JP6938745B2 - 需要応答イベント中におけるhvacシステムの制御 - Google Patents
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Description
本願は、2013年3月15日に提出された米国連続番号13/842,213の恩恵を主張し、その一部継続である、2013年4月19日に提出された米国連続番号13/866,635の優先権を主張し、その全体の内容をここにおいてそれらの全体においてすべての目的のために引用により援用する。
ユーティリティ供給会社は、電気に対する需要を一貫して満足させることを伴う、継続的な挑戦に対峙している。電気を生成するための設備は、典型的には、一定の量の電気を供給することに対して十分に適している。しかしながら、電気に対する消費者の需要は、総計の電気需要が遅延の過程に亘って大きく変動するという点において、非常に反対であることが多い。日々の変動は、ユーティリティ供給会社に対する需要が最も大きい1つ以上の「ピーク」需要時間または期間、およびユーティリティ供給会社に対する需要が低減される「非ピーク」需要時間または期間をもたらす結果となる。
る。そのようなイベントは、非常に暑い日において昼から午後において生ずることが最も多く、概ね2〜6時間の範囲における継続期間を有するが、文献上では、負荷制限イベント、負荷シフトイベント、需要応答イベントなどのような、さまざまな異なる名称によって参照されている。そのようなイベントを実行することにおけるユーティリティ供給会社の目的は、1日全体に亘って消費されるエネルギの総量を低減することでは必ずしもなく、その特定の2〜6時間の間隔中における、つまり負荷制限間隔または需要応答間隔中におけるピーク需要を低減することである。典型的には、最終結果は、負荷制限間隔中において消費されたであろうエネルギが、代わりに、負荷制限間隔の後の時間において消費されるということであり、なぜならば、参加している家の冷房システムは、それらの冷房装置の通常の設定点温度を再び得るよう働くからである。そのような制御は、もちろん、そのような「需要応答プログラム」に参加するよう署名する消費者にとって不便を生じさせることが多く、なぜならば、彼らの冷房システムは彼らの居所を期待されるようには冷房しないかもしれないからである。しかしながら、このような不便さの見返りとして、消費者は、ピーク需要期間外に消費されるエネルギに対する、より好都合な料金などのような、ある恩恵を認められることが多い。
て負荷制御を確立するためのシステムおよび方法を論じている。具体的には、Ngは、消費者またはユーティリティが直接的な負荷制御プログラムのもとで最大温度上昇を制御することを可能にする技術を論じている。消費者は、自分が快適である所望の温度からの、ある温度の範囲を示す、ある快適さの範囲を、自分のサーモスタットに設定してもよい。負荷制限イベント中において、高温の天候の例では、スペース(空間)コンディショニング負荷上におけるスイッチが起動され、スペースコンディショニング負荷は直接的な負荷制御(つまり固定された幅のデューティサイクル化)を受ける。スペースコンディショニング負荷は、屋内温度が快適さの範囲の上限値を超えるまで、直接的な負荷制御を受け、屋内温度が快適さの範囲の上限値を超えた時点で、制御は直接的な負荷制御から温度セットバック制御に移されることになる。1つ以上の問題が、上記の負荷制限技術の各々に関係して生ずるが、それ(ら)は、少なくとも部分的に、ここに記載される実施の形態の1つ以上によって対処される。たとえば、上記の、直接負荷制御、温度セットバック制御、および直接負荷制御の後に温度セットバック制御が続くものの方法は、一般的には、負荷制限イベント中において、参加する消費者のベースに亘って、いくらかのエネルギ低減量をもたらす結果となることになるが、消費者ベースに対するそのような「1つのサイズがすべてにはまる」アプローチは、より効果的な負荷シフトおよび消費者の不便の低減に対する機会が実質的に失われる結果となり得る。例として、および限定としてではなく、そのような問題および/または機会の喪失は、参加する消費者からなるあるグループまたはサブグループに対して、ある特定の負荷制限戦略の影響を、より大きな確実性をもって予測すること;より多くの消費者が喜んで参加するように、負荷制限プログラムの許容度および受入を増大させること;特定のグループまたはサブグループの消費者に対する負荷制限戦略の最適化を、(i)シフトされるエネルギ需要の単位ごとに消費者の不快量を低減する態様、および/または(ii)それらのグループもしくはサブグループについて、消費者の不快の「単位」ごとに、シフトされるエネルギ需要の量を増大させる態様で行なうこと;任意の特定の負荷制限イベントにおける参加に対して最も良い候補者であろう消費者のグループまたはサブグループをより容易に識別すること;ならびに将来の負荷シフトイベントがより良く最適化されるように、特定のグループまたはサブグループの消費者に対する、先行する負荷シフトイベント戦略の効果性を、より容易に評価すること、のうちの1つ以上に関して生じ得る。
需要応答(DR)イベントを実行するさまざまな方法が開示される。1つの実施の形態によれば、構造物と関連付けられるインテリジェントなネットワーク接続されたサーモスタットを介する需要応答(DR)イベントを実行する方法は、さまざまな動作を含む。そのような動作は、DRイベント期間を規定するDRイベントを識別することと、暖房、換気および空調(HVAC)システムの、費用関数を最小にする最適化された制御軌跡を、実質上DRイベント期間中にあるよう、判断することとを含む。費用関数は、DRイベント期間中の総エネルギ消費を表わす第1の因数、居住者(占有者)不快のメトリックを表わす第2の因数、およびDRイベント期間に亘るエネルギ消費の割合の偏差を表わす第3の因数のような、さまざまな因数の組合せであってもよい。動作は、さらに、判断された最適化された制御軌跡に従ってHVACシステムを制御することを含んでもよい。
方法は、さらに、設定点温度プロファイルによって規定される設定点温度をHVACシステムのユーザに対して表示させることを含んでもよい。
を含む、有形の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体が開示される。そのような動作は、DRイベント期間を規定するDRイベントを識別することと、暖房、換気および空調(HVAC)システムの、費用関数を最小にする最適化された制御軌跡を、実質上DRイベント期間中にあるよう、判断することとを含んでもよい。費用関数は、たとえば、DRイベント期間中の総エネルギ消費を表わす第1の因数、居住者不快のメトリックを表わす第2の因数、およびDRイベント期間に亘るエネルギ消費の割合の偏差を表わす第3の因数を含んでもよい。動作は、さらに、判断された最適化された制御軌跡に従ってHVACシステムを制御することを含んでもよい。
この発明の実施の形態は、一般的に、需要応答イベント中にHVACシステムを制御するための技術に関する。需要応答イベント中にHVACシステムを制御するためのあるシステムにおけるエンティティは、典型的には電源(たとえば発電機)から個々の家または事業所に電気的または他の形態のエネルギを与えるユーティリティプロバイダを含む。個人は、典型的には彼らが周期的、たとえば月ベースで消費するエネルギ量の代価を支払う。多くの実施の形態において、エネルギ管理システムはユーティリティプロバイダと個人との間に配置される。エネルギ管理システムは、個人のエネルギ消費を1つの特定に時間期間から他の時間期間に知的かつ効果的にシフトするよう動作する。そのようなエネルギシフトは、通常は、エネルギ消費を高いエネルギコスト期間から低いエネルギコスト期間にシフトするよう実行される。DRイベントの場合では、エネルギは、DRイベント期間から、DRイベント期間外の時間期間にシフトされる。いくつかの場合では、そのようなエネルギシフトは、送電網上におけるピーク負荷を低減する努力によって動機付けられてもよい。他の場合では、そのようなエネルギシフトは、ある特定の(たとえば高いコストの)期間中においてエネルギ供給を自身の消費者に対してよりも他のユーティリティ供給会社に売却したいというユーティリティ供給会社の要望によって動機付けられてもよい。
いてそのようなHVAC制御特性の最適な選択を判断するための技術を含む。
択して、効率を最大限にし、コストを最小限にしてもよい。さまざまなエネルギ管理システムが、さらに、共通して譲渡された上記米国連続番号第13/842,213号に記載されている。
Events)」と題される、共通に譲渡された現在継続中の米国連続番号(参照番号NES
0335−US)にさらに記載されており、その全体の内容をここにその全体においてすべての目的のために引用により援用し、さらに、上記の米国連続番号13/842,213にさらに記載されている。
Nによって決められる、供給されるある最大エネルギに制限されてもよい。さらに、発電機110A〜110Nは、ユーティリティプロバイダコンピューティングシステム120を実現するユーティリティプロバイダによって所有および管理されてもよく、または源エネルギをユーティリティプロバイダの顧客に提供するようユーティリティプロバイダと契約を結んでいる1つ以上の第三者エンティティによって所有および/または管理されてもよい。
じであるかまたは同様であってもよい。
型システムである。しかしながら、当業者には、そのようなシステムは、図1に示されるよりも少ない、または多い数のコンポーネントを有するシステムにおいても等しく十分に動作し得ることが理解される。したがって、図1のシステム100の説明は本質的に例示的であるものとしてとられ、本教示の範囲を限定するようにとられるものではない。
間中におけるエネルギの価格などを通信することを可能にする通信能力(有線または無線)を含んでもよい。通信能力は、さらに、計器がさまざまな情報を受信することを可能にしてもよい。たとえば、計器は、HVACシステム203などのようなスマートホームにおける1つ以上の装置を制御するための命令、任意の特定の時間における、または任意の特定の時間期間中におけるエネルギの価格などを受信してもよい。構造物250における、およびその周囲における装置の制御を容易にするために、計器218はそのような装置と有線または無線で接続されてもよい。
インターフェイス210は、無線または有線のリピータとして供され得、および/または(i)ACコンセントにプラグを差込まれホームプラグまたは他の電力線プロトコルを用いて通信する装置と(ii)ACコンセントにプラグを差込まれない装置との間におけるブリッジとして機能し得る。
ト202)と通信し得る。あるウェブページまたはソフトウェアアプリケーションは、ユーザから通信を受信し、その通信に基づいて装置を制御するよう、および/またはその装置の動作についての情報をユーザに提示するよう構成され得る。たとえば、携帯電子装置266を用いてサーモスタット202と対話しているとき、ユーザは、携帯電子装置266を用いて、サーモスタットについての現在の設定点温度を見て、それを、携帯電子装置266を用いて調整することができる。ユーザは、この遠隔通信中において構造物内にいるか、または構造物の外部にいることができる。携帯電子装置266とサーモスタット202との間の通信はリモートサーバ264を介して経路付けられてもよく(たとえば携帯電子装置266が構造物250から遠くにあるときなど)、またはある実施の形態ではリモートサーバ264を除いて経路付けられてもよい。
ルバッテリ308を含んでもよい。たとえば、電力接続308は、装置300を、線間電圧源のような電源に接続し得る。いくつかの例では、AC電源への接続306を用いて、(たとえば再充電可能な)ローカルバッテリ308を繰返し充電し得、バッテリ308は、後で、必要に応じて、AC電力切断の場合または他の電力不足の場合に電力を供給するよう用いられ得る。
したりする必要なしに、彼らの置換可能なモジュール314を容易にアップグレードまたは置換することができる。たとえば、ユーザは、限られた知能およびソフトウェア能力を有する第1の置換可能なモジュールを含む安価な装置から始めることができる。ユーザは、次いで、さらに能力のある置換可能なモジュールを含むよう、装置を容易にアップグレードすることができる。別の例としては、ユーザは、モデル#1装置を彼らの地下室に有し、モデル#2装置を彼らの居間に有し、彼らの居間の装置をアップグレードしてモデル#3の置換可能なモジュールを含ませる場合には、ユーザは、モデル#2の置換可能なモジュールを地下室に移動させて、既存のドッキングステーションに接続することができる。モデル#2の置換可能なモジュールは、次いで、(たとえばユーザからユーザインターフェイスを介して情報を要求することによって)その新たな位置を識別するために起動プロセスを始めてもよい。
毎日6:30amにオンにされること、または設定は、その設定を、より長い時間期間に亘って徐々に下げ続けるべきであることを予測し得る。
は、磁石、差込ピン、ラッチおよび留具、タブまたはリブと対応の凹みを用いるか、またはヘッドユニット314およびバックプレート312の対応する部分上における単純な摩擦を用いることによって達成され得る。ある実施の形態では、ヘッドユニット314は、バッテリ308、通信コンポーネント310、インテリジェンスコンポーネント316、および(たとえばユーザインターフェイス304の一部であってもよい)ディスプレイドライバ326を含む。バッテリ308は、ともに2011年2月24日に提出された、共通に譲渡された係属中の米国連続番号13/034,674(リファレンス番号NES0006−US)および13/034,678(リファレンス番号NES0007−US)ならびに2011年10月6日に提出された共通に譲渡された米国連続番号13/267,871(リファレンス番号NES0158−US)にさらに詳細に記載され、それらのすべてをここにおいてそれらの全体をすべての目的のために引用により援用する、電力採取(盗電および/または電力共有とも称される)を介してHVACシステム制御回路から得られるか、または可能である場合には共通のワイヤから得られる、バックプレート312からの電力を用いる(たとえばインテリジェンスコンポーネント316の一部であってもよく、および/またはバックプレート312に含まれてもよい)再充電回路系を用いて、再充電されてもよい。ある実施の形態によれば、バッテリ308は、再充電可能な単一セルリチウムイオン、またはリチウムポリマーバッテリである。
して壁上に配置される前に後ろに直接挿入される。別の実施の形態では、ワイヤコネクタ338および不正変更検出回路系318は、サーモスタットの本体が取付けられる壁プレートユニットに位置し得、ここにおいて、ワイヤのサーモスタットへの挿入に対する言及は、ワイヤが壁プレートに挿入され、本体が壁プレートに取付けられて完成された装置300を形成する実施の形態を包含することが理解される。
政実体424(たとえば食品医薬品局または環境保護局)、学術機関426(たとえば大学研究者)、(たとえば装置保証またはサービスを関連機器に対して提供する)事業体428、またはユーティリティ供給会社430に対して送信することができる。これらの実体はそのデータを用いて、プログラムを形成してエネルギ使用を低減し、障害機器を先制して修理し、高いサービス需要に備え、過去のサービス実績をトラッキングするなど、または、既知もしくは今後開発されるさまざまな有益な機能もしくはタスクのいずれかを実行できる。
これらの目的は、たとえば使用パターン、装置効率および/またはユーザ入力(たとえば特定の機能を要求する)に基づき、予め規定または適合的に識別されてもよい。
を含むコンピュータプログラム製品を含む。コンピュータ読取可能記憶媒体612に記憶される命令は、システム600に対して、ここに記載される方法および処理を実行するよう指示してもよい。コンピュータ602は、バスサブシステム616を介して、ある数の周辺装置と通信する1つ以上のプロセッサ614を含んでもよい。これらの周辺装置は、ユーザ出力装置606、ユーザ入力装置608、通信インターフェイス610、ならびに有形のコンピュータ読取可能メモリの形式である、ランダムアクセスメモリ(RAM)618および不揮発性ストレージドライブ620(たとえばディスクドライブ、光ドライブ、ソリッドステートドライブ)などのような記憶サブシステムを含んでもよい。
プロセッサのような、マイクロプロセッサを含んでもよい。コンピュータ読取可能媒体612をサポートするために、コンピュータ602は、コンピュータ読取可能媒体612と上記のコンポーネントとの間における通信、およびコンピュータ読取可能媒体612のサポートにおいて上記のコンポーネント間における通信を処理するオペレーティングシステムを実行する。例示的なオペレーティングシステムはMicrosoft CorporationからのWindows(登録商標)など、Sun MicrosystemsからのSolaris(登録商標)、LINUX(登録商標)、UNIX(登録商標)などを含む。多くの実施の形態では、およびここに記載されるとおりでは、コンピュータプログラム製品は、コンピュータ読取可能媒体(たとえばディスク、メモリチップなど)を含む装置(たとえばハードドライブを含むケース、読取/書込ヘッドなど、コンピュータディスクを含むケース、メモリカードを含むコネクタ、ケースなど)であってもよい。他の実施の形態では、コンピュータプログラム製品は、命令セットまたはコードモジュールそれら自体を含んでもよく、コンピュータ読取可能媒体上において実施されてもよい。
プログラムなどであり得る。
れてもよい。
差を表す因数を含んでもよい。DRイベント期間中において、HVACシステムは、そのイベント期間の第1の部分中において大きなエネルギ量を消費してもよく、そのイベント期間の最後の部分中において低いエネルギ量を消費してもよく、またはその逆であってもよい。ある実施の形態では、HVACシステムエネルギ消費はDRイベント期間に亘って分散またはそうでなければ均一にされ、DRイベント期間に亘る消費の割合は実質的に一定であってもよい。
(登録商標)準拠)であるか、または構造物がエネルギ節約特徴を含む(たとえば空洞壁断熱、多重窓などを含む)場合には、そのような情報は、エネルギ消費節約に対する増大された重み付けに対応してもよい。さらに別の例では、それらの因数は、DRイベント期間中における制御軌跡とのユーザ対話に基づいて重み付けされてもよく、ユーザが、エネルギをより少なく消費するよう温度を修正する場合には、そのような情報はエネルギ消費節約に対する増大された重み付けに対応してもよい。
て最適化された制御軌跡を判断する前に規定されるスケジューリングされた設定点温度である元の設定点温度のスケジュール800を示す。元のスケジュールは、さまざまな態様のうちの1つ以上で生成されていてもよい。たとえば、スケジュールは、サーモスタット202のユーザによって設定されてもよく、サーモスタット202のユーザインターフェイス、アクセス装置266、および/またはスマートホーム環境200の他のコンピューティング装置を介して、サーモスタット202における記憶のために入力されてもよい。スケジュールは、サーモスタット202それ自体のようなスマートホーム環境200のエンティティによって、サーモスタット202に関連付けられる構造物の居住者の傾向および好みを学習することによって生成されてもよい。元のスケジュールは、リモートサーバ264、エネルギ管理システム130またはシステム100の他のエンティティなどのような、スマートホーム環境200以外のシステム100のエンティティによって生成され、サーモスタット202の設置前にサーモスタット202において予めプログラミングされるか、または設置後にサーモスタット202に通信されてもよい。ある実施の形態では、元の設定点温度のスケジュールは、上記のうちの1つ以上の組合せに基づいて生成されてもよい。たとえば、元のスケジュールは、初期にエネルギ消費者によって規定されてもよく、後で学習を介して調整されてもよい。
る。たとえば、図9Cを参照して、図9Cは、ある実施の形態に従って、第1のパラメータ810と、第2のパラメータ812と、温度設定点の線形シーケンス814との間の関係を示す。第1のパラメータ810および第2のパラメータ812は、任意の基準温度に関して、ある時間期間に亘る最大温度変化の大きさを示す。この特定の例では、時間期間はDRイベント期間(つまりDRイベント期間開始時間802とDRイベント期間終了時間804との間)であり、任意の基準温度は73°Fである。線形シーケンス814は、DRイベント期間に亘って基準温度から第1および第2のパラメータの組合された大きさに増大する温度設定点の線形シーケンスであり、DRイベント期間と第1および第2のパラメータの組合された大きさによって規定される傾きを有する。
れるように)1時間の継続期間または1時間より長いかもしくは短い継続期間を有してもよい。さらに、傾きは、(記載されるように)DRイベント期間開始時間802とDRイベント期間終了時間804との間、または他の期間の間(たとえばDRイベント前期間開始時間806とDRイベント期間終了時間804との間)を延在する時間期間に基づいて規定されてもよい。さらに、候補設定点温度のスケジュール808は、イベント前期間中において温度オフセットと関連付けられたもの以外の設定点温度から線形に変化し始めてもよい。たとえば、図9Bを参照して、2pmにおいて、(1pmと2pmとの間におけるイベント前期間に対して規定されるのと同じ温度である)73°Fから線形変化を開始する代わりに、スケジュールは、2pmにおいて、74°F、75°F、76°F、またはイベント前期間に対して規定されたものとは異なる何らかの他の温度から線形変化を開始してもよい。
ンス番号NES0339−US)に記載されており、その全体の内容をここにおいてその全体においてすべての目的のためにここに引用により援用する。ある実施の形態では、記載されるようにデータの履歴に基づいて生成される仕込まれたモデルを用いるのではなく、デフォルトモデルを用い、それによって、デフォルトモデルが構造物のデフォルトの熱力学的挙動、たとえば所与の制御軌跡と屋内温度プロファイルとの間におけるデフォルトの関係を与えてもよい。
得る。たとえば、最小化アルゴリズムは費用関数の局所的または全体的な最小値を識別することに失敗し得る。識別が失敗した場合には、処理は動作704Dに続いて、デフォルトのパラメータセットを最適なパラメータセットとして選択してもよい。デフォルトのパラメータセットは、ユーザの元のスケジュールと比較して、DR期間に亘って少なくとも何らかのエネルギ低減をもたらす結果となるパラメータのセットであってもよい。たとえば、第1のパラメータ810は、増大するエネルギ消費の方向における1°Fの温度オフセットであってもよく、一方、第2のパラメータ812は、減少されるエネルギ消費の方向における1°Fの温度オフセットであってもよい。そのようなパラメータセットは、元のスケジュールと比較して、DRイベント期間に亘って、より少ないエネルギ消費をもたらす結果となってもよいが、エネルギ消費、居住者不快などを最小にすることに関して最適でなくてもよい。
OFF時間、およびHVAC OFF期間などのような、デューティサイクルのさまざまな特性を比較において用いてもよく、互いの5%(または5%より大きいかまたは小さい何らかの他のしきい値)内におけるスケジュールは同様とみなされてもよい。
設定点スケジュールを用いて後でHVACシステムを制御するのではなく、元の設定点スケジュールを選択し用いてもよい。この態様においては、HVACシステムは、ユーザによって期待されるとおりに、精密に有利に制御され得、それによって、元の設定点スケジュールの見込を増大させ、それは、この特定の場合においては、実質的に最適であり、DRイベント期間の継続期間に対して、ユーザによって受入れられるかまたはそうでなければユーザによって干渉されない。
従って、最適なスケジュール808の実現から結果としてもたらされる、期待される屋内温度プロファイル1002を示す。期待される屋内温度プロファイル1002は、最適な設定点スケジュール808をHVACシステムの予測モデルに基づくシミュレーションに適用することによって判断されてもよい。図11Bは、ある実施の形態に従う、期待される屋内温度プロファイル1002に対する、実効設定点温度1004を示す。実効設定点温度1004は、期待される屋内温度プロファイル1002のピークおよび谷を識別することによって判断されてもよい。たとえば、実効温度設定点は、(たとえば2pmにおける)前の谷からピーク温度が維持する時間(つまり3pm)まで延在する継続期間に対する(たとえば3pmにおける)ピーク温度として規定されてもよい。同様に、ある実効温度設定点は、(たとえば3pmにおける)前のピークから谷の温度が一致する時間(たとえば3:30pm)まで延在する継続期間に対する(たとえば3:30pmにおける)谷の温度として規定されてもよい。実効設定点温度1004の組合せを次いで設定点温度プロファイルとして用いてもよい。つまり、最適なスケジュール808によって規定される(継続的に変化する)設定点温度を設定点温度プロファイルとして用いる代わりに、(相対的に静的な)実効設定点温度1004のシーケンスを用いてもよい。そのような態様においては、ユーザに対して表示されるとき、ユーザは、継続的に変化するスケジュール(たとえばスケジュール808)の見かけを提示されるのではなく、(たとえば実効温度設定点1004の組合せによって規定される)相対的に静的なスケジュールの見かけを提示される。相対的に静的なスケジュールの提示は、最適なスケジュールの実現に対するユーザの干渉の見込みを有利に低減し得る。
よって特徴付けられるもののような、代替的な制御軌跡を最適なスケジュールの代わりに用いてもよい。たとえば、構造物の占有ステータスが変化した状況においては、次いで、制御軌跡を再最適化してもよい。別の例では、現在の制御軌跡が最適な設定点スケジュールまたは元の設定点スケジュールによって特徴付けられ、実際のHVAC状態が期待されるHVAC状態と異なる状況においては、次いで、制御軌跡を再最適化してもよい。別の例では、現在の制御軌跡が最適な設定点スケジュールによって特徴付けられ、実際の屋内温度プロファイルが期待される屋内温度プロファイルと異なる状況においては、次いで、デフォルトの制御軌跡を実現してもよい。さらに別の例では、現在の制御軌跡が元の設定点スケジュールによって特徴付けられ、何らかの安全性しきい値が超えられる(たとえばHVAC ON期間が最大の継続期間を超える)状況においては、次いで、デフォルトの制御軌跡を実現してもよい。
ーザはそのような状態を通知されてもよい。
される。1つの特に有用なアイコンのインジケータは、歯車のマークを、そこに埋込まれた葉のマークとともに含むことが見いだされており、歯車は、ユーザの脳裏において、何らかの種類の自動化されたプロセスが生じていることを意味することが見いだされており、葉は、ユーザの脳裏に、このプロセスは環境に対して有益な影響を有することを意味することが見いだされている。歯車の中の葉のマークは外国語に変換される必要がないという1つの利点を有することに加えて、歯車の中の葉のマークは、ユーザにとって警告を与えたり脅したりすることがなく、ユーザは歯車の中の葉のマークをユーザディスプレイから取除くであろうどのような行動もとらないように穏やかにかつ巧みに促されるように、肯定的な意味を有するという利点がさらにある。同時に、歯車の意味によって自動化との連想性があるため、歯車の中の葉のマークは、ユーザを、装置とのどのような不要な手動による対話にも駆り立てることがよりなさそうである。
み得て、これらの全ては、その全体においてすべての目的のために引用により援用される。
Claims (23)
- 制御システムによって需要応答(DR)イベントを実行する方法であって、
前記DRイベントについてDRイベント期間を識別することと、
暖房、換気および空調(HVAC)システムの、最適化された制御軌跡を判断することとを備え、前記最適化された制御軌跡は、複数の費用因数を含む費用関数を最小にし、前記方法はさらに、
前記HVACシステムのための前記最適化された制御軌跡に従って前記DRイベント期間の開始で前記HVACシステムを制御することと、
前記DRイベント期間中に、前記最適化された制御軌跡の再最適化が必要であるか否かを判断することと、
前記再最適化が必要であると判断したことに応じて、前記再最適化を実行することと、
前記再最適化の後、前記再最適化に基づく制御軌跡に従って前記HVACシステムを制御することとを備える、制御システムによって需要応答(DR)イベントを実行する方法。 - 前記複数の費用因数は、ユーザの快適さを表わす因子を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の費用因数は、前記DRイベント期間に亘るエネルギ消費の割合の偏差を表わす因数を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の費用因数は、前記DRイベント期間中の総エネルギ消費を表わす因数を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の費用因数は、ユーザ占有を表わす因数を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ユーザ占有を表わす因数は、履歴占有確率プロファイルから生成される、請求項5に記載の方法。
- 前記ユーザ占有を表わす因数は、前記DRイベント期間の開始から変化している、請求項5に記載の方法。
- 前記複数の費用因数は、前記費用関数において、前記DRイベント期間中における前記最適化された制御軌跡とのユーザ対話に基づいて重み付けされる、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の費用因数は、前記費用関数において、ユーザの健康に基づいて重み付けされる、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の費用因数は、前記費用関数において、構造物の特性に基づいて重み付けされる、請求項1に記載の方法。
- 前記再最適化が必要であるか否かを判断することは、構造物の占有ステータスが変化した場合、実際のHVAC状態が期待されるHVAC状態と異なる場合、実際の屋内温度プロファイルが期待される屋内温度プロファイルと異なる場合、および/または、安全性しきい値が超えられた場合に、前記再最適化が必要であると判断することを含む、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の方法。
- 1つ以上の構造物において1つ以上のHVACシステムの動作を制御するための制御システムであって、
1つ以上のプロセッサと、
前記1つ以上のプロセッサによって実行されると、前記1つ以上のプロセッサに動作を実行させる命令を含む1つ以上のメモリデバイスとを備え、前記動作は、
DRイベントについてDRイベント期間を識別することと、
暖房、換気および空調(HVAC)システムの、最適化された制御軌跡を判断することとを含み、前記最適化された制御軌跡は、複数の費用因数を含む費用関数を最小にし、前記動作はさらに、
前記HVACシステムのための前記最適化された制御軌跡に従って前記DRイベント期間の開始で前記HVACシステムを制御することと、
前記DRイベント期間中に、前記最適化された制御軌跡の再最適化が必要であるか否かを判断することと、
前記再最適化が必要であると判断したことに応じて、前記再最適化を実行することと、
前記再最適化の後、前記再最適化に基づく制御軌跡に従って前記HVACシステムを制御することとを含む、1つ以上の構造物において1つ以上のHVACシステムの動作を制御するための制御システム。 - 前記最適化された制御軌跡を判断することは、
複数のパラメータセットにアクセスすることと、
前記複数のパラメータセットの各々について前記DRイベント期間についての候補設定点スケジュールを生成することと、
1つ以上の構造物が前記HVACシステムにどのように応答するかの熱力学的モデルを使用して、前記候補設定点スケジュールの各々をシミュレートすることと、
前記シミュレートされた候補設定点スケジュールの各々について、予測される室内温度プロファイルまたはHVACデューティサイクルスケジュールを生成することと、
前記予測される室内温度プロファイルまたはHVACデューティサイクルスケジュールの各々について前記費用関数を評価することと、
前記費用関数を最小にする最適な予測される屋内温度プロファイルまたはHVACデューティサイクルスケジュールを選択することとを含む、請求項12に記載の制御システム。 - 前記DRイベント期間に亘って設定点温度プロファイルを判断することをさらに備え、前記判断することは、
期待される屋内温度軌跡に基づいて、前記DRイベント期間に亘って設定点温度プロファイルを計算することと、
計算された前記設定点温度プロファイルのピークおよび谷を識別することとと、
前記設定点温度プロファイルによって規定される設定点温度を前記HVACシステムのユーザに対して表示させることとによって行われる、請求項13に記載の制御システム。 - 前記複数のパラメータセットの各々は、
元の設定点スケジュールの温度設定点からの温度的オフセットを示す第1のパラメータと、
前記元の設定点スケジュールの前記温度設定点からの前記温度的オフセットにおける点を通過する温度設定点の線形シーケンスの傾きを示す第2のパラメータとを含み、
前記温度的オフセットおよび前記温度設定点の前記線形シーケンスの前記傾きは、前記DRイベント期間に亘ってエネルギ消費の割合の偏差を低減することにおいて支援するよう設計される、請求項13に記載の制御システム。 - 各パラメータセットは、最大HVACデューティサイクル期間を示す第3のパラメータをさらに含む、請求項15に記載の制御システム。
- 各パラメータセットは、DRイベント前期間の継続期間を示す第4のパラメータをさらに含む、請求項15に記載の制御システム。
- 前記熱力学的モデルは継続的に更新される、請求項13に記載の制御システム。
- 前記制御システムはサーモスタットおよびサーモスタット管理サーバを含む、請求項12に記載の制御システム。
- 前記複数の費用因数は、
ユーザの快適さを表わす因数、
前記DRイベント期間に亘るエネルギ消費の割合の偏差を表わす因数、
ユーザ占有を表わす因数、または、
前記DRイベント期間中の総エネルギ消費を表わす因数を含む、請求項12に記載の制御システム。 - 前記複数の費用因数は、前記費用関数において、
前記DRイベント期間中における前記最適化された制御軌跡とのユーザ対話、
ユーザの健康、または
構造物の特性に基づいて重み付けされる、請求項12に記載の制御システム。 - 前記再最適化が必要であるか否かを判断することは、構造物の占有ステータスが変化した場合、実際のHVAC状態が期待されるHVAC状態と異なる場合、実際の屋内温度プロファイルが期待される屋内温度プロファイルと異なる場合、および/または、安全性しきい値が超えられた場合に、前記再最適化が必要であると判断することを含む、請求項12〜請求項21のいずれか1項に記載の制御システム。
- 1以上のプロセッサによって実行されることにより、前記1以上のプロセッサに請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の方法を実現させる、プログラム。
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