Спосіб керування установкою та переналаштування установки для впровадження цього способу

Реферат: Винахід стосується способів керування установкою (10), що включає в себе етапи: і) введення принципу програмування на табло (12) установки (10) на певний робочий цикл, при цьому табло налаштовується на роботу протягом такого циклу відповідно до активних робочих режимів, налаштованих на певні умови експлуатації установки користувачем, а також відповідно до принципу очікування, що задіюється на час, коли установка (10) користувачем не експлуатується, іі) звіряння встановленого на табло (12) робочого режиму, що передбачений конкретним принципом програмування, з фактичними умовами експлуатації установки (10) користувачем, ііі) визначення розбіжності між інструкцією, що дається по конкретному принципу програмування, з фактичними умовами експлуатації установки користувачем; а також iv) приведення встановленого на табло (12) принципу програмування у відповідність до фактичних умов експлуатації установки (10) користувачем. Винахід також стосується власне установки, що використовує цю методику, зокрема системи електричного опалення. UA 104728 C2 (12) UA 104728 C2 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей винахід стосується способів керування установкою, а також переналаштування установки для впровадження цих способів керування. Винахід має відношення, зокрема, до сфер опалювання, вентиляції, кондиціонування або підігріву води за допомогою електричної або термодинамічної водонагрівальної установки. Відомо, що в сфері опалювання переналаштування роботи нагрівального елемента електронагрівальної установки здійснюється за умови присутності користувача, яка виявляється за допомогою датчика присутності користувача. Подібна установка описана, наприклад, в контексті ЕР-А-1884854. При виявленні присутності користувача установка вмикає комфортний режим роботи. За умови відсутності будь-якого користувача установка переходить в економний режим роботи з метою забезпечення економії енергії. Виявлення присутності може відбуватися з певною часовою затримкою. Комфортний режим роботи передбачає, наприклад, нагрівання до вказаної комфортної температури, в той час як економний режим роботи може передбачати нагрівання до вказаної економної температури, що нижча за комфортну температуру. Недоліком такого типу установок є відсутність можливості врахування інерції підвищення температури нагрівального елемента під час переходу з економного принципу роботи в комфортний. Користувач відчуває таким чином пов'язаний з такою інерцією дискомфорт, починаючи з моменту входження в приміщення і протягом усього часу, необхідного для переходу системи в комфортний режим та нагріву приміщення. Задачею цього винаходу є створення установки, зокрема, електронагрівальної, яка би була позбавлена вищезазначених недоліків, а також способів керування такою установкою. Точніше кажучи, це винахід, спрямований на підвищення рівня комфорту, а також забезпечення економії енергії, який при всьому цьому не потребує жодного програмування. Для цього, заявленим винаходом пропонується спосіб керування установкою, що включає наступні кроки: - введення принципу програмування на табло установки на певний робочий цикл, при цьому табло налаштовується на роботу протягом такого циклу відповідно до активних робочих режимів, налаштованих на певні умови експлуатації установки користувачем, а також відповідно до принципу очікування, що задіються на час, коли установка користувачем не експлуатується; - звіряння встановленого на табло робочого режиму, що передбачений конкретним принципом програмування, з фактичними умовами експлуатації установки користувачем; - визначення розбіжності між інструкцією, що дається по конкретному принципу програмування, з фактичними умовами експлуатації установки користувачем; а також - приведення встановленого на табло принципу програмування у відповідність до фактичних умов експлуатації установки користувачем. В залежності від вибраного варіанта свого втілення винахід має одну або декілька з таких характеристик: - принцип програмування на табло, встановлений відповідно до робочих режимів, що є проміжними між активним режимом та режимом очікування; - налаштування значення принципу програмування з урахуванням ряду послідовних циклів, протягом яких виявляється одна й та ж розбіжність; - приведення принципу програмування у відповідність до очікуваних умов експлуатації установки користувачем; - приведення принципу програмування у відповідність до очікуваних умов експлуатації установки користувачем: - заданий період часу; - період часу, що вибирається користувачем; - період часу, визначений установкою самостійно за рахунок самонавчання; - вибрання принципу програмування, виходячи з конкретного дня тижня; - при цьому визначається: - єдиний принцип для всіх днів тижня, починаючи з понеділка і закінчуючи неділею, або - єдиний принцип програмування, встановлений для всіх будніх днів, починаючи з понеділка і закінчуючи п'ятницею, а також один або два принципи програмування на суботу та неділю; - окремий принцип програмування на кожний будній день, починаючи з понеділка і закінчуючи п'ятницею, або - певний принцип програмування на тиждень, місяць чи рік; - зміна принципу програмування, спрямована на коригування розбіжності майбутнього циклу, вибрання циклу, що слідуватиме за вказаним циклом, при зміні яких виявлятиметься така розбіжність; 1 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - факт використання табло виявляється за допомогою пристрою виявлення фактів використання установки користувачем, зокрема за допомогою датчика присутності користувача; - при цьому інтервал часу присутності та, відповідно, відсутності такого користувача визначається шляхом: і) підрахунку числа сигналів, що видаються датчиком присутності, які свідчать про присутність користувача протягом періоду часу заданою тривалістю; іі) порівняння числа сигналів, розрахованого на етапі і), з заданим пороговим значенням; ііі) поєднання послідовних періодів часу з аналогічними результатами порівняння, здійсненого на етапі іі). Винахід також має відношення до установки, яка містить: - табло, на якому зазначається принаймні один активний робочий режим та режим очікування; - блок керування табло за описаною вище методикою з усіма його комбінаціями. Винахід також стосується установки, яка містить табло, на якому зазначається принаймні один активний робочий режим та режим очікування, при цьому установка налаштована на прийом, блок керування, за допомогою якого табло управляється у відповідності до описаних вище способів, з усіма його комбінаціями, а також інструкції з керування таблом. Переважно вибір такої установки здійснюється в межах групи, до якої належать: - системи опалення, де основним пристроєм є нагрівальний елемент; - водонагрівальні установки, де основним пристроєм є нагрівальний елемент або компресор для циркуляції холодагенту; - вентиляційні установки, де основним пристроєм є вентилятор або продух, а також - установки для кондиціонування повітря, де основним пристроєм є кліматизер. Переважним чином установка включає в себе датчик присутності. Не рідше установка включає в себе також і пам'ять, в якій записуються дані про принцип програмування. Про інші особливості та переваги винаходу можна дізнатись, прочитавши викладений нижче опис оптимального варіанта втілення винаходу, що дається як приклад з посиланням на прикладені креслення. На фігурі 1 показана блок-схема зразка електричного нагрівача. На фіг. 2-5 зображено приклади самонавчання, здійсненого за методикою керування електричним нагрівачем, що схематично показаний на фігурі 1. Далі задля ясності поданий докладний опис системи опалення з застосуванням винаходу. Однак, таке застосування винаходу в опалювальній системі не повинно бути витлумачене як обмеження, оскільки винахід має багато інших сфер застосування, як це буде продемонстровано нижче в контексті опису. На фігурі 1 схематично представлено зразок системи електричного опалення 10. Така система електричного опалення 10 передбачає, перш за все, наявність принаймні одного нагрівального елемента 12, що регулюється термостатом 14. Такий термостат 14 підключається до сенсора вимірювання температури повітря в приміщенні 16. Це допомагає термостату регулювати подачу повітря від нагрівального елемента до замкнутого контуру з урахуванням визначеної температури в приміщенні. Система електричного опалення 10 також включає в себе датчик присутності 18 для виявлення присутності або відсутності користувача, а в цьому випадку "господаря" приміщення, в якому встановлена така система електричного опалення. Датчик присутності 18 може також бути видалений з цієї системи електричного опалення. Датчик присутності 18 може приймати різноманітні форми. Його роль може виконувати датчик руху, що потребує наявності фотоелемента, датчик вимірювання рівня СО 2 або летючих органічних сполук (ЛОС), при цьому обидва рівні вказують на присутність користувача в приміщенні. Його роль може також виконувати контактний переривник на пристроях побутового призначення, як то вимикач світла або прилад HI-FI, що приводяться в дію користувачем. Інфрачервона камера або інфрачервоний датчик також можуть бути застосовані в ролі датчика присутності. З метою підвищення рівня точності виявлення користувача може також бути поєднано кілька таких датчиків присутності. Система електричного опалення також включає в себе пристрій запам'ятовування даних програмування 20, на якому записується принаймні один принцип програмування роботи нагрівального елемента 12 системи електричного опалення. Однак, подібний пристрій запам'ятовування також може бути включений в блок самонавчання 22, з яким пов'язаний такий пристрій запам'ятовування даних програмування 20. В блоці самонавчання блока 22 використаний спосіб, який буде предметом докладного аналізу в контексті наступного опису. В такому блоці самонавчання 22 передбачений, зокрема, 2 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мікроконтролер 24 для зміни принципу або принципів програмування, що зберігаються в пристрої запам'ятовування даних програмування 20, в залежності від сигналів, що видаються датчиком присутності 18, в описаному нижче порядку. В одному з варіантів пристрій запам'ятовування, блок самонавчання, інтерфейс та/або датчик присутності можуть бути видалені з установки, а в цьому випадку з системи електричного опалення. Ці різні елементи можуть бути застосовані для різних типів установок. Наприклад, один і той же користувальницький інтерфейс може бути використаний для керування системою електричного опалення, вентиляцією приміщення та/або водонагрівальною установкою. Як зазначалося вище, пристрій запам'ятовування даних програмування може зберігати один або декілька фіксованих або змінних принципів програмування. Кожен з таких принципів встановлюється на інтервали часу або цикли, які з часом повторюються. Таким чином, ці принципи програмування повторюються згідно з алгоритмами повторення, а кожне повторення певного принципу відповідає певному циклу такого принципу. Для визначення певного принципу цикл, для якого встановлюється цей принцип, розділений на часові інтервали, так звані "кроки програмування", які бажано повинні бути рівними. По кожному кроку програмування принцип пов'язується з заданим значенням. Надалі кроки програмування тривалістю 15 хвилин розглядатимуться як ілюстративний приклад, а не як обмеження. Звичайно, що чим більше скорочується тривалість кроку, тим точнішим є програмування. І навпаки, чим більший повинен бути записаний обсяг даних, тим значнішою є потреба в пам'яті для зберігання даних. Наприклад, на всі дні тижня, починаючи з понеділка і закінчуючи неділею, може бути встановлений один і той же принцип. В свою чергу, в іншому випадку на всі будні дні, починаючи з понеділка і закінчуючи п'ятницею, може бути встановлений свій єдиний принцип, а на два вихідних дні - свій єдиний принцип або два окремих принципи. Можливо також, що на кожен будній день, починаючи з понеділка і закінчуючи п'ятницею, буде встановлений окремий принцип. На вихідні дні може бути встановлений один єдиний принцип або два окремих принципи. Крім того, принципи програмування можуть визначатися на більш тривалі періоди часу, а саме на тижні, місяці чи роки. Цілком можливими є інші конфігурації числових показників принципів програмування та алгоритмів повторення. І на останок система електричного опалення 10 включає в себе користувацький інтерфейс 26 та електронний блок вибору 28. Користувацький інтерфейс 26 дозволяє користувачеві, зокрема: - встановити для термостата задані параметри нагрівання; - визначити в числі різних можливих альтернативних робочих режимів ті, що повинні використовуватись; змінювати зафіксований пристроєм запам'ятовування даних програмування принцип програмування; а також - змінювати налаштування блока самонавчання. Електронний блок вибору 28, регулювання якого здійснюється через користувацький інтерфейс 26, слугує для передання на термостат 14 даних про задану температуру: - відповідно до принципу програмування; збереженого в пристрої запам'ятовування даних програмування 20; - відповідно до команди, поданої безпосередньо користувачем за допомогою користувацького інтерфейсу; або - згідно з даними про виявлення присутності, отриманими за допомогою датчика присутності 18. Також можливе керування термостатом 14 у відповідності до принципу програмування 20, проте з відданням переваги присутності користувача, що визначається датчиком присутності. Таким чином, якщо принцип програмування вказує на економний режим роботи, налаштований на відсутність користувача в приміщенні, а в той же час виявляється присутність користувача, то блок вибору забезпечує згадану задану температуру комфорту, налаштовану на присутність користувача. Як показано на фігурі 1, блок самонавчання 22 працює незалежно від решти частин системи електричного опалення, як то датчика присутності 18 та пристрою запам'ятовування даних програмування 20. 3 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Користувач може вибирати між безпосереднім керуванням термостатом, керуванням через програмування, керуванням через програмування та датчик присутності або, нарешті, програмуванням з задіянням самонавчання та, можливо, датчика присутності. У випадку, коли користувач безпосередньо керує термостатом, він вибирає заданий режим та/або задану температуру, яких дотримується термостат. Без подальших дій з його боку задана температура не змінюватиметься. Можна собі уявити режим роботи системи електричного опалення, за якого вона працюватиме виключно згідно з зафіксованими принципами програмування, що залишатимуться незмінними незалежно від даних, що надходять з датчика присутності. У такому разі дані щодо принципу опалення зчитуються з пристрою запам'ятовування даних програмування, в якому містяться дані про часові відрізки, а також про режими опалення, що відповідають таким часовим відрізкам, розбитим на кроки програмування в описаному вище порядку. Режими опалення відповідають, наприклад, комфортному чи економному температурним показникам та/або режимам опалення. У випадку, коли програмування активується з задіянням датчика присутності, термостат керуватиметься таким програмуванням, окрім як у разі такої розбіжності, коли фактично виявлений режим опалення буде недоцільним: мова йде, зокрема, про виявлення присутності, в той час як задіяний на відповідний момент системою програмування режим роботи є економним, а також про відсутність даних про присутність, у той час як система програмування задіює режим комфорту. В такому разі керування термостатом здійснюється в режимі комфорту або в економному режимі в залежності, відповідно, від надісланих датчиком присутності даних про виявлення присутності або відсутності. У випадку, коли програмування активується з задіянням самонавчання, система електричного опалення працює, дотримуючись наступних кроків. Спочатку визначається число випадків виявлення присутності, зафіксованих датчиком присутності системи протягом заданого інтервалу часу, і цей крок називається "етапом синхронізації". Тривалість такого етапу синхронізації може становити, наприклад, 15 хвилин. З метою кращого налаштування принципу програмування до фактичного визначеної присутності користувача етапи синхронізації, протягом яких здійснюється виявлення присутності, переважно відповідають крокам програмування, за якими встановлюються принципи програмування. Потім мікроконтролер 24 порівнює число зафіксованих випадків виявлення присутності з заданим пороговим числом таких випадків. Таке порівняння з заданим пороговим показником дозволяє з більшою надійністю виявляти присутність користувача, особливо у разі порушень. Якщо число зафіксованих випадків виявлення вище за задане порогове число таких випадків, то визначається, що користувач був присутній під час проходження етапу синхронізації. В протилежному випадку визначається відсутність користувача під час проходження етапу синхронізації. Мікроконтролер 24 порівнює фактичні дані про наявність або відсутність користувача з режимом опалення, задіяним системою програмування на час проходження відповідного кроку програмування. Якщо порівняння виявить узгодженість, тобто якщо на час задіяння системою програмування економного принципу опалення встановлена відсутність користувача або на час задіяння системою програмування комфортного принципу опалення встановлена присутність користувача, тоді принцип програмування не зміниться. З цього моменту розпочинається відлік випадків виявлення протягом проходження наступного етапу синхронізації. В протилежному випадку, а саме коли порівняння виявить неузгодженість, тобто якщо на час задіяння системою програмування, наприклад, комфортного принципу опалення чи іншого принципу опалення, що відрізняється від економного, встановлена відсутність користувача або на час задіяння системою програмування, наприклад, економного принципу опалення чи іншого принципу опалення, що відрізняється від комфортного, встановлена присутність користувача, тоді мікроконтролер 24 змінить принцип програмування, занесений в пам'ять пристрою запам'ятовування даних програмування. Зміни в принципі програмування переносяться на етап синхронізації, під час якого таким порівнянням була виявлена неузгодженість, стосовно наступного циклу принципу програмування. Такі зміни можуть бути пов'язані з режимом опалення та/або заданою температурою нагрівального елемента. Подібні зміни в принципі програмування направлені переважним чином на приведення принципу роботи нагрівального елемента до принципу, налаштованого на фактично виявлену присутність або відсутність користувача. Зокрема, такі зміни можуть бути направлені на задану температуру термостата з метою доведення останнього до температури, яку він мав би давати. Межі змін можуть бути 4 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 встановлені, наприклад, з точністю до 1 °C. В одному з варіантів такі зміни зважуються в описаному нижче порядку. Для дотримання цього порядку різниця між заданою економною температурою та заданою комфортною температурою ділиться на задане число проміжних порогових температурних показників. Температурні коливання між двома послідовними проміжними температурними пороговими показниками, які можуть бути як постійними, так і змінними, називаються "кроком коригування". Мікроконтролер 24 зберігає в пам'яті дані про кількість послідовних змін, пов'язаних з одним і тим самим етапом синхронізації послідовних циклів в "одному й тому ж напрямку", що іменується "повторюваність". Іншими словами така повторюваність - це низка послідовних змін, пов'язаних з одним і тим самим етапом синхронізації, направлених виключно або на підвищення, або на зниження заданої відповідно до принципу програмування температури з метою підлаштування такої заданої температури під ефективну роботу нагрівального елемента. При цьому встановлюється фіксований або змінюваний користувачем параметр, який називається "швидкість навчання". Надалі фіксується швидкість навчання, яка дорівнює 2. У разі, коли зміни вносяться обчислювальним пристроєм занесеного в пам'ять принципу програмування через розбіжності чи неузгодженість між заданою запрограмованою температурою та результатами виявлення фактичної присутності користувача, принцип програмування щодо такого кроку програмування змінюється на значення коригування, що дорівнює повторюваності, помноженій на швидкість навчання. На фігурах 2-5 зображено приклади змін, внесених до принципу програмування опалення, що показаний на фігурі 1. У нижній частині фігур 2-5 сигнали, що подаються датчиком присутності користувача, вказані з розрахунку на годину. Вертикальна риска вказує на виявлення присутності користувача, в той час як відсутність такої риски говорить про те, що присутності користувача жодного разу не виявлено. З іншого боку, згідно з прикладом способів програмування, в залежності від часу доби задана температура системи опалення показується суцільною лінією. Задана температура системи опалення в залежності від присутності користувача також показується на таких фігурах пунктирними лініями. На цьому прикладі видно, що задана температура коливається між комфортною температурою ТС, налаштованою на присутність користувача, та економною температурою Т есо, що нижча за комфортну температуру Т С та налаштована на відсутність користувача. Інакше кажучи, така економна температура Т есо дозволяє отримати в порівнянні з комфортною температурою ТС певну економію енергії, забезпечуючи при цьому певний обігрів приміщення, щоб уникнути надмірного зниження температури в ньому. Надмірне зниження температури в приміщенні збільшить інерцію підігріву такого приміщення. На фігурах 2-5: - криві 301, 302, 303, 304 вказують на інструкції, введені в пристрій запам'ятовування згідно з принципом програмування, якими він налаштовується на ефективне використання системи електричного опалення 10, - криві 321, 322, 323, 324 вказують на інструкції, що фактично передаються на термостат, а - криві 341, 342, 343, 344 вказують на температуру, що фактично вимірюється в приміщенні, яке обігрівається системою електричного опалення 10. На всіх фігурах 2-5 ритм життя є постійним, тобто етапи синхронізації, в рамках яких виявляється присутність та, відповідно, відсутність користувача, від рисунка до рисунка залишаються незмінними. Криві 321, 322, 323, 324 відрізняються від кривих 301, 302, 303, 304 тим, що на цьому прикладі перевага віддається датчику присутності. Інакше кажучи, у випадках, коли зафіксований принцип програмування вказує на задану температуру, що відрізняється від комфортної температури ТС, у той час як на етапі фіксації датчиком присутності виявляється присутність користувача, то задана температура, що фактично передається на термостат на такому етапі фіксації, відповідає комфортній температурі Т С. Крім того, в цьому випадку задана температура, що фактично подається на термостат щодо наступного кроку програмування, також незмінно відповідає комфортній температурі Т С. Подібна часова затримка не дає приміщенню занадто швидко охолонути до того часу, як може повернутися користувач. На прикладах фігур 2-5 більш докладно ілюструється налаштування принципу програмування на: - більш пізній вихід з приміщення, ніж той, що був спочатку передбачений принципом програмування (вихід о 9:30 замість 9 години); 5 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - завчасний прихід в приміщення порівняний з тим, що був спочатку передбачений принципом програмування (прихід об 11:30 замість 12 години); а також - більш ранній вихід з приміщення, ніж той, що був спочатку передбачений принципом програмування (вихід о 12:30 замість 13 години). В цьому прикладі були вибрані наступні числові значення: - тривалість етапу синхронізації: 15 хвилин, - тривалість кроку програмування: 15 хвилин, - кількість кроків коригування: 8, - крок коригування: 0,5 °C, - швидкість навчання: 2, а - часова затримка: 0,5 год. На фігурах показано вісім проміжних температурних рівнів між економною температурою Тесо, що в цьому випадку становить 16 °C, та комфортною температурою Т С, що в цьому випадку становить 20 °C. Такі проміжні рівні попарно віддалені від кроку коригування. Проте, тут зазначається лише два проміжних температурних рівні, відповідно, Т 1 та Т2. Само собою зрозуміло, що кількість проміжних температурних рівнів не слід розуміти як обмеження, оскільки ця кількість була обрана виключно задля простоти та чіткості уявлення того, що відбуватиметься. У цьому випадку інтервал між двома проміжними температурними рівнями є постійним. Однак, він також може бути змінним для цілей регулювання налаштування принципу програмування в залежності від повторюваності. На фігурі 2 зображено початкову ситуацію. Заздалегідь введений принцип програмування 301 вказує на задану температуру, що відповідає комфортній температурі Т С протягом часових відрізків, що встановлені на заводі або користувачем. Таким чином, задана згідно з принципом програмування температура 30 1 передбачає комфортну температуру Т С, що підтримується з 8:00 до 9:00 та з 12:00 до 13:30. Задана згідно з таким принципом програмування температура 301 в той же час передбачає економну температуру Тесо, що підтримується з 9:00 до 12:00. При цьому присутність користувача реєструється з 8:00 до 9:30 та з 11:30 до 12:30. Таким чином, дані про задану температуру 321, що фактично передаються на термостат, враховуючи фактичне виявлення присутності користувача та згадану вище часову затримку, передбачають комфортну температуру Т С, що підтримується з 8:00 до 10:00 та з 11:30 до 13:00, та економну температуру Тесо, що підтримується з 10:00 до 11:30 та після 13:00. Зокрема, задана температура, що фактично підтримується термостатом протягом часового проміжку з 9:30 до 10:00, - це комфортна температура Т С, незважаючи на те, що протягом такого часового інтервалу не виявляється присутності жодного користувача. Крім того, блок самонавчання фіксує таку присутність користувача в ході етапу синхронізації, що триває з 9:00 до 9:15 та з 9:15 до 9:30, а також з 11:30 до 11:45 та з 11:45 до 12:00. Блок самонавчання при цьому вираховує розбіжності, що стосується такого етапу синхронізації, між введеним принципом програмування та реєстрацією присутності користувача. Крім того, незважаючи на присутність особи, в період з 11:30 до 12:00 температура в приміщенні нижча за комфортну. Подібна ситуація ідентична тій, що виникає тоді, коли нагрів регулюється виключно в залежності від присутності користувача. Блок самонавчання також фіксує відсутність користувача з 12:30 до 12:45, а також з 12:45 до 13:00. Блок самонавчання при цьому вираховує розбіжності, що стосується такого етапу синхронізації, між введеним принципом програмування та реєстрацією присутності користувача. Згідно з цим прикладом блок самонавчання змінює принцип програмування, встановлений відносно такого етапу синхронізації, за результатами якого була виявлена розбіжність. Принцип програмування змінюється таким чином, щоб задана температура знижувалась у випадку, коли в приміщенні не реєструється жодного користувача, і піднімалась у випадку, коли присутність користувача реєструється. Точніше кажучи, задана принципом програмування температура підвищується або, відповідно, знижується, що стосується такого етапу синхронізації, в два кроки коригування, тому що швидкість навчання дорівнює 2, а повторюваність щодо цього етапу дорівнює 1. В результаті отримується принцип програмування 302, показаний на фігурі 3, де задана температура передбачає: - нижню проміжну температуру Т1, що підтримується з 9:00 до 9:30 та з 11:00 до 12:00, і - верхню проміжну температуру Т2, що підтримується з 12:30 до 13:00. Зокрема, слід зазначити, що відповідно до принципу програмування 30 2 задана температура передбачає нижню проміжну температуру Т 2, що підтримується з 11:00 до 11:30, тобто на такому етапі синхронізації, за результатами якого протягом попереднього циклу не було 6 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виявлено жодного користувача. Інакше кажучи, присутність користувача очікується принципом програмування з посиланням на отримані за попередній цикл дані про її виявлення за півгодини. Вказаний тут період очікування має виключно ілюстративний характер. Однак, бажано, щоб такий період очікування був не більшим за час затримки в роботі датчика присутності, аби уникнути повернення системи опалення до появи користувача в режим економного опалення. Отже принцип програмування вказує на задану температуру, що передбачає нижню проміжну температуру Т1 заздалегідь, посилаючись на дані за попередній цикл про фактичне виявлення користувача. Це дозволяє "розігріти" приміщення до такої нижньої проміжної температури Т1 з тим, щоб до моменту приходу користувача створити більш комфортні для нього умови. Блок самонавчання програмується таким чином, аби він не приймав за розбіжність режим "розігріву" при тому, що протягом такого етапу синхронізації фактично не виявляється присутності жодного користувача. Крім того, електронний блок вибору програмується таким чином, аби наряду з даними датчика присутності він віддавав перевагу інструкціям принципу програмування, встановленого щодо такого пов'язаного з розігрівом кроку програмування. Таким чином, задіяна задана температура відповідає температурі Т 1, а не температурі Тесо. Однак, оскільки ритм життя на фігурі 3 та на фігурі 2 збігається, то як на першому, так і на другому етапі будуть встановлюватись одні й ті ж розбіжності. Внаслідок чого принцип програмування буде змінюватись на тих самих етапах синхронізації. Слід зазначити, що блок самонавчання не фіксує як розбіжність того факту, що принцип програмування 30 2 вказує на задану температуру, яка передбачає нижню проміжну температуру Т1, що підтримується з 11:00 до 11:30, незважаючи на відсутність даних про виявлення будь-якої особи. Дійсно таке задане значення направлене на очікування появи користувача з тим, щоб до такого моменту нагріти приміщення. Тут, однак, через визначення однієї й тієї ж розбіжності вдруге поспіль зміни в інструкціях матимуть більший обсяг. Точніше кажучи, на цьому другому етапі задана, згідно з принципом програмування, температура підвищується або, відповідно, знижується, що стосується такого кроку програмування, в чотири кроки коригування, оскільки швидкість навчання дорівнює 2 і повторюваність тепер дорівнює 2. Таким чином, досягається принцип програмування 30 3, що вказаний на фігурі 4. Згідно з таким принципом програмування 303 поява користувача також очікується об 11:30 з зазначенням заданої температури, що передбачає вищу проміжну температуру Т2, яка підтримуватиметься з 11:00 до 11:30, з тим, щоб температура в приміщенні досягла вищої проміжної температури Т 2 на 11:30, тобто на час розрахункової появи користувача в приміщенні. При цьому знову ж таки вважається, що ритм життя збігається з наступним циклом, зображеним на фігурі 4. Аналогічні розбіжності визначатимуться на цьому третьому етапі, а принцип програмування змінюватиметься щодо одних і тих же кроків програмування. Знову ж таки, блок самонавчання не фіксує жодних розбіжностей щодо кроків програмування з 11:00 до 11:15 та з 11:15 до 11:30. Передбачена принципом програмування інструкція щодо такого кроку програмування фактично спрямована на очікування появи користувача. Крім того, задана температура, що фактично задіяна до такого кроку програмування, відповідає верхній проміжній температурі Т2, віддаючи перевагу в тому, що стосується цього кроку програмування, принципу програмування права, а не датчику присутності користувача. Однак, якщо аналогічні розбіжності визначаються три рази поспіль, то більшого значення набувають зміни в принципі програмування. Тут, однак, враховуючи кількість встановлених проміжних рівнів, нові зміни в принципі програмування дають в результаті комфортну температуру ТС у разі присутності користувача, а також економну температуру Т есо в разі його відсутності. Це призводить в результаті до встановлення принципу програмування 30 4, що зображений на фігурі 5, який ідеально налаштований на умови життя користувачів. Слід, зокрема, відзначити, що внаслідок того, що відносно кроку програмування з 9:15 до 9:30 не визначається жодних розбіжностей, відсутній заданий час затримки щодо його показника комфорту ТС між 9:30 та 10:00, як це зображено на рисунках 2-4. Таким чином, починаючи з 9:30, тобто часу виходу користувача, приміщення більше не опалюється, що дає економію енергії. Крім того, відзначимо, що в результаті передбаченого цим принципом програмування 30 4 очікування між 11:00 та 11:30 температура 344 в приміщенні досягає комфортного рівня на 11:30, тобто час появи на користувача. Комфорт користувача тим самим покращується в 7 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 порівнянні з тим, коли керування системою опалення здійснюється виключно на основі виявлених фактів присутності користувача, в рамках якого до фактичної появи користувача система опалення на обігрів не перемкнеться. Завдяки самонавчанню можна передбачити інерцію нагрівального елемента, а також процесу обігріву приміщення установкою електричного опалення. У цьому випадку передбачене принципом програмування очікування появи користувача встановлюється в два кроки програмування, тобто очікування здійснюється в межах заданого часового інтервалу. У першому варіанті зміни в принципі програмування передбачають очікуване використання установки користувачем в період часу, що обирається самим користувачем. Інакше кажучи, користувач здійснює індивідуальне регулювання часу, необхідного для досягнення комфортної температури в приміщенні. В іншому варіанті система електричного опалення визначає період очікування за рахунок самонавчання з використанням датчика вимірювання температури повітря в приміщенні. Наприклад, принцип програмування призначає очікування протягом певного числа кроків програмування і визначає за допомогою датчика, чи досягає температура в приміщенні значення, встановленого принципом програмування як обов'язкового на момент появи користувача. У випадку, коли температура не досягла встановленого принципом програмування значення, в принцип програмування вносяться поправки на очікування появи користувача протягом більшого числа кроків програмування з зазначенням будь-якої іншої заданої температури, окрім економної. І навпаки, якщо датчик вимірювання температури в приміщенні визначає, що температура в приміщенні досягає заданого значення занадто рано, тобто принаймні на один етап синхронізації раніше появи користувача, то до принципу програмування вносяться поправки з встановленням будь-якої іншої заданої температури, окрім економної, на менше число кроків програмування. Крім того, принцип програмування може бути також прив'язаний до часу затримки наприкінці часових інтервалів, де вказується будь-яка задана температура, окрім економної. Отже, якщо користувач вийде з приміщення трохи пізніше, ніж зазвичай, він не відчує зниження температури. Звичайно, що цей винахід не обмежується описаними та продемонстрованими прикладами та втіленнями, адже він здатний на численні варіації, доступні фахівцям у цій галузі. Отже, винахід знаходить собі застосування в багатьох сферах. Наприклад, щойно описаний спосіб може бути реалізовано у системах кондиціонування повітря, коли робота кондиціонера програмується у відповідності до принципу, як це описано вище, змінного в залежності від присутності користувача в приміщенні, що кондиціонується. Крім того, щойно описаний спосіб може бути реалізовано у водонагрівальних установках. У випадку, коли у водонагрівальному пристрої для нагріву води застосовано нагрівальний елемент, робота останнього може бути запрограмована в описаному вище порядку, а принцип програмування при цьому змінюватиметься в залежності від фактичного використання водонагрівального пристрою. Для нагріву води може бути, використаний згаданий термодинамічний водонагрівальний пристрій, тобто водонагрівальний пристрій, що отримує тепло для підігріву води з потоку повітря за допомогою термодинамічного циклу теплообміну. До такого термодинамічного циклу зазвичай включається: - випарник, де повітря віддає своє тепло холодоагенту чи теплоносієві;- компресор, який дозволяє, серед іншого, вводити в обіг термодинамічного циклу холодоагент чи теплоносій; а також - конденсатор, де холодоагент чи теплоносій передає тепло воді, що нагрівається. До складу термодинамічного водонагрівального пристрою може входити вентилятор, призначений для спрямування потоку повітря на випарник. У цьому випадку роботу вентилятора та/або компресора можна запрограмувати в описаному вище порядку, при цьому принцип програмування може змінюватись в залежності від фактичного використання водонагрівального пристрою. У випадку з водонагрівальним пристроєм можна також запрограмувати задану температуру води або заданий об'єм гарячої води в залежності від умов експлуатації водонагрівальної установки користувачем. Зокрема, можна виявляти факти використання водонагрівальної установки шляхом визначення або вимірювання об'єму злитої з водонагрівального пристрою води. 8 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У випаду з водонагрівальним пристроєм також можна регулювати нагрів певного об'єму води в залежності від фактичного використання такого пристрою, принцип програмування щодо запланованого об'єму гарячої води в такому разі змінюватиметься в описаному вище порядку. Цей винахід знаходить собі застосування також і в сфері вентиляції приміщень. Примітно, що в системі контрольованої механічної вентиляції (КМВ) з одним або подвійним потоком повітря можна запрограмувати роботу електричного вентилятора або електричних вентиляторів в описаному вище порядку. У цьому випадку принцип програмування роботи вентилятора може змінюватись в залежності від умов експлуатації його користувачем. Такі інструкції в цьому разі направлені на об'єм подачі, тиск, потужність, швидкість обертання, силу струму, що подається на двигун вентилятора, або на певне поєднання цих параметрів. Це викликає неабиякий інтерес в тих випадках, коли принаймні одна з вентиляційних мереж системи КМВ виходить в приміщення, що вентилюється, через термінал, який регулює об'єм подачі в залежності, наприклад, від рівня вологості повітря в приміщені, рівня наявного в приміщенні СО2 або летючих органічних сполук (ЛОС). Об'єм подачі може регулюватися в прямій залежності від команд, що активуються користувачем. Це, зокрема, стосується випадку з "виводом на кухні", яким користувач може управляти для забезпечення відведення з кухні великого об'єму повітря під час приготування їжі. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб керування установкою (10), що включає наступні етапи: - введення принципу програмування (301) на табло (12) установки (10) на певний робочий цикл, при цьому табло налаштовують на функціонування протягом такого циклу відповідно до активних робочих режимів (Т C), налаштованих на певні умови експлуатації установки користувачем, а також відповідно до принципу очікування (Т есо), що задіюють на час, коли установка (10) користувачем не експлуатується; - звіряння встановленого на табло (12) робочого режиму, що передбачений конкретним принципом програмування, з фактичними умовами експлуатації установки (10) користувачем, - визначення розбіжності між інструкцією (301), що дають до конкретного принципу програмування, з фактичними умовами експлуатації установки користувачем; а також - приведення встановленого на табло (12) принципу програмування (301) у відповідність до фактичних умов експлуатації установки (10) користувачем, де принцип програмування приводять у відповідність до очікуваних умов експлуатації установки (10) користувачем. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що принцип програмування на табло (12) встановлюють відповідно до робочих режимів (Т 1; Т2), що є проміжними між активним режимом та режимом очікування. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що встановлення значення принципу програмування здійснюється з урахуванням ряду послідовних циклів, протягом яких виявляється одна й та ж розбіжність. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що принцип програмування приводять у відповідність до очікуваних умов експлуатації установки (10) користувачем: - заданий період часу; - період часу, що вибирається користувачем; - період часу, встановлений установкою самостійно за рахунок власного досвіду (накопичених знань). 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принцип програмування встановлюють в залежності від конкретного дня тижня. 6. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що за ним визначають: - єдиний принцип для всіх днів тижня, починаючи з понеділка і закінчуючи неділею, або - єдиний принцип програмування, встановлений для всіх будніх днів, починаючи з понеділка і закінчуючи п'ятницею, а також один або два принципи програмування на суботу та неділю; - окремий принцип програмування на кожний будній день, починаючи з понеділка і закінчуючи п'ятницею, або - певний принцип програмування на тиждень, місяць чи рік. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що зміна принципу програмування спрямована на коригування розбіжності майбутнього циклу, вибрання циклу, що йтиме за вказаним циклом, при зміні яких виявлятиметься така розбіжність. 9 UA 104728 C2 5 10 15 20 25 30 35 8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що факт використання табло виявляється за допомогою пристрою виявлення фактів використання установки користувачем, зокрема за допомогою датчика присутності (18) користувача. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що інтервал часу присутності та, відповідно, відсутності такого користувача визначається шляхом: і) підрахунку числа сигналів, що видаються датчиком присутності, які свідчать про присутність користувача протягом періоду часу заданої тривалості; іі) порівняння числа сигналів, розрахованого на етапі і), з заданим пороговим значенням; ііі) поєднання послідовних періодів часу з аналогічними результатами порівняння, здійсненого на етапі іі). 10. Блок (14) керування пристроєм (12), який має щонайменше активні робочі режими, налаштовані на певні умови експлуатації установки користувачем, і режим очікування (Т есо), що задіюють на час, коли установка (10) користувачем не експлуатується, причому блок (14) налаштований керувати інструкцією керування, налаштованою для керування табло у відповідності до способу за будь-яким з пп. 1-9. 11. Установка (10) для опалення, водонагрівання, для вентиляції або для кондиціювання повітря, яка включає: - табло (12), на якому вказують принаймні один з активних робочих режимів, налаштованих на певні умови експлуатації установки користувачем, та режим очікування, що задіюють на час, коли установка (10) користувачем не експлуатується; - блок керування (14), за п. 10, налаштований керувати табло (12). 12. Установка (10) за п. 11, що включає: - табло (12), на якому вказаний принаймні один активний режим та режим очікування, де блок (14) керування розташований назовні табло (12). 13. Установка (10) за п. 11 або 12, яка відрізняється тим, що складається із групи, до складу якої входять: - системи опалення (10), де основним пристроєм є нагрівальний елемент (12); - водонагрівальні установки, де основним пристроєм є нагрівальний елемент або компресор для циркуляції холодоагенту; - вентиляційні установки, де основним пристроєм є вентилятор або продух, а також - установки для кондиціонування повітря, де основним пристроєм є кліматизер. 14. Установка (10) за будь-яким з пп. 11-13, яка відрізняється тим, що до її складу входить датчик присутності (18). 15. Установка (10) за будь-яким із пп. 11-14, яка відрізняється тим, що до її складу входить також і пам'ять (20), в якій записуються дані про принцип програмування. 10 UA 104728 C2 11 UA 104728 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12