieb (240), der erste Heizbetrieb (250) und der zweite Heizbetrieb (260) werden in den 36 im Detail erläutert.

Erster Kühlbetrieb

3 ist ein Flussdiagramm des ersten Kühlbetriebs 230 gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen. Der erste Kühlbetrieb 230 repräsentiert einen Kühlbetrieb mit geringerer Leistung, der geeignet ist, wenn eine relativ geringe Kühlung notwendig ist (z. B. die Temperaturdifferenz zwischen Innenbereich und Außenbereich nicht groß ist). Typischerweise aktiviert ein Thermostat 110 ein erststufiges Kühlsignal, wenn es bestimmt, dass ein relativ kleiner Kühlbetrag notwendig ist.

Wie in 3 gezeigt, beginnt der erste Kühlbetrieb 230 damit, dass die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 anweist, auf einen Kühlmodus einzutreten und ihren aktuellen Kapazitätsprozentsatz auf einen ersten Kühlkapazitätsprozentsatz einzustellen (305). Dieser erste Kühlkapazitätsprozentsatz kann irgendein gewünschter Wert sein, liegt aber typischerweise im Bereich von 0%–50%, einschließlich. In einer bestimmten Ausführungsform ist der erste Kühlkapazitätsprozentsatz auf 40% eingestellt.

Nach Einstellung der HVAC-Einheit 130 in den Kühlmodus und Einstellung ihres aktuellen Kapazitätsprozentsatzes auf den ersten Kühlkapazitätsprozentsatz (305), prüft die HVAC-Schnittstelle 120 erneut, um festzustellen, welche Signale durch das Thermostat 110 aktiviert werden (310).

Wenn das zweitstufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Kühlbetrieb (240) durch; wenn das erststufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Heizbetrieb durch (250); wenn das zweitstufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Heizbetrieb (260) durch; und wenn das Thermostat 110 irgendein Signal nicht aktiviert (d. h. die HVAC-Schnittstelle 120 einen Hinweis empfängt, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll), führt die HVAC-Schnittstelle 120 einen Temperaturhaltebetrieb 365 durch.

Wenn das Thermostat 110 allerdings damit fortfährt, das erststufige Kühlsignal zu aktivieren, fährt die HVAC-Schnittstelle 120 damit fort, eine Raumkühlungsänderungsrate (dTC) zu berechnen, die die Rate anzeigt, mit welcher der Raum abkühlt (315). Die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) wird auf Grundlage einer aktuellen Raumtemperatur (die an die HVAC-Schnittstelle 120 von der HVAC-Einheit 130 bereitgestellt wird) und einer Anzahl von gespeicherten Raumtemperaturen von zum Beispiel im Speicher 155 gespeicherten vorherigen Zeitpunkten bestimmt.

Eine Weise zum Berechnen der Raumkühlungsänderungsrate (dTC) besteht darin, durch die HVAC-Schnittstelle 120 eine Gerade bestimmen zu lassen, die zu den aktuellen und gespeicherten Temperaturwerten am besten passt, und dann die Steigung dieser Geraden zu bestimmen. Die Raumtemperaturänderungsrate ist diese Steigung. Dann, um die Heiz- und Kühlbetriebe ähnlich zu halten, wird die Steigung der Geraden dann mit –1 multipliziert, um die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) zu erhalten, so dass die Kühlrate durch einen positiven Wert angezeigt wird. Dies kann beispielsweise in den untenstehenden 911 gesehen werden.

Nachdem die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) berechnet wurde, vergleicht die HVAC-Schnittstelle 120 die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) mit einem ersten Kühlschwellenwert (TC1), z. B. unter Verwendung des Komparators 150 (370). Der erste Kühlschwellenwert (TC1) zeigt eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate für den ersten Kühlungsbetrieb an. Diese kann als die Steigung einer Geraden visualisiert werden, die eine gewünschte Kühlrate repräsentiert (multipliziert mit –1, um einen positiven Wert für erhöhte Kühlung bereitzustellen). Durch Vergleichen der Raumkühlungsänderungsrate (dTC) mit dem ersten Kühlschwellenwert (TC1) kann die HVAC-Schnittstelle 120 bestimmen, ob die HVAC-Einheit einen Bereich langsamer als gewünscht, schneller als gewünscht oder genauso wie gewünscht kühlt.

Wenn die Kühlungsänderungsrate (dTC) gleich dem ersten Kühlschwellenwert (TC1) ist (d. h., dTC = TC1), dann liegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) genau bei einem gewünschten Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 genau mit einer gewünschten Kapazität arbeitet. In diesem Fall macht die HVAC-Einheit 120 nichts, sondern geht zurück zur erneuten Prüfung, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (310). Die HVAC-Schnittstelle 120 kann diese Prüfung um eine Verzögerungszeit (d. h. 0 bis 90 Sekunden) in einigen Ausführungsformen verzögern.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) größer ist als der erste Kühlschwellenwert (TC1) (d. h. dTC > TC1), dann ist die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) höher als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer höheren Kapazität als gewünscht arbeitet, und einen Bereich zu schnell kühlt. In diesem Fall senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein erstes Kühlinkrement (375) bis auf ein Minimum von 0%, und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (310).

Durch Senken des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das erste Kühlinkrement (375) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 den Bereich weniger schnell zu kühlen und bewegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) weniger beträgt als der erste Kühlschwellenwert (TC1) (d. h. dTC < TC1), dann ist die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) niedriger als ein gewünschter Wert. Das heißt, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer niedrigeren Kapazität arbeitet als gewünscht, und einen Bereich zu langsam abkühlt. In diesem Fall erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Prozentsatz um ein zweites Kühlinkrement (380) bis auf ein Maximum von 100%, und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (310).

Durch Erhöhen des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das zweite Kühlinkrement (380), veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 den Bereich schneller zu kühlen, und bewegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Das erste und zweite Kühlinkrement sind im Allgemeinen niedriger als der erste Kühlkapazitätsprozentsatz und sind typischerweise in einem Bereich zwischen 1%–25%, einschließlich. In einer offenbarten Ausführungsform sind sowohl das erste als auch das zweite Kühlinkrement 10%. Allerdings müssen das erste und das zweite Kühlinkrement nicht identisch sein. In einigen alternativen Ausführungsformen kann die HVAC-Schnittstelle 120 den Kühlkapazitätsprozentsatz in einer Richtung schneller korrigieren als in der anderen.

Zudem müssen in alternativen Ausführungsformen das erste und das zweite Kühlinkrement keine konstanten Werte sein. Zum Beispiel können in einigen alternativen Ausführungsformen das erste und das zweite Kühlinkrement eine Funktion der Raumkühlungsänderungsrate (dTC) und des ersten Kühlschwellenwerts (TC1) sein. Andere Funktionen sind ebenso möglich.

Durch Durchführung dieser Anpassungen an den aktuellen Kapazitätsprozentsatz während des ersten Kühlbetriebs kann die HVAC-Schnittstelle 120 eine gewünschte Temperatur in einem Bereich besser und effizienter halten, trotz der Tatsache, dass nur ein einziges erststufiges AN/AUS-Kühlsignal aktiviert wird, ohne irgendeine Abstufung.

Zweiter Kühlbetrieb

4 ist ein Flussdiagramm des zweiten Kühlbetriebs gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen. Der zweite Kühlbetrieb 240 repräsentiert einen leistungsstärkeren Kühlbetrieb, der dann geeignet ist, wenn ein größer Kühlbetrag erforderlich ist (z. B. die Temperaturdifferenz zwischen Innenbereich und Außenbereich stark variiert). Typischerweise aktiviert ein Thermostat 110 ein zweitstufiges Kühlsignal, wenn es bestimmt, dass ein relativ hoher Kühlbetrag erforderlich ist.

Wie in 4 gezeigt, beginnt der zweite Kühlbetrieb 240 damit, dass die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 anweist, auf einen Kühlmodus einzutreten und ihren aktuellen Kapazitätsprozentsatz auf einen zweiten Kühlkapazitätsprozentsatz einzustellen (405). Dieser zweite Kühlkapazitätsprozentsatz kann irgendein gewünschter Wert sein, ist allerdings größer als der erste Kühlkapazitätsprozentsatz, und liegt typischerweise im Bereich von 50%–100%, einschließlich. In einer bestimmten Ausführungsform ist der erste Kühlkapazitätsprozentsatz auf 70% eingestellt.

Nach Einstellung der HVAC-Einheit 130 in den Kühlmodus und Einstellung ihres aktuellen Kapazitätsprozentsatzes auf den zweiten Kühlkapazitätsprozentsatz (405), prüft die HVAC-Schnittstelle 120 erneut, um festzustellen, welches Eingabesignal vom Thermostat 110 aktiviert wird (410).

Wenn das erststufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Kühlbetrieb (230) durch; wenn das zweitstufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Heizbetrieb durch (250); wenn das zweitstufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Heizbetrieb durch (260); und wenn das Thermostat 110 gar kein Signal aktiviert (d. h., die HVAC-Schnittstelle 120 einen Hinweis empfängt, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll), schaltet die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit aus (465).

Wenn das Thermostat 110 allerdings fortfährt, das zweitstufige Kühlsignal zu aktivieren, macht die HVAC-Schnittstelle 120 damit weiter, eine Raumkühlungsänderungsrate (dTC) zu berechnen, die die Rate anzeigt, mit welcher der Raum abkühlt (415). Die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) wird auf Grundlage einer aktuellen Raumtemperatur (die an die HVAC-Schnittstelle 120 von der HVAC-Einheit 130 bereitgestellt wird) und einer Anzahl von gespeicherten Raumtemperaturen von zum Beispiel im Speicher 155 gespeicherten vorherigen Zeitpunkten bestimmt.

Wie vorangehend erläutert, besteht eine Weise zum Berechnen der Raumkühlungsänderungsrate (dTC) darin, die HVAC-Schnittstelle 120 eine Gerade bestimmen zu lassen, die zu den aktuellen und gespeicherten Temperaturwerten am besten passt, und dann die Steigung dieser Geraden zu bestimmen. Die Steigung dieser Geraden ist die Raumtemperaturänderungsrate (dT). Dann, um den Heiz- und Kühlbetrieb ähnlich zu halten, wird die Steigung der Geraden mit –1 multipliziert, um die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) zu erhalten, so dass die Kühlrate durch einen positiven Wert angezeigt wird. Dies kann beispielhaft in den untenstehenden 911 gesehen werden.

Sobald die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) berechnet wurde, vergleicht die HVAC-Schnittstelle 120 die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) mit einem zweiten Kühlschwellenwert (TC2), d. h. unter Verwendung des Komparators 150 (470). Der zweite Kühlschwellenwert (TC2) zeigt eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate für den zweiten Kühlbetrieb an. Diese kann als die Steigung einer Geraden visualisiert werden, die eine gewünschte Kühlrate repräsentiert (multipliziert mit –1, um einen positiven Wert für erhöhte Kühlung bereitzustellen). Durch Vergleichen der Raumkühlungsänderungsrate (dTC) mit dem zweiten Kühlschwellenwert (TC2), kann die HVAC-Schnittstelle 120 bestimmen, ob die HVAC-Einheit einen Bereich langsamer als gewünscht, schneller als gewünscht oder genauso wie gewünscht kühlt.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) gleich dem zweiten Kühlschwellenwert (TC2) ist (d. h. dTC = TC2), dann liegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) genau bei einem gewünschten Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 genau mit einer gewünschten Kapazität arbeitet. In diesem Fall macht die HVAC-Schnittstelle 120 nichts, sondern geht zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (410). Die HVAC-Schnittstelle 120 kann diese Prüfung in einigen Ausführungsformen um eine Verzögerungszeit (z. B. 0 bis 90 Sekunden) verzögern.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) größer ist als der zweite Kühlschwellenwert (TC2) (d. h. dTC > TC2), dann ist die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) höher als ein gewünschter Wert. Das heißt, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer höheren Kapazität als gewünscht arbeitet, und einen Bereich zu schnell kühlt. In diesem Fall senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein drittes Kühlinkrement (475) bis auf ein Minimum von 0%, und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (410).

Durch Senkung des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das dritte Kühlinkrement (475), veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 den Bereich weniger schnell zu kühlen und bewegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) weniger beträgt als der zweite Kühlschwellenwert (TC2) (d. h. dTC < TC2), dann ist die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) niedriger als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer geringeren Kapazität als gewünscht arbeitet, und einen Bereich zu langsam kühlt. In diesem Fall erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein viertes Kühlinkrement (480) bis auf ein Maximum von 100%, und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (410).

Durch Erhöhung des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das vierte Kühlinkrement (480) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 den Bereich schneller zu kühlen, und bewegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Das dritte und vierte Kühlinkrement ist im Allgemeinen niedriger als der zweite Kühlkapazitätsprozentsatz, und liegen typischerweise in einem Bereich zwischen 1%–25%, einschließlich. In einer offenbarten Ausführungsform betragen sowohl das dritte als auch das vierte Kühlinkrement 10%. Das dritte und das vierte Kühlinkrement müssen allerdings nicht identisch sein. In einigen alternativen Ausführungsformen kann die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz in einer Richtung schneller korrigieren als in der anderen.

Zudem müssen in alternativen Ausführungsformen das dritte und vierte Kühlinkrement keine konstanten Werte sein. Zum Beispiel können in einigen alternativen Ausführungsformen das dritte und vierte Kühlinkrement eine Funktion der Raumkühlungsänderungsrate (dTC) und des zweiten Kühlschwellenwerts (TC2) sein. Andere Funktionen sind ebenfalls möglich.

Durch Durchführung dieser Anpassungen an den aktuellen Kapazitätsprozentsatz während des zweiten Kühlbetriebs kann die HVAC-Schnittstelle 120 eine gewünschte Temperatur in einem Bereich besser und effizienter halten, trotz der Tatsache, dass nur ein einziges zweitstufiges AN/AUS-Kühlsignal aktiviert wird, ohne irgendeine Abstufung.

Erster Heizbetrieb

5 ist ein Flussdiagramm des ersten Heizbetriebs 250 gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen. Der erste Heizbetrieb 250 repräsentiert einen Heizbetrieb mit geringerer Leistung, der dann geeignet ist, wenn ein relatives geringes Heizen notwendig ist (z. B. wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich nicht sehr groß ist). Typischerweise aktiviert ein Thermostat 110 ein erststufiges Heizsignal, wenn es bestimmt, dass ein relativ geringer Heizbetrag erforderlich ist.

Wie in 5 gezeigt, beginnt der erste Heizbetrieb 250 damit, dass die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 anweist, auf einen Heizmodus einzutreten und ihren aktuellen Kapazitätsprozentsatz auf einen ersten Heizkapazitätsprozentsatz einzustellen (505). Dieser erste Heizkapazitätsprozentsatz kann irgendein gewünschter Wert sein, liegt aber typischerweise innerhalb des Bereichs von 0%–50%, einschließlich. In einer bestimmten Ausführungsform ist der erste Heizkapazitätsprozentsatz auf 40% eingestellt.

Nach Einstellung der HVAC-Einheit 130 in den Heizmodus und Einstellen ihres aktuellen Kapazitätsprozentsatzes auf den ersten Heizkapazitätsprozentsatz (505), prüft die HVAC-Schnittstelle 120 erneut, um festzustellen, welches Eingabessignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (510).

Wenn das zweitstufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Heizbetrieb durch (260); wenn das erststufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Kühlbetrieb durch (230); wenn das zweitstufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Kühlbetrieb durch (240), und wenn das Thermostat 110 gar kein Signal aktiviert (d. h., wenn die HVAC-Schnittstelle 120 einen Hinweis empfängt, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll), führt die HVAC-Schnittstelle 120 den Temperaturhaltebetrieb durch 365.

Wenn das Thermostat 110 allerdings fortfährt, das erststufige Heizsignal zu aktivieren, fährt die HVAC-Schnittstelle 120 damit fort, eine Raumheizänderungsrate (dTH) zu berechnen, die die Rate anzeigt, mit welcher sich der Raum erwärmt (515). Die Raumheizänderungsrate (dTH) wird auf Grundlage einer aktuellen Raumtemperatur (die an die HVAC-Schnittstelle 120 von der HVAC-Einheit 130 bereitgestellt wird) und einer Anzahl von gespeicherten Raumtemperaturen von z. B. im Speicher 155 gespeicherten vorherigen Zeitpunkten bestimmt.

Eine Weise zum Berechnen der Raumheizänderungsrate (dTH) besteht darin, die HVAC-Schnittstelle 120 zu veranlassen, eine Gerade zu bestimmen, die zu den aktuellen und gespeicherten Temperaturwerten am besten passt, und dann die Raumheizänderungsrate (dTH) als die Steigung dieser Geraden zu bestimmen. Dies kann beispielhaft in den untenstehenden 12 bis 14 gesehen werden.

Nachdem die Raumheizänderungsrate (dTH) berechnet wurde, vergleicht die HVAC-Schnittstelle 120 die Raumheizänderungsrate (dTH) mit einem ersten Heizschwellwert (TH1), z. B. unter Verwendung des Komparators 150 (570). Der erste Heizschwellenwert (TH1) zeigt eine gewünschte Raumheizänderungsrate für den ersten Heizbetrieb 250. Dieser Wert kann als die Steigung einer Geraden visualisiert werden, die eine gewünschte Heizrate repräsentiert. Durch Vergleichen der Raumheizänderungsrate (dTH) mit dem ersten Heizschwellenwert (TH1) kann die HVAC-Schnittstelle 120 bestimmen, ob die HVAC-Einheit einen Bereich langsamer als gewünscht, schneller als gewünscht oder genauso wie gewünscht heizt.

Wenn die Raumheizänderungsrate (dTH) gleich dem ersten Heizschwellenwert (TH1) ist (d. h. dTH = TH1), dann liegt die Raumheizänderungsrate (dTH) genau auf einem gewünschten Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 genau mit einer gewünschten Kapazität arbeitet. In diesem Fall macht die HVAC-Schnittstelle 120 nichts, sondern geht zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (510). Die HVAC-Schnittstelle 120 kann diese Prüfung in einigen Ausführungsformen um eine Verzögerungszeit (z. B. 0 bis 90 Sekunden) verzögern.

Wenn die Raumheizänderungsrate (dTH) größer ist als der erste Heizschwellenwert (TH1) (d. h. dTH > THl), dann ist die Raumheizänderungsrate (dTH) höher als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer höheren Kapazität arbeitet als gewünscht und einen Bereich zu schnell erwärmt. In diesem Fall senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein erstes Heizinkrement (575) bis auf ein Minimum von 0%, und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (510).

Durch Reduzieren des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das erste Heizinkrement (575) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 einen Bereich weniger schnell zu erwärmen, und bewegt die Raumheizänderungsrate (dTH) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Wenn die Raumheizänderungsrate (dTH) weniger beträgt als der erste Heizschwellenwert (TH1) (d. h. dTH < TH1), dann ist die Raumheizänderungsrate (dTH) niedriger als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer geringeren Kapazität arbeitet als gewünscht und einen Bereich zu langsam heizt. In diesem Fall erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein zweites Heizinkrement (580) bis auf ein Maximum von 100% und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (510).

Durch Erhöhung des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das zweite Heizinkrement (580) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130, den Bereich schneller zu heizen, und bewegt die Raumheizänderungsrate (dTH) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Das erste und das zweite Heizinkrement sind im Allgemeinen niedriger als der erste Heizkapazitätsprozentsatz, und liegen typischerweise in einem Bereich zwischen 1%–25%, einschließlich. In einer offenbarten Ausführungsform betragen sowohl das erste als auch das zweite Heizinkrement 10%. Das erste und das zweite Heizinkrement müssen allerdings nicht identisch sein. In einigen Ausführungsformen kann die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz in einer Richtung schneller korrigieren als in der anderen.

Zudem müssen in alternativen Ausführungsformen das erste und das zweite Heizinkrement keine konstanten Werte sein. Zum Beispiel können in einigen alternativen Ausführungsformen das erste und das zweite Heizinkrement eine Funktion der Raumheizänderungsrate (dTH) und des ersten Raumheizschwellenwerts (TH1) sein. Andere Funktionen sind ebenfalls möglich.

Durch Durchführung dieser Anpassungen an den aktuellen Kapazitätsprozentsatz während des ersten Heizbetriebs 250 kann die HVAC-Schnittstelle 120 eine gewünschte Temperatur in einem Bereich besser und effizienter halten, trotz der Tatsache, dass nur ein einziges erststufiges AN/AUS-Heizsignal aktiviert wird, ohne irgendeine Abstufung.

Zweiter Heizbetrieb

6 ist ein Flussdiagramm des zweiten Heizbetriebs 260 gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen. Der zweite Heizbetrieb 260 repräsentiert einen Heizbetrieb mit höherer Leistung, der dafür geeignet ist, wenn ein großer Heizbetrag erforderlich ist (z. B. wenn die Temperaturdifferenz zwischen Innenbereich und Außenbereich sehr groß ist). Typischerweise aktiviert ein Thermostat 110 ein zweitstufiges Heizsignal, wenn es bestimmt, dass ein relativ hoher Heizbetrag erforderlich ist.

Wie in 6 gezeigt, beginnt der zweite Heizbetrieb 260 damit, dass die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 anweist, auf einen Heizmodus einzutreten und ihren aktuellen Kapazitätsprozentsatz auf einen zweiten Heizkapazitätsprozentsatz einzustellen (605). Dieser zweite Heizkapazitätsprozentsatz kann irgendein gewünschter Wert sein, ist aber größer als der erste Heizkapazitätsprozentsatz und liegt typischerweise innerhalb des Bereichs von 50%–100%, einschließlich. In einer bestimmten Ausführungsform ist der erste Heizkapazitätsprozentsatz auf 70% eingestellt.

Nach Einstellung der HVAC-Einheit 130 in den Heizmodus und Einstellung ihres aktuellen Kapazitätsprozentsatzes auf den zweiten Heizkapazitätsprozentsatz (605), prüft die HVAC-Schnittstelle 120 erneut, um festzustellen, welches Eingabesignal sie vom Thermostat 110 empfängt (610).

Wenn das erststufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Heizbetrieb (250) durch; wenn das erststufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Kühlbetrieb durch (230); wenn das zweitstufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Kühlbetrieb durch (240); und wenn das Thermostat 110 gar kein Signal aktiviert (d. h. wenn die HVAC-Schnittstelle 120 einen Hinweis empfängt, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll), schaltet die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 230 aus (465).

Wenn allerdings das Thermostat 110 fortfährt, das zweitstufige Heizsignal zu aktivieren, fährt die HVAC-Schnittstelle 120 damit fort, eine Rauheizänderungsrate (dTH) zu berechnen, die die Rate anzeigt, mit welcher sich der Raum erwärmt (615). Die Raumheizänderungsrate (dTH) wird auf Grundlage einer aktuellen Raumtemperatur (die an die HVAC-Schnittstelle 120 von der HVAC-Einheit 130 bereitgestellt wird) und einer Anzahl von gespeicherten Raumtemperaturen von zum Beispiel im Speicher 155 gespeicherten vorherigen Zeitpunkten bestimmt.

Wie vorangehend erläutert, besteht eine Weise zum Berechnen der Raumheizänderungsrate (dTH) darin, die HVAC-Schnittstelle 120 zu veranlassen, eine Gerade zu bestimmen, die zu den aktuellen und gespeicherten Temperaturwerten am besten passt, und dann die Raumheizänderungsrate (dTH) als die Steigung dieser Geraden zu bestimmen. Dies kann beispielhaft in den nachfolgenden 12 bis 14 gesehen werden.

Sobald die Raumheizänderungsrate (dTH) berechnet worden ist, vergleicht die HVAC-Schnittstelle 120 die Raumheizänderungsrate (dTH) mit einem zweiten Heizschwellenwert (TH2), z. B. unter Verwendung des Komparators 150 (160). Der zweite Heizschwellenwert (TH2) zeigt eine gewünschte Raumheizänderungsrate für den zweiten Heizbetrieb an. Der zweite Heizschwellenwert (TH2) kann als die Steigung einer Geraden visualisiert werden, die eine gewünschte Heizrate repräsentiert. Durch Vergleichen der Raumheizänderungsrate (dTH) mit dem zweiten Heizschwellenwert (TH2) kann die HVAC-Schnittstelle 120 bestimmten, ob die HVAC-Einheit einen Bereich langsamer als gewünscht, schneller als gewünscht oder genauso wie gewünscht heizt.

Wenn die Raumheizänderungsrate (dTH) gleich dem zweiten Heizschwellenwert (TH2) ist, (d. h. dTH = TH2), dann liegt die Raumheizänderungsrate (dTH) genau bei einem gewünschten Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 genau mit einer gewünschten Kapazität arbeitet. In diesem Fall macht die HVAC-Schnittstelle 120 nichts, sondern geht zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (610). Die HVAC-Schnittstelle 120 kann diese Prüfung in einigen Ausführungsformen um eine Verzögerungszeit (z. B. 0 bis 90 Sekunden) verzögern.

Wenn die Raumheizänderungsrate (dTH) größer ist als der zweite Heizschwellenwert (TH2) (d. h. dTH > TH2), dann ist die Raumheizänderungsrate (dTH) größer als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer höheren Kapazität arbeitet als gewünscht, und einen Bereich zu schnell heizt. In diesem Fall senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein drittes Heizinkrement (675) bis auf ein Minimum von 0% und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (610).

Durch Senkung des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das dritte Heizinkrement (675) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 den Bereich weniger schnell zu heizen und bewegt die Raumheizänderungsrate (dTH) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Wenn die Raumheizänderungsrate (dTH) weniger beträgt als der zweite Heizschwellenwert (TH2) (d. h. dTH < TH2), dann ist die Raumheizänderungsrate (dTH) niedriger als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer geringer Kapazität arbeitet als gewünscht und einen Bereich zu langsam heizt. In diesem Fall erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein viertes Heizinkrement (680) bis auf ein Maximum von 100% und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (610).

Durch Erhöhung des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das vierte Heizinkrement (680) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 den Bereich schneller zu erwärmen, und bewegt die Raumheizänderungsrate (dTH) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Das dritte und das vierte Heizinkrement sind im Allgemeinen niedriger als der zweite Heizkapazitätsprozentsatz und liegen typischerweise in einem Bereich zwischen 1%–25%, einschließlich. In einer offenbarten Ausführungsform betragen sowohl das dritte als auch das vierte Heizinkrement jeweils 10%. Das dritte und das vierte Heizinkrement müssen allerdings nicht identisch sein. In einigen Ausführungsformen kann die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz in einer Richtung schneller korrigieren als in die andere.

Weiterhin müssen in alternativen Ausführungsformen das dritte und das vierte Heizinkrement keine konstanten Werte sein. Zum Beispiel können in einigen alternativen Ausführungsformen das dritte und das vierte Heizinkrement eine Funktion der Raumheizänderungsrate (dTH) und des zweiten Raumheizschwellenwerts (TH2) sein. Andere Funktionen sind ebenfalls möglich.

Durch Durchführung dieser Anpassungen an den aktuellen Kapazitätsprozentsatz während des zweiten Heizbetriebs kann die HVAC-Schnittstelle 120 eine gewünschte Temperatur in einem Bereich besser und effizienter halten, trotz der Tatsache, dass nur ein einziges zweitstufiges AN/AUS-Heizsignal ohne irgendeine Abstufung aktiviert wird.

Temperaturhaltebetrieb

Wenn die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Kühlbetrieb 230 oder den ersten Heizbetrieb 250 durchführt und das Thermostat 110 das Aktivieren irgendeines Stufensignals stoppt (d. h. das Thermostat 110 anzeigt, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll), schaltet die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 nicht sofort aus. Sie führt stattdessen einen Temperaturhaltebetrieb durch, welcher den Betrieb der HVAC-Einheit 130 für eine kurze Zeitperiode hält.

7 ist ein Flussdiagramm des Temperaturhaltebetriebs 365 gemäß 1 gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 7 gezeigt, beginnt der Temperaturhaltebetrieb 365 damit, dass die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 anweist, eine aktuelle Raumtemperatur als einen Sollpunkt einzustellen, und ihren aktuellen Modus zu halten (d. h. entweder einen Heizmodus oder einen Kühlmodus) (705). Der Sollpunkt ist eine Temperatur, die von der HVAC-Einheit 130 gehalten werden soll. Dieser Betrieb nimmt an, dass die HVAC-Einheit 130 weit genug entwickelt ist, um eine Temperatur halten zu können, wenn sie dazu angewiesen wird.

Nach Einstellung der aktuellen Raumtemperatur als den Sollpunkt (705) prüft die HVAC-Schnittstelle 120 erneut, um festzustellen, welches Stufensignal gegebenenfalls durch das Thermostat 110 aktiviert wird (710).

Wenn das erststufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Kühlbetrieb (230) durch; wenn das zweitstufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Kühlbetrieb durch (240); wenn das erststufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Heizbetrieb (250) durch; und wenn das zweitstufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweitstufigen Heizbetrieb durch (260).

Wenn das Thermostat 110 allerdings kein Stufensignal aktiviert (d. h. damit fortfährt, die HVAC-Schnittstelle 120 anzuweisen, die HVAC-Einheit 130 auszuschalten), wartet die HVAC-Schnittstelle 120 auf eine erste Auszeitperiode, um festzustellen, ob irgendein Stufensignal aktiviert wird (715), und prüft wiederholt die vom Thermostat 110 empfangene Eingabe. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt während der ersten Auszeitperiode ein Stufensignal aktiviert wird, reagiert die HVAC-Schnittstelle 120 auf dieses Stufensignal, um einen geeigneten Kühl- oder Heizbetrieb 230, 240, 250, 260 durchzuführen.

Wenn sie allerdings das Ende der ersten Auszeitperiode erreicht, ohne dass ein Stufensignal aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 einen Sollpunktsuchbetrieb durch (720).

Die erste Auszeitperiode kann auf irgendeine Dauer eingestellt werden, die einen gewünschten Betriebspegel des HVAC-Systems 100 hält. In einigen Ausführungsformen ist die erste Auszeitperiode zwischen 0 bis 30 Minuten eingestellt. In einer bestimmten Ausführungsform kann die erste Auszeitperiode auf einen von 0, 5, 15 und 30 Minuten eingestellt sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Auszeitperiode durch den Hersteller eingestellt oder vom Benutzer gewählt werden.

Der Temperaturhaltebetrieb ermöglicht es, dass das HVAC-System 100 seinen Status-Quo halten kann, während es wartet, um festzustellen, ob ein neues Stufensignal aktiviert wird. Somit, anstatt die HVAC-Einheit 130 anzuweisen, auf Empfangen des Aus-Indikators vom Thermostat 110 sofort auszuschalten, hält die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 in Betrieb, um eine aktuelle Temperatur für eine kurze Zeitperiode zu halten. Wenn das Thermostat 110 während dieser Zeit ein Stufensignal aktiviert, kann die HVAC-Einheit 130 den Betrieb wiederaufnehmen ohne aus einer Aus-Position wieder neu zu starten. Außerdem ist es wahrscheinlich, wenn das Thermostat 110 ein Stufensignal während der ersten Auszeitperiode aktiviert, dass es ein Stufensignal sein wird, das ähnlich dem ist, was zuvor bereitgestellt wurde. Durch Halten der Sollpunkttemperatur wird die HVAC-Einheit 130 mit höchster Wahrscheinlichkeit den Kühl-/Heizbereich bei einer gewünschten Temperatur halten.

Allerdings hält die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 nicht für immer in Betrieb, falls der Benutzer beabsichtigt hat, das HVAC-System 100 auszuschalten. Sobald die erste Auszeitperiode ohne Aktivieren irgendeines weiteren Stufensignals endet, fährt die HVAC-Schnittstelle 120 damit fort, den Sollpunktsuchbetrieb 720 durchzuführen.

Sollpunktsuchbetrieb

Sobald die HVAC-Schnittstelle 120 auf die erste Auszeitperiode gewartet hat, ohne dass irgendein Stufensignal aktiviert wird, wird es zunehmend wahrscheinlich, dass dieser Aus-Hinweis vom Thermostat 110 bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 ausgeschaltet werden soll. Die HVAC-Schnittstelle 120 stellt allerdings eine zusätzliche Stufe bereit, um dies zu bestimmen, während welcher die HVAC-Einheit 130 in einen Mindestbetriebszustand eingestellt ist.

8 ist ein Flussdiagramm des Sollpunktsuchbetriebs 720 gemäß 7 gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 8 gezeigt, beginnt der Sollpunktsuchbetrieb 720 damit, dass die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 anweist, einen aktuellen Kapazitätsprozentsatz in einen Mindestkapazitätsprozentsatz einzustellen, und ihren aktuellen Modus zu halten (d. h. entweder einen Heizmodus oder einen Kühlmodus) (805). Der Mindestkapazitätsprozentsatz ist ein Kapazitätsprozentsatz, der geringer ist als der erste Kapazitätsprozentsatz, der aber die HVAC-Einheit 130 in ihrem aktuellen Betriebsmodus arbeitend hält.

Nach Einstellung des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes auf den Mindestkapazitätsprozentsatz (810) prüft die HVAC-Schnittstelle 120 erneut, um festzustellen, welches Stufensignal gegebenenfalls durch das Thermostat 110 aktiviert wird (820).

Wenn das erststufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Kühlbetrieb durch (230); wenn das zweitstufige Kühlsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Kühlbetrieb durch (240); wenn das erststufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den ersten Heizbetrieb durch (250); und wenn das zweitstufige Heizsignal vom Thermostat 110 aktiviert wird, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den zweiten Heizbetrieb durch (260).

Wenn allerdings kein Stufensignal aktiviert wird (d. h. das Thermostat 110 damit fortfährt, die HVAC-Schnittstelle 120 anzuweisen, die HVAC-Einheit 130 auszuschalten), wartet die HVAC-Schnittstelle 120 auf eine zweite Auszeitperiode, um festzustellen, ob irgendwelche Stufensignale aktiviert werden (715), und prüft wiederholt die vom Thermostat 110 empfangene Eingabe. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt während der zweiten Auszeitperiode ein Stufensignal aktiviert wird, reagiert die HVAC-Schnittstelle 120 auf dieses Stufensignal, um einen geeigneten Kühl- oder Heizbetrieb 230, 240, 250, 260 durchzuführen.

Wenn die HVAC-Schnittstelle 120 aber das Ende der zweiten Auszeitperiode erreicht, ohne dass ein Stufensignal aktiviert wird, schaltet sie die HVAC-Einheit schließlich aus (465).

Die zweite Auszeitperiode kann auf irgendeine Dauer eingestellt werden, die einen gewünschten Betriebspegel des HVAC-Systems 100 hält, und diese Dauer kann sich von der ersten Auszeitperiode unterscheiden. In einigen Ausführungsformen ist die erste Auszeitperiode so eingestellt, dass sie zwischen 0 bis 30 Minuten liegt. In einer bestimmten Ausführungsform kann die erste Auszeitperiode auf einen von 0, 5, 15 und 30 Minuten eingestellt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Auszeitperiode durch den Hersteller eingestellt oder vom Benutzer gewählt werden.

Der Sollpunktsuchbetrieb ermöglicht es, dass das HVAC-System 100 die HVAC-Einheit 130 in einem minimalen Betriebsmodus halten kann, während sie wartet, um festzustellen, ob ein neues Stufensignal aktiviert wird. Somit, anstatt die HVAC-Einheit 130 einfach anzuweisen, auszuschalten, hält die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 mit einem sehr niedrigen Kapazitätsprozentsatz in Betrieb, um etwas Heizen oder Kühlen für eine kurze Zeitperiode zu halten. Wenn das Thermostat 110 ein Stufensignal während dieser Zeit bereitstellt, kann die HVAC-Einheit 130 mit dem Betrieb fortfahren, ohne die HVAC-Einheit 130 von einer Aus-Position neu starten zu müssen.

Allerdings, wie mit dem Temperaturhaltebetrieb, hält die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 nicht für immer in diesem minimalen Kapazitätsprozentsatzmodus in Betrieb, für den Fall, dass der Benutzer beabsichtigte, das HVAC-System 100 auszuschalten. Sobald die zweite Auszeitperiode endet, ohne dass irgendein weiteres Stufensignals aktiviert wird, schaltet die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 aus. Zu diesem Zeitpunkt wird angenommen, dass es für den vom Thermostat 110 empfangene Aus-Indikator wahrscheinlich ist, dass er auf einer Benutzeranweisung basiert, die HVAC-Einheit 130 letztendlich auszuschalten.

Ein Grund des Durchführens des Temperaturhaltebetriebs 365 und des Sollpunktsuchbetriebe 720 anstelle des Ausschaltens der HVACC-Einheit 130 besteht darin, dass während eines ersten Kühlbetriebs 230 oder eines ersten Heizbetriebs 250 der für das Kühlen/Heizen erforderliche Betrag sehr gering sein kann. Das bedeutet, dass die Temperatur des gekühlten/geheizten Bereichs für eine kurze Zeitperiode während eines Kühl- oder Heizmodus erreicht werden kann, wodurch bewirkt wird, dass das Thermostat 110 das Aktivieren von Stufensignalen, die Heizen oder Kühlen anfordern, stoppt. Ohne den Betrieb der HVAC-Einheit 130 kann allerdings die Temperatur des Bereichs von der gewünschten Temperatur abweichen, so dass es erforderlich ist, die HVAC-Einheit 130 wieder einzuschalten. Dies kann dazu führen, dass die HVAC-Einheit 130 wiederholt ein- und ausgeschaltet wird, was nicht gewünscht ist.

Nichtsdestotrotz ist es möglich, dass dieser Aus-Indikator vom Thermostat 110 einen echten Wunsch von einem Benutzer repräsentiert, die HVAC-Einheit 130 auszuschalten. Um die Möglichkeit eines ungewünschten Ausschaltens der HVAC-Einheit 130 zu senken, während die Fähigkeit des Benutzers erhalten bleibt, die HVAC-Einheit 130 anzuweisen, auszuschalten, führt die HVAC-Schnittstelle 120 den Temperaturhaltebetrieb 365 und den Sollpunktsuchbetrieb 720 vor dem Ausschalten der HVAC-Einheit 130 in Antwort auf einen Aus-Indikator vom Thermostat 110 aus.

Der Grund, dass die HVAC-Einheit 130 im zweiten Kühlbetrieb oder im zweiten Heizbetrieb ausgeschaltet wird 465, anstatt mit dem Temperaturhaltebetrieb 365 fortzufahren, besteht darin, dass es wahrscheinlich ist, dass ein während dieser zwei Betriebe empfangener Aus-Indikator tatsächlich eine Anweisung zum Ausschalten der HVAC-Einheit 130 für eine längere Zeitperiode ist. Wenn die Notwendigkeit eines Heizens oder Kühlens einfach reduziert würde, sogar um einen großen Betrag, wäre es wahrscheinlicher, dass das Thermostat 110 ein erststufiges Kühlsignal oder ein zweitstufiges Kühlsignal anstelle eines Aus-Indikators aktiviert.

Grafische Darstellungen

9 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs 230, 240, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 reduziert werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 9 gezeigt, zeigt das Diagramm 900 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält eine Gerade 910, die eine gewünschte Temperaturänderungsrate anzeigt. Die Steigung dieser Geraden 910 repräsentiert eine gewünschte Raumtemperaturänderungsrate (dT). Die gewünschte Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate an (gewünschte dTC) an. Diese gewünschte Raumkühlungsänderungsrate (gewünschte dTC) und kann als ein erster oder zweiter Kühlschwellenwert (TC1 oder TC2) verwendet werden, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 900 einen ersten Kühlbetrieb 230 oder einen zweiten Kühlbetrieb 240 repräsentiert.

Das Diagramm 900 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 920 und eine aktuelle Temperaturmessung 930. Eine am besten passende Gerade 940 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 920, 930 bestimmt werden. Diese Gerade 940 repräsentiert die aktuelle Temperaturänderungsrate in dem gekühlten Bereich. Die Steigung dieser Geraden 940 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT). Die tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate (dTC) an.

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 930 und drei vorherige Temperaturmessungen 920 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 920 verwendet werden.

Wie in 9 gesehen werden kann, ist die Größe der Steigung der tatsächlichen Raumtemperaturänderungsratengeraden 940 größer als die Größe der Steigung der gewünschten Temperaturänderungsratengeraden 910. Dies entspricht einer berechneten Raumkühlungsänderungsrate (dTC), die größer ist als ein erster oder zweiter Kühlschwellenwert (TC1 oder TC2). Wenn dies eintritt, wie in den 3 und 4 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz um ein entsprechendes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0% gesenkt.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate größer ist als die gewünschte Kühlungsänderungsrate, senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130, wodurch diese veranlasst wird, den Kühlbetrag zu reduzieren, den sie dem Bereich bereitstellt. Dies bewirkt wiederum eine Senkung der tatsächlichen Raumkühlungsänderungsrate, wodurch diese näher zur gewünschten Raumkühlungsänderungsrate gebracht wird.

10 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit erhöht werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 10 gezeigt, zeigt das Diagramm 1000 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält die Gerade 910, die eine gewünschte Temperaturänderungsrate anzeigt. Wie vorangehend erläutert, zeigt die Steigung dieser Geraden 910 multipliziert mit –1 eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate an (gewünschte dTC), die als ein erster oder zweiter Kühlschwellenwert (TC1 oder TC2) verwendet werden kann, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1000 einen ersten Kühlbetrieb 230 oder einen zweiten Kühlbetrieb 240 repräsentiert.

Das Diagramm 1000 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1020 und eine aktuelle Temperaturmessung 1030. Eine am besten passende Gerade 1040 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1020, 1030 bestimmt werden. Diese Gerade 1040 repräsentiert die tatsächliche Temperaturänderungsrate in dem zu kühlenden Bereich. Die Steigung dieser Geraden 1040 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT). Die tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate an (dTC).

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1030 und drei vorherige Temperaturmessungen 1020 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternative Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 120 verwendet werden.

Wie in 10 gesehen werden kann, beträgt die Größe der Steigung der tatsächlichen Raumtemperaturänderungsratengeraden 1040 weniger als die Größe der Steigung der gewünschten Temperaturänderungsratengeraden 1010. Dies entspricht einer berechneten Raumkühlungsänderungsrate (dTC), die weniger beträgt als ein erster oder zweiter Kühlschwellenwert (TC1 oder TC2). Wenn dies eintritt, wie in den 3 und 4 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz um ein entsprechendes Kühlinkrement bis auf ein Maximum von 100% erhöht.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate weniger beträgt als die gewünschte Kühlungsänderungsrate, erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130, wodurch sie veranlasst wird, den Kühlbetrag, den sie für den Bereich bereitstellt, zu erhöhen. Dies erhöht wiederum die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate, wodurch sie näher zur gewünschten Raumkühlungsänderungsrate gebracht wird.

11 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs 230, 240, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 gehalten werden sollte, gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 11 gezeigt, zeit das Diagramm 1100 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält die Gerade 910, die eine gewünschte Temperaturänderungsrate anzeigt. Wie vorangehend angemerkt, zeigt die Steigung dieser Geraden 910 multipliziert mit –1 eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate an (gewünschte dTC), welche als ein erster oder zweiter Temperaturschwellenwert (TC1 oder TC2) verwendet werden kann, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1100 einen ersten Kühlbetrieb 230 oder einen zweiten Kühlbetrieb 240 repräsentiert.

Das Diagramm 1100 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1120 und eine aktuelle Temperaturmessung 1130. Eine am besten passende Gerade 1140 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1120, 1130 bestimmt werden. Diese Gerade 1140 repräsentiert die tatsächliche Temperaturänderungsrate in dem zu kühlenden Bereich. Die Steigung dieser Geraden 1140 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT). Die tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate (dTC) an.

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1130 und drei vorherige Temperaturmessungen 1120 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 1120 verwendet werden.

Wie in 11 gesehen werden kann, ist die Größe der Steigung der tatsächlichen Raumtemperaturänderungsratengeraden 1040 gleich der Größe der Steigung der gewünschten Temperaturänderungsratengeraden 1010. Dies entspricht einer berechneten Raumkühlungsänderungsrate (dTC), die gleich einem ersten oder zweiten Kühlschwellenwert (TC1 oder TC2) ist. Wenn dies eintritt, wie in den 3 und 4 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz gehalten.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate gleich der gewünschten Kühlungsänderungsrate ist, hält die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130. Da die HVAC-Einheit 130 den Bereich mit einer gewünschten Rate kühlt, ist es nicht notwendig, den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 zu verändern.

12 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Heizbetriebs 250, 260, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit reduziert werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 12 gezeigt, zeigt das Diagramm 1200 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält eine Gerade 1210, die bereitgestellt ist, um eine gewünschte Temperaturänderungsrate anzuzeigen. Die Steigung dieser Geraden 1210 repräsentiert eine gewünschte Raumtemperaturänderungsrate (dT) sowie eine gewünschte Raumheizänderungsrate (gewünschte dTH). Diese gewünschte Raumheizänderungsrate (gewünschte dTH) kann als ein erster oder zweiter Heizschwellenwert (TH1 oder TH2) verwendet werden, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1020 einen ersten Heizbetrieb 250 oder einen zweiten Heizbetrieb 260 repräsentiert.

Das Diagramm 1200 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1220 und eine aktuelle Temperaturmessung 1230. Eine am besten passende Gerade 1240 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1220, 1230 bestimmt werden. Diese Gerade 1240 repräsentiert die tatsächliche Temperaturänderungsrate in dem zu heizenden Bereich. Die Steigung dieser Geraden 140 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT) sowie eine tatsächliche Raumheizänderungsrate (dTH).

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1230 und drei vorherige Temperaturmessungen 1220 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 1220 verwendet werden.

Wie in 12 gesehen werden kann, ist die Steigung der tatsächlichen Raumheizänderungsrategeraden 1040 größer als die Steigung der gewünschten Heizänderungsratengeraden 910. Dies entspricht einer berechneten Raumheizänderungsrate (dTH), die größer ist als ein erster oder zweiter Heizschwellenwert (TH1 oder TH2). Wenn dies eintritt, wie in den 5 und 6 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 um ein entsprechendes Heizinkrement bis auf ein Minimum von 0% gesenkt.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumheizänderungsrate größer ist als die gewünschte Heizänderungsrate, senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130, wodurch sie veranlasst wird, den Heizbetrag, den sie dem Bereich bereitstellt, zu senken. Dies bewirkt wiederum eine Senkung der tatsächlichen Raumheizänderungsrate, wodurch sie näher zur gewünschten Raumheizänderungsrate gebracht wird.

13 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Heizbetriebs 250, 260, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit erhöht werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 13 gezeigt, zeigt das Diagramm 1300 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält die Gerade 1210, die eine gewünschte Temperaturänderungsrate anzeigt. Wie vorangehend erläutert, zeigt die Steigung dieser Geraden 1210 eine gewünschte Raumheizänderungsrate (dTC), die als ein erster oder zweiter Heizschwellenwert (TH1 oder TH2) verwendet werden kann, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1300 einen ersten Heizbetrieb 250 oder einen zweiten Heizbetrieb 260 repräsentiert.

Das Diagramm 1300 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1320 und eine aktuelle Temperaturmessung 1330. Eine am besten passende Gerade 1340 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1320, 1330 bestimmt werden. Diese Gerade 1340 repräsentiert die tatsächliche Temperaturänderungsrate in dem zu heizenden Bereich. Die Steigung dieser Geraden 1340 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT) sowie eine tatsächliche Raumheizänderungsrate (dTH).

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1330 und drei vorherige Temperaturmessungen 1020 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 1320 verwendet werden.

Wie in 13 gesehen werden kann, beträgt die Steigung der tatsächlichen Raumheizänderungsratengeraden 1340 weniger als die Steigung der gewünschten Raumheizänderungsratengeraden 1310. Dies entspricht einer berechneten Raumkühlungsänderungsrate (dTH), die weniger beträgt als ein erster oder zweiter Heizschwellenwert (TH1 oder TH2). Wenn dies eintritt, wie in den 5 und 6 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz um ein entsprechendes Heizinkrement bis auf ein Maximum von 100% erhöht.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumheizänderungsrate weniger beträgt als die gewünschte Raumheizänderungsrate, erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130, wodurch sie veranlasst wird, den Heizbetrag, den sie dem Bereich bereitstellt, zu erhöhen. Dies erhöht wiederum die tatsächliche Raumheizänderungsrate, wodurch sie näher zur gewünschten Raumheizänderungsrate gebracht wird.

14 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Heizbetriebs 250, 260, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 reduziert werden soll, gemäß offenbarten Ausführungsformen. Wie in 14 gezeigt, zeit das Diagramm 1400 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält die Gerade 1210, die eine gewünschte Temperaturänderungsrate anzeigt. Wie vorangehend erläutert, zeigt die Steigung dieser Geraden 1210 eine gewünschte Raumheizänderungsrate (gewünschte dTH) an, die als ein erster oder zweiter Heizschwellenwert (TH1 oder TH2) verwendet werden kann, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1400 einen ersten Heizbetrieb 250 oder einen zweiten Heizbetrieb 260 repräsentiert.

Das Diagramm 1400 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1420 und eine aktuelle Temperaturmessung 1430. Eine am besten passende Gerade 1440 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1420, 1430 bestimmt werden. Diese Gerade 1440 repräsentiert die tatsächliche Temperaturänderungsrate in dem zu heizenden Bereich. Die Steigung dieser Geraden 1440 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT) sowie eine tatsächliche Raumheizänderungsrate (dTH).

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1430 und drei vorherige Temperaturmessungen 1420 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 1420 verwendet werden.

Wie in 14 gesehen werden kann, ist die Größe der Steigung der tatsächlichen Raumheizänderungsratengeraden 1440 gleich der Größe der Steigung der gewünschten Raumheizänderungsratengeraden 1210. Dies entspricht einer berechneten Raumheizänderungsrate (dTH), die gleich einem ersten oder zweiten Heizschwellenwert (TH1 oder TH2) ist. Wenn dies eintritt, wie in den 5 und 6 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz gehalten.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumheizsänderungsrate gleich der gewünschten Raumheizänderungsrate ist, hält die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HCAC-Einheit 130. Da die HVAC-Einheit 130 den Bereich mit der gewünschten Rate heizt, ist es nicht notwendig, den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 zu verändern.

Alternative Ausführungsformen

15 ist ein Flussdiagramm des ersten Kühlbetriebs 230 gemäß 2 gemäß alternativen Ausführungsformen. Insbesondere zeigt 15 einen ersten Kühlbetrieb 230, der mehrere Kühlschwellenwerte TC1U und TC1L einsetzt.

Die Ausführungsform des ersten Kühlbetriebs 230 ist ähnlich dem ersten Kühlbetrieb 230 gemäß 3. Ähnliche Elemente funktionieren wie vorangehend offenbart. Zur Vereinfachung der Offenbarung werden diese Elemente nicht erneut beschrieben.

Wie in 15 gezeigt, sobald die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) berechnet wurde, vergleicht die HVAC-Schnittstelle 120 die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) mit einem ersten oberen Kühlschwellenwert (TC1U), und einem ersten unteren Kühlschwellenwert (TC1L), zum Beispiel unter Verwendung des Komparators 150 (1570). Der erste obere Kühlschwellenwert (TC1U) und der erste untere Kühlschwellenwert (TC1L) definieren einen gewünschten Bereich für die Raumkühlungsänderungsrate für den ersten Kühlbetrieb 230. Diese können als zwei Geraden visualisiert werden, deren Steigungen einen gewünschten Bereich für die Kühlungsrate definieren (multipliziert mit –1, um einen positiven Wert für höhere Kühlung bereitzustellen). Durch Vergleichen der Raumkühlungsänderungsrate (dTC) mit dem ersten oberen Kühlschwellenwert (TC1U) und einem ersten unteren Kühlschwellenwert (TC1L), kann die HVAC-Schnittstelle 120 bestimmen, ob die HVAC-Einheit einen Bereich langsamer als gewünscht, schneller als gewünscht oder genauso wie gewünscht kühlt.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) zwischen dem ersten oberen Kühlschwellenwert (TC1U) und dem ersten unteren Kühlschwellenwert (TC1L), einschließlich, liegt, (das heißt, TCIL <= dTC <= TC1U), dann liegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) genau innerhalb eines gewünschten Bereichs. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 genau mit einer akzeptablen Kapazität arbeitet. In diesem Fall macht die HVAC-Schnittstelle 120 nichts, sondern geht zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 (310) aktiviert wird. Die HVAC-Schnittstelle 120 kann diese Prüfung in einigen Ausführungsformen um eine Verzögerungszeit (z. B. 0–90 Sekunden) verzögern.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) größer ist als der erste obere Kühlschwellenwert (TC1U) (d. h. dTC > TC1U), dann ist die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) höher als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer höheren Kapazität als gewünscht arbeitet, und einen Bereich zu schnell kühlt. In diesem Fall senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein erstes Kühlinkrement (375) bis auf ein Minimum von 0%, und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (310).

Durch Reduzieren des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das erste Kühlinkrement (375) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130, den Bereich weniger schnell zu kühlen und bewegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Wenn die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) weniger beträgt als der erste untere Kühlschwellenwert (TC1) (d. h. dTC < TC1L), dann ist die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) niedriger als ein gewünschter Wert. Das bedeutet, dass die HVAC-Einheit 130 mit einer geringeren Kapazität arbeitet als gewünscht, und einen Bereich zu langsam kühlt. In diesem Fall erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz um ein zweites Kühlinkrement (380) bis auf ein Maximum von 100% und geht dann zurück, um erneut zu prüfen, welches Stufensignal durch das Thermostat 110 aktiviert wird (in einigen Ausführungsformen nach der Verzögerungszeit) (310).

Durch Erhöhung des aktuellen Kapazitätsprozentsatzes um das zweite Kühlinkrement (380) veranlasst die HVAC-Schnittstelle 120 die HVAC-Einheit 130 den Bereich schneller zu kühlen, und bewegt die Raumkühlungsänderungsrate (dTC) näher zu ihrem gewünschten Wert.

Durch Durchführung dieser Anpassungen an den aktuellen Kapazitätsprozentsatz während des ersten Kühlbetriebs kann die HVAC-Schnittstelle 120 eine gewünschte Temperatur in einem Bereich besser und effizienter halten, trotz der Tatsache, dass sie nur ein einziges erststufiges AN/AUS-Kühlsignal ohne irgendeine Abstufung empfängt.

Es soll vom durchschnittlichen Fachmann verstanden werden, dass die Verwendung mehrerer Schwellenwerte auf den zweiten Kühlbetrieb 240 sowie auf die ersten und zweiten Heizbetriebe 250 und 260 erweitert werden kann.

16 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs 230, 240, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit reduziert werden soll, gemäß alternativen offenbarten Ausführungsformen. Wie in 16 gezeigt, zeigt das Diagramm 1600 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält Geraden 1610 und 1615, die bereitgestellt sind, um einen gewünschten Bereich der Temperaturänderung anzuzeigen. Die Steigungen der Geraden 1610 und 1615 definieren einen gewünschten Bereich für die Raumtemperaturänderungsrate (dT). Die gewünschte Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate an (gewünschte dTC) an. Die gewünschte Raumkühlungsänderungsrate (gewünschte dTC) für diese zwei Geraden 1610 und 1615 kann als ein erster oberer und erster unterer Kühlschwellenwert (TC1U oder TC1L oder TC2U und TC2L) verwendet werden, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1600 einen ersten Kühlbetrieb 230 oder einen zweiten Kühlbetrieb 240 repräsentiert.

Das Diagramm 1600 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1620 und eine aktuelle Temperaturmessung 1630. Eine am besten passende Gerade 1640 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1620, 1630 bestimmt werden. Diese Gerade 1640 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dt) Die tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate (dTC) an. Bei dieser Bestimmung schneiden alle Geraden 1610, 1615 und 1640 die älteste gespeicherte Temperaturmessung 1620.

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1630 und drei vorherige Temperaturmessungen 1620 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 1620 verwendet werden.

Wie in 16 gesehen werden kann, ist die Größe der Steigung der tatsächlichen Raumtemperaturänderungsratengeraden 1640 größer als die Größe der Steigung jeder der gewünschten Temperaturänderungsratengeraden 1610 und 1615. Im Ergebnis liegt sie außerhalb des Bereichs, der durch diese zwei Geraden 1610 und 1615 definiert ist. Dies entspricht einer berechneten Raumkühlungsänderungsrate (dTC), die größer ist als ein erster oder zweiter oberer Schwellenwert (TC1U oder TC2U). Wenn dies eintritt, wie in 15 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz, um ein entsprechendes Kühlinkrement, auf ein Minimum von 0%, gesenkt.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate größer ist als der gewünschte Kühlungsänderungsratenbereich, senkt die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130, wodurch sie veranlasst wird, den Kühlbetrag, den sie bereitstellt, zu reduzieren. Dies bewirkt wiederum eine Senkung der tatsächlichen Raumkühlungsänderungsrate, wodurch sie näher zum gewünschten Raumkühlungsänderungsratenbereich gebracht wird.

17 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs 230, 240, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 reduziert werden soll, gemäß alternativen offenbarten Ausführungsformen. Wie in 17 gezeigt, zeigt das Diagramm 1700 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält die Geraden 1610 und 1615, die einen gewünschten Bereich für eine Temperaturänderungsrate für den zu kühlenden Bereich definieren. Wie vorangehend erläutert, werden die Steigungen dieser Geraden 1610 und 1615 mit –1 multipliziert, um eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate (gewünschte dTC) anzuzeigen, die als eine erster oberer und erster unterer Kühlschwellenwert oder zweiter oberer und zweiter unterer Kühlschwellenwert (TC1U oder TC1L und TC2U und TC2L) verwendet werden können, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1700 einen ersten Kühlbetrieb 230 oder einen zweiten Kühlbetrieb 240 repräsentiert.

Das Diagramm 1700 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1720 und eine aktuelle Temperaturmessung 1730. Eine am besten passende Gerade 1740 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1720, 1730 bestimmt werden. Diese Gerade 1740 repräsentiert die tatsächliche Temperaturänderungsrate in dem Bereich. Die Steigung dieser Geraden 1740 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT). Die tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine aktuelle Raumkühlungsänderungsrate (dTC) an.

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1730 und drei vorherige Temperaturmessungen 1720 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 1720 verwendet werden.

Wie von 17 gesehen werden kann, liegt die Größe der Steigung der tatsächlichen Raumtemperaturänderungsratengeraden 1740 unterhalb des gewünschten Bereichs, wie durch die Größe der Steigungen der gewünschten Temperaturänderungsratengeraden 1610 und 1615 definiert. Dies entspricht einer berechneten Raumkühlungsänderungsrate (dTC), die unterhalb des ersten unteren Kühlschwellenwerts oder des zweiten unteren Kühlschwellenwerts (TCIL oder TC2L) liegt. Wenn dies eintritt, wie in 15 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz erhöht.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate unter dem gewünschten Kühlungsänderungsratenbereich liegt, erhöht die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130, wodurch sie veranlasst wird, den von ihr bereitgestellten Kühlbetrag zu erhöhen. Dies erhöht wiederum die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate, so dass sie näher zum gewünschten Raumkühlungsänderungsratenbereich gebracht wird.

18 ist ein Diagramm zum Darstellen von Aspekten eines ersten oder zweiten Kühlbetriebs 230, 240, in welchem ein aktueller Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 gehalten werden soll, gemäß alternativen offenbarten Ausführungsformen. Wie in 18 gezeigt, zeigt das Diagramm 1800 die Raumtemperatur gegenüber der Zeit und enthält die Geraden 1610 und 1615, die einen gewünschten Bereich für eine Temperaturänderungsrate für den zu kühlenden Bereich definieren. Wie vorangehend erläutert werden die Steigungen dieser Geraden 1610 und 1615 mit –1 multipliziert, um eine gewünschte Raumkühlungsänderungsrate (gewünschte dTC) anzuzeigen, die als erster oberer und erster unterer Kühlschwellenwert oder zweiter oberer und zweiter unterer Kühlschwellenwert (TC1U oder TC1L und TC2U und TC2L) verwendet werden kann, in Abhängigkeit davon, ob das Diagramm 1800 einen ersten Kühlbetrieb 230 oder einen zweiten Kühlbetrieb 240 repräsentiert.

Das Diagramm 1800 enthält auch eine Vielzahl von vorherigen Temperaturmessungen 1820 und eine aktuelle Temperaturmessung 1830. Eine am besten passende Gerade 1740 kann auf Grundlage dieser Temperaturmessungen 1820, 1830 bestimmt werden. Diese Gerade 1840 repräsentiert die tatsächliche Temperaturänderungsrate in dem Bereich. Die Steigung dieser Geraden 1840 repräsentiert eine tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate (dT). Die tatsächliche Raumtemperaturänderungsrate multipliziert mit –1 zeigt eine aktuelle Raumkühlungsänderungsrate (dTC) an.

In der offenbarten Ausführungsform werden eine aktuelle Temperaturmessung 1830 und drei vorherige Temperaturmessungen 1820 bereitgestellt. Dies ist lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger vorherige Temperaturmessungen 1720 verwendet werden.

Wie in 18 gesehen werden kann, liegt die Größe der Steigung der tatsächlichen Raumtemperaturänderungsratengeraden 1840 innerhalb des gewünschten Bereichs, wie durch die Größe der Steigungen der gewünschten Temperaturänderungsratengeraden 1610 und 1615 definiert. Dies entspricht einer berechneten Raumkühlungsänderungsrate (dTC), die zwischen einem ersten oberen und ersten unteren Kühlschwellenwert oder einem zweiten oberen und zweiten unteren Kühlschwellenwert I (TC1U und TCIL oder TC2U und TC2L) liegt. Wenn dies eintritt, wie in 15 gezeigt, wird der aktuelle Kapazitätsprozentsatz gehalten.

Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Raumkühlungsänderungsrate innerhalb des gewünschten Kühlungsänderungsratenbereichs liegt, hält die HVAC-Schnittstelle 120 den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130. Da die HVAC-Einheit 130 der Bereich innerhalb des gewünschten Ratenbereichs kühlt, ist es nicht notwendig, den aktuellen Kapazitätsprozentsatz der HVAC-Einheit 130 zu verändern.

Es soll vom durchschnittlichen Fachmann erkannt werden, dass diese Diagramme in einer Weise ähnlich der in den 10 und 1214 gezeigten Diagrammen erweitert werden können, um die Verwendung mehrerer Schwellenwerte in einem Heizbetrieb darzustellen.

Schlussfolgerung

Obwohl in den vorstehenden Beispielen zweitstufiges Kühlen und zweitstufiges Heizen offenbart sind, ist dies lediglich beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen können einstufiges Kühlen, einstufiges Heizen oder mehr als zwei Stufen des Heizens und/oder Kühlens eingesetzt werden.

Die Offenbarung dient zur Erläuterung, wie die verschiedenen Ausführungsformen erfindungsgemäß ausgestaltet und verwendet werden können, und soll den tatsächlichen, beabsichtigten und rechtmäßigen Umfang und Sinn derselben nicht einschränken. Die vorangehende Beschreibung ist nicht als erschöpfend oder als die Erfindung genau auf die offenbarte Form beschränkend auszulegen. Im Lichte der vorangehenden Lehren sind Modifizierungen oder Variationen möglich. Die Ausführungsformen) wurde(n) gewählt und erläutert, um die beste(n) Veranschaulichung(en) der Grundlagen der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung bereitzustellen, und um den durchschnittlichen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifizierungen, die für den bestimmten beabsichtigten Anwendungsfall geeignet sind, einsetzen zu können. Alle derartigen Modifizierungen und Variationen liegen innerhalb des Umfangs der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist, und wie er während der Anhängigkeit dieser Patentanmeldung geändert werden kann, sowie aller ihrer Äquivalente, wenn sie in Entsprechung mit dem Umfang, den sie rechtmäßig beanspruchen, ausgelegt werden. Die verschiedenen vorstehend erläuterten Schaltungen können in diskreten Schaltungen oder integrierten Schaltungen, je nach gewünschter Umsetzung, implementiert sein.