(57)【要約】  暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムを有する、地理的ロケーション中のビルディングのための環境制御システムは、外部アプリケーションと通信する少なくとも１つの処理デバイスによって実行されるとき、少なくとも１つの処理デバイスが、地理的ロケーションに対して予め定められた時間期間を通して天気予報を特徴付ける天気データを受信し、フリークーリングウィンドウデータを受信し、天気データとフリークーリングウィンドウデータとに基づいて、利用可能フリークーリング時間ウィンドウを決定し、利用可能フリークーリング時間ウィンドウの間、ＨＶＡＣシステムがフリークーリングモードに入るように、外部アプリケーションに実行可能コマンドを発行できるようにする、命令を記憶した少なくとも１つのコンピュータ読取可能媒体を含む。【選択図】図３
2019507305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地理的ロケーション中のビルディングのための環境制御システムであって、
前記ビルディングの環境態様をターゲットパラメータに変化させるように制御可能に構成されている暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムと、
前記ＨＶＡＣシステムと通信し、および、前記ターゲットパラメータのうちの少なくとも１つを所望の値に調節可能に制御するように構成されているビルディングオートメーションシステム（ＢＡＳ）と、
前記ビルディングオートメーションシステムと通信し、および、前記ビルディングオートメーションシステムから受信した機器データを評価し、アプリケーション制御シーケンスを使用してアプリケーションデータを生成するために、前記機器データを処理するように構成されている外部アプリケーションと、前記外部アプリケーションは、前記ターゲットパラメータのうちの少なくとも１つの前記所望の値を達成するように、前記ＨＶＡＣシステムを制御するために前記アプリケーションデータを前記ビルディングオートメーションシステムに提供し、
前記ビルディングオートメーションシステムと通信する少なくとも１つの処理デバイスによって実行されるとき、前記少なくとも１つの処理デバイスが、前記地理的ロケーションに対して予め定められた時間期間を通して天気予報を特徴付ける天気データを受信し、フリークーリングウィンドウデータを受信し、前記天気データとフリークーリングウィンドウデータとに基づいて、利用可能フリークーリング時間ウィンドウを決定し、前記利用可能フリークーリング時間ウィンドウを前記外部アプリケーションに提供できるようにする、命令を記憶した少なくとも１つのコンピュータ読取可能媒体と、を備えるシステム。
【請求項２】
前記外部アプリケーションは、最適化された、エネルギー効率のよい方法で前記ＨＶＡＣシステムを動作させるようにさらに構成されている。請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ビルディングオートメーションシステムは、通信障害の間、動作のデフォルトシーケンスに戻るようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記機器データは、前記ＨＶＡＣシステムによって前記ビルディングオートメーションシステムに最初に提供されたリアルタイム動作データを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記アプリケーションデータは、前記ビルディングオートメーションシステムによって前記外部アプリケーションから読み取った動作パラメータを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記動作パラメータは、前記ＨＶＡＣシステムから取得した動作限界を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記動作パラメータは、前記ＨＶＡＣシステムに関係付けられている安全限界を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記フリークーリングウィンドウデータは、前記地理的ロケーション中の周囲の大気に対するしきい値湿球温度値を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記フリークーリングウィンドウデータは、最小フリークーリングウィンドウ時間期間を表す数値を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
地理的ロケーション中のビルディングのための環境制御システムであって、前記ビルディングの環境態様をターゲットパラメータに変化させるように制御可能に構成されている暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システム、および、前記ＨＶＡＣシステムと通信し、前記ターゲットパラメータのうちの少なくとも１つを所望の値に調節可能に制御するように構成されているビルディングオートメーションシステムを有し、前記システムは、
前記ビルディングオートメーションシステムと通信し、および、前記ビルディングオートメーションシステムから受信した機器データを評価し、アプリケーション制御シーケンスを使用してアプリケーションデータを生成するために、前記機器データを処理するように構成されている外部アプリケーションと、前記外部アプリケーションは、前記ターゲットパラメータのうちの少なくとも１つの前記所望の値を達成するように、前記ＨＶＡＣシステムを制御するために前記アプリケーションデータを前記ビルディングオートメーションシステムに提供し、
前記外部アプリケーションと通信する少なくとも１つの処理デバイスによって実行されるとき、前記少なくとも１つの処理デバイスが、前記地理的ロケーションに対して予め定められた時間期間を通して天気予報を特徴付ける天気データを受信し、フリークーリングウィンドウデータを受信し、前記天気データとフリークーリングウィンドウデータとに基づいて、利用可能フリークーリング時間ウィンドウを決定し、前記利用可能フリークーリング時間ウィンドウの間、前記ＨＶＡＣシステムがフリークーリングモードに入るように、前記外部アプリケーションに実行可能コマンドを発行できるようにする、命令を記憶した少なくとも１つのコンピュータ読取可能媒体と、を備えるシステム。
【請求項１１】
前記外部アプリケーションは、最適化された、エネルギー効率のよい方法で前記ＨＶＡＣシステムを動作するようにさらに構成されている。請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ビルディングオートメーションシステムは、通信障害の間、動作のデフォルトシーケンスに戻るようにさらに構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記機器データは、前記ＨＶＡＣシステムによって前記ビルディングオートメーションシステムに最初に提供されたリアルタイム動作データを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記アプリケーションデータは、前記ビルディングオートメーションシステムによって前記外部アプリケーションから読み取った動作パラメータを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記動作パラメータは、前記ＨＶＡＣシステムから取得した動作限界を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記動作パラメータは、前記ＨＶＡＣシステムに関係付けられている安全限界を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記フリークーリングウィンドウデータは、前記地理的ロケーション中の周囲の大気に対するしきい値湿球温度値を備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記フリークーリングウィンドウデータは、最小フリークーリングウィンドウ時間期間を表す数値を備える、請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
［０００１］
本願は、２０１６年１月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／２７７，８８３号からの優先権を主張し、その内容は、参照によって、完全にここで説明しているかのように組み込まれる。
【背景】
【０００２】
［０００２］
ビルディングのエネルギー消費、特に、ＨＶＡＣシステムのエネルギー消費を制御することは、機器動作特性に対応する定数値を組み込むソフトウェア実行可能アルゴリズムを有するビルディングオートメーションシステム（ＢＡＳ）を通して達成されている。図１は、制御設定が受信される間、ＨＶＡＣシステム内のリアルタイム動作条件がＢＡＳに送られるＨＶＡＣシステムと対話するＢＡＳを示している。
【０００３】
［０００３］
ＨＶＡＣシステムの機器は、チラー（chillers）、ポンプ、コンデンサ、ボイラー、エアハンドラ、端末装置等含んでいてもよいがこれらに限定されない。ＢＡＳによって利用される値は、ＨＶＡＣシステムの取り付けの間、典型的にプログラムされ、ローカルの気候と周囲条件にしたがって、設定される。ローカルの気候とテナント快適苦情において予測された変化に対して、ＢＡＳを手動で評価し、再プログラミングすることによって、これらの値を周期的に変化させてもよい。
【０００４】
［０００４］
過去のＨＶＡＣシステムは、エネルギー効率を考慮することなく、設計され、取り付けられていた。上昇するエネルギーコストと環境を保護することへの重要視とにより、顧客は、現在、エネルギー消費を減少させることを目指している。ＨＶＡＣシステム内のエネルギー効率に取り組む他の発明は、実現するのに長い時間がかかり、多くの先行コストを必要とし、オリジナルのＢＡＳまたはＨＶＡＣシステムへの大量なハードウェア修正を必要とし、取り付け、メンテナンス、更新、顧客使用でさえに対しても専門知識を必要とする。これらの従来のシステムは、頻繁な更新および修理を必要とするかもしれない。このような更新および修理を自身で実行するために、顧客は豊富な訓練を必要とすることが多い。典型的に、これらのシステムは、それぞれの異なるＨＶＡＣシステムに対して特有の修正も必要とするかもしれず、これは、各取り付けのコストおよび複雑さを追加する。さらに、従来のＢＡＳは、一般的に、データを処理し、交換し、計算することに関する能力が、リソース面で限定されている。
【０００５】
［０００５］
フリークーリング（free cooling）は、水を冷却する際に、低い外気温度を使用する経済的な方法であり、これは、産業プロセスのために、または、グリーンデータセンタにおける空調システムのために使用されることができる。周囲の大気温度が設定温度に下がるとき、調節弁は、冷水のすべてまたは一部が既存のチラーをバイパスして、フリークーリングシステムを通ることを可能にし、これは、より少ない電力を使用し、冷却要件を損なうことなく、システム中の水を冷却するためにより低い周囲の大気温度を使用する。
【０００６】
［０００６］
フリークーリング（ウォーターサイドエコノマイジング）は、複雑な冷却システムにおいて全体的なエネルギー消費を低減させるために効果的なツールである。しかしながら、実際には、効果的に実現することは難しく、いつオン、オフするかを決定する際に、当て推量を伴うことが多い。
【０００７】
［０００７］
詳細な情報の欠如により、急にチラーを再起動することによって消費される余分なエネルギー浪費の可能性を最小化するために、オペレータはフリークーリングを使用することを避ける傾向がある。フリークーリングが使用されるとき、再び、詳細なデータの欠如により、非効率的に実現されることが多く、ファンはオーバーランする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
［０００８］
次の図を参照して、本発明の好ましいおよび代替の実施形態を以下で詳細に説明する。
【図１】［０００９］  図１は、従来の環境制御システムにしたがう外部アプリケーションを有しない、ＨＶＡＣシステムと対話するビルディングオートメーションシステムの概略ダイヤグラムである。
【図２】［００１０］  図２は、本発明の実施形態にしたがうＨＶＡＣシステムのエネルギー消費を制御するために、ビルディングオートメーションシステムと通信する外部アプリケーションを有する環境制御システムの概略ダイヤグラムである。
【図３】［００１１］  図３は、本発明の実施形態にしたがう図２の環境制御システムの通信および動作のブロック論理ダイヤグラムである。
【図４】［００１２］  図４は、本発明の実施形態にしたがう図３の環境制御システムに関連するフリークーリング機能性の通信および動作のブロック論理ダイヤグラムである。
【詳細な説明】
【０００９】
［００１３］
この特許出願は、本発明の１つ以上の実施形態を説明することを意図している。特定の量はもちろん、「しなければならない」、「するだろう」およびこれらに類するもののような絶対的な用語の使用は、必ずしもすべてのこのような実施形態に適用可能ではないが、このような実施形態のうちの１つ以上に適用可能であると解釈されると理解されるだろう。このように、本発明の実施形態は、このような絶対的な用語の文脈で説明されている１つ以上の特徴および機能性を省略してもよく、または、その修正を含んでいてもよい。
【００１０】
［００１４］
１つ以上の実施形態にしたがうと、ソフトウェアまたはコンピュータ実行可能な命令と、コンピュータ読取可能媒体との組み合わせは、結果として機械または装置を生み出すことになる。同様に、処理デバイスによるソフトウェアまたはコンピュータ実行可能な命令の実行は、結果として機械または装置を生み出すことになり、機械または装置は、実施形態にしたがって、処理デバイス、それ自体から識別可能であってもよい。
【００１１】
［００１５］
対応して、ソフトウェアまたはコンピュータ実行可能な命令を記憶することにより、コンピュータ読取可能媒体は変形される（transformed）ということが、理解されるだろう。同様に、ソフトウェアまたはコンピュータ実行可能な命令を実行する過程において、処理デバイスは変形される。さらに、処理デバイスによるソフトウェアまたはコンピュータ実行可能な命令の実行の間に、またはさもなければ実行に関係して、処理デバイスに入力されるデータの第１のセットは、そのような実行の結果として、データの第２のセットに変形されるということが理解されるだろう。この第２のデータのセットは、後に記憶され、表示され、またはさもなければ通信されてもよい。上記の例のそれぞれの中に示唆されているそのような変形は、コンピュータ読取可能媒体の一部分の物理的な変化の結果であってもよく、またはさもなければ物理的な変化を伴ってもよい。上記の例のそれぞれの中に示唆されているそのような変形はまた、例えば、処理デバイスによるソフトウェアまたはコンピュータ実行可能な命令の実行の間、処理デバイスに関係するレジスタおよび／またはカウンタの状態の、物理的な変化の結果であってもよく、またはさもなければ物理的な変化を伴ってもよい。
【００１２】
［００１６］
ここで使用されるように、「自動的に」実行されるプロセスは、機械が実行した命令の結果としてプロセスが実行されると意味してもよく、ユーザの選好の確立以外、手動の労力を必要としない。
【００１３】
［００１７］
以下の説明では、本発明のさまざまな実施形態の十分な理解を提供するために、ある特定の詳細を述べる。しかしながら、これらの詳細がなくとも、本発明を実施できることを当業者は理解するであろう。他の例では、ＨＶＡＣシステムおよび個々のＨＶＡＣコンポーネントに関係付けられている既知の構造、ビルディング気候または環境制御システム、ビルディングオートメーションシステム（ＢＡＳ）およびさまざまな気候制御または環境制御プロセス、パラメータ、およびこれらの動作は、本発明の実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、必ずしも詳細に示されない、または、説明されない。
【００１４】
［００１８］
実施形態は、ＨＶＡＣシステムのＢＡＳとの対外的対話により、機器制御機能からエネルギー最適化計算を分離する。１つの実施形態では、外部アプリケーションのような最適化モジュールは、グローバル制御装置中に位置づけられるが、内部マイクロプロセッサを含む別のハードウェアデバイス中に収容されることができる。外部アプリケーションは、ＢＡＳと通信し、次に、ＨＶＡＣシステムと通信する。外部アプリケーションは、リアルタイムＨＶＡＣシステムデータを処理するソフトウェアサブルーチンまたはモジュールを実行し、ＢＡＳによって読み取られるそのデータを提供し、次に、さまざまなＨＶＡＣシステムコンポーネントを新たなまたは所望の設定ポイント（set points）（例えば、ビルディングの領域に対する新たな温度設定、ポンプまたはファンに対する新たなフローレート等）に向けるための命令を提供する。外部アプリケーションの１つの特定の実施形態は、さまざまなパラメータ、データ、設定ポイントを、読み取り、処理し、および、訂正することにより、ＨＶＡＣシステムの全体的なエネルギー効率を最適化するように、最適化するまたは試行する方法を含む。
【００１５】
［００１９］
１つの実施形態では、ＨＶＡＣシステムは、ＢＡＳの制御下にあるチラープラント機器を含んでいてもよい。ＢＡＳの責務のうちのいくつかは、リード／ラグ切り替え、機器障害監視、機器の起動、機器のシャットダウン、アラームの認識およびアナウンス、ならびに、チラープラントの障害切り替えシーケンスのような機器制御機能を含んでいる。
【００１６】
［００２０］
チラープラントの外部の湿球温度が、必要とされる冷水設定ポイントより低いときはいつでも、エネルギーを節約するためにフリークーリングを使用することができる。このような省エネルギーは、例えば、換気のために低減された除湿負荷と冷却塔の増加した効率とにより実現することができる。実施形態は、予測フリークーリング機能性（predictive free-cooling functionality）を提供する。予測フリークーリングは、フリークーリングが必要とされるまたは自動的に実現されるべきであるか否かを決定するための入力として、天気予報（例えば、ネットワークおよび／または手動入力を通して受信され、予め定められたおよび／または選択可能時間間隔にわたり、ならびに、冷却されることになる構造の外部における、予測される周囲の大気温度を記述するデータ）の使用を可能にする。
【００１７】
［００２１］
実施形態は、外気湿球しきい値に基づいて、フリークーリング利用可能性を正確に予測する天気予報データを組み込む。周囲の外部温度が最小フリークーリングウィンドウ期間に対するしきい値よりも低いとき、現在のプラント条件はフリークーリング動作を可能にし、実施形態はフリークーリングが利用可能であることをオペレータに知らせることができる。このプロセスはまた、オペレータの介入なくフリークーリングモードをイネーブルおよび／またはディセーブルにする実施形態により、自動的に生じることができる。外気湿球しきい値と、サイトの特定の要件に基づいて調整されることになる最小フリークーリングウィンドウ期間との両方を考慮して、予測フリークーリングが構成可能である。実施形態は、利用可能なフリークーリング時間、アクティブ化されるフリークーリング時間、および、他の方法で利用可能なときに失われるフリークーリング時間への洞察を与える月次報告を生成してもよい。
【００１８】
［００２２］
予測フリークーリングは、天気利用可能性のウィンドウが存在することを保証する能力を加えるが、それを伴わずに、現在の条件のみが使用されてもよい。この正確な天気条件データを時間の前に提供することにより、チラーのシャットダウンと、再起動による、非効率的なエネルギー消費の可能性が最小化される。言い換えると、チラーを再起動するのに必要とされるエネルギーを越えるフリークーリングエネルギー節約を生成するのに十分長く、周囲の大気温度条件が天気予報にしたがって持続する場合のみ、チラーはシャットダウンされてもよい。この後者の決定は、典型的には、問題になっているチラーに関係付けられている、特定のトン数、流量、および／または、現在の湿球温度設定ポイント（集合的に「フリークーリングウィンドウデータ」）の関数であってもよい。
【００１９】
［００２３］
フリークーリングの増加した使用およびシステム動作における改善した効率性を通して、結果は全体的なエネルギー消費を減少させる。１つの実施形態におけるリアルタイム動作データを活用することにより、システムは、経時的に学習し、改善し、オペレータがより頻繁に、かつ、最適な効率性で、フリークーリングを使用することを可能にする。
【００２０】
［００２４］
図１は、ビルディングオートメーションシステム（ＢＡＳ）１０２とＨＶＡＣシステム１０４との間の対話を含む環境制御システム１００を明確に図示する目的で提供されている。システム１００は、外部アプリケーションを含まず、したがって、既存のまたは従来の環境制御システムと一致する。動作中、ＨＶＡＣシステム１０４内のリアルタイム動作条件１０６は、ＢＡＳ１０２に送信され、その後、設定ポイントとも呼ばれる制御設定１０８は、ＢＡＳ１０２からＨＶＡＣシステムシステム１０４に制御可能に送信される。このシステムでは、機器制御機能および最適化機能は、ＢＡＳ中で組み合わせられなければならない。
【００２１】
［００２５］
図２は、上記で説明したように、ＨＶＡＣシステムシステム２０４内のリアルタイム動作データ２０６がＢＡＳ２０２に送信される、ＢＡＳ２０２とＨＶＡＣシステム２０４との間の対話を含む環境制御システム２００を示している。リアルタイム動作データ２０６は、電圧、速度、温度および圧力、以下、「リアルタイム動作データ」と呼ぶ、のような機器動作条件を含んでいてもよいがこれらに限定されない。さらに、環境制御システム２００は、（示していない）データ通信ネットワークを通してＢＡＳ２０２と通信するように構成されている外部アプリケーション２１０を含む。１つの実施形態では、外部アプリケーション２１０とＢＡＳ２０２との間の対話は、外部アプリケーション２１０がＢＡＳ２０２から遠隔で対話すること、オプション的に他のＢＡＳ２０２と対話することを可能にする論理インターフェースによって達成される。外部アプリケーション２１０は、アプリケーションデータ２１４をＢＡＳ２０２に提供する。アプリケーションデータ２１４は、ＨＶＡＣシステム２０４についての動作パラメータを含んでいてもよく、例えば、アプリケーションデータ２１４は、どの速度で、どのＨＶＡＣシステムコンポーネントを現在実行すべきであるか等を示してもよい。ＨＶＡＣ機器の直接（ハードウェアレベル）制御は、ＢＡＳ２０２により提供される。外部アプリケーション２１０からＢＡＳ２０２に提供されるアプリケーションデータ２１４は、好ましくは、機器速度を変更し、新たな機器設定ポイントを規定するデータを含んでいてもよいが、追加のデータも提供されてもよい。
【００２２】
［００２６］
ＢＡＳ２０２は、ＨＶＡＣシステム２０４からリアルタイム動作データ２０６を読み取る。外部アプリケーション２１０は、ＢＡＳ２０２と対話して、ＢＡＳ２０２から機器データ２１２を受信し、その後、ＨＶＡＣシステム２０４に対する所望の動作設定を計算するまたはさもなければ決定するソフトウェアアルゴリズムを使用して機器データ２１２を処理することにより、ＨＶＡＣシステム２０４に対するエネルギー節約を達成する。所望の動作設定を達成するために、アプリケーションデータ２１４は、外部アプリケーション２１０からＢＡＳ２０２に送られ、次に、外部アプリケーション２１０から提供されたアプリケーションデータ２１４にしたがって、ＢＡＳ２０２が、ＨＶＡＣシステム２０４を動作することを可能にする。例として、ＢＡＳ２０２は、制御命令２０８によりＨＶＡＣシステム２０４を動作してもよい。１つの実施形態では、外部アプリケーション２１０は、プログラム可能マイクロプロセッサユニットを含む。
【００２３】
［００２７］
外部アプリケーション２１０は、ＢＡＳ２０２と対話するとき、３つのタイプのデータ、機器データ２１２とアプリケーションデータ２１４とステータスデータ２１５を使用する。機器データ２１２は、ＨＶＡＣシステム２０４によって最初に提供され、ＢＡＳ２０２によってプロセス間で修正されるリアルタイム動作データ２０６を含む。機器データ２１２は、電力消費、機器の速度、供給温度、機器設定ポイント、機器障害、実行ステータス等に関するデータの形態をとってもよい。ＢＡＳ２０２は機器データ２１２を外部アプリケーション２１０に書き込む。アプリケーションデータ２１４は、外部アプリケーション２１０によって処理され、ＢＡＳ２０２によって読み取られる動作パラメータを含む。アプリケーションデータ２１４は、その後、ＨＶＡＣシステム２０４によって規定された所望の動作可能および／または安全限界内で作用してもよい。アプリケーションデータ２１４は、最適化された設定ポイント、最適化された速度設定ポイント、温度設定ポイント等を含んでいてもよい。好ましい実施形態では、アプリケーションデータ２１４が外部アプリケーション２１０によって提供される間、機器データ２１２は、外部アプリケーション２１０に送られる。ステータスデータ２１５は、ＢＡＳ２０２と外部アプリケーション２１０との間で交換され、それぞれが他方の現在のステータスへのアクセスを有する。より複雑な制御能力を含み、より計算能力を必要とするかもしれない外部アプリケーション２１０のようなものを実行するために必要な制御論理または計算能力を、既存のＢＡＳは有していない。
【００２４】
［００２８］
図３は、ビルディングまたは他の構造４００（図４）のための環境制御システムの論理ダイヤグラムを示す。制御システム３００は、ＢＡＳ３０２と、ＨＶＡＣシステム３０４と、外部アプリケーション３０６とを含む。
【００２５】
［００２９］
ＢＡＳ３０２は、ＨＶＡＣシステム３０４からリアルタイム動作データ３２２を読み取り、データ３２２をＢＡＳ入力データベース３２４に変換する。ＢＡＳ入力データベース３２４は、通常ＢＡＳ制御シーケンス３２０と上述した機器データの形態をとってもよい機器データ３１６との両方に向けられている。
【００２６】
［００３０］
デフォルトＢＡＳ制御シーケンス３２０は、外部アプリケーション３０６なしで、または、外部アプリケーション３０６が非動作可能または非通信モードであるときに、ＨＶＡＣシステム３０４を直接制御するために使用される。シーケンス３２０は、外部アプリケーション３０６のＢＡＳ３０２との統合の前に、ＨＶＡＣシステム３０４を制御したオリジナルの制御論理シーケンスである。シーケンス３２０は、これに限定されないが、安定状態動作コンフィギュレーションを含んでいてもよく、安定した方法でＨＶＡＣシステム３０４を動作させてもよいが、シーケンス３２０はＨＶＡＣシステム３０４の効率性を最適化しないかもしれないと認識される。
【００２７】
［００３１］
機器データ３１６を処理し、所望のアプリケーション設定３１９を決定するために、外部アプリケーション３０６の機器アプリケーション制御シーケンス３１８によって、機器データ３１６は利用される。所望のアプリケーション設定３１９は、アプリケーションデータ３１４になるように、アプリケーションフォーマットモジュール３１０によってフォーマットされる。アプリケーションフォーマットモジュール３１０は、外部アプリケーション準備３１２から受信した信号またはデータに基づいてトリガされる。
【００２８】
［００３２］
例として、外部アプリケーション準備３１２（以下、準備３１２と呼ぶ）はアプリケーションフォーマットモジュール３１０が所望のアプリケーション設定３１９をアプリケーションデータ３１４にフォーマットできるようにするように、準備３１２は、外部アプリケーション３０６がある基準を満たすか否かをアプリケーションフォーマットモジュール３１０に通知する。準備のための先行する基準は、以下のそれぞれ、具体的には、（１）外部アプリケーションが動作可能モードである、（２）外部アプリケーションがＢＡＳ３０２と通信モードである、（３）ＢＡＳが動作可能である、および、（４）ＢＡＳ３０２は、外部アプリケーション３０６から命令を受信して動作することを予期する、を満たすことを必要とするかもしれない。
【００２９】
［００３３］
外部アプリケーション３０６が動作可能ではない、ＢＡＳ３０２との通信はない、または、動作するために外部アプリケーション３０６をＢＡＳ３０２は必要としない、と準備３１２が決定する場合、準備３１２は、初期化データ３１１をアプリケーションデータ３１４にフォーマットするように、アプリケーションフォーマットモジュール３１０に通知する。したがって、準備３１２は、外部アプリケーション３０６が内部ステータスチェックを通して動作可能であるか否かを決定する。準備３１２は、ステータスデータ３１５を介してＢＡＳ３０２との通信を決定し、このステータスを周期的に再チェックする。準備３１２は、外部アプリケーションイネーブル３０８からの信号を含むステータスデータ３１５を介して、ＢＡＳ３０２は動作するために外部アプリケーション３０６を必要とすると決定する。
【００３０】
［００３４］
初期化データ３１１は、アプリケーションデータ３１４がＢＡＳによって利用される場合、最小の安定レベルでＨＶＡＣシステムを動作させるためのアプリケーション設定を含んでいてもよい。初期化データ３１１は、外部アプリケーション３０６が準備されるまで、外部アプリケーション３０６とＢＡＳ３０２との間の通信が回復されるまで、外部アプリケーション３０６からアプリケーションデータ３１４を受信して動作することをＢＡＳ３０２が予期するまで、または、上述の任意の組み合わせで、利用されてもよい。
【００３１】
［００３５］
ＢＡＳ３０２は、外部アプリケーション３０６からアプリケーションデータ３１４を受信する。シーケンスセレクタ３２６は、データシーケンスのどちら（アプリケーションデータ３１４または通常ＢＡＳ制御シーケンス３２０）をＢＡＳ出力データ構造３２８に送るかを決定する。シーケンスセレクタ３２６は、外部アプリケーションイネーブル３０８を介して、どのデータ信号を送るかを決定する。１つの実施形態では、ＢＡＳ３０２が、ＨＶＡＣシステム３０４を動作するために外部アプリケーション３０６を使用することを示すために、外部アプリケーションイネーブル３０８は、オペレータが制御システム３００を手動でトリガできるようにするオペレータ規定イネーブルポイントを含む。
【００３２】
［００３６］
オペレータ規定イネーブルポイントがイネーブルであると外部アプリケーションイネーブル３０８がシーケンスセレクタ３２６に通知する場合、外部アプリケーション３０６との通信は動作可能であり、外部アプリケーション３０６は動作する準備ができており、その後、シーケンスセレクタ３２６がアプリケーションデータ３１４をＢＡＳ出力データ構造３２８に送ることをイネーブル３０８は可能にする。
【００３３】
［００３７］
オペレータ規定イネーブルポイントがディセーブルであると外部アプリケーションイネーブル３０８が決定する場合、外部アプリケーション３０６は動作可能ではなく、外部アプリケーション３０６との通信はなく、または、これらのいくつかの組み合わせであり、イネーブル３０８は、アプリケーションデータ３１４を送ることとは対照的に、通常ＢＡＳ制御シーケンス３２０をＢＡＳ出力データ構造３２８に送ることをシーケンスセレクタ３２６に通知する。ＢＡＳ出力データ構造３２８は、受信したデータを制御命令３３０に変換してもよく、これは、その後、ＨＶＡＣシステム３０４によって受信される。
【００３４】
［００３８］
引き続き図３を参照すると、環境制御システムの１つの例は、チラープラント（例えばＨＶＡＣシステム３０４）を制御するためにＢＡＳ３０２と対話する外部アプリケーション３０６を含む。ＢＡＳ３０２において、ＢＡＳ３０２内の外部アプリケーションイネーブル値は、ビルディング内で最適化される冷却に対する需要があると外部アプリケーションイネーブル３０８に指示し、したがって、イネーブル値は真に設定される。次に、アプリケーション制御シーケンス３１８によって処理されるとき、アプリケーションデータ３１４が外部アプリケーション３０６から必要とされると外部アプリケーション３０６は命令される。アプリケーションデータ３１４は、シーケンスセレクタ３２６によって処理され、ＢＡＳ出力データ構造３２８によって受信されるデータに変換されてもよく、これは、向上した最適化シーケンスを提供して、チラープラントの全体的な動作効率を増加させるように意図されている制御命令３３０として、チラープラント３０４に送信されてもよい。
【００３５】
［００３９］
外部アプリケーションイネーブル値が偽である場合、これは、手動またはＢＡＳ制御下でチラープラント３０４が動作するように設定されており、外部アプリケーション３０６から処理されたアプリケーションデータ３１４を必要としないことを、外部アプリケーション３０６に示す。このようなコンフィギュレーションでは、初期化データ３１１またはシーケンスセレクタ３２６によってアクセス可能な他のデフォルトデータは、処理され、次に、制御命令３３０をチラープラント３０４に提供するＢＡＳ出力データ構造３２８に送信されてもよい。
【００３６】
［００４０］
外部アプリケーションを使用してチェックまたは他の方法で検証される所望の効率性でチラープラントがいったん動作すると、外部アプリケーション３０６は、アプリケーション制御シーケンス３１８内で、必要とされるチラー動作パラメータを分析し、決定し、その後、処理されたアプリケーションデータ３１４をＢＡＳ３０２に送信してもよく、これは、次に、外部アプリケーション３０６によって決定されると、所望の効率性または他の効率性でチラーを動作させるための制御命令３３０を提供する。同様に、リアルタイム動作データ３２２を受信することと、リアルタイム動作データ３２２を機器データ３１６に変換することとの後に、外部アプリケーション３０６は、新たな冷水温度設定ポイントを決定してもよい。外部アプリケーション３０６は、アプリケーションデータ３１４を介して、新たな冷水温度設定ポイントをＢＡＳ３０２に送る。前述のデータフローを利用して、制御命令３３０をチラー以外の他のコンポーネント、例えば、ボイラー、ファン、エアハンドリングユニット、可変風量ユニット、または、ＨＶＡＣシステムの他の任意の何らかのコンポーネントに提供してもよいと理解されるだろう。
【００３７】
［００４１］
外部アプリケーション３０６とＢＡＳ３０２との間の通信の喪失がある場合、ＢＡＳ３０２は、最後に供給されるアプリケーションデータ３１４を所望の時間期間保持してもよい。この所望の時間期間の後、ＢＡＳ３０２は、通信が回復するまで、通常ＢＡＳ制御シーケンス３２０に戻ってもよい。通信が回復した後に、および、ある追加の時間期間の後に、外部アプリケーション３０６を再度オンラインにして、新たなアプリケーションデータ３１４を生成してもよい。ＢＡＳ３０２は、緩やかで効率的な方法で、通常ＢＡＳ制御シーケンス３２０からアプリケーションデータ３１４の利用に円滑に移行するように構成されてもよい。
【００３８】
［００４２］
ここで図４を参照すると、実施形態は、予測フリークーリングモジュール４０２を含む。モジュール４０２は、外部アプリケーション３０６からフリークーリングウィンドウデータとビルディングのロケーション４００を受信する。モジュール４０２は、ビルディングのロケーション４００を天気予報エンジン４０４にパスする。予報エンジン４０４は、例えばＮＯＡＡのような、第三者天気サービスによって提供されてもよい。予報エンジン４０４は、ビルディング４００のロケーションに対して予め定められた時間期間にわたって天気予報を戻す。代替的に、天気予報は、モジュール４０２によって提供され、それ自体はモジュールがインターフェースされる天気センサを使用する。
【００３９】
［００４３］
モジュール４０２は、エンジン４０４から受信した天気予報とフリークーリングウィンドウデータとに基づいて、フリークーリングウィンドウ利用可用性データを決定する。１つの実施形態では、天気予報形態エンジン４０４は、将来の期間（例えば、２４時間から７２時間の間）に対する乾球温度（標準温度）、相対湿度、気圧、および、湿球温度の予測を提供する。
【００４０】
［００４４］
フリークーリング天気データは、（典型的に、華氏３２度と５０度との間で、取り付けによって構成可能であってもよい）湿球温度しきい値、（典型的に、華氏３２度と５０度との間で、取り付けによって構成可能であってもよい）乾球温度しきい値、（典型的に、１−２４時間の間で、取り付けによって構成可能であってもよい）フリークーリングウィンドウからなってもよい。
【００４１】
［００４５］
モジュール４０２は、湿球しきい値（または乾球しきい値；いずれかまたは両方が使用されてもよい）およびフリークーリングウィンドウのようなフリークーリングデータを予測された天気データに適用し、予測された湿球温度（または乾球しきい値：いずれか１つあるいは両方を並行して使用してもよい）が連続した時間期間について関係付けられているしきい値温度より低いか否かを決定してもよく、この連続時間量がフリークーリングウィンドウ期間を満たすまたは超える場合、「フリークーリングウィンドウ」は利用可能であると決定され、この連続時間量がフリークーリングウィンドウ期間と等しくないまたは超えない場合、「フリークーリングウィンドウ」は利用可能であると決定されない。
【００４２】
［００４６］
例えば、湿球温度しきい値＝華氏３５度、乾球温度しきい値＝華氏４０度、フリークーリングウィンドウ期間＝４時間であり、予測された天気データが午前１：００に湿球温度が華氏３５．２度になり、乾球温度は華氏４０．１度になると示す場合、「フリークーリングウィンドウ」は利用可能でないと決定される。午前２：００まで、湿球温度は華氏３４．８度になり、乾球温度は華氏３８度になり、午前７：３２まで湿球温度および乾球温度は、それぞれのしきい値より低いままであり、湿球温度が華氏３５．４度になり、乾球温度が華氏４０．３度になるとき、この期間は４時間のフリークーリングウィンドウ期間を超え、したがって、午前２：００に開始し、午前７：３２に終了する「フリークーリングウィンドウ」が利用可能であると決定される。
【００４３】
［００４７］
モジュール４０２は、フリークーリングウィンドウ利用可能性データを外部アプリケーション３０６にパスし、フリークーリング条件が満たされる場合、外部アプリケーションに、チラーがディセーブルにされるまたは低電力状態にされるフリークーリングモードにチラープラント３０４を切り替えるように命令でき、冷却液（例えば、水）は周囲の大気にさらされる導管にルーティングされる。フリークーリングウィンドウが閉じると、モジュール４０２は、チラープラント３０４をフリークーリングモードから切り替えるように外部アプリケーション３０６にさらに命令でき、これにより、チラーを再起動する。
【００４４】
［００４８］
フリークーリングウィンドウ利用可能性データは、ウェブページ４０６を介してユーザに表示されてもよい。モジュール４０２によって提供されるこの表示されるデータは、識別されたフリークーリングウィンドウの間、チラープラント３０４がフリークーリングモードで過去にどの程度動作したかとともに、フリークーリングモードでチラープラントによって費やした時間、予め定められた履歴時間範囲で利用可能なフリークーリングウィンドウの数、フリークーリングウィンドウの平均的長さのような他の性能インジケータを記述する情報をさらに含んでいてもよい。
【００４５】
［００４９］
このデータはまた、直感的なダッシュボードビューを通してオペレータまたは顧客に表示されてもよい。
【００４６】
［００５０］
ダッシュボードは以下を表示する：
【００４７】
［００５１］
フリークーリングウィンドウ利用可能性ステータス
【００４８】
［００５２］
フリークーリングウィンドウが利用可能な場合、「フリークーリングウィンドウ利用可能」を緑で表示
【００４９】
［００５３］
フリークーリングウィンドウが利用不可能な場合、「フリークーリング利用不可能」をグレーで表示
【００５０】
［００５４］
天気データステータスを示す
【００５１】
［００５５］
ファイルが古い（２４時間の間予報データがない）場合、「フリークーリング利用不可能、天気予報が古い」を表示
【００５２】
［００５６］
ファイルが古くない場合、何も表示しない
【００５３】
［００５７］
フリークーリングステータス
【００５４】
［００５８］
フリークーリングが利用可能＝ＹＥＳおよびフリークーリングステータス＝ＯＮの場合；「フリークーリングがオン」をグレーで表示
【００５５】
［００５９］
フリークーリングが利用可能＝ＹＥＳおよびフリークーリングステータス＝ＯＦＦの場合；「フリークーリングがオフ」を赤で表示
【００５６】
［００６０］
フリークーリングが利用可能＝ＮＯおよびフリークーリングステータス＝ＯＦＦの場合；「フリークーリングがオフ」をグレーで表示
【００５７】
［００６１］
フリークーリングが利用可能＝ＮＯおよびフリークーリングステータス＝ＹＥＳの場合；「フリークーリングがオフ」を赤で表示
【００５８】
［００６２］
湿球温度
【００５９】
［００６３］
湿球しきい値を表示（これは、傾向点になるだろう）
【００６０】
［００６４］
現在のＯＡＷＢを表示
【００６１】
［００６５］
フリークーリングウィンドウ期間
【００６２】
［００６６］
必要とされるウィンドウは、最小時間量であり、フリークーリングを利用可能にするために、予報湿球はしきい値より低くなければならない
【００６３】
［００６７］
必要とされる最小ウィンドウを表示（これは、傾向点になるだろう）
【００６４】
［００６８］
残り時間を表示
【００６５】
［００６９］
現在のウィンドウがある場合、ウィンドウに残っている時間を表示
【００６６】
［００７０］
現在のウィンドウがない場合、「現在のウィンドウなし」を表示
【００６７】
［００７１］
天気データが古い場合、「不明」を表示
【００６８】
［００７２］
現在のフリークーリングウィンドウが将来７２より多い場合、「７２時間より多い」を表示
【００６９】
［００７３］
フリークーリングウィンドウ利用可能性
【００７０】
［００７４］
現在のウィンドウが開始：
【００７１】
［００７５］
（古い天気データステータスに関係なく）アクティブなフリークーリングウィンドウがある場合、ウィンドウ開始日と時間を表示
【００７２】
［００７６］
（古い天気データステータスに関係なく）現在のウィンドウがない場合、「現在のウィンドウがない」を表示
【００７３】
［００７７］
次のウィンドウが利用可能：
【００７４】
［００７８］
天気データが古い場合、「不明」を表示
【００７５】
［００７９］
（現在のウィンドウではない）次の７２時間に利用可能なフリークーリングウィンドウがある場合、ウィンドウ開始日と時間を表示
【００７６】
［００８０］
現在のフリークーリングウィンドウが将来７２より多い場合、「７２時間より多い」を表示
【００７７】
［００８１］
１つの実施形態では、外部アプリケーション３０６は、更新されたフリークーリングウィンドウデータをモジュール４０２に継続的または周期的に提供する。外部アプリケーション３０６によって提供されるこの情報は、このような情報（例えば、必要とされる負荷）は経時的に変化するので、モジュール４０２が更新されたフリークーリングウィンドウを計算できるようにする。
【００７８】
［００８２］
さらに、および１つの実施形態では、外部アプリケーション３０６は、チラープラント３０４がフリークーリングモードで動作しているか否かをモジュール４０２に継続的または周期的に通知する。外部アプリケーション３０６によって提供されるこの情報は、チラープラント３０４が利用可能なフリークーリングウィンドウのすべての部分をどの程度効果的に活用したかをモジュール４０２が計算できるようにする。
【００７９】
［００８３］
さらなる実施形態を提供するために、上記で説明したさまざまな実施形態を組み合わせることができる。米国特許第６，１８５，９４６，号とともに、この明細書中で参照されている上記の米国特許、特許出願および公報のすべては、参照によりその全体がここに組み込まれる。必要な場合、さまざまな特許、出願および公報の、デバイス、特徴、方法および概念を用いて、さらなる実施形態を提供するために、態様を修正することができる。
【００８０】
［００８４］
発明の好ましい実施形態を図示し、説明してきたが、上記で着目したように、発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更を行うことができる。したがって、本発明の範囲は、好ましい実施形態の開示によって限定されない。代わりに、本発明は、次の特許請求の範囲を参照することによって完全に決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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