PL2370748T3

Automatically balancing register for hvac systems

Abstract

Distributed nodes, such as intelligent register controllers, of a heating, ventilating and/or air conditioning (HVAC) system wirelessly communicate with each other on a peer-to-peer basis, forming a network, and collectively control the HVAC system, without a central controller. The intelligent register controllers collectively control the amount of conditioned air introduced into each region. Each node may base its operation at least in part on information about one or more (ideally all) of the other nodes. Each intelligent register controller automatically determines how much conditioned air to allow into its region, or how much return air to allow to be withdrawn from its region. Each register controller automatically determines when and to what extent to operate its respective controllable damper.

Term

3.3 yearsto projected expiry

Projected expiry 30 December 2029, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

1 claim: 1 independent, 0 dependent

  1. 1
    Zastrzepatent Zastrzeżenia patentowe 1. A system (100) for controlling an HVAC system of the type having a plurality of HVAC ventilation openings in which each HVAC ventilation aperture is disposed in a suitable location in the building, a system comprising a plurality of intelligently controlled ventilation grids (113, 116, 120, 123, 126, 200), where each ventilation grille (113, 116, 120, 123, 126, 200) is associated with one of the HVAC ventilation openings, each of the intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126 , 200) remains in communication with at least one of a plurality of intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126, 200), and executing an autonomous local control program, wherein such program processes data provided by each of the other intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126, 200),to collectively control multiple HVAC ventilation openings on a peer-to-peer basis, in which each intelligently controlled ventilation grille (113, 116, 120, 123, 126, 200) contains:1. System (100) do sterowania systemem HVAC w rodzaju takiego, który ma liczne otwory wentylacyjne HVAC, w którym każdy otwór wentylacyjny HVAC jest rozmieszczony w odpowiednim miejscu w budynku, system zawierający odpowiednio liczne inteligentnie sterowane kratki wentylacyjne (113, 116, 120, 123, 126, 200), gdzie każda kratka wentylacyjna (113, 116, 120, 123, 126, 200), jest powiązana z jednym z otworów wentylacyjnych HVAC, każda z inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200) pozostaje w łączności z co najmniej jedną z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200), i wykonujący autonomiczny lokalny program sterujący, przy czym taki program przetwarza dane dostarczane przez każdą z pozostałych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200), żeby zbiorczo sterować licznymi otworami wentylacyjnymi HVAC na zasadzie peer-to-peer, w którym każda inteligentnie sterowana kratka wentylacyjna (113, 116, 120, 123, 126, 200) zawiera: motor (506) connected to an adjustable throttle (300, 303);a temperature sensor (610);silnik (506) połączony z nastawną przepustnicą (300, 303);czujnik (610) temperatury;a wireless transceiver (603) for connecting to at least one other of a plurality of intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126, 200);bezprzewodowe urządzenie nadawczo-odbiorcze (603) do łączenia się z co najmniej jedną inną z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200);a controller (613) connected to a motor (506), a temperature sensor (610) and a transceiver (603);sterownik (613) połączony z silnikiem (506), czujnikiem (610) temperatury oraz z urządzeniem nadawczo-odbiorczym (603);a power source (206) connected to the motor (506), with a transceiver (603) and a controller (613);źródło (206) zasilania połączone z silnikiem (506), z urządzeniem nadawczoodbiorczym (603) oraz ze sterownikiem (613);characterized in that the controller (613) is configured to carry out processes including: znamienny tym, że sterownik (613) jest skonfigurowany do przeprowadzania procesów obejmujących: acquiring data from a temperature sensor (610), and, via a wireless transceiver (603), data from at least one other, from a plurality of intelligently controlled ventilation grids (113, 116, 120, 123, 126, 200);pozyskiwanie danych z czujnika (610) temperatury, oraz, za pośrednictwem bezprzewodowego urządzenia nadawczo-odbiorczego (603), danych z co najmniej jednej innej, z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200);using the obtained data to automatically determine the desired throttle operation (300, 303);and motor control (506) to cause the desired throttle action (300, 303). wykorzystywanie pozyskanych danych do automatycznego ustalania pożądanego zadziałania przepustnicy (300, 303);oraz sterowanie silnika (506) aby powodować pożądane działanie przepustnicy (300, 303). 2. A system (100) for controlling an HVAC system according to claim 1, wherein the power source (206) comprises a set of photovoltaic cells (206), or wherein the power supply includes a fan powered generator. 2. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 1, w którym źródło (206) zasilania obejmuje zestaw ogniw fotowoltaicznych (206), lub w którym źródło zasilania zawiera generator zasilany wentylatorem. 3. A system (100) for controlling an HVAC system according to claim 1, wherein the adjustable throttle (300, 301) of at least one of the plurality of intelligently controlled ventilation grates (113, 116, 120, 123, 126, 200) includes a valve and / or valve;wherein each of the at least one of the plurality of intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126, 200) is mounted in an air vent. 3. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 1, w którym nastawna przepustnica (300, 301) co najmniej jednej z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200) zawiera zawór i/albo w którym każda, z co najmniej jednej z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200) jest zamontowana w powietrznej kratce wentylacyjnej. 4. A system (100) for controlling an HVAC system according to claim 3, wherein the motor (506) comprises a coil (1706), and each intelligently controlled ventilation grate (113, 116, 120, 123, 126, 200) further comprises a pa-rated circuit. (213, 1700) containing electronic circuits realizing at least a part of the controller (613), and wherein the coil (1706) of the motor (506) is mounted directly on the circuit board (1700). 4. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 3, w którym silnik (506) zawiera cewkę (1706), a każda inteligentnie sterowana kratka wentylacyjna (113, 116, 120, 123, 126, 200) zawiera ponadto płytkę drukowaną (213, 1700) zawierającą obwody elektroniczne realizujące co najmniej część sterownika (613), i w którym cewka (1706) silnika (506) jest zamontowana bezpośrednio na płytce drukowanej (1700). 5. A system (100) for controlling an HVAC system according to claim 4, which the circuit board (213, 1700) further comprises a conductive member displaced from the plurality of electrically conductive elements to form between them. the capacitor in a rotational position of the motor (506), in which the controller (613) is configured to check the motor (506) based on the capacity of the capacitor. 5. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 4, w którym płytka drukowana (213, 1700) zawiera ponadto liczne przewodzące elektrycznie elementy, a silnik (506) zawiera ponadto element przewodzący odsunięty od licznych przewodzących elektrycznie elementów w celu utworzenia pomiędzy nimi kondensatora w taki sposób, żeby pojemność tego kondensatora była uzależniona od obrotowego położenia tego silnika (506), w którym sterownik (613) jest skonfigurowany do sprawdzania położenia obrotowego tego silnika (506) w oparciu o pojemność tego kondensatora. 6. A system (100) for controlling an HVAC accordion systemg to claim 1, wherein the motor (506) comprises two sets of rotors and two sets of stators, wherein one of the rotors and one of the stators form the first sub-motor and the other of the rotors and the other of stators form a second sub-motor, the two sub-motors being arranged next to each other and connected to each other by a toothed wheel. 6. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 1, w którym silnik (506) zawiera dwa zestawy wirników i dwa zestawy stojanów, gdzie jeden z wirników i jeden ze stojanów tworzą pierwszy pod-silnik, a drugi z wirników i drugi ze stojanów tworzą drugi pod-silnik, przy czym te dwa pod-silniki są rozmieszczone obok siebie i połączone ze sobą kołem zębatym. 7. A system (100) for controlling an HVAC system according to claim 1, wherein the controller (613) is further configured such that, during air flow through the adjustable throttle (300, 3003), at least one of the throttles (300, 303) many intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126, 200) were completely open. 7. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 1, w którym sterownik (613) jest ponadto skonfigurowany tak, żeby podczas przepływu powietrza przez nastawną przepustnicę (300, 3003), co najmniej jedna z przepustnic (300, 303) licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200) była całkowicie otwarta. 8. A system (100) for controlling an HVAC system according to claim 1, wherein the controller (613) is further configured such that if another of the plurality of intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126, 200) can not achieve the desired temperature regardless of the throttle (300, 303) of another of the numerous intelligently controlled ventilation grates (113, 116, 120, 123, 126, 200) being fully open, then the controller (613) at least partially closes its throttle (300, 303) ). 8. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 1, w którym sterownik (613) jest ponadto skonfigurowany tak, że jeżeli inna z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200) nie może osiągnąć pożądanej temperatury niezależnie od przepustnicy (300, 303) innej z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200) będąc w pełni otwartą, wówczas sterownik (613) co najmniej częściowo zamyka swoją przepustnicę (300, 303). 9. A system (100) for controlling an HVAC system according to claim 8, wherein the controller (613) completely closes its throttle (300, 303). 9. System (100) do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 8, w którym sterownik (613) całkowicie zamyka swoją przepustnicę (300, 303). 10. A system for controlling an HVAC system according to claim 8, wherein the controller (613) closes its throttle (300, 303) by a size that is a function of how far the room temperature is from the desired one, and how long the situation persists. 10. System do sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 8, w którym sterownik (613) zamyka swoją przepustnicę (300, 303) o wielkość, jaka jest funkcją tego jak daleko temperatura powietrza w pokoju jest od pożądanej, i jak długo taka sytuacja się utrzymuje. 11. A method for controlling an HVAC system according to claim 1, wherein each HVAC ventilation aperture is arranged in a suitable place in the building, a system comprising a suitable number of intelligently controlled ventilation grids (113, 116, 120,1 23, 126, 200), in which each the intelligently controlled ventilation grille (113, 116, 120,1 23, 126, 200) is associated with a specific of the HVAC ventilation openings, the method comprising: 11. Sposób sterowania systemem HVAC według zastrzeżenia 1, w którym każdy otwór wentylacyjny HVAC jest rozmieszczony w odpowiednim miejscu w budynku, system zawierający odpowiednią ilość inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120,1 23, 126, 200), w którym każda inteligentnie sterowana kratka wentylacyjna (113, 116, 120,1 23, 126, 200) jest powiązana z konkretnym z otworów wentylacyjnych HVAC, sposób obejmujący: acquiring data from a temperature sensor, and wireless acquisition of data from at least one of the many intelligently controlled ventilation grilles (113, 116, 120, 123, 126, 200);pozyskiwanie danych z czujnika temperatury, oraz bezprzewodowe pozyskiwanie danych z co najmniej jednej innej z licznych inteligentnie sterowanych kratek wentylacyjnych (113, 116, 120, 123, 126, 200);using the obtained data to automatically determine the desired throttle operation (300, 303);and motor control (506) to cause desired operation of the throttle (300, 303) characterized in that it wirelessly automatically detects the presence of an intelligently controlled ventilation grille (113, 116, 120, 123, 126, 200) which is not part of the system for controlling the system. HVAC, and automatically adds the detected intelligently controlled ventilation grille (113, wykorzystywanie pozyskanych danych do automatycznego ustalania pożądanego zadziałania przepustnicy (300, 303);oraz sterowanie silnika (506) aby powodować pożądane działanie przepustnicy (300, 303) znamienny tym, że bezprzewodowo automatycznie wykrywa obecność inteligentnie sterowanej kratki wentylacyjnej (113, 116, 120, 123, 126, 200), która nie jest częścią systemu do sterowania systemem HVAC, oraz automatycznie dodaje wykrytą inteligentnie sterowaną kratkę wentylacyjną (113, 116, 120, 123, 126, 200) do systemu w celu sterowania systemem HVAC. 116, 120, 123, 126, 200) to the system to control the HVAC system. Authorized by: ZONER LLC Uprawniony: ZONER LLC Pełnomocnik: Proxy: dr inż. Robert Teofilak Patent attorney dr inż. Robert Teofilak Rzecznik patentowy 129 129 FIG. 5 FIG. 5 Czy występuje przepływ powietrza? Is there air flow? Cykl ogrzewania? Heating cycle? Pokój cieplejszy niż docelowo? Room warmer than the target? Pokój cieplejszy niż docelowo? Room warmer than the target? Czy występuje przepływ powietrza? Is there air flow? Sterowanie temperatury Temperature control FIG. 10 FIG. 10 1053 1053 Close the ventilator by the number of steps calculated Zamknąć wywietrznik o wyliczoną liczbę kroków Open the ventilator by the number of steps calculated Otworzyć wywietrznik o wyliczoną liczbę kroków Open the ventilator by the number of steps calculated Otworzyć wywietrznik o wyliczoną liczbę kroków Close the ventilator by the number of steps calculated Zamknąć wywietrznik o wyliczoną liczbę kroków 1030 1030 Calculate the movement of the target ventilation grille Oblicz ruch docelowej kratki wentylacyjnej 1020 1020 Calculate the target temperature change and algorithm coefficients for each ventilation grid based on the latest data Oblicz zmianę docelowej temperatury i współczynniki algorytmu dla każdej kratki wentylacyjne w oparciu o najświeższe dane 1023 1023 Calculate the total energy flow for each ventilation grille Oblicz całkowity przepływ energii dla każdej kratki wentylacyjnej 1026 1026 Set the target opening of the vent for each ventilation grille, adapt it to inactive ventilation grilles and open doors and windows Ustal docelowe otwarcie wywietrznika dla każdej kratki wentylacyjnej, dostosuj do nieaktywnych kratek wentylacyjnych oraz otwartych drzwi i okien Save the end of air flow data Zapisz koniec danych o przepływie powietrza ODEBRANO NA RF? RECEIVED ON RF? COMMUNICATION KOMUNIKAT OBLIGATORY? OBOWIĄZUJĄCY? THE RIGHT TIME OF AIR FLOW? WŁAŚCIWY CZAS PRZEPŁYWU POWIETRZA? CZY ODEBRANO CZAS PRZERWY? HAVE TIME BEEN RECEIVED? PREVIOUSLY A PART OF THE NETWORK? UPRZEDNIO CZĘŚĆ SIECI? AVAILABLE DOSTĘPNA GAP SZCZELINA CZASOWA? TIME? MARKET FOR Form Net? ZNACZNIK Form Net? ALL FREQUENCIES PROVIDED ^ DOUBLE? . WSZYSTKIE CZĘSTOTLIWOŚCI SPRAWDZONE ^DWUKROTNIE? . RESUME SENDING MESSAGES IN THE NETWORK WZNÓW WYSYŁANIE KOMUNIKATÓW W SIECI c.d. z fig. 13A —H cd from Fig. 13A -H GO TO THE NEXT FREQUENCY PRZEJDŹ DO NASTĘPNEJ CZĘSTOTLIWOŚCI FIG. 13B c FIG. 13B c CONNECT TO PRZYŁĄCZ SIĘ DO SltCI SltCI LAUNCH THE RECEIVER ON THE FIRST GOOD FREQUENCY ^ CREATE A NETWORK;URUCHOM PONOWNIE ODBIORNIK NA PIERWSZEJ DOBREJ CZĘSTOTLIWOŚCI ^UTWÓRZ SIEĆ ;RANDOM SETTING TIME FOR BREAKING USTAW LOSOWE ODLICZANIE CZASU PRZERWY RUN URUCHOM AGAIN PONOWNIE ODBIORNIK RECEIVER SAVE ZAPISZ CZĘSTOTLIWOŚĆ INNEJ SIECI FREQUENCY OF ANOTHER NETWORK SAVE ZAPISZ CZĘSTOTLIWOŚĆ FREQUENCY INTERFERENCE ZAKŁÓCEŃ JSTAW JSTAW MARKER ZNACZNIK ForinNet ForinNet FIG. 17 FIG. 17 FIG. 20 FIG. 20 FIG. 21 FIG. 21 FIG. 22 FIG. 22 FIG. 23 FIG. 23 FIG. 24 FIG. 24 FIG. 25 FIG. 25 FIG. 26 FIG. 26