СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ И УСТАНОВКА, В КОТОРОЙ РЕАЛИЗОВАН ТАКОЙ СПОСОБ Российский патент 2015 года по МПК H05B1/02 

Изобретение относится к способу управления установкой и к установке, в которой реализован такой способ. В частности, изобретение относится к обогреву, вентиляции, кондиционированию воздуха или нагреву воды с помощью электрического или термодинамического водонагревателя.

Известно, что при использовании обогревательных систем работу нагревательного элемента электронагревателя настраивают в зависимости от присутствия пользователя, отслеживаемого с помощью специального датчика присутствия пользователя. Одна из таких установок описана, например, в документе ЕР-А-1884854.

Если обнаружено присутствие пользователя, установке задают комфортный режим работы. Если присутствие пользователя не обнаружено, установка переходит в экономичный режим работы, обеспечивающий экономию энергии. Отслеживание присутствия может выполняться совместно со сдвигом по времени. При этом комфортный режим работы соответствует, например нагреву до так называемой комфортной температуры, а экономичный режим работы - нагреву до так называемой экономичной температуры, которая ниже комфортной температуры.

Недостаток установок указанного типа состоит в том, что в них не учтена инерция при повышении температуры нагревательного элемента во время перехода от экономичного режима работы в комфортный режим работы. Вследствие указанной инерции пользователь испытывает определенный дискомфорт при входе в помещение и в течение всего времени, которое необходимо системе для перехода в комфортный режим и нагрева помещения.

Задачей настоящего изобретения является создание установки, в частности электронагревателя, не имеющей вышеупомянутых недостатков; а также способа управления указанной установкой.

В частности, задачей настоящего изобретения является повышение удобства пользователя, а также снижение расхода энергии, при этом благодаря изобретению отпадает необходимость выполнения программирования.

Для решения указанной задачи предлагается способ управления установкой, содержащий следующие этапы:

составляют на рабочий цикл управляющую программу устройства в составе установки, при этом устройство настраивают на работу в течение цикла в активном режиме работы, согласованном с использованием установки пользователем, и в ждущем режиме, согласованном с отсутствием использования установки пользователем;

сравнивают работу устройства в соответствии с управляющей программой с действительным использованием установки пользователем;

определяют несоответствие между уставкой, заданной управляющей программой устройства, и действительным использованием установки пользователем;

изменяют управляющую программу устройства в зависимости от действительного использования установки пользователем.

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, изобретение содержит один или несколько следующих признаков:

управляющая программа управляет работой устройства в соответствии с режимами, являющимися промежуточными между активным режимом и ждущим режимом;

настройка управляющей программы зависит от количества последовательных циклов, в течение которых было обнаружено одно и то же несоответствие;

изменение управляющей программы выполняется с упреждением относительно использования установки пользователем;

изменение управляющей программы выполняется с упреждением относительно использования установки пользователем, при этом упреждение соответствует:

- заранее заданному периоду времени;

- периоду времени, заданному пользователем;

- периоду времени, определенному самой установкой посредством автоматической регулировки;

управляющая программа зависит от дня недели и составлена:

- как единая программа на все дни недели с понедельника по воскресенье,

- или как единая управляющая программа на все дни недели с понедельника по пятницу, и одна или две управляющие программы для субботы и воскресенья;

- как отдельная управляющая программа на каждый день недели с понедельника по пятницу;

- или как управляющая программа, определяемая на неделю, на месяц или на год;

изменение управляющей программы обеспечивает корректировку несоответствия для будущего цикла, предпочтительно для цикла, следующего за циклом, на котором было выявлено несоответствие;

использование устройства отслеживают с помощью чувствительного устройства, обнаруживающего использование установки пользователем, в частности с помощью датчика присутствия пользователя;

интервал времени присутствия и соответственно отсутствия пользователя определяют следующим образом:

i) в течение заранее заданного периода времени подсчитывают количество сигналов датчика присутствия, сообщающих о присутствии пользователя;

ii) сравнивают количество сигналов, подсчитанное на этапе i), с заранее заданным пороговым значением;

iii) объединяют последовательные периоды времени, соответствующие одному и тому же результату сравнения на этапе ii).

Изобретение относится также к установке, содержащей:

устройство, поддерживающее по меньшей мере активный режим работы и ждущий режимы работы;

блок, управляющий работой устройства в соответствии со всеми возможными комбинациями выше- и нижеописанного способа;

Кроме того, изобретение относится к установке, содержащей устройство, поддерживающее по меньшей мере активный и ждущий режимы работы, и настроенной на прием уставки управления устройством от блока, управляющего устройством согласно всем возможным комбинациям описанного выше и далее по тексту способа.

Установка предпочтительно выбрана из группы, содержащей:

нагревательную установку, в которой устройство представляет собой нагревательный элемент;

водонагревательную установку, в которой устройство представляет собой нагревательный элемент или компрессор, обеспечивающий циркуляцию хладагента;

вентиляционную установку, в которой устройство представляет собой вентилятор или вентиляционный выход;

установку кондиционирования воздуха, в которой устройство представляет собой кондиционер.

Предпочтительно, чтобы установка содержала датчик присутствия.

Предпочтительно также, чтобы установка дополнительно содержала запоминающее устройство, в котором записана управляющая программа.

Остальные признаки и преимущества изобретения явным образом следуют из нижеследующего описания одного из предпочтительных вариантов осуществления, приводимого в качестве примера, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 представляет собой примерную блок-схему электрического нагревательного прибора;

фиг.2-5 иллюстрируют пример автоматической регулировки, осуществляемой посредством способа управления электронагревателем, аналогичным схематически изображенному на фиг.1.

Для лучшего понимания ниже приводится подробное описание заявляемой нагревательной установки, однако следует понимать, что данный вариант использования изобретения не является ограничительным, поскольку, как будет разъяснено далее, изобретение применимо и во многих других областях.

Фиг.1 представляет собой схематическое изображение примера электронагревателя 10.

Прежде всего, электронагреватель 10 содержит по меньшей мере один нагревательный элемент 12, управляемый термостатом 14. Термостат 14 соединен с датчиком 16 окружающей температуры, что позволяет в зависимости от окружающей температуры управлять с помощью термостата питанием в цепи нагревательного элемента.

Дополнительно электронагреватель 10 содержит датчик 18 присутствия для обнаружения присутствия или отсутствия пользователя, в частности, занимающего помещение, в котором установлен указанный электронагреватель.

При этом датчик 18 присутствия можно расположить и за пределами электронагревателя.

В качестве датчика 18 присутствия могут быть использованы самые разные датчики. Например, можно использовать датчик, реагирующий на прохождение перед фотоэлементом, либо датчик, отслеживающий содержание СО₂ или летучих органических соединений (ЛОС), поскольку указанные два параметра могут указывать на присутствие пользователя в помещении. Можно также использовать выключатель какого-либо бытового прибора, например источника света или Hi-Fi устройства, включаемого пользователем. В качестве датчика присутствия можно также использовать камеру или инфракрасный датчик. Кроме того, для повышения точности обнаружения присутствия пользователя можно объединить несколько датчиков присутствия.

Дополнительно электронагреватель снабжен программным запоминающим устройством 20, содержащим по меньшей мере одну программу, управляющую работой нагревательного элемента 12 электронагревателя.

При этом указанное программное запоминающее устройство 20 может содержать блок 22 автоматической регулировки, соединенный с указанным программным запоминающим устройством. Более подробное описание способа, осуществляемого блоком 22 автоматической регулировки, приводится ниже. Блок 22 автоматической регулировки содержит микроконтроллер 24 для изменения по меньшей мере одной управляющей программы, записанной в программном запоминающем устройстве 20, как будет разъяснено ниже, в зависимости от сигналов, выдаваемых датчиком присутствия 18.

В соответствии с одним из вариантов, программное запоминающее устройство, блок автоматической регулировки, интерфейс и/или датчик присутствия могут быть вынесены за пределы установки, в данном конкретном варианте - за пределы электронагревателя. При этом указанные различные компоненты схемы могут быть использованы для установок разных типов. Так, например, один и тот же пользовательский интерфейс можно использовать для контроля работы электронагревателя, вентиляции помещения и/или водонагревателя.

Как указано выше, в программном запоминающем устройстве может храниться одна или несколько управляющих программ, как постоянных, так и изменяемых. Каждая из программ задана на некоторые повторяющиеся интервалы времени или циклы. Таким образом, управляющие программы повторяются по регулярным графикам, причем каждый повтор программы соответствует одному циклу программы. При задании программы цикл, в продолжение которого задается программа, разбивают на интервалы времени, называемые шагами программы, предпочтительно равной продолжительности. На каждом из шагов программы программа соотнесена с некоторым значением уставки. Хотя ниже будут рассмотрены шаги программы продолжительностью 15 минут, указанная продолжительность выбрана лишь в качестве частного примера и не носит ограничительного характера. Очевидно, что если уменьшить продолжительность шага, программа станет более точной. При этом потребуется записывать большие объемы данных, для чего необходимо программное запоминающее устройство большего объема.

Согласно одному из примерных вариантов одинаковую программу можно использовать для всех дней недели с понедельника по воскресенье.

Согласно другому варианту, одинаковую программу можно использовать для каждого дня недели с понедельника по пятницу; при этом для двух выходных дней можно использовать одинаковую программу или две разных программы.

Дополнительно можно предусмотреть, чтобы для каждого дня недели с понедельника по пятницу использовалась отдельная программа. При этом для выходных дней может использоваться одинаковая программа или две разных программы.

Кроме того, управляющие программы могут быть заданы на более продолжительные периоды, например порядка недели, месяца или года.

Разумеется, возможны и другие варианты, предусматривающие разное количество управляющих программ и графиков их повторения.

Помимо этого, электронагреватель 10 содержит пользовательский интерфейс 26 и электронный блок 28 выбора.

Пользовательский интерфейс 26 позволяет пользователю, в частности:

задавать термостату уставку обогрева;

выбирать для использования один из нескольких возможных режимов работы;

изменять управляющую программу, записанную в программном запоминающем устройстве;

изменять параметры блока автоматической регулировки.

Электронный блок 28 выбора управляется пользовательским интерфейсом 26 и позволяет задавать термостату 14 температурную уставку, зависящую:

от управляющей программы, записанной в программном запоминающем устройстве 20;

от управляющего сигнала, поданного непосредственно пользователем с помощью пользовательского интерфейса;

или от обнаружения присутствия с помощью датчика присутствия 18.

Можно также управлять термостатом 14 посредством управляющей программы 20, отдающей приоритет обнаружению присутствия пользователя с помощью датчика присутствия. То есть, если управляющая программа предписывает экономичную работу, соответствующую отсутствию пользователя в помещении, но при этом выявлено присутствие пользователя, блок выбора выдает уставку комфортной температуры, соответствующей присутствию пользователя.

Как следует из фиг.1, аналогично датчику 18 присутствия и программному запоминающему устройству 20, блок 22 автоматической регулировки функционирует независимо от остальной части электронагревателя.

Пользователь может выбирать между прямым управлением термостатом; управлением с помощью программы; управлением с помощью программы и датчика присутствия; а также управлением с помощью программы с автоматической регулировкой, при необходимости с использованием датчика присутствия.

В случае прямого контроля термостатом пользователь сам выбирает режим и/или температурную уставку, выполнение которых обеспечивается термостатом. При отсутствии действий со стороны пользователя изменение температурной уставки невозможно.

В случае работы электронагревателя исключительно под управлением записанных управляющих программ, не изменяемых в зависимости от показаний датчика присутствия, режим обогрева определяется программной памятью, содержащей данные о временных диапазонах и режимах обогрева, соответствующих этим временным диапазонам, разделенным, как было указано выше, на шаги программы. Режимы обогрева могут быть соотнесены, например, со значениями температуры, и/или с комфортным, или экономичным режимом обогрева.

В случае запуска программы с датчиком присутствия термостат следует указаниям программы, за исключением случаев несоответствия, когда выявлено, что действительно осуществляемый режим обогрева не является подходящим, в частности при обнаружении присутствия пользователя во время осуществления программой экономичного режима, а также при обнаружении отсутствия пользователя во время осуществления программой комфортного режима. В этих случаях термостат переходит в комфортный или экономичный режим, в зависимости от выявления датчиком присутствия, соответственно, присутствия или отсутствия пользователя.

В случае запуска программы с автоматической регулировкой электронагреватель работает согласно перечисленным ниже этапам.

Сначала определяют количество обнаружений присутствия, зарегистрированных датчиком присутствия в течение заранее заданного интервала времени, называемого временным шагом. Продолжительность временного шага может составлять, например, 15 минут. Предпочтительно временные шаги, в течение которых выполняется обнаружение присутствия, соответствуют шагам программы, для которых заданы управляющие программы, так, чтобы оптимальным образом настроить управляющую программу на действительное выявленное присутствие пользователя.

Затем микроконтроллер 24 сравнивает количество зарегистрированных обнаружений присутствия с заранее заданным пороговым значением количества обнаружений.

Сравнение с заранее заданным пороговым значением позволяет повысить надежность обнаружения присутствия пользователя, в частности, при наличии каких-либо помех. Если количество зарегистрированных обнаружений превышает заданное пороговое значение количества обнаружений, определяют, что в течение данного временного шага имеет место присутствие пользователя. В противном случае определяют, что в течение данного временного шага имеет место отсутствие пользователя.

Затем микроконтроллер 24 сравнивает полученный вывод о присутствии или отсутствии пользователя с режимом отопления, осуществляемым согласно программе на соответствующем шаге программы.

Если при сравнении получен согласованный результат, то есть определено отсутствие пользователя, когда программой задан обогрев в экономичном режиме, или определено присутствие пользователя, когда программой задан обогрев в комфортном режиме, управляющую программу не изменяют. При этом в течение следующего временного шага снова подсчитывают количество обнаружений.

В противном случае, если при сравнении получен несогласованный результат, то есть определено отсутствие пользователя, когда программой задан обогрев, например в комфортном или в другом режиме, отличном от экономичного, либо если определено присутствие пользователя, когда программой задан обогрев, например в экономичном или ином режиме, отличном от комфортного, микроконтроллер 24 изменяет управляющую программу, записанную в памяти программного запоминающего устройства. Изменение управляющей программы выполняется в отношении временного шага, в течение которого получен несогласованный результат сравнения, на следующем цикле управляющей программы. Изменение может также выполняться в отношении режима обогрева и/или температурной уставки нагревательного элемента. Предпочтительно, чтобы изменение управляющей программы согласовывало режим работы нагревательного элемента с действительным обнаружением присутствия или отсутствия пользователя. В частности, изменение может выполняться в отношении температурной уставки термостата так, чтобы приблизить температуру термостата к надлежащему значению. При этом величина изменения может быть фиксированной, например, 1°С через 1°С. В соответствии с одним из вариантов выполняют градуировку.

Для выполнения градуировки разность между температурными уставками экономичного и комфортного режимов делят на заранее заданное число промежуточных температурных уровней. Интервалы температуры между двумя соседними промежуточными температурными уровнями, называемые шагами регулировки, могут быть либо постоянными, либо переменными.

Микроконтроллер 24 регистрирует в своей памяти количество последовательных изменений, внесенных в "одном направлении" в течение одного временного шага соседних циклов, называемое коэффициентом повторяемости. Другими словами, коэффициент повторяемости равен количеству всех последовательных изменений, внесенных в течение одного временного шага и направленных либо на увеличение, либо на уменьшение температурной уставки согласно управляющей программе для настройки указанной температурной уставки в соответствии с действительной работой нагревательного элемента.

При этом задают постоянный или изменяемый пользователем параметр, называемый скоростью регулировки. В дальнейшем скорость регулировки принята равной 2.

Когда вследствие несоответствия или рассогласования между запрограммированной температурной уставкой и результатом отслеживания действительного присутствия пользователя вычислительное устройство изменяет управляющую программу, записанную в программном запоминающем устройстве, уставку управляющей программы на этом шаге программы изменяют на величину регулировки, равную коэффициенту повторяемости, помноженному на скорость регулировки.

Фиг.2-5 иллюстрируют пример изменения управляющей программы нагревательной установки с фиг.1.

В нижней части фиг.2-5 изображена зависимость от времени сигналов, выдаваемых датчиком присутствия пользователя. Наличие вертикальной полосы указывает на обнаружение присутствия пользователя; отсутствие вертикальной полосы - на то, что пользователь не обнаружен.

При этом сплошная линия соответствует температурной уставке нагревательной установки в зависимости от времени суток, согласно одному из примерных способов программирования; пунктирная линия соответствует температурной уставке нагревательной установки в зависимости от присутствия пользователя.

В данном примере температурную уставку изменяют от комфортной температуры Т_к, согласованной с присутствием пользователя, до экономичной температуры Т_эко, которая ниже комфортной температуры Т_к и согласована с отсутствием пользователя. Другими словами, экономичная температура Т_эко позволяет расходовать меньше энергии по сравнению с комфортной температурой Т_к, обеспечивая при этом обогрев помещения, предотвращающий слишком резкое снижение температуры помещения. Слишком резкое снижение температуры привело бы к увеличению тепловой инерции при нагреве помещения.

На фиг.2-5:

кривые 30₁, 30₂, 30₃, 30₄ соответствуют уставке, записанной в программном запоминающем устройстве в соответствии с управляющей программой, настраиваемой в соответствии с действительным использованием электронагревателя 10;

кривые 32₁, 32₂, 32₃, 32₄ соответствуют уставке, действительно задаваемой термостату;

кривые 34₁, 34₂, 34₃ 34₄ соответствуют температуре, действительно измеряемой в помещении, обогреваемом с помощью электронагревателя 10. На всех фиг.2-5 график присутствия постоянен, то есть временные шаги, на которых обнаружено присутствие либо отсутствие пользователя, одинаковы на всех фиг.2-5.

Кривые 32₁, 32₂ и 32₃ отличаются от кривых 30₁, 30₂ и 30₃ тем, что они иллюстрируют пример, когда приоритет имеет датчик присутствия. Другими словами, если записанная управляющая программа 30₁, 30₂, 30₃ задает температурную уставку, отличную от комфортной температуры Т_к, но датчик присутствия при этом в течение соответствующего шага регистрирует присутствие пользователя, температурная уставка, действительно задаваемая термостату на указанном шаге, будет равна комфортной температуре Т_к. Кроме того, в этом варианте температурная уставка, действительно задаваемая термостату на следующем шаге программы, также всегда будет равна комфортной температуре Т_к. Такой сдвиг по времени позволяет предотвратить слишком быстрое охлаждение помещения на случай возвращения пользователя.

Пример с фиг.2-5 иллюстрирует, в частности, настройку управляющей программы в соответствии со следующими событиями:

более поздний приход относительно изначально предусмотренного управляющей программой (в 9 ч. 30 мин. вместо 9 ч.);

более ранний уход относительно изначально предусмотренного управляющей программой (в 11 ч. 30 мин. вместо 12 ч.);

более ранний приход относительно изначально предусмотренного управляющей программой (в 12 ч. 30 мин. вместо 13 ч.).

В данном примере приняты следующие значения величин:

продолжительность временного шага: 15 минут;

продолжительность шага программы: 15 минут;

количество шагов регулировки: 8;

шаг регулировки: 0,5°С;

скорость регулировки: 2;

сдвиг по времени: 0,5 ч.

На чертежах изображены восемь промежуточных температурных уровней между экономичной температурой Т_эко, в частности 16°С, и комфортной температурой Т_к, в частности 20°С. Каждые два соседних промежуточных уровня отстоят друг от друга на один шаг регулировки. При этом на проиллюстрированном примере обозначены только два промежуточных температурных уровня, T₁ и Т₂. Очевидно, что рассматриваемое количество промежуточных температурных уровней не является ограничительным и выбрано исключительно в целях простоты объяснения и ясности последующего описания.

В описываемом примере интервал между двумя промежуточными температурными уровнями имеет постоянное значение. При этом можно задать и переменное значение указанного интервала, так чтобы выполнять настройку управляющей программы в зависимости от коэффициента повторяемости.

На фиг.2 изображено начальное состояние.

Предварительно записанная управляющая программа 30₁ задает температурную уставку, равную комфортной температуре Т_к, на временные диапазоны, предустановленные на заводе-изготовителе или пользователем. Таким образом температурная уставка в соответствии с управляющей программой 301 равна комфортной температуре Т_к между 8 ч. 00 мин. и 9 ч. 00 мин. и между 12 ч. и 13 ч. 30 мин. Между 9 ч. и 12 ч. температурная уставка в соответствии с управляющей программой будет равна экономичной температуре Т_эко.

При этом в период между 8 ч. и 9 ч. 30 мин., а также между 11 ч. 30 мин. и 12 ч. 30 мин. обнаружено присутствие пользователя.

Соответственно температурная уставка 321, действительно задаваемая термостату исходя из действительного обнаружения присутствия пользователя и вышеупомянутого сдвига по времени, будет равна комфортной температуре Т_к между 8 ч. и 10 ч, а также между 11 ч. 30 мин. и 13 ч.; и будет равна экономичной температуре Т_эко между 10 ч. и 11 ч. 30 мин, а также после 13 ч. В частности, температурная уставка, действительно задаваемая термостату на период времени между 9 ч. 30 мин. и 10 ч., соответствует комфортной температуре Т_к, несмотря на то, что в течение указанного периода времени пользователь не обнаружен.

При этом присутствие пользователя в течение временных шагов с 9 ч. 00 мин. до 9 ч. 15 мин. и с 9 ч. 15 мин и 9 ч. 30 мин., а также между 11 ч. 30 мин. и 11 ч. 45 мин. и между 11 ч. 45 мин. и 12 ч. 00 мин будет зарегистрировано блоком автоматической регулировки, который сделает вывод о несоответствии на указанных временных шагах между записанной управляющей программой и обнаружением присутствия пользователя.

При этом между 11 ч. 30 мин. и 12 ч. температура в помещении, в котором находится человек, ниже комфортной температуры, аналогично ситуации, когда управление обогревом осуществляется исключительно в зависимости от присутствия пользователя.

Блок автоматической регулировки также регистрирует отсутствие пользователя между 12 ч. 30 мин. и 12 ч. 45 мин., а также между 12 ч. 45 мин. и 13 ч, и делает вывод о наличии на указанных временных шагах несоответствия между записанной управляющей программой и результатом отслеживания присутствия пользователя.

В соответствии с данным примером блок автоматической регулировки изменяет записанную управляющую программу на временных шагах, на которых было определено несоответствие.

При этом управляющую программу изменяют таким образом, чтобы уменьшить температурную уставку, если пользователь не обнаружен, и увеличить в случае обнаружения пользователя. В частности, температурную уставку, заданную управляющей программой, на указанных временных шагах увеличивают или, соответственно, уменьшают на два шага регулировки, поскольку на этом этапе скорость регулировки равна 2 и коэффициент повторяемости равен 1. В результате получают управляющую программу 302 с фиг.3, в соответствии с которой температурная уставка равна:

низкой промежуточной температуре T₁ между 9 ч. и 9 ч. 30 мин. и между 11 ч. и 12 ч.;

высокой промежуточной температуре Т₂ между 12 ч. 30 мин. и 13 ч.

В частности, следует отметить, что согласно управляющей программе 302 температурная уставка равна низкой промежуточной температуре t-] между 11 ч. и 11 ч. 30 мин., то есть на временных шагах, на которых в предыдущем цикле пользователь обнаружен не был. Другими словами, управляющая программа на полчаса упреждает присутствие пользователя относительно события обнаружения, произошедшего в предыдущем цикле. Указанное выше время упреждения приведено исключительно в качестве примера. При этом предпочтительно, чтобы время упреждения было меньше или равно сдвигу по времени датчика присутствия, так чтобы предотвратить переход нагревательной установки в экономичный режим отопления перед приходом пользователя.

Таким образом, управляющая программа задает температурную уставку, равную низкой промежуточной температуре T₁, с упреждением относительно действительного обнаружения пользователя в предыдущем цикле. Это позволяет выполнить предварительный прогрев помещения до указанной низкой промежуточной температуры T₁, обеспечив тем самым более комфортные условия к приходу пользователя.

Блок автоматической регулировки запрограммирован таким образом, чтобы не признавать несоответствием выполнение указанного предварительного прогрева на временных шагах, на которых не произошло действительного обнаружения присутствия пользователя.

Кроме того, электронный блок выбора запрограммирован таким образом, чтобы на шагах программы, относящихся к предварительному прогреву, уставка, заданная управляющей программой, имела приоритет над датчиком присутствия. Таким образом, действительно используемой температурной уставкой будет температура T₁, а не температура Т_эко.

При этом, поскольку график присутствия на фиг.3 такой же, как и на фиг.2, на этом втором этапе будут выявлены те же несоответствия, что и на первом этапе. Следовательно, управляющая программа будет изменена на тех же временных шагах. Стоит отметить, что блок автоматической регулировки не регистрирует как несоответствие тот факт, что между 11 ч. и 11 ч. 30 мин управляющая программа 301 задает температурную уставку, равную низкой промежуточной температуре T₁, несмотря на отсутствие обнаружения человека. Действительно, указанное значение уставки обеспечивает упреждающий нагрев помещения перед приходом пользователя.

При этом, поскольку одно и то же несоответствие выявлено два раза подряд, изменение уставки будет более значительным.

В частности, на втором этапе температурная уставка, заданная управляющей программой, увеличивается или, соответственно, уменьшается на указанных шагах программы на четыре шага регулировки, поскольку скорость регулировки равна 2, и коэффициент повторяемости тоже теперь равен 2. В результате получают управляющую программу 303 с фиг.4, также предусматривающую упреждение прихода пользователя в 11 ч. 30 мин. и задающую температурную уставку, которая между 11 ч. и 11 ч. 30 мин. равна высокой промежуточной температуре Т₂, так чтобы температура в помещении достигла высокой промежуточной температуры T₂ к 11 ч. 30 мин., то есть к ожидаемому времени прихода пользователя в помещение.

Допустим снова, что график присутствия аналогичен следующему циклу с фиг.4. Поэтому будут выявлены те же несоответствия, и на третьем этапе управляющая программа будет изменена на тех же шагах программы. При этом блок автоматической регулировки не зарегистрирует несоответствия на шагах программы с 11 ч. до 11 ч. 15 мин. и с 11 ч. 15 мин. до 11 ч. 30 мин. Действительно, уставка, заданная управляющей программой на указанных шагах программирования, обеспечивает упреждение прихода пользователя. Кроме того, температурная уставка, действительно применяемая на указанных шагах программы, равна высокой промежуточной температуре Т₂, поскольку на указанных шагах программы управляющая программа имеет приоритет над датчиком присутствия пользователя.

Поскольку одно и то же несоответствие выявлено три раза подряд, изменение управляющей программы должно быть более значительным. При этом по прохождении нескольких промежуточных уровней новые изменения управляющей программы обеспечат получение комфортной температуры Т_к в случае присутствия пользователя и экономичной температуры Т_эко в случае отсутствия пользователя. В результате получают управляющую программу 30₄ с фиг.5, в достаточной мере согласованную с графиком присутствия пользователя. При этом, в частности, поскольку на шагах программы между 9 ч. 15 мин. и 9 ч. 30 мин несоответствий не выявлено, нет и сдвига по времени между уставкой и значением Т_к комфорта между 9 ч. 30 мин. и 10 ч, показанного на фиг.2-4. Таким образом, отпадает необходимость в обогреве помещения с 9 ч. 30 мин, то есть с момента ухода пользователя, и обеспечивается экономия энергии.

Помимо этого следует отметить, что благодаря упреждению, заданному управляющей программой 30₄ между 11 ч. и 11 ч. 30 мин., к 11 ч. 30 мин, то есть к моменту прихода пользователя, температура 34₄ в помещении достигнет значения комфортной температуры. Как результат, обеспечиваются более комфортные условия для пользователя по сравнению с управлением работой нагревательной установки исключительно на основе отслеживания присутствия пользователя, при котором обогрев начинают только с момента действительного прихода пользователя. Таким образом, использование автоматической регулировки позволяет учесть инерцию нагревательного элемента при обогреве помещения с помощью электронагревателя.

В рассматриваемом примере упреждение прихода пользователя предусмотрено в управляющей программе на двух шагах программы, то есть упреждение выполняется в течение заранее заданного интервала времени.

В соответствии с первым вариантом, изменение управляющей программы выполняется до использования установки пользователем с упреждением на период времени, параметры которого задает сам пользователь. Другими словами, пользователь, по существу, регулирует время предварительного прогрева, необходимое для достижения в помещении комфортной температуры.

В соответствии с другим вариантом, электронагреватель определяет период упреждения посредством автоматической регулировки, с помощью датчика окружающей температуры. Так, например, управляющая программа задает упреждение на определенном количестве шагов программы и с помощью датчика окружающей температуры определяет, достигла ли окружающая температура значения, предписанного управляющей программой к моменту прихода пользователя. Если указанное значение не достигнуто, управляющую программу изменяют таким образом, чтобы упредить приход пользователя, задав температурную уставку, отличающуюся от экономичной температуры, на большее количество шагов программы.

И наоборот, если с помощью датчика окружающей температуры определено, что окружающая температура слишком рано достигла предписанного значения, то есть по меньшей мере за один временной шаг до прихода пользователя, управляющую программу изменяют таким образом, чтобы температурная уставка, отличающаяся от экономичной температуры, была задана на меньшее количество шагов программы.

Кроме того, в управляющей программе можно предусмотреть сдвиг окончания интервалов времени, на которых заданная температурная уставка отличается от экономичной температуры. Таким образом, если пользователь уходит несколько позже обычного, снижения температуры он не почувствует.

Разумеется, что данное изобретение не ограничивается описанными и проиллюстрированными примерными вариантами осуществления; напротив, объем изобретения включает в себя разнообразные варианты, очевидные для специалистов в данной области техники.

При этом заявляемое изобретение применимо в различных областях.

Например, описанный выше способ можно применить в системе кондиционирования воздуха, запрограммировав работу кондиционера в соответствии с программой, изменяемой согласно приведенному выше описанию, в зависимости от присутствия пользователя в кондиционируемом помещении.

Описанный выше способ можно также применить в водонагревательной системе.

В случае, когда для нагрева воды в водонагревателе используется нагревательный резистор, работу указанного резистора можно запрограммировать согласно приведенному выше описанию, обеспечив изменение управляющей программы в зависимости от действительного использования водонагревателя.

При этом водонагреватель может представлять собой так называемый термодинамический водонагреватель, то есть водонагреватель, содержащий термодинамическую схему, обеспечивающую нагрев воды в результате теплообмена с воздушным потоком. Термодинамическая схема обычно содержит:

испаритель, в котором тепло воздуха передается хладагенту или теплоносителю;

компрессор, обеспечивающий, в частности, циркуляцию хладагента или теплоносителя в термодинамической схеме;

конденсатор, в котором тепло хладагента или теплоносителя передается нагреваемой воде.

Дополнительно термодинамический водонагреватель может содержать вентилятор, направляющий воздушный поток к испарителю.

При этом можно запрограммировать работу вентилятора и/или компрессора в соответствии с приведенным выше описанием; с возможностью изменения управляющей программы в зависимости от действительного использования водонагревателя.

В случае применения заявляемого изобретения в водонагревателе можно запрограммировать также уставку температуры воды или уставку объема нагретой воды, в зависимости от использования водонагревательной установки пользователем. В частности, использование водонагревательной установки можно отслеживать либо с помощью датчика, либо измеряя количество воды, слитой из водонагревателя.

Количество воды, нагреваемой в водонагревателе, можно определять на основе действительного использования водонагревателя. При этом программа, управляющая количеством подлежащей нагреву воды, будет изменяться в соответствии с приведенным выше описанием.

Изобретение также применимо в области вентиляции.

В частности, работу по меньшей мере одного электрического вентилятора системы с контролируемой механической вентиляцией (КМВ) с одинарным и двойным потоком можно запрограммировать согласно приведенному выше описанию. При этом управляющую программу электрического вентилятора можно будет изменять в зависимости от использования пользователем. Уставку при этом можно назначать по производительности, давлению, мощности, скорости вращения, силе тока питания электрического вентилятора или комбинации указанных параметров. Это особенно целесообразно в тех случаях, когда по меньшей мере одна из сетей системы вентиляции с КМВ сообщается с вентилируемым помещением через оконечное устройство с производительностью, регулируемой в зависимости, например от влажности в помещении, содержания CO₂ или летучих органических соединений (ЛОС).

Производительность можно также регулировать непосредственно по команде пользователя. В частности, пользователь кухонной вытяжки может задавать большую производительность вытяжки во время приготовления пищи на кухне.

Изобретение относится к способу управления установкой и к электронагревательной установке (10) и содержит следующие этапы: i) составляют на рабочий цикл управляющую программу устройства (12) в составе установки (10), при этом устройство настраивают на работу в течение цикла в активном режиме, согласованном с использованием установки пользователем, и в ждущем режиме, согласованном с отсутствием использования установки (10) пользователем; ii) сравнивают работу устройства (12) в соответствии с управляющей программой с действительным использованием установки (10) пользователем; iii) определяют несоответствие между уставкой, заданной управляющей программой устройства, и действительным использованием установки пользователем; iv) изменяют управляющую программу устройства (12) в зависимости от действительного использования установки (10) пользователем. Изобретение исключает инерционность при повышении температуры нагревательного элемента во время перехода на комфортный режим нагрева помещения. 2 н.п. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ управления установкой (10), содержащий следующие этапы:
составляют на рабочий цикл управляющую программу (30₁) устройства (12) в составе установки (10), при этом устройство настраивают на работу в течение цикла в активном режиме (Т_к), согласованном с использованием установки пользователем, и в ждущем режиме (Т_эко), согласованном с отсутствием использования установки (10) пользователем;
сравнивают работу устройства (12) в соответствии с управляющей программой с действительным использованием установки (10) пользователем;
определяют несоответствие между уставкой (30₁), заданной управляющей программой устройства, и действительным использованием установки пользователем; и
изменяют управляющую программу (30₁) устройства (12) в зависимости от действительного использования установки (10) пользователем;
при этом управляющую программу изменяют с упреждением относительно использования установки (10) пользователем, причем упреждение соответствует:
заранее заданному периоду времени;
периоду времени, заданному пользователем;
периоду времени, определенному самой установкой посредством автоматической регулировки.

2. Способ по п. 1, в котором управляющая программа управляет работой устройства (12) в соответствии с режимами (Т₁; Т₂), являющимися промежуточными между активным режимом и ждущим режимом.

3. Способ по п. 2, в котором управляющую программу настраивают в зависимости от количества последовательных циклов, в течение которых было определено одно и то же несоответствие.

4. Способ по п. 1, в котором управляющая программа зависит от дня недели.

5. Способ по п. 4, в котором составляют:
единую программу на каждый день недели с понедельника по воскресенье;
или единую управляющую программу, выполняемую в каждый день недели с понедельника по пятницу, и одну или две управляющих программы на субботу и воскресенье;
отдельную управляющую программу на каждый день недели с понедельника по пятницу;
или управляющую программу, определяемую на неделю, на месяц или на год.

6. Способ по п. 1, в котором с помощью изменения управляющей программы корректируют несоответствие для будущего цикла, предпочтительно для цикла, следующего за циклом, на котором определено несоответствие.

7. Способ по п. 1, в котором использование устройства отслеживают с помощью элемента, обнаруживающего использование установки пользователем, в частности с помощью датчика (18) присутствия пользователя.

8. Способ по п. 7, в котором определяют интервал времени присутствия и соответственно отсутствия пользователя, при этом:
i) в течение заранее заданного периода времени подсчитывают количество сигналов датчика присутствия, сообщающих о присутствии пользователя;
ii) сравнивают количество сигналов, подсчитанное на этапе i), с заранее заданным пороговым значением;
iii) объединяют последовательные периоды времени, соответствующие одному и тому же результату сравнения на этапе ii).

9. Установка (10), содержащая:
устройство (12), поддерживающее по меньшей мере активный режим работы и ждущий режим работы;
блок (14), управляющий работой устройства в соответствии со способом по любому из пп. 1-8.

10. Установка по п. 9, выбранная из группы, содержащей:
нагревательную установку (10), в которой устройство представляет собой нагревательный элемент (12);
водонагревательную установку, в которой устройство представляет собой нагревательный элемент или компрессор, обеспечивающий циркуляцию хладагента;
вентиляционную установку, в которой устройство представляет собой вентилятор или вентиляционный выход;
установку кондиционирования воздуха, в которой устройство представляет собой кондиционер.

11. Установка по п. 9, содержащая датчик присутствия (18).

12. Установка по п. 9, дополнительно содержащая запоминающее устройство (20), в котором записана управляющая программа.

13. Установка (10), содержащая:
устройство (12), поддерживающее по меньшей мере активный режим работы и ждущий режим работы;
причем установка настроена на прием уставки управления устройством от блока (14), управляющего работой устройства в соответствии со способом по любому из пп. 1-8.

14. Установка по п. 13, выбранная из группы, содержащей:
нагревательную установку (10), в которой устройство представляет собой нагревательный элемент (12);
водонагревательную установку, в которой устройство представляет собой нагревательный элемент или компрессор, обеспечивающий циркуляцию хладагента;
вентиляционную установку, в которой устройство представляет собой вентилятор или вентиляционный выход;
установку кондиционирования воздуха, в которой устройство представляет собой кондиционер.

15. Установка по п. 13, содержащая датчик присутствия (18).

16. Установка по п. 13, дополнительно содержащая запоминающее устройство (20), в котором записана управляющая программа.