TWI577941B - 空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法 - Google Patents
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Description
本揭露係關於一種空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法。
為了方便施工或進行建築的整體規劃,中央空調系統在目前的建築規畫中已是不可或缺的一環,除了在商辦大樓中隨處可見之外,就連家用的中央空調系統也已然面世。雖然中央空調系統在一開始的規畫也會考慮到節能省碳的問題,但由於使用者的實際操作往往是非理想地或非理性地,而使得中央空調系統在實務上仍然會造成額外的能源耗費。
舉例來說,當使用者剛進入一個溫度不同的空間時,為求快速降溫或升溫,往往會大幅度地調整設定溫度,但卻在室溫過低或過高之後,又重新調整設定溫度。來來回回間,中央空調系統就可能白費額外的功率降低溫度,或者必須付出額外的功率將誤升的溫度再調降。另一方面,使用者也可能因為感受到溫度的大幅變化而感受到身體不適。
本揭露在於提供一種空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法,以在節能之餘更能克服空調系統因為使用者的非理性調整而讓室內環境溫度大幅度浮動,且讓使用者感覺不適的問題。
本揭露所揭露的一種空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法,適用於控制空調機。空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法先每隔第一預設時間,依據利用戶外溫度(To)、室內環境溫度(Ti)以及室內目標舒適溫度補償量(x),計算出室內目標舒適溫度(Tc);每隔第二預設時間,依據當前的室內目標舒適溫度(Tc)與室內環境溫度(Ti)之間的溫度調整
量,產出空調小型冷風機一新的設定溫度(Ts)。傳送設定溫度至空調機,使室內環境溫度接近室內目標舒適溫度。其中,當接收得設定指令時,依據設定指令驅動空調機調整室內環境溫度,並依據設定指令的類型或重複次數取得室內目標舒適溫度補償量。
綜上所述,本揭露提供了一種空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法,除了藉由偵測室內環境溫度與戶外溫度以取得適當的室內目標舒適溫度來控制空調系統中的空調機,以使空調系統提供舒適的室內環境溫度外,更藉由辨識使用者對空調系統的手動控制,進一步地依據使用者給過的指令調整前述的室內目標舒適溫度。使得室內目標舒適溫度更可依據使用者的期待而變化,並在不喪失舒適感受的前提下,使室內環境溫度趨近於舒適的室內目標舒適溫度。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本揭露之精神與原理,並且提供本揭露之專利申請範圍更進一步之解釋。
12‧‧‧空調機溫度節能控制裝置
122‧‧‧處理模組
14b‧‧‧控制裝置
16、16a~16e‧‧‧空調機
124‧‧‧控制模組
128‧‧‧偵測模組
22、24‧‧‧第一傳輸裝置
26、28‧‧‧第一控制裝置
30、32、34‧‧‧第二傳輸裝置
40~48‧‧‧第二控制裝置
a‧‧‧補償量
dT‧‧‧差值
Tc‧‧‧室內目標舒適溫度
Ti‧‧‧室內環境溫度
To‧‧‧戶外溫度
Ts‧‧‧設定溫度
Tsa‧‧‧設定溫度調整量
t1、t11、t12、t2、t21、t22、t3、tsm、tsm’‧‧‧時間點
x‧‧‧室內目標舒適溫度補償量
y‧‧‧額外扣除量
Zia、Zib‧‧‧室內空間
Zo‧‧‧室外空間
圖1A係為根據本揭露一實施例所繪示之空調機溫度節能控制裝置的功能方塊圖。
圖1B係為根據本揭露一實施例所繪示之空調機之設置環境的示意圖。
圖1C係為根據本揭露另一實施例所繪示之空調機溫度節能控制裝置的功能方塊圖。
圖2係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法的流程圖。
圖3係為根據本揭露一實施例中空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法於各使用情境中的各時間點先後順序的示意圖。
圖4A係為習知技術所對應的溫度實驗數據圖。
圖4B係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法所對應的溫度實驗數據圖。
圖5A係為習知技術所對應的風速實驗數據圖。
圖5B係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法所對應的風速實驗數據圖。
圖6A係為習知技術所對應的冰水閥開度實驗數據圖。
圖6B係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法所對應的冰水閥開度實驗數據圖。
以下在實施方式中詳細敘述本揭露之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本揭露之技術內容並據以實施,且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式,任何熟習相關技藝者可輕易地理解本揭露相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本揭露之觀點,但非以任何觀點限制本揭露之範疇。
本揭露提供了一種空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法,所述的空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法適用於控制空調機。請先參照圖1A以說明空調機的架構,圖1A係為根據本揭露一實施例所繪示之空調機溫度節能控制裝置的功能方塊圖。空調機溫度節能控制裝置12包括偵測模組128、控制模組124與處理模組122。偵測模組128用以偵測室內環境溫度Ti與戶外溫度To。空調機16電性連接控制模組124並依據設定溫度Ts調整室內環境溫度Ti。空調機溫度節能控制裝置12包含處理模組122。處理模組122電性連接偵測模組128、控制模組124與空調機16,並依據室內環境溫度Ti與戶外溫度To取得室內目標舒適溫度Tc。處理模組122每隔第一預設時間,依據當前利用戶外溫度(To)、室內環境溫度(Ti)以及室內目標舒適溫度補償量(x),計算出室內目標舒適溫度
(Tc)。處理模組122更依據設定溫度調整量Tsa調整設定溫度Ts,且處理模組122每隔第二預設時間,依據當前的室內環境溫度Ti與當前的室內目標舒適溫度Tc之間的設定溫度調整量Tsa,更新設定溫度Ts。其中,當控制模組124接收得設定指令時,控制模組124依據設定指令驅動空調機16調整室內環境溫度,且處理模組122依據設定指令的類型或重複次數取得室內目標舒適溫度補償量。
請參照圖1B,圖1B係為根據本揭露一實施例所繪示之空調機之設置環境的示意圖。如圖1B所示,室內可區分為室內空間Zia與室內空間Zib,室內空間Zia與室內空間Zib分別具有室內環境溫度Ti1、Ti2。而室外空間Zo係對應於戶外溫度To。空調機16a係設置於室內空間Zia。在一實施例中,使用者可藉由遙控器控制空調機16a的風速或出風溫度來選擇性地調整室內環境溫度Ti。而室內空間Zib例如對應於另一台空調機16b(未圖赤),空調機16b例如位於另一個機房空間,並透過管線出風給室內空間Zib,而不直接暴露於室內空間Zib。在室內空間Zib的使用者可藉由操控控制裝置14b控制空調機16b的風速或出風溫度,進而選擇性地調整室內環境溫度Ti。控制裝置14b例如為設置於牆上的控制面板,但並不以此為限。
請參照圖1C,圖1C係為根據本揭露另一實施例所繪示之空調機溫度節能控制裝置的功能方塊圖。圖1C揭露了空調機溫度節能控制裝置12更包括傳輸裝置。如圖1C所示,空調機溫度節能控制裝置12係電性連接於第一傳輸裝置22、24,第一傳輸裝置22、24分別電性連接第一控制裝置26、28。第一控制裝置26電性連接第二傳輸裝置30、32,而第一控制裝置28電性連接第二傳輸裝置34。第二傳輸裝置30電性連接第二控制裝置40,第二傳輸裝置32電性連接第二控制裝置42,44,46,第二傳輸裝置34電性連接第二控制裝置48。第二控制裝置40,42,44,46,48分別電性連接空調機16a~16e。
空調機16a~16e例如設置於同一室內空間或不同的室內空間。第一控制裝置26用以進行區域設定,以對空調機16a~16d進行統一的設定。第二控制裝置40,42,44,46用以對空調機16a~16d進行一對一的設定,換句話說,使用者可分別藉由第二控制裝置40,42,44,46對空調機16a~16d進行個別的設定。第一控制裝置26與第二控制裝置40,42,44,46可例如是設置於牆上的控制面板,或者是可移動的遙控器,甚或是運行有對應應用程式的智慧行裝置。上述僅為舉例示範,各裝置的實際態樣以及數量均不以此為限。
在上述的架構下,空調機溫度節能控制裝置12係經由各裝置獲得關聯於空調機16a~16e的相關參數。所述的相關參數例如為空調機16a~16e對應的室內環境溫度及其設定溫度,或使用者給定的設定指令,但並不以此為限。此外,在另一實施例中,空調機溫度節能控制裝置12係電性連接至少一區域伺服器,所述的區域伺服器分別電性連接第一傳輸裝置22、24。所述的至少一區域伺服器係自上述的結構取得空調機16a~16e的相關參數,而空調機溫度節能控制裝置12則自所述的至少一區域伺服器取得空調機16a~16e的相關參數。
溫度節能控制溫度節能控制溫度節能控制溫度節能控制溫度節能控制溫度節能控制請接著參照圖2,圖2係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法的流程圖。空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法的各步驟係揭示如下。在步驟S201中,係偵測及收集戶外溫度(To)與室內環境溫度(Ti)。在步驟S203中,每隔第一預設時間,依據定期偵測及收集戶外溫度(To)與室內環境溫度(Ti)以及室內目標舒適溫度補償量(x),計算出室內目標舒適溫度(Tc)。在步驟S205中,每隔第二預設時間,依據當前的室內目標舒適溫度(Tc)與室內環境溫度(Ti)之間的差值(dT),產生設定溫度調整量(Tsa),用以產出空調機一新的設定溫度(Ts)。在步驟S207中,傳送設定溫度至空調機,使室內環境溫度接近室內目標舒適溫
度。在步驟S209中,當接收得設定指令時,依據設定指令驅動空調機調整室內環境溫度,並依據設定指令的類型或重複次數取得室內目標舒適溫度補償量。事實上,圖2僅簡要地列出空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法的步驟,各步驟的詳細內容及相對時序請見後續內容,後續係以圖1A、圖1B進行說明。
於前述內容中,空調機16例如用以調整一室內空間的溫度。室內環境溫度Ti與戶外溫度To分別為所述室內空間內外的溫度,室內目標舒適溫度Tc是期望令室內環境溫度Ti達到的溫度值,設定溫度Ts則是空調機16實際上被設定的溫度值。簡要地來說,實際上空調機16係依據設定溫度Ts調整室內環境溫度Ti,而在空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法中係期待能將室內環境溫度Ti調整至室內目標舒適溫度Tc,因此藉由室內環境溫度Ti與室內目標舒適溫度Tc的差值dT產生設定溫度調整量Tsa以調整設定溫度Ts。
因此,當室內環境溫度Ti、戶外溫度To或使用者的操作行為發生變化,室內目標舒適溫度Tc會有所增減,進而影響到室內環境溫度Ti與室內目標舒適溫度Tc的差值dT,並連帶影響設定溫度調整量Tsa,從而得以依據設定溫度調整量Tsa對應地調整設定溫度Ts。其中,第一預設時間較長,例如為第一預設時間30分鐘,而第二預設時間較短,例如為10分鐘,即在第一預設時間30分鐘內分三次各10分鐘,分別再重新調整設定溫度Ts,然實際上並不以此為限。
在一實施例中,空調機溫度節能控制裝置12及溫度節能控制方法係藉由迴歸式來取得室內目標舒適溫度Tc或藉由迴歸式來更新室內目標舒適溫度Tc。所述的迴歸式若以簡要地表示的話即為:Tc=(0.48×Ti+0.14×To+9.22)+x,其中Tc為室內目標舒適溫度,Ti為室內環境溫度,To為戶外溫度,x為室內目標舒適溫度補償量。從另一個角度來說,室內目標舒適溫度補償量x亦可表示為:x=k1×Ti+k2×To+c。因此,
上述的迴歸式可改寫為:Tc=(0.48+k1)Ti+(0.14+k2)+(9.22+c)。換句話說,室內目標舒適溫度補償量x亦可在某種程度上影響到迴歸式的係數,而改變了室內環境溫度Ti或戶外溫度To於迴歸式中的權重。
而在一實施例中,係以室內環境溫度Ti與室內目標舒適溫度Tc的差值dT及對比擴展函數取得設定溫度調整量Tsa。對比擴展函數若以標號簡要地表示的話即為:。上述僅為舉例示範,所述的迴歸式與對比擴展函數的形式或係數實際上並不以此為限。
於實務上,更可依據室內環境溫度Ti與室內目標舒適溫度Tc的差值dT的大小來更精細地以設定溫度調整量Tsa控制設定溫度Ts。在一實施例中,當室內目標舒適溫度Tc與室內環境溫度Ti的差值dT大於上限值時,將設定溫度Ts加上設定溫度調整量Tsa。當室內目標舒適溫度Tc與室內環境溫度Ti的差值小於下限值時,將設定溫度Ts扣除設定溫度調整量Tsa。而當室內目標舒適溫度Tc與室內環境溫度Ti的差值dT不大於上限值也不小於下限值之間時,則以當前的設定溫度Ts作為新的設定溫度Ts,亦即不改變設定溫度Ts。
舉例來說,上限值例如為攝氏0.5度,下限值例如為攝氏0度。亦即,當差值dT大於攝氏0.5度時,新的設定溫度Ts係為溫度調整量Tsa與當前的設定溫度Ts相加的結果。而當差值dT小於攝氏0度時,新的設定溫度Ts係為從當前的設定溫度Ts減去溫度調整量Tsa的溫度值。而當差值dT不大於攝氏0.5度也不小於攝氏0度時,則不改變設定溫度Ts。此外,在另一實施例中,當室內目標舒適溫度Tc與室內環境溫度Ti的差值小於下限值時,更將設定溫度Ts扣除額外扣除量y。額外扣除量y例如為攝氏0.5度。舉例來說,而當差值dT小於攝氏0度時,新的設定溫度Ts係為從當前的設定溫度Ts減去設定溫度調整量Tsa並減去額外扣除量y後的溫度值。上述的各數值僅為舉例示範,並不以上述示範例為限
制。
其中,室內目標舒適溫度補償量x係關聯於使用者如何手動設定空調機。更詳細地來說,當使用者以一設定指令手動設定空調機16時,區域伺服器12a會依據設定指令的類型或重複次數產生一補償量a,並將補償量a疊加進室內目標舒適溫度補償量x,以更新室內目標舒適溫度補償量x的數值。如前述地,由於室內目標舒適溫度Tc係關聯於室內環境溫度Ti、戶外溫度To與室內目標舒適溫度補償量x,此時室內目標舒適溫度Tc會對應地有所增減。
所述的設定指令例如為調升設定溫度Ts、調降設定溫度Ts、調升風速或調降風速,但並不以此為限。因此設定指令的類型或重複次數會反應出使用者的行為,並反應出使用者對於室內環境溫度Ti的期望。例如,當使用者以設定指令調降設定溫度Ts或調升風速時,代表使用者認為當前的室內環境溫度太高需要調降,而當使用者以設定指令調降越多次的設定溫度Ts即代表使用者希望調降室內環境溫度Ti的期望相對地較為強烈。
在一實施例中空調機溫度節能控制裝置12係以查找表的方式連結使用者之操作行為與補償量之數值的關係。所述的查找表例如為下表所示:
如上表所述共有六種使用者行為,每一種使用者行為都有對應之補償量a的數值。當補償量a的數值為正,則疊加此補償量a後的室內目標舒適溫度補償量x會因此增加。反過來說,當補償量a的數值為負,則疊加此補償量a後的室內目標舒適溫度補償量x會因此減少。在此實施例中,以手動調低風速與手動調高風速兩種使用者行為來看,手動調低風速對應的補償量a的絕對值會小於手動調高風速對應的補償量a的絕對值。這是因為,當使用者調高風速時也代表著使用者覺得室內環境溫度Ti較預期中來得高,此時就使用者的心理角度來說會期待能讓室內環境溫度Ti盡快地下降。因此,藉由較大的補償量a能暫時以較大的調整幅度調整室內目標舒適溫度Tc而使室內環境溫度Ti盡快的下降,以給予使用者舒適感。
同樣的道理,對於第3、4種使用者行為所對應的補償值a的數值也有相同於第1、2種使用者行為的考量。而對於第5、6種使用者行為所對應的補償值a的數值來說,則更考量了使用者行為重複次數所代表的意義。例如以第3種使用者行為與第5種使用者行為來說,兩者的差別係在於使用者手動調升設定溫度的次數是否超過第一門檻次數。當使用者手動調升設定溫度的次數大於所預設的第一門檻值時,可能代表使用者亟欲調升室內環境溫度Ti。因此,相對於第3種使用者行為,第5種使用者行為所對應的補償值a的絕對值會較大,因此將第5種使用者行為所對應的補償值a疊加進室內目標舒適溫度調整量x時,能以更大的幅度地提高室內目標舒適溫度調整量x,以期能快速地調升室內環境溫度Ti。所屬技術領域具有通常知識者當能從上述內容推得第4種使用者行為與第6種
使用者行為之對應補償值a的數值意義,於此不再予以贅述。上述的第一門檻值與第二門檻值例如為1次,但並不以此為限。
上述藉由查找表連結使用者行為與補償值a之數值的方式僅為舉例示範,但實際上是否使用查找表,或是查找表內所儲存的使用者行為與補償值a之數值的對應關係,亦或是使用者行為對應之補償值a之數值的大小,都並不以上述示範例為限制。
請參照圖3以進行各種使用情境的說明,圖3係為根據本揭露一實施例中空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法於各使用情境中的各時間點先後順序的示意圖。請先參照圖3中的(a)所示的時間軸。如圖3中的(a)所示,時間點t1、t2、t3間隔時間為第一預設時間,而時間點t11、t12之間的間隔時間與時間點t21、t22之間的間隔時間係為第二預設時間。在一使用情境中,原本在時間點t1的室內目標舒適溫度Tc是26度,設定溫度Ts與室內環境溫度Ti會接近於室內目標舒適溫度Tc,但由於空調機16實際使用的機組或者是空調機16所在環境的影響,設定溫度Ts與室內環境溫度Ti並不會直接等同於室內自標舒適溫度Tc。
在此實施例中,第一預設時間為30分鐘,第二預設時間為10分鐘。且如圖3所示,時間點t11、t12將時間點t1與時間點t2之間三等份,時間點t21、t22將時間點t2與時間點t3之間三等份。此舉隱含著,設定溫度調整量Tsa與設定溫度Ts除了在時間點t11、t12、t21、t22被調整之外,當室內目標舒適溫度Tc於時間點t1、t2、t3被更新的時候,設定溫度調整量Tsa與設定溫度Ts也一併地被調整。
請再參照圖3中的(b)所示的時間軸。在一使用情境中,當使用者進到所述的室內空間,此時使用者覺得室內環境溫度Ti太高而感到燥熱,因此使用者於時間點tsm手動將設定溫度Ts調降為攝氏23度。此時,空調機16會將室內環境溫度Ti調降至使用者手動調整的設定溫度Ts。但由於實務上的限制,在此並不限定空調機16必須在多長的時間內調
降設定溫度。而在時間點t12,空調機溫度節能控制裝置12會依據當下的室內目標舒適溫度Tc與室內環境溫度Ti調整設定溫度Ts。此外,如前述地,室內目標舒適溫度Tc會在時間點t2進行更新,此時空調機溫度節能控制裝置12會先依據當前的室內環境溫度Ti與室內目標舒適溫度補償量x更新室內目標舒適溫度Tc,再依據新的室內目標舒適溫度Tc與當前室內環境溫度Ti的差值取得設定溫度調整量Tsa以更新設定溫度Ts。故在時間點t2,新的設定溫度Ts係為使用者手動調整後的設定溫度Ts加上設定溫度調整量Tsa。此外,在時間點t21、t22,空調機溫度節能控制裝置12會再依據室內目標舒適溫度Tc與時間點t21、t22當下的室內環境溫度Ti產生對應的設定溫度調整量Tsa來調整設定溫度Ts。亦即,當使用者在時間點tsm手動調整完設定溫度Ts後,在時間點t12、t2、t21、t22,空調機溫度節能控制裝置12會依據時間點t12、t2、t21、t22當下的室內環境溫度Ti與室內目標舒適溫度Tc再調整設定溫度Ts。
請接著參照圖3中的(c)所示的時間軸。在另一使用情境中,使用者係於時間點tsm’手動調整了設定溫度Ts。如前述地,區域伺服器12a會在時間點t2再依據室內目標舒適溫度Tc與室內環境溫度Ti調整設定溫度Ts。但如圖3中的(c)所示,由於時間點tsm相當靠近時間點t2,因此當使用者設定完後,空調機16只依據使用者手動調整的設定溫度Ts工作一段很短的時間,設定溫度Ts即又被調離使用者所欲的溫度值。空調機16在達到穩態時還是可以符合使用者所預期的溫度,但是由於達到穩態的時間可能跟使用者預期的時間有落差,而讓使用者可能要經歷一段不舒適的時間。
因此,在另一實施例中,區域伺服器12a會令空調機16依據設定指令工作一段指定控制區間。以圖3中的(c)來說的話,指定控制區間可以從時間點tsm’開始而涵蓋時間點t2。亦即,在時間點t2並不調整設定溫度Ts。視實際所需,指定控制區間還可以涵蓋時間點t21、時間點t22
或時間點t3,但並不以此為限。舉例來說,指定控制區間從時間點tsm’開始,結束於時間點t21與時間點t22之間,因此指定控制區間涵蓋了時間點t2、t21。在此示範例中,直到時間點t22、時間點t3或者是指定控制區間後的一個另設的時間點,空調機溫度節能控制裝置12才又依據前述的方法調整設定溫度Ts。
請參照圖4A~圖6B,圖4A係為習知技術所對應的溫度實驗數據圖,圖4B係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法所對應的溫度實驗數據圖,圖5A係為習知技術所對應的風速實驗數據圖,圖5B係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法所對應的風速實驗數據圖,圖6A係為習知技術所對應的冰水閥開度實驗數據圖,圖6B係為根據本揭露一實施例之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法所對應的冰水閥開度實驗數據圖。圖4A~圖6B係為某兩個禮拜間分別在某個辦公室中實驗習知技術以及本揭露所提供之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法所取得知相關參數的實驗數據的示意圖。
如圖4A與圖4B所示,在習知技術所對應的溫度分布圖中,室內環境溫度Ti在大部分的時間上都與設定溫度Ts具有一段差距,而未能更貼近於設定溫度Ts。且室內目標舒適溫度Tc更是始終都與室內環境溫度即設定溫度有一段明顯的差距,而未能忠實地預期使用者的期待。而如圖4B所示,藉由本揭露所提供的空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法能使室內環境溫度Ti、室內目標舒適溫度Tc與設定溫度Ts更加貼近,以使室內環境溫度Ti依據使用者的期待而變化。此外,圖4A與圖4B的統計數據係列表如下:
而如圖5A~圖5B所示,其中132被定義為高風速,130被定義為中等風速,而129被定義為低風速。在習知技術中,風速幾乎都維持在高風速或中等風速,僅在某些時刻被調整成小風速,因此相當地耗費能源。而藉由本揭露所提供的空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法,風速係更加均勻地調整於高風速、中等風速與低風速之間,而得以節能。圖5A與圖5B的統計資料係列表如下:
再如圖6A~圖6B所示,在習知技術中,冰水閥開度幾乎都維持在3,僅在某些時刻被調整成1。其中,冰水閥開度為3代表冰水閥被打開,而冰水閥開度為1代表冰水閥被打開。換句話中,在習知技術中,冰水閥幾乎是持續地被打開,而讓冰水主機必須持續地運轉。藉由本揭露
所提供的空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法,冰水閥係依實際所需而動態地被開啟或關閉。由於冰水閥被關閉的時間增加,也降低了冰水主機的耗能。圖6A與圖6B的統計資料係列表如下:
而綜合各統計資料,本揭露所提供之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法能較以往降低約百分之五十的冰水閥開啟時間,而風機耗能則節省了約百分之十二。整體來說,由於冰水閥開啟時間大幅降低,本所提供之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法較以往的作法能降低約百分之五十的耗能。換句話說,在考慮到使用者行為以提供使用者舒適感的同時,本揭露所提供之空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法還能較以往的作法節省了較多的耗能。
綜合以上所述,本揭露提供一種空調機溫度節能控制裝置及溫度節能控制方法,除了藉由偵測室內環境溫度與戶外溫度以取得適當的室內目標舒適溫度來使空調系統提供舒適的室內環境溫度外,更藉由辨識使用者對空調系統的手動控制,進一步地依據使用者給過的指令以及一迴歸式調整前述的室內目標舒適溫度。其中,更依據對比擴展涵數並以分次分段的方式,將空調系統的設定溫度逐漸地調整至室內目標舒適溫度,使得室內目標舒適溫度更可逐漸地依據使用者的期待而和緩地變化。因此,前述步驟更藉由考慮了使用者的操作以及部分的心理狀態,不再只是制式地調升或調降是內溫度,而得以在不喪失舒適感受的前提下,使室內環境
溫度趨近於舒適的室內目標舒適溫度。
雖然本揭露以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露。在不脫離本揭露之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本揭露之專利保護範圍。關於本揭露所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
Claims (26)
- 一種空調機溫度節能控制方法,適用於控制一空調機,該空調機溫度節能控制方法包含:偵測及收集戶外溫度(To)與室內環境溫度(Ti);每隔第一預設時間,依據利用戶外溫度(To)、室內環境溫度(Ti)以及室內目標舒適溫度補償量(x),計算出室內目標舒適溫度(Tc);每隔第二預設時間,依據當前的室內目標舒適溫度(Tc)與室內環境溫度(Ti)之間的差值,產生一設定溫度調整量(Tsa),以產出該空調機一新的設定溫度(Ts);以及傳送該設定溫度至該空調機,使該室內環境溫度接近該室內目標舒適溫度。
- 如請求項1所述之空調機溫度節能控制方法,其中當該室內目標舒適溫度與該室內環境溫度的差值大於一上限值時,將該設定溫度調整量加至該設定溫度。
- 如請求項1所述之空調機溫度節能控制方法,其中當該室內目標舒適溫度與該室內環境溫度的差值小於一下限值時,將該設定溫度扣除該設定溫度調整量。
- 如請求項3所述之空調機溫度節能控制方法,其中當該室內目標舒適溫度與該室內環境溫度的差值小於該下限值時,更將該設定溫度扣除一額外扣除量。
- 如請求項1所述之空調機溫度節能控制方法,其中當接收得一設定指令時,在接收得該設定指令後的一指定控制區間中依據該設定指令驅動該空調機。
- 如請求項1所述之空調機溫度節能控制方法,其中當接收得一設定指令時,依據該設定指令的類型及重複次數自一查找表中取得對應的一補償量,並將該補償量加至該室內目標舒適溫度補償量。
- 如請求項6所述之空調機溫度節能控制方法,更包含:當該設定指令指示調低該空調機的出風速度時,係自該查找表中取得一第一補償量以提高該室內目標舒適溫度;以及當該設定指令指示調高該空調機的出風速度時,係自該查找表中取得一第二補償量以調降該室內目標舒適溫度;其中,該第一補償量的絕對值小於該第二補償量的絕對值。
- 如請求項6所述之空調機溫度節能控制方法,更包含:當該設定指令指示調高該設定溫度時,自該查找表中取得一第一補償量以調高該室內目標舒適溫度;以及當該設定指令指示調降該設定溫度時,自該查找表中取得一第二補償量以調降該室內目標舒適溫度;其中,該第一補償量的絕對值小於該第二補償量的絕對值。
- 如請求項8所述之空調機溫度節能控制方法,更包含於一預設時間區間中,當該設定指令指示調高該設定溫度的次數達到一第一門檻次數時,當該設定指令再指示調高該設定溫度時,自該查找表中取得一第三補償量以提高該室內目標舒適溫度,該第三補償量的絕對值大於該第一補償量。
- 如請求項9所述之空調機溫度節能控制方法,更包含於另一預設時間區間中,當該設定指令指示調降該設定溫度的次數達到一第二門檻次數時,當該設定指令再指示調降該設定溫度時,自該查找表中取得一第四補償量以調降該室內目標舒適溫度,該第四補償量的絕對值大於該第二補償量。
- 如請求項10所述之空調機溫度節能控制方法,其中該第四補償量的絕對值大於該第三補償量的絕對值。
- 如請求項1所述之空調機溫度節能控制方法,其中於每隔該第二預設時間,依據該室內環境溫度、該戶外溫度與該室內目標舒適溫度補償量更新該室內目標舒適溫度的步驟中,係依據一迴歸式、該室內環境溫度、該戶外溫度與該室內目標舒適溫度補償量更新該室內目標舒適溫度。
- 如請求項12所述之空調機溫度節能控制方法,其中該迴歸式係為 ,其中 為該室內目標舒適溫度, 為該室內環境溫度, 為該戶外溫度, 為該室內目標舒適溫度補償量。
- 如請求項1所述之空調機溫度節能控制方法,其中係依據該室內環境溫度與該室內目標舒適溫度的差值及一對比擴展函數取得該設定溫度調整量。
- 如請求項14所述之空調機溫度節能控制方法,其中該對比擴展函數係為,其中Tsa為該設定溫度調整量,Tc為該室內目標舒適溫度,Ti為該室內環境溫度。
- 如請求項1所述之空調機溫度節能控制方法,其中該第一預設時間為30分鐘,該第二預設時間為10分鐘。
- 一種空調機溫度節能控制裝置,包含:一偵測模組,用以偵測室內環境溫度(Ti)與戶外溫度(To);一控制模組,依據設定溫度(Ts)調整室內環境溫度(Ti);以及一處理模組,電性連接該偵測模組、該控制模組與一空調機,並每隔第一預設時間,依據戶外溫度(To)、室內環境溫度(Ti)以及室內目標舒適溫度補償量(x),計算出室內目標舒適溫度(Tc),且每隔第二預設時間,依據當前的室內目標舒適溫度(Tc)與室內環境溫度(Ti)之間的一設定溫度調整量(Tsa),產出該空調機一新的設定溫度(Ts);其中,當該空調機溫度節能控制裝置接收得一設定指令時,該空調機溫度節能控制裝置依據該設定指令驅動該空調機調整該室內環境溫度(Ti),且該處理模組依據該設定指令的類型或重複次數取得該室內目標舒適溫度補償量(x)。
- 如請求項17所述之空調機溫度節能控制裝置,其中當該室內目標舒適溫度與該室內環境溫度的差值大於一上限值時,該處理模組將該設定溫度加至該設定溫度調整量。
- 如請求項17所述之空調機溫度節能控制裝置,其中當該室內目標舒適溫度與該室內環境溫度的差值小於一下限值時,該處理模組將該設定溫度扣除該設定溫度調整量。
- 如請求項19所述之空調機溫度節能控制裝置,其中當該室內目標舒適溫度與該室內環境溫度的差值小於該下限值時,該處理模組更將該設定溫度扣除一額外扣除量。
- 如請求項17所述之空調機溫度節能控制裝置,其中當該空調機溫度節能控制裝置接收得該設定指令時,該處理模組在接收得該設定指令後的一指定控制區間中依據該設定指令驅動該空調機。
- 如請求項17所述之空調機溫度節能控制裝置,其中當該空調機溫度節能控制裝置接收得該設定指令時,該處理模組依據該設定指令的類型及重複次數自一查找表中取得對應的一補償量,並將該補償量加至該室內目標舒適溫度補償量。
- 如請求項22所述之空調機溫度節能控制裝置,其中當該設定指令指示調低該空調機的出風速度時,該處理模組係自該查找表中取得一第一補償量以提高該室內目標舒適溫度,當該設定指令指示調高該空調機的出風速度時,該處理模組係自該查找表中取得一第二補償量以調降該室內目標舒適溫度,且該第一補償量的絕對值小於該第二補償量的絕對值。
- 如請求項22所述之空調機溫度節能控制裝置,其中當該設定指令指示調高該設定溫度時,該處理模組自該查找表中取得一第一補償量以調高該室內目標舒適溫度,當該設定指令指示調降該設定溫度時,該處理模組自該查找表中取得一第二補償量以調降該室內目標舒適溫度,且該第一補償量的絕對值小於該第二補償量的絕對值。
- 如請求項24所述之空調機溫度節能控制裝置,其中於一預設時間區間中,當該設定指令指示調高該設定溫度的次數達到一第一門檻次數時,當該設定指令再指示調高該設定溫度時,該處理模組自該查找表中取得一第三補償量以提高該室內目標舒適溫度,該第三補償量的絕對值大於該第一補償量。
- 如請求項25所述之空調機溫度節能控制裝置,其中於一預設時間區間中,當該設定指令指示調降該設定溫度的次數達到一第二門檻次數時,當該設定指令再指示調降該設定溫度時,該處理模組自該查找表中取得一第四補償量以調降該室內目標舒適溫度,該第四補償量的絕對值大於該第二補償量。
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