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技術 直接負荷制御事象の間に空調負荷の現場での制御を確立するためのシステムおよび方法

出願人 コンヴァージ,インコーポレーテッド
発明者 エヌジー,ハワード
出願日 2011年8月20日 (8年1ヶ月経過) 出願番号 2013-526051
公開日 2013年12月5日 (5年10ヶ月経過) 公開番号 2013-543570
状態 特許登録済
技術分野 空調制御装置1 空調制御装置 空調制御装置2 特定用途計算機
主要キーワード 循環負荷 ゾーン範囲 温度制御メカニズム 華氏温度 サーモスタット設定 オフピーク期間 負荷制御プログラム 制御事象
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題・解決手段

空調負荷現場での制御を確立するためのシステムが、空調負荷のためのエネルギーの流れを制御するためのスイッチを含む。制御ロジックが、電力会社からの直接負荷制御事象に関連付けられている制御パラメータを受け取るために、スイッチに動作可能に結合されている。制御ロジックは、受け取った温度信号に基づいて室温を測定すること、および室温が快適温度範囲よりも高いかどうかを判定することもできる。制御ロジックは、室温が快適温度範囲よりも高いか、または快適温度範囲と等しい場合に、直接負荷制御プログラムオペレーションを除去することができる。制御ロジックは、快適温度範囲を超えたことを記録して、電力会社に知らせることができる。次いで制御ロジックは、スイッチの現場での制御を復旧させて、制御期間のうちの残りの期間のためのサーモスタットへの温度セットバック制御を開始することができる。

概要

背景

電力会社は、ピーク需要期間およびオフピーク需要期間中に電気エネルギーを求める消費者の需要を満たすという問題に直面している。トータルの電気エネルギー需要は、ピーク需要期間とオフピーク需要期間の間では著しく異なる。たとえば、エネルギー需要は、典型的には、暑いの午後に、空調システム広範囲にわたって同時に稼働する結果としてピークに達し、その後、晩の遅い時間のオフピーク期間中に低下する。非常に高いピーク需要に対応するために、電力会社は、さらなる発電力投資するか、余力のある他の電力会社から電力を購入するか、または、ピーク・エネルギー需要期間中に配電網を介して分配される電気エネルギーの量を、一般に部分的送電停止と呼ばれる電気負荷削減によって制御するための電力負荷管理システムを使用するか、という選択肢に直面している。

本明細書を執筆している時点で、多くの電力会社が、非常に高いピーク需要に対処するための最も実行可能な選択肢として、部分的送電停止に注目している。部分的送電停止は通常、「直接負荷制御」または需要応答プログラムを含む。直接負荷制御とは、危機的な需要時間中に消費者の負荷を電力会社が遮断できる方法である。

この遮断を許可することと引き換えに、消費者は一般に、より有利なエネルギー料金を受ける。なぜなら、その顧客は、非常に高いピーク・エネルギー需要の間に必要とされることがある電力会社の補助デバイスまたはバックアップデバイスによって生み出されるエネルギー消費しないためである。

部分的送電停止の一例として、直接負荷制御プログラム加入している住民は、電力会社によって操作されるスイッチによって暑い夏の日に自分のエアコンが定期的に遮断されるのに気づくことがある。スイッチのこの遠隔操作を許可することと引き換えに、その住民の電気代は一般に、直接負荷制御プランに加入していない顧客の電気代よりも安い。その他のインセンティブとしては、プログラムに加入することと引き換えにした住民への補償金が含まれる。電力会社によるこの負荷循環は、電力需要が最も高くなったときの全体的なエネルギー消費を削減することができ、それによって、送電網信頼性を向上させ、電力会社にとってのエネルギー・コストを削減する。

典型的には、需要応答プログラムにおいてHVAC負荷を削減するために使用される2つの方法がある。循環方法および温度のセットバックである。循環方法は一般に、コンプレッサ周期的に止めることを含み、それによって、コンプレッサの通常の稼働時間が削減される。この方法は、把握できる制御可能な負荷削減を電力会社に提供する。なぜなら、稼働時間の削減量は、発せられるコマンドによって直接制御できるためである。

循環方法に関連する問題は、屋内温度が通常は制御事象の間に絶え間なく上昇し、この上昇を制限するための温度の上限がないことである。制御事象がどれぐらい長く続くか、家がどれぐらい断熱されているか、および屋外温度に応じて、屋内温度は、顧客にとって不快なレベルまで上昇することがある。顧客は、制御事象の間の温度上昇が高すぎるかまたは把握できない場合には循環プログラムに加入することに気が進まなくなることがあり、ひいては、顧客獲得のためのコストが押し上げられ、その結果、プログラムのコストが高くなる。

負荷削減のための第2の方法は、温度のセットバックを実行することである。電力会社は、セットバック値、たとえば34℃をすべてのサーモスタットに送信することができ、それによってHVACは、顧客が設定していたよりも高い値で屋内温度を調節するようになる。温度セットバックを1℃行うたびに、通常はHVACシステムからのいくらかエネルギー削減につながる。この方法は、屋内温度の上昇を制限することができ、顧客への販売が容易になる。

循環の問題に対処するため、電力会社は、HVACシステムによってサービスを提供されている空間に対する上限温度(冷房)および下限温度(暖房)を確立する場合が多い。したがって、夏の数カ月間の冷房シナリオでは、電力会社は、上限温度に達したときに部分的送電停止プログラムを一時的に無効にするかまたは停止することができる。このようにして、HVACシステムは、電力の提供を受け、動作を再開して、そのHVACシステムに結合されている空間を冷却することができる。この解決策に伴う問題は、上限温度および下限温度が、すべての顧客にわたって同じに設定されることである。また、空間の温度が上限温度を下回ると、直接負荷制御プログラムが再開することが可能である。

1つの電力会社によってすべての顧客にわたって同じ上限温度および下限温度を使用することは、サービスを受けている顧客のさまざまな空間の構造の違いを考慮していない。たとえば第1の建物は、不十分に断熱されている可能性があり、暑い日に非常に早く1、2時間以内で上限温度に達する可能性がある。同様に、第2の建物は、十分に断熱されている可能性があるが、その空調負荷が、空間に対して不適切サイズ設定されている可能性がある。

その一方で、第3の建物は、十分に断熱されている可能性があり、また、正しくサイズ設定された空調負荷を有する可能性がある。この状況においては、第3の建物は、暑い日に数時間たつまで、すなわち、不十分な断熱および/または不十分にサイズ設定された空調負荷を伴う第1の建物よりも著しく長い間、上限温度に達しない可能性がある。第1の建物に住んでいる人は、電力会社の直接負荷制御プログラムに加入する可能性が低いであろう。なぜなら、第1の建物は、直接負荷制御プログラムの実施中に非常に早くかつ頻繁に上限の不快な温度に達することになるためである。

顧客の不快感を低減するための別の方法は、屋内温度があまりに高く上昇したときに顧客が制御事象を無効にできるようにすることである。これを行うと、電力会社が求めているエネルギー削減が少なくなってしまう。

循環負荷制御に関連した問題に対処するために提案されている別の解決策は、直接負荷制御プログラム内の循環を修正して、上限温度または下限温度が回避されたときに通常の循環を再開することである。循環とは一般に、空調負荷が電力を提供される、および電力を提供されない、ある設定された期間または時間の長さを指す。たとえば第1のサイクルは、30分間という所定の長さを有することができる。この30分の時間枠の間に、この時間枠のうちの最初の20分間は、空調負荷用の電力を止めることができ、その一方で、この時間枠のうちの残りの10分間は、電力を空調負荷に供給することができる。

暑い日に空間に対する上限温度に達したときの消費者による不快感に対処するために提案されている1つの解決策は、上述の第1のサイクルを修正することである。第1のサイクルを、空調負荷に電力が提供されない時間が少なくなるように修正することができる。たとえば、電力オフの時間を20分間から15分間に調整することができ、それによって電力は、10分間という低い値ではなく、15分間にわたって空調負荷に供給されるようになる。

直接負荷制御プログラムの循環を修正するというこの提案されている解決策は、消費者が暑い日に空間を冷却して上限温度を回避する上で役立つことができるが、この提案されている解決策は、いったん上限温度が回避されたら通常の循環が再開されることを必要とする。上述のように、建物が不十分に断熱されている、および/または不適切にサイズ設定された空調負荷を有する場合には、消費者は、直接負荷制御プログラムが実行されている間に早くかつ頻繁に上限温度を経験する可能性が高い。循環値が元の値から、修正されたプログラムへ、およびその逆へと変化するにつれて、屋内温度は激しく揺れ動く可能性がある。

概要

空調負荷の現場での制御を確立するためのシステムが、空調負荷のためのエネルギーの流れを制御するためのスイッチを含む。制御ロジックが、電力会社からの直接負荷制御事象に関連付けられている制御パラメータを受け取るために、スイッチに動作可能に結合されている。制御ロジックは、受け取った温度信号に基づいて室温を測定すること、および室温が快適温度範囲よりも高いかどうかを判定することもできる。制御ロジックは、室温が快適温度範囲よりも高いか、または快適温度範囲と等しい場合に、直接負荷制御プログラムのオペレーションを除去することができる。制御ロジックは、快適温度範囲を超えたことを記録して、電力会社に知らせることができる。次いで制御ロジックは、スイッチの現場での制御を復旧させて、制御期間のうちの残りの期間のためのサーモスタットへの温度セットバック制御を開始することができる。

目的

負荷削減のための第2の方法は、温度のセットバックを実行することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

電力会社によって発せられた直接負荷制御事象の間に空調負荷現場での制御を確立するための方法であって、前記直接負荷制御事象に関連付けられている1つまたは複数の制御パラメータを受け取ることと、温度制御空間の室温を測定することと、前記室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方であるかどうかを判定することと、前記室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方である場合に、前記電力会社からの前記空調負荷の直接負荷制御を完全に無効にすることと、温度セットバック方法を使用して、前記空調負荷の制御を移行することとを含む方法。

請求項2

前記1つまたは複数の制御パラメータが、前記直接負荷制御事象のための持続時間、空調負荷を循環させることに関連しているパラメータ、部分的送電停止時間、および負荷復旧時間のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記空調負荷の現場での制御を復旧させることが、制御をサーモスタットに提供することを含む、請求項1に記載の方法。

請求項4

ユーザ・インターフェースを用いて快適温度範囲を受け取ることをさらに含む、請求項1に記載の方法。

請求項5

前記ユーザ・インターフェースが、タッチスクリーンディスプレイキーパッドキーボード、およびボタンのうちの1つを含む、請求項4に記載の方法。

請求項6

前記快適温度範囲が、サーモスタットの温度設定ポイントに対して設定されたしきい値を含む、請求項1に記載の方法。

請求項7

前記空調負荷が、エアコンおよび炉のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。

請求項8

電力会社によって発せられた直接負荷制御事象の間に空調負荷の現場での制御を確立するためのシステムであって、前記直接負荷制御事象に関連付けられている1つまたは複数の制御パラメータを受け取るための手段と、温度制御空間の室温を測定するための手段と、前記室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方であるかどうかを判定するための手段と、前記室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方である場合に、前記電力会社からの前記空調負荷の直接負荷制御を除去するための手段と、温度セットバック方法を使用して、前記空調負荷の制御を移行するための手段と、前記温度しきい値に到達したことを記録して、前記電力会社に知らせるための手段とを含むシステム。

請求項9

前記1つまたは複数の制御パラメータが、前記直接負荷制御事象のための持続時間、空調負荷を循環させることに関連しているパラメータ、部分的送電停止時間、および負荷復旧時間のうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載のシステム。

請求項10

空調負荷の現場での制御を復旧させるための前記手段が、制御をサーモスタットに提供するための手段をさらに含む、請求項8に記載のシステム。

請求項11

快適温度範囲を受け取るための手段をさらに含む、請求項8に記載のシステム。

請求項12

前記快適温度範囲を受け取るための前記手段が、タッチ・スクリーン・ディスプレイ、キーパッド、キーボード、およびボタンのうちの1つを含むユーザ・インターフェースを含む、請求項8に記載のシステム。

請求項13

前記快適温度範囲が、サーモスタットの温度設定ポイントに対して設定された値を含む、請求項8に記載のシステム。

請求項14

前記空調負荷が、エアコンおよび炉のうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載のシステム。

請求項15

空調負荷の現場での制御を確立するためのシステムであって、エネルギーの流れを制御するためのスイッチと、直接負荷制御事象に関連付けられている1つまたは複数の制御パラメータを通信ネットワークから受け取るために、受け取った温度信号に基づいて室温を測定するために、前記室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方であるかどうかを判定するために、前記室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方である場合に、受け取った前記1つまたは複数の制御パラメータに関連付けられている直接負荷制御プログラムオペレーションを除去するために、前記温度しきい値に到達したことを示す信号を生成するために、ならびに前記室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方である場合に、前記スイッチの現場での制御を復旧させるために、前記スイッチに動作可能に結合されている制御ロジックとを含むシステム。

請求項16

命令および前記1つまたは複数の制御パラメータを格納するためのメモリをさらに含む、請求項15に記載のシステム。

請求項17

前記メモリが、揮発性コンポーネントおよび不揮発性コンポーネントのうちの一方を含む、請求項16に記載のシステム。

請求項18

前記制御ロジックに結合されているサーモスタットをさらに含む、請求項15に記載のシステム。

請求項19

ディスプレイをさらに含む、請求項15に記載のシステム。

請求項20

前記制御ロジックが、前記制御ロジックに結合されているユーザ・インターフェースから前記快適温度範囲を受け取る、請求項15に記載のシステム。

背景技術

0001

電力会社は、ピーク需要期間およびオフピーク需要期間中に電気エネルギーを求める消費者の需要を満たすという問題に直面している。トータルの電気エネルギー需要は、ピーク需要期間とオフピーク需要期間の間では著しく異なる。たとえば、エネルギー需要は、典型的には、暑いの午後に、空調システム広範囲にわたって同時に稼働する結果としてピークに達し、その後、晩の遅い時間のオフピーク期間中に低下する。非常に高いピーク需要に対応するために、電力会社は、さらなる発電力投資するか、余力のある他の電力会社から電力を購入するか、または、ピーク・エネルギー需要期間中に配電網を介して分配される電気エネルギーの量を、一般に部分的送電停止と呼ばれる電気負荷削減によって制御するための電力負荷管理システムを使用するか、という選択肢に直面している。

0002

本明細書を執筆している時点で、多くの電力会社が、非常に高いピーク需要に対処するための最も実行可能な選択肢として、部分的送電停止に注目している。部分的送電停止は通常、「直接負荷制御」または需要応答プログラムを含む。直接負荷制御とは、危機的な需要時間中に消費者の負荷を電力会社が遮断できる方法である。

0003

この遮断を許可することと引き換えに、消費者は一般に、より有利なエネルギー料金を受ける。なぜなら、その顧客は、非常に高いピーク・エネルギー需要の間に必要とされることがある電力会社の補助デバイスまたはバックアップデバイスによって生み出されるエネルギー消費しないためである。

0004

部分的送電停止の一例として、直接負荷制御プログラム加入している住民は、電力会社によって操作されるスイッチによって暑い夏の日に自分のエアコンが定期的に遮断されるのに気づくことがある。スイッチのこの遠隔操作を許可することと引き換えに、その住民の電気代は一般に、直接負荷制御プランに加入していない顧客の電気代よりも安い。その他のインセンティブとしては、プログラムに加入することと引き換えにした住民への補償金が含まれる。電力会社によるこの負荷循環は、電力需要が最も高くなったときの全体的なエネルギー消費を削減することができ、それによって、送電網信頼性を向上させ、電力会社にとってのエネルギー・コストを削減する。

0005

典型的には、需要応答プログラムにおいてHVAC負荷を削減するために使用される2つの方法がある。循環方法および温度のセットバックである。循環方法は一般に、コンプレッサ周期的に止めることを含み、それによって、コンプレッサの通常の稼働時間が削減される。この方法は、把握できる制御可能な負荷削減を電力会社に提供する。なぜなら、稼働時間の削減量は、発せられるコマンドによって直接制御できるためである。

0006

循環方法に関連する問題は、屋内温度が通常は制御事象の間に絶え間なく上昇し、この上昇を制限するための温度の上限がないことである。制御事象がどれぐらい長く続くか、家がどれぐらい断熱されているか、および屋外温度に応じて、屋内温度は、顧客にとって不快なレベルまで上昇することがある。顧客は、制御事象の間の温度上昇が高すぎるかまたは把握できない場合には循環プログラムに加入することに気が進まなくなることがあり、ひいては、顧客獲得のためのコストが押し上げられ、その結果、プログラムのコストが高くなる。

0007

負荷削減のための第2の方法は、温度のセットバックを実行することである。電力会社は、セットバック値、たとえば34℃をすべてのサーモスタットに送信することができ、それによってHVACは、顧客が設定していたよりも高い値で屋内温度を調節するようになる。温度セットバックを1℃行うたびに、通常はHVACシステムからのいくらかエネルギー削減につながる。この方法は、屋内温度の上昇を制限することができ、顧客への販売が容易になる。

0008

循環の問題に対処するため、電力会社は、HVACシステムによってサービスを提供されている空間に対する上限温度(冷房)および下限温度(暖房)を確立する場合が多い。したがって、夏の数カ月間の冷房シナリオでは、電力会社は、上限温度に達したときに部分的送電停止プログラムを一時的に無効にするかまたは停止することができる。このようにして、HVACシステムは、電力の提供を受け、動作を再開して、そのHVACシステムに結合されている空間を冷却することができる。この解決策に伴う問題は、上限温度および下限温度が、すべての顧客にわたって同じに設定されることである。また、空間の温度が上限温度を下回ると、直接負荷制御プログラムが再開することが可能である。

0009

1つの電力会社によってすべての顧客にわたって同じ上限温度および下限温度を使用することは、サービスを受けている顧客のさまざまな空間の構造の違いを考慮していない。たとえば第1の建物は、不十分に断熱されている可能性があり、暑い日に非常に早く1、2時間以内で上限温度に達する可能性がある。同様に、第2の建物は、十分に断熱されている可能性があるが、その空調負荷が、空間に対して不適切サイズ設定されている可能性がある。

0010

その一方で、第3の建物は、十分に断熱されている可能性があり、また、正しくサイズ設定された空調負荷を有する可能性がある。この状況においては、第3の建物は、暑い日に数時間たつまで、すなわち、不十分な断熱および/または不十分にサイズ設定された空調負荷を伴う第1の建物よりも著しく長い間、上限温度に達しない可能性がある。第1の建物に住んでいる人は、電力会社の直接負荷制御プログラムに加入する可能性が低いであろう。なぜなら、第1の建物は、直接負荷制御プログラムの実施中に非常に早くかつ頻繁に上限の不快な温度に達することになるためである。

0011

顧客の不快感を低減するための別の方法は、屋内温度があまりに高く上昇したときに顧客が制御事象を無効にできるようにすることである。これを行うと、電力会社が求めているエネルギー削減が少なくなってしまう。

0012

循環負荷制御に関連した問題に対処するために提案されている別の解決策は、直接負荷制御プログラム内の循環を修正して、上限温度または下限温度が回避されたときに通常の循環を再開することである。循環とは一般に、空調負荷が電力を提供される、および電力を提供されない、ある設定された期間または時間の長さを指す。たとえば第1のサイクルは、30分間という所定の長さを有することができる。この30分の時間枠の間に、この時間枠のうちの最初の20分間は、空調負荷用の電力を止めることができ、その一方で、この時間枠のうちの残りの10分間は、電力を空調負荷に供給することができる。

0013

暑い日に空間に対する上限温度に達したときの消費者による不快感に対処するために提案されている1つの解決策は、上述の第1のサイクルを修正することである。第1のサイクルを、空調負荷に電力が提供されない時間が少なくなるように修正することができる。たとえば、電力オフの時間を20分間から15分間に調整することができ、それによって電力は、10分間という低い値ではなく、15分間にわたって空調負荷に供給されるようになる。

0014

直接負荷制御プログラムの循環を修正するというこの提案されている解決策は、消費者が暑い日に空間を冷却して上限温度を回避する上で役立つことができるが、この提案されている解決策は、いったん上限温度が回避されたら通常の循環が再開されることを必要とする。上述のように、建物が不十分に断熱されている、および/または不適切にサイズ設定された空調負荷を有する場合には、消費者は、直接負荷制御プログラムが実行されている間に早くかつ頻繁に上限温度を経験する可能性が高い。循環値が元の値から、修正されたプログラムへ、およびその逆へと変化するにつれて、屋内温度は激しく揺れ動く可能性がある。

先行技術

0015

米国特許第5,462,225号

発明が解決しようとする課題

0016

したがって、断熱および/または空調負荷に対するサイズに関して消費者全体にわたって存在し得る相違を考慮しない従来の直接負荷制御プログラムに関連する問題を克服できるシステムおよび方法が必要とされている。直接負荷制御プログラムのもとで上限温度への上昇を顧客または電力会社が制御できるようにするシステムが必要とされている。何人の顧客が実際にこの上限温度への上昇に達したかを電力会社に知らせて彼らの負荷制御プログラムを最適化するシステムへの別のニーズが存在する。

課題を解決するための手段

0017

電力会社によって発せられた直接負荷制御事象の間に空調負荷の現場での制御を確立するための方法およびシステムを開示する。本方法は、直接負荷制御事象に関連付けられている1つまたは複数の制御パラメータを受け取ることと、温度制御空間の室温を測定することとを含む。本方法は、室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方であるかどうかを判定することと、次いで、電力会社からの空調負荷の直接負荷制御を完全に無効にすることと、温度しきい値に到達したことを記録して、電力会社に知らせることと、制御を温度セットバック方法に移行することとをさらに含む。

0018

電力会社によって発せられた直接負荷制御事象の間に空調負荷の現場での制御を確立するためのシステムは、直接負荷制御事象に関連付けられている1つまたは複数の制御パラメータを受け取るための手段と、温度制御空間の室温を測定するための手段とを含む。本システムは、室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方であるかどうかを判定するための手段と、室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方である場合に、電力会社からの空調負荷の直接負荷制御を除去するための手段とを含むこともできる。本システムは、室温が快適温度範囲を超えた場合に、信号を電力会社に返信することができる。本システムはまた、空調負荷の温度セットバック制御に移行するための手段を有する。

0019

空調負荷の現場での制御を確立するためのシステムについても記載し、本システムは、エネルギーの流れを制御するためのスイッチを含むことができる。本システムはまた、直接負荷制御事象に関連付けられている1つまたは複数の制御パラメータを通信ネットワークから受け取るために、スイッチに動作可能に結合されている制御ロジックを有する。制御ロジックは、受け取った温度信号に基づいて室温を測定すること、ならびに、室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方であるかどうかを判定することもできる。制御ロジックは、室温が、快適温度範囲よりも高い状態、および快適温度範囲と等しい状態のうちの一方である場合に、受け取った1つまたは複数の制御パラメータに関連付けられている直接負荷制御プログラムのオペレーションを除去することができる。次いで制御ロジックは、スイッチの現場での制御を復旧させることができる。

0020

図においては、同様の参照番号は、特段の記載がない限り、さまざまな図を通じて同様の部分を指す。「102A」または「102B」などの文字表示を伴う参照番号に関しては、それらの文字表示は、同じ図に存在する2つの同様の部分または要素を識別することができる。1つの参照番号が、すべての図において同じ参照番号を有するすべての部分を包含することが意図されている場合には、参照番号に対する文字表示を省略することができる。

図面の簡単な説明

0021

直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立するためのシステムを示す図である。
消費者が直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立する上で役立つ顧客構内制御システムのためのユーザ・インターフェースを備えた例示的なディスプレイを示す正面図である。
直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立する方法およびシステムに関する温度対時間および電力供給対時間のプロットを含むグラフである。
直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立するための方法を示すフローチャートである。

実施例

0022

はじめに図1Aを参照すると、直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立するためのシステム100の図が示されている。システム100は、顧客構内制御システム10と、空調負荷24と、温度制御空間26と、ワイヤレス通信タワー28と、通信ネットワーク30と、電力会社におけるコントローラ32と、パーソナルコンピューティング・デバイス36とを含むことができる。ワイヤレス通信タワー28を採用することができる例示的なワイヤレス通信ネットワーク、またはワイヤレス環境全般は、AMI(Advanced Metering Infrastructure)ネットワークHAN(Home Area Network)、それらの任意の組合せ、およびその他の同様のワイヤレス通信ネットワークを含むが、それらには限定されない。図1Aに示されているシステム要素の多くは、通信リンク103A〜Dを介して通信ネットワーク30に結合されている。

0023

図1Aに示されているリンク103は、有線リンクまたはワイヤレス・リンクを含むことができる。ワイヤレス・リンクは、ラジオ周波数(「RF」)リンク、赤外線リンク音波リンク、およびその他のワイヤレス・メディアを含むが、それらには限定されない。通信ネットワーク30は、ワイドエリア・ネットワーク(「WAN」)、ローカル・エリア・ネットワーク(「LAN」)、インターネット、PSTN(「Public Switched Telephony Network」)、PLC(「power lines communication」)ネットワーク、ページング・ネットワーク、またはそれらの組合せを含むことができる。通信ネットワーク30は、ブロードキャストRFトランシーバ・タワー28によって確立することができる。しかし、通信ネットワーク30を確立する上で、ブロードキャストRFトランシーバ・タワー28以外にその他のタイプの通信デバイスも本発明の範囲内に含まれるということを当業者なら認識されよう。

0024

電力会社におけるコントローラ32は、コンピュータサーバを含むことができ、そのコンピュータ・サーバは、さまざまな負荷制御パラメータ34を生成して保存し、それらの負荷制御パラメータ34は、通信ネットワーク30を介して顧客構内制御システム10に送信される。そのような負荷制御パラメータ34は、電力循環制御事象の総持続時間、温度デルタ値、および、所定の期間にわたって空調負荷から取り除かれる電力と、その空調負荷から提供される電力との比率を定義するデューティー・サイクルを含むことができるが、それらには限定されない。これらの例示的な負荷制御パラメータ34については、以降で図3に関連して、さらに詳しく論じる。

0025

通信ネットワーク30に結合されているパーソナル・コンピューティング・デバイス36は、顧客構内制御システム10にコマンドを発するために顧客によって操作することができる汎用コンピュータを含むことができる。同様に、パーソナル・コンピューティング・デバイス36は、電力会社におけるコントローラ32にコマンドを発するために電力会社によって操作することができる。この説明においては、パーソナル・コンピューティング・デバイス36は、携帯電話ページャー、PDA、スマートフォンナビゲーション・デバイス、ワイヤレス接続またはリンクを備えたハンドヘルド・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、またはその他の任意の類似のコンピューティング・デバイスを含むことができる。

0026

顧客構内制御システム10は、トランシーバ12と、アンテナ26と、負荷制御ロジック14と、スイッチ18と、サーモスタット/温度センサ20と、メモリ16と、ユーザ・インターフェースを備えたディスプレイ22とを含むことができる。トランシーバ12は、通信ネットワーク30との間で負荷制御信号を受信および送信するためのモデム、ネットワーク・カード、またはその他の任意のタイプのコーダデコーダコーデック)などの通信ユニットを含むことができる。ワイヤレスの実施形態においては、トランシーバ12は、ラジオ周波数通信信号を生成するためのラジオ周波数回路をさらに含むことができ、それらのラジオ周波数通信信号は、アンテナ26を利用し、ワイヤレス通信リンク103Bを確立する。その他の実施形態においては、トランシーバ12は、直接の有線通信リンク103Cによって通信ネットワーク30に結合することができる。

0027

顧客構内制御システム10のこれらの要素は、単一の長方形破線の枠内に含まれるものとして示されているが、顧客構内制御システム10に関するこれらの要素のいずれも、本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな異なる電子部品実装スキームを採用することができるということを当業者なら認識されよう。すなわち、 たとえばトランシーバ12は、負荷制御ロジック14に対して別の筐体内に存在することができる。同様に、負荷制御ロジック14は、サーモスタット/温度センサ20のための筐体に対して別個の筐体内に存在することができる。そして最後に、顧客構内制御システム10の要素のすべてが、本発明の範囲から逸脱することなく、単一の筐体内に存在することができる。

0028

負荷制御ロジック14は、ハードウェア、またはソフトウェア、またはそれらの組合せを含むことができる。ハードウェアは、さまざまなタイプのソフトウェアを実行するマイクロプロセッサを含むことができる。ハードウェアは、特定用途向け集積回路ASIC)などの電子機器を含むことができる。負荷制御ロジック14は、空調負荷24に電力を供給するスイッチ18を制御するためにトランシーバ12から信号を受け取って処理する。

0029

負荷制御ロジック14およびスイッチ18は、Massaraらの名において発行された米国特許第5,462,225号(その全内容は、参照によって本明細書に組み込まれている)に記載されているスイッチと同様に作製されるユニットを形成することができる。しかし、図1Aに示されている負荷制御ロジック14およびスイッチ18には、米国特許第5,462,225号によって提案されているように、負荷制御ロジック14およびスイッチ18を顧客の構内に取り付ける前に、いかなる事前設定されたまたは所定の空間温度の上限および下限も提供されない。スイッチ18は、空調負荷24に供給される電力を制御するように設計されている。

0030

負荷制御ロジック14は、図2および図3に関連して後述するように、部分的送電停止時間を追跡把握するためのタイマー、負荷復旧時間を追跡把握するためのタイマー、および電力循環制御事象の長さを追跡把握するためのタイマーなど、いくつかのタイマーを含むことができる。負荷制御ロジック14は、直接負荷制御事象のもとで発せられたあらゆるコマンドを消費者が完全に解除して無効にすることができるようにする。負荷制御ロジック14は、図1Bに関連して後述するように、快適温度範囲または温度デルタ値56を消費者が確立できるようにする。その他の例示的な実施形態においては、電力会社が快適温度範囲または温度デルタ値56を確立することもできる。この快適温度範囲または温度デルタ値56は、温度制御空間が、温度デルタ値56によって確立された温度値を超えた場合に、消費者または電力会社が直接負荷制御を完全に停止するかまたは無効にすることができるようにする。

0031

温度デルタ値56は、現在の室温に対して、またはサーモスタット20の温度設定ポイントに対して確立することができる。現在の室温または絶対的な室温に対する温度デルタ値56は、サーモスタット20の設定ポイントと比較して異なる場合があるということを当業者なら認識されよう。すなわち、サーモスタット20の温度設定ポイントは、温度制御空間26の現在の室温を常に反映するとは限らないということを当業者なら認識されよう。

0032

トランシーバ12は、負荷制御ロジック14に結合されている。トランシーバ12は、負荷制御パラメータ34を、電力会社におけるコントローラ32から負荷制御ロジック14に中継することができる。負荷制御ロジック14は、トランシーバ12を用いて、通信ネットワーク30を介して、電力会社におけるコントローラ32に、ならびにパーソナル・コンピューティング・デバイス36にメッセージ伝送することもできる。

0033

トランシーバ12および負荷制御ロジック14は、Comverge,Inc.によって製造されているDCU(digital control unit)として知られているデバイスの一部とすることができる。DCUは、住居の外側で、HVACシステムの1つまたは複数の部分の近くに、たとえば空調ユニットのコンプレッサの近くなどに結合されるように設計されている。DCUは、ワイド・エリア・ネットワークおよびローカル・エリア・ネットワークを通じてなど、さまざまなチャネルを通じた通信に使用することができる。負荷制御ロジック14の別の例は、空調負荷24に結合されているコンピュータまたは専用の処理装置のような計算デバイスである。

0034

負荷制御ロジック14は、メモリ16に結合することができる。メモリ16は、揮発性コンポーネント、または不揮発性コンポーネント、またはそれらの組合せを含むことができる。不揮発性コンポーネントは、読み取り専用メモリ(ROM)を含むことができる。ROMは、負荷制御ロジック14のためのオペレーティング・システム(OS)を格納することができ、このオペレーティング・システムは、当業者ならわかるように負荷制御ロジック14の中央処理装置および/またはファームウェアによって実行することができる。

0035

顧客構内制御システム10のメモリ16のための揮発性コンポーネントは、ランダムアクセス・メモリ(RAM)を含むことができる。顧客構内制御システム10のための揮発性メモリ・コンポーネントは、その他のさまざまなメモリ・テクノロジー、たとえば、EPROM(erasable programmable read−only memory)もしくはEEPROM(electrically erasable programmable read−only memory)、ならびに/またはフラッシュ・メモリおよびFRAM(登録商標)(ferroelectric random access memory)などを組み込むことができるが、それらには限定されない。

0036

メモリ16は、図3に示されている方法に対応する命令を格納することができる。メモリ16は、負荷制御ロジック14によって検知された事象、たとえば、負荷制御ロジック14によって取られたアクション、サーモスタット20によって生成されたデータ、電力会社におけるコントローラ32によって伝送された負荷制御パラメータ34、および、通信ネットワーク30に結合されているパーソナル・コンピューティング・デバイス36によって発せられたコマンドなどを記録することもできるが、それらには限定されない。

0037

負荷制御ロジック14はまた、サーモスタット20に結合されている。サーモスタット20は、通常は温度制御空間26の内部に配置されているプログラム可能なまたはインテリジェントなサーモスタットを含むことができる。本明細書を執筆している時点で知られている例示的なプログラム可能なまたはインテリジェントなサーモスタットとしては、White RogersまたはHoneywellによって製造されているサーモスタットが含まれる。温度センサは、空間温度を感知して、温度制御空間26内の測定された空間温度を表す温度信号を出力するサーミスタなどの温度測定コンポーネントとして実装することができる。

0038

サーモスタット/温度センサ20は、ユーザ・インターフェース22を有するディスプレイを含むことができる。ユーザ・インターフェース22を有するそのようなディスプレイは、タッチスクリーン・ディスプレイ、たとえば、液晶ディスプレイ(LCD)または発光ダイオードLED)ディスプレイによって作製されたタッチ・スクリーン・ディスプレイなどを含むことができる。当業者ならわかるように、タッチ・スクリーン・ディスプレイの代わりに、このディスプレイは、タッチ・コマンドをサポートしないことが可能であり、代わりに別個の物理的なユーザ・インターフェース、たとえば、キーパッドキーボード、および指定されたファンクション・ボタンなどを用いて機能することができる。ユーザ・インターフェース22を備えたディスプレイの例示的な一実施形態について、以降で図1Bに関連して示し、説明する。

0039

空調負荷24は、スイッチ18に結合されており、そしてスイッチ18は、負荷制御ロジック14に結合されている。当業者ならわかるように、空調負荷24は、HVAC(heating, ventilating, air−conditioning)システムを含むことができる。空調負荷24がエアコン・システムである場合には、スイッチ18は、空調負荷24のコンプレッサへの電力の分配を復旧させる。あるいは、空調負荷24が強制空気加熱システムまたはヒートポンプである場合には、スイッチ18は、炉のファンまたはヒート・ポンプのコンプレッサのいずれかへの電力を復旧させる。

0040

温度制御空間26は、外部に対して完全に閉ざされている、または部分的に閉ざされている、建物内の任意のタイプの部屋または容積を含むことができる。温度制御空間26は、単一の部屋、または換気システムによって連結されている複数の部屋を含むことができる。

0041

次いで図1Bを参照すると、この図は、直接負荷制御プログラム中に消費者が現場での制御を確立する上で役立つ顧客構内制御システム10のためのユーザ・インターフェース22Bを備えた例示的なディスプレイ22Aの正面図である。例示的なディスプレイ22Aは、タッチ・スクリーン・ディスプレイを含むことができ、このタッチ・スクリーン・ディスプレイは、ユーザ・インターフェース22Bを有する所定のエリアを含む。図1Bに示されている例示的な実施形態においては、ユーザ・インターフェース22Bは、矢印などの幾何学的な形状によって表されるスクリーン・コントロールを含み、これらのスクリーン・コントロールは、温度制御を上げることまたは下げることなど、所望の方向の値を選択するために矢印を押すことによってユーザがさまざまな値を選択できるようにする。しかし、当業者ならわかるように、その他のタイプのユーザ・インターフェース22Bも、本発明の範囲内に含まれ、たとえば、キーボード、キーパッド、および機能特有のボタンを含むことができるが、それらには限定されない。

0042

図1Bの例示的なディスプレイ22Aは、74°Fという例示的な値を有する現在温度52と、72°Fという例示的な値を有する希望温度54と、+3°Fという例示的な値を有する快適ゾーン範囲または温度デルタ値56と、1時間あたりのキロワットで表された現在の部分的送電停止期間中のエネルギー料金をユーザに伝えるエネルギー料金値58とを提示している。

0043

快適ゾーン範囲または温度デルタ値56は、その値56が、ユーザ・インターフェース22Bを用いて現在調整できる値であること、またはその他の例示的な実施形態においては電力会社によって設定できる値であることを示すために、太い縁取りを伴って提供されている。すなわち、快適ゾーン範囲または温度デルタ値56は、ユーザ・インターフェース22Bの矢印キーを押すことによって消費者によって上もしくは下に調整することができ、または値56は、負荷制御事象コマンドの一部として電力会社によって送信することができる。

0044

快適ゾーン範囲または温度デルタ値56は、華氏温度で表される範囲に対応し、これは、顧客構内制御システム10のユーザによって選択することができる。この温度範囲または温度デルタ値56は、空調負荷24が、電力会社におけるコントローラ32によって提供される直接負荷制御プログラムのもとにある間に、温度制御空間26の温度が到達することをユーザが許可することになる、温度設定ポイント(希望温度54のことである)に対する、またはサーモスタット20の現在温度52に対する上限範囲である。

0045

したがって、暑い天候の例においては、温度デルタ値56は、制御戦略が循環制御から温度セットバック制御にシフトされる前に、温度制御空間26が到達することを消費者または電力会社が許可することになる、希望温度54(サーモスタット20の温度設定ポイント)に対する上限温度である。温度デルタ値56が、サーモスタット20による現在の測定温度52に対して設定されるならば、これは、暑い天候の例において、快適ゾーンまたは温度デルタ値56が、74°Fと記載されている現在温度52に対して3°Fに等しく設定されている場合には、温度制御空間26の室温は、77°Fという上限温度に達する必要があることを意味する、ということがわかる。

0046

同様に、寒い天候の例(すなわち暖房シナリオ)においては、温度デルタまたは快適ゾーン温度56は、制御戦略が循環制御から温度セットバック制御にシフトされる前に、温度制御空間26が到達することを消費者または電力会社が許可することになる、設定ポイント温度54、またはサーモスタット20によって測定された現在温度に対する下限温度である。

0047

エネルギー料金値58は、電力会社におけるコントローラ32によってサーモスタット20に供給することができる。エネルギー料金値58は、消費者が、電力会社におけるコントローラ32によって発せられた直接負荷制御コマンドの制御を無効にするかまたは停止している間に、温度制御空間26を希望温度値54に非常に近い状態に維持したいと望むならば、その消費者にとってエネルギーがいくらのコストになる可能性があるかを、その消費者に気づかせることになる。

0048

図2は、直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立する方法およびシステムに関する温度対時間のプロット200Aおよび電力供給対時間のプロット200Bを含むグラフ200である。第1のプロット200Aを参照すると、電力会社におけるコントローラ32は、第1の所望の長さ202を有する負荷制御事象の負荷制御パラメータ34を発することができる。この負荷制御事象は、例示的な長さ202すなわち4時間の持続時間を有することができるが、負荷制御事象に関するその他の値も、本発明の範囲内に含まれる。図2に示されている例示的なシナリオにおいては、循環戦略のための意図された長さ202は、負荷制御事象のための長さ202の下にある循環制御期間の長さ204によって示されているように、その意図された4時間の長さのかなり前の時点で、すなわち約1時間40分後に切り上げられている。

0049

循環制御期間の長さ204の隣にあるのは、サーモスタット20に提供される現場での制御または温度セットバック制御の期間に対応する長さ206である。プロット200Aは、室温を表す第1のライン52と、サーモスタットの設定ポイントを表す第2のライン54とを含む。

0050

空調負荷24が、図2の第2のプロット200Bによって示されている直接負荷制御プログラムのもとにある間は、第1のライン52は、72°Fの室温から75°Fの温度へ徐々に上昇する。第2のプロット200Bは、複数の30分間隔を含む例示的な循環戦略を示している。それぞれの30分間隔ごとに、20分間という値を含む部分的送電停止時間208と、10分間という値を含む復旧時間210とがある。

0051

部分的送電停止時間208の間には、スイッチ18は、負荷制御ロジック14によって、エネルギーまたは電力が空調負荷24から取り除かれるように作動される。逆に、復旧時間210の間には、スイッチ18は、負荷制御ロジック14によって、エネルギーまたは電力が空調負荷24に供給または提供されるように作動され、それによって、温度制御空間26の温度を調整することができる。本発明の範囲から逸脱することなく、部分的送電停止時間208、復旧時間210、および負荷制御事象の各間隔の長さに関するその他の値を変更してもよいことを当業者なら認識されよう。

0052

第2のプロット200Bは、暑い天候の例において、空調負荷24が直接負荷制御事象の制御のもとにある間に、温度制御空間26内の温度がどのように上昇することが可能であるかを示している。具体的には、第1の部分的送電停止時間208Aの間に、温度制御空間26内の温度は、72°Fから73°Fへ上昇することが可能である。第1の部分的送電停止時間208Aの後で、第1の復旧時間210Aの間には、空調負荷24が温度制御空間26を冷却することを許可されるため、温度制御空間26の温度は、73°Fを下回ることが可能である。

0053

しかし、第2の部分的送電停止時間208Bの間には、温度制御空間26内の温度は、73°Fから74°Fへ上昇することが可能である。第2の部分的送電停止時間208Bの後で、第2の復旧時間210Bの間には、温度制御空間26の温度は、74°Fから下げられることが可能である、といった具合である。

0054

空調負荷24が不適切にサイズ設定されている温度制御空間26に関しては、および/または温度制御空間26が十分に断熱されていない場合には、室温52の傾きが急激に増大する可能性があるということを当業者なら認識されよう。

0055

第2のプロット200Bは、室温52が、75°Fという温度(これは、図1Bに示されている72°Fというサーモスタット設定ポイント54よりも3°F高い)に達したときに、3°Fという値を有する温度デルタ値56に到達したため、第4の部分的送電停止時間308Dが切り上げられていることを示している。第4の部分的送電停止時間308Dは、負荷制御ロジック14が温度デルタ値56を室温52と絶え間なく比較していたために切り上げられた。負荷制御ロジック14は、温度デルタ値56に到達したと判定すると、電力会社のコントローラ32によって供給されている直接負荷制御プログラムからの遠隔制御を無効にした。

0056

室温プロット52に沿ってポイント211において、負荷制御ロジック14は、直接負荷制御プログラムをキャンセルするかまたは完全に無効にし、空調負荷24の制御をサーモスタット20へ戻した。またポイント211において、負荷制御ロジック14は、サーモスタットの設定ポイント温度54を72°Fから75°Fに変更した。この75°Fは、図1Bの例に示されている所望の値に相当する。制御を循環から温度セットバックに移すことによってコンプレッサの循環が短くなることのないように保証するためのロジックを実施すべきであるということを当業者なら理解されよう。加えて、負荷制御ロジック14は、温度しきい値に到達している旨のアクティビティーログを含む信号を、トランシーバ12を介して電力会社に返信する。

0057

ポイント211から右へおよびポイント213へ向かう室温の残りのプロット54は、温度制御空間26の室温が、サーモスタット20の制御下にある間にどのように調整されたかを反映している。負荷制御事象が終了した後に、ポイント213において、サーモスタット温度設定ポイントに関する第2のプロット54上で、負荷制御ロジック14は、サーモスタット温度設定ポイント54の値を、75°Fという値から72°Fに変更する。本明細書に記載されている英国の測定単位のほかに、メートル法および摂氏温度など、その他の測定単位を、本発明の範囲から逸脱することなく利用することができるということを当業者なら理解されよう。

0058

図2の温度セットバック制御セグメント205に関して、サーモスタット20は、温度制御空間の室温を効率よく制御するために、所定のまたは工場でセットされた内蔵アルゴリズムを備えることができるということを当業者なら認識されよう。サーモスタット20は、室温の上昇および下降予想し、温度制御空間26の温度を、設定ポイント温度54において反映された希望温度に非常に近く維持するために、空調負荷24を適切に作動させることができる。

0059

第1のプロット200Aは、直接負荷制御プログラムからの完全なエネルギー節約が実現されなかったことを示しているが、第1のプロット200Aはまた、エネルギー保持と、消費者にとっての温度面での快適性の促進との間におけるユニークなバランスを示している。すなわち、電力会社におけるコントローラ32によって提供された直接負荷制御プログラムによって生じた第1のプロット200Aの循環制御セグメント204の間には、電力会社によって著しいエネルギー節減が実現された。その一方で、同じセグメント204の間に、消費者は、温度制御空間26に対して、いくらかの温度面での不快感を経験した。

0060

次いで、第1のプロット200Aの第2のセグメント206の間には、電力会社にとってのエネルギー節約は不十分だが、消費者は、温度制御空間26の温度上昇に関する上限を与えられる。第1のプロット200Aのセグメント206の間には、負荷制御ロジック14の時間ベースアルゴリズムではなく、サーモスタットを温度制御メカニズムとして使用することによって、屋内温度は、より控えめになり、温度デルタ56に制限される。これらの2つのセグメント204および206を考慮すると、電力会社にとってのエネルギー節約が実現される一方で、消費者にとっての温度面での快適性が提供されるため、消費者は、電力会社によって提供される直接負荷制御プログラムに加入することに対して、より前向きになるだろう。

0061

特定の態様においては、本明細書に記載されている方法ステップのうちの1つまたは複数は、コンピュータ・プログラム命令としてメモリ16内に格納することができる。これらの命令は、本明細書に記載されている方法を実行するために、負荷制御ロジック14およびサーモスタット20によって実行することができる。さらに、負荷制御ロジック14の一部であるプロセッサ、メモリ16、サーモスタット20、またはそれらの組合せは、本明細書に記載されている方法ステップのうちの1つまたは複数を実行するための手段として機能することができる。

0062

図3は、直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立するための方法300を示すフローチャートである。ステップ305は、直接負荷制御プログラム中に現場での制御を確立するための方法300の第1のステップである。ステップ305においては、顧客構内制御システム10の負荷制御ロジック14によって制御パラメータを受け取ることができる。それらの制御パラメータは、電力会社におけるコントローラ32によって発せられる負荷制御パラメータ34を含むことができる。負荷制御パラメータ34は、負荷制御事象のそれぞれの期間ごとに設定される負荷制御事象の長さまたは持続時間、温度デルタ値56、部分的送電停止時間208、および復旧時間210を含むことができる。

0063

ステップ305において、負荷制御ロジック14は、図1Bに示されているようなユーザ・インターフェース22Bを介して快適ゾーン範囲または温度デルタ値56を受け取ることができる。負荷制御ロジック14は、図1Bのユーザ・インターフェース22Bを介してサーモスタット20の希望温度または温度設定ポイント値54を受け取ることもできる。ユーザ・インターフェース22Bの代わりに、またはユーザ・インターフェース22Bに加えて、負荷制御ロジック14は、これらのパラメータのうちのいずれか1つまたはすべてを、通信ネットワーク30に結合されているパーソナル・コンピューティング・デバイス36を操作する消費者から受け取ることができる。好ましい例示的な一実施態様によれば、電力会社におけるコントローラ32が温度デルタ値56を提供することができるが、温度デルタ値56は、図1Bのユーザ・インターフェース22または図1Aのパーソナル・コンピューティング・デバイス36を使用して消費者によって設定または確立することもできる。

0064

次にステップ310において、サーモスタット/温度センサ20は、温度制御空間26の室温を測定し、そのデータを負荷制御ロジック14に報告することができる。別法として、または追加として、負荷制御ロジック14が、サーモスタット/温度センサ20に温度データを要求すること、またはそのためのpingを送ることもできる。

0065

その後、判定ステップ315において、負荷制御ロジック14は、室温が、ステップ305において受け取られた温度デルタ値56以上であるかどうかを判定することができる。判定ステップ315に対する質問否定的である場合には、「いいえ」の分岐を辿って判定ステップ320に至る。否定的な質問の一例が、図2に示されており、このときの室温は、73°Fという値であり、3°Fを含む温度デルタ値56すなわち75°Fよりも2°F低い。

0066

判定ステップ315に対する質問が肯定的である場合には、「はい」の分岐を辿ってステップ355に至り、ステップ355においては、サーモスタット設定ポイント値54が、温度デルタ値56へ変更される。判定ステップ315に対する肯定的な質問が、図2において室温プロット52上のポイント211に示されている。図2のポイント211においては、温度制御空間26の温度が75°Fに到達しており、この温度は、サーモスタット20の希望温度値または現在温度設定ポイント54に温度デルタ値56を足した値に等しい。

0067

判定ステップ320において、負荷制御ロジック14は、循環制御事象タイマーによって測定された持続時間202を有する電力循環制御事象が完了しているかどうかを判定する。判定ステップ320に対する質問が肯定的である場合には、「はい」の分岐を辿ってステップ325に至り、ステップ325においては、負荷制御ロジック14が、負荷循環制御事象をこれ有効にする。次いでプロセスは、ステップ325の後に終了する。

0068

判定ステップ320に対する質問が否定的である場合には、「いいえ」の分岐を辿って判定ステップ330に至る。判定ステップ330においては、負荷制御ロジック14が、具体的には負荷制御ロジック14の部分的送電停止タイマーが、現在の負荷サイクルのための部分的送電停止時間208が満了しているかどうかを判定することができる。判定ステップ330に対する質問が否定的である場合には、「いいえ」の分岐を辿ってステップ335に至り、ステップ335においては、空調負荷24に関する部分的送電停止が継続される。次いでプロセスは、ステップ310に戻り、ステップ310においては、室温が測定される。

0069

判定ステップ330に対する質問が肯定的である場合には、「はい」の分岐を辿ってステップ340に至り、ステップ340においては、空調負荷24の制御が、サーモスタット/温度センサ20に戻される。判定ステップ330に対する肯定的な質問の一例が、図2の第1の部分的送電停止時間208Aの持続時間の後に存在する。復旧時間210Aの最初のポイントにおいて、スイッチ18の制御が、サーモスタット20に戻されている。

0070

次に判定ステップ345において、負荷制御ロジック14は、復旧時間210に関するタイマーが満了しているかどうかを判定する。再び図2を参照すると、この図に示されている例のそれぞれのサイクルまたは期間ごとの部分的送電停止時間208は、20分間に設定されており、その一方で、それぞれの期間またはサイクルごとの復旧時間210は、10分間に設定されていた。判定ステップ345において、負荷制御ロジック14は、図2に示されている例に関して、復旧時間210に対して設定された10分の持続時間が満了しているかどうかを判定する。

0071

判定ステップ345に対する質問が否定的である場合には、「いいえ」の分岐を辿ってステップ310に戻り、ステップ310においては、室温が測定される。判定ステップ345に対する質問が肯定的である場合には、「はい」の分岐を辿ってステップ350に至り、ステップ350においては、負荷制御ロジック14の部分的送電停止タイマーがリセットまたは再始動される。次いでプロセスは、ステップ310に戻り、ステップ310においては、室温が測定される。

0072

次いで、再びステップ355を参照すると、このステップは、温度デルタ値56が確立された場合に、室温が、サーモスタット設定ポイント値54または現在の室温52のいずれかに対して温度デルタ値56以上であると負荷制御ロジック14が判定したために、サーモスタット20が温度デルタ値または快適ゾーン値56に設定されることを示している。すなわち、前述のように、温度デルタ値または快適ゾーン範囲56は、サーモスタット設定ポイント温度54に対して、または温度制御空間26の現在温度に対して設定することができる。好ましい例示的な一実施形態においては、快適ゾーン温度値または温度デルタ値56は通常、温度設定ポイント値54に対して設定される。

0073

前述のように、ステップ355は、室温のプロット52上のポイント211に対応し、 ここでは、負荷制御ロジック14は、快適ゾーン範囲または温度デルタ値56に基づいて、その温度デルタ値56を元のまたは最初のサーモスタット設定ポイント温度54に足すことによって、サーモスタット20の温度設定ポイント値54を新たな値に変更する。これは、図1Bに示されている例示的な実施形態においては、サーモスタット温度設定ポイント値54が72°Fから75°Fに変更されることを意味する(この75°Fは、72°Fという値を有する温度設定ポイント値54に3°Fという温度デルタ値56を足した値に相当する)。

0074

次にステップ357において、負荷制御ロジック14は、温度しきい値に到達したこと、直接負荷制御循環プログラムが停止したこと、および温度セットバック・モードに入ったことのログを保持することができる。双方向のシステムにおいては、負荷制御ロジック14は、歩調を合わせて、温度しきい値に到達した旨のメッセージを、トランシーバ12を介して電力会社に返信することができる。

0075

次にステップ360において、負荷制御ロジック14は、直接負荷制御循環プログラムと、ステップ305において負荷制御ロジック14に伝送されたその対応する負荷制御パラメータ34とを無効にする。負荷制御ロジック14が直接負荷制御循環プログラムをこのように無効にすることによって、空調負荷24の現場での制御がサーモスタット20に戻る。

0076

次にステップ???において、負荷制御ロジック14は、温度しきい値に到達したこと、直接負荷制御循環プログラムが停止したこと、および温度セットバック・モードに入ったことを記録する。双方向のシステムにおいては、負荷制御ロジック14は、温度しきい値に到達した旨のメッセージを、トランシーバ12を介して電力会社に返信することができる。

0077

その後、判定ステップ365において、負荷制御ロジック14は、負荷循環制御事象の持続時間202が完了しているかどうかを判定する。判定ステップ365に対する質問が否定的である場合には、「いいえ」の分岐を辿ってステップ360に戻る。判定ステップ365に対する質問が肯定的である場合には、「はい」の分岐を辿ってステップ370に戻り、ステップ370においては、負荷制御ロジック14は、サーモスタット温度設定ポイント値54をその最初の値に戻す。これは、図2に示されている例示的な実施形態においては、図2における室温のプロット52のポイント213によって示されているように、負荷制御ロジック14が、75°Fという現在のサーモスタット温度設定ポイント値54を72°Fに変更することを意味する。次いでプロセス300は、終了する。

0078

「例示的」という言葉は、この説明においては、「例、事例、または例示として機能すること」を意味するために使用されている。本明細書において「例示的」と記載されているいかなる態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。

0079

この説明においては、「アプリケーション」という用語は、オブジェクト・コード、スクリプトバイト・コード、マークアップ言語ファイル、およびパッチなど、実行可能なコンテンツを有するファイルを含むこともできる。加えて、本明細書において言及されている「アプリケーション」は、開くことを必要とすることができるドキュメント、またはアクセスすることを必要とするその他のデータ・ファイルなど、本質的に実行不可能なファイルを含むこともできる。

0080

「コンテンツ」という用語は、オブジェクト・コード、スクリプト、バイト・コード、マークアップ言語ファイル、およびパッチなど、実行可能なコンテンツを有するファイルを含むこともできる。加えて、本明細書において言及されている「コンテンツ」は、開くことを必要とすることができるドキュメント、またはアクセスすることを必要とするその他のデータ・ファイルなど、本質的に実行不可能なファイルを含むこともできる。

0081

この説明において使用される際には、「コンポーネント」、「データベース」、「モジュール」、「システム」などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアなど、コンピュータ関連のエンティティを指すことを意図されている。たとえばコンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル実行スレッド、プログラム、および/またはコンピュータとすることができるが、それらには限定されない。例としては、コンピューティング・デバイス上で実行されるアプリケーションと、そのコンピューティング・デバイスの両方をコンポーネントとすることができる。1つまたは複数のコンポーネントは、1つのプロセスおよび/または実行スレッド内に存在することができ、1つのコンポーネントは、1つのコンピュータ上に局在させるか、および/または複数のコンピュータの間に分散させることができる。加えて、これらのコンポーネントは、さまざまなデータ構造を格納しているさまざまなコンピュータ可読メディアから実行することができる。これらのコンポーネントは、1つまたは複数のデータ・パケット(たとえばローカル・システムや分散システム内の別のコンポーネントと対話する、および/またはインターネットなどのネットワークを経由して信号を介して他のシステムと対話する1つのコンポーネントからのデータ)を有する信号によってなど、ローカル・プロセスおよび/またはリモート・プロセスを介して通信することができる。

0082

この説明においては、パーソナル・コンピューティング・デバイスは、携帯電話、ページャー、PDA、スマート・フォン、ナビゲーション・デバイス、またはワイヤレス接続もしくはリンクを備えたハンドヘルド・コンピュータを含むことができる。

0083

さらに、本明細書に記載されているプロセスまたはプロセス・フローにおける特定のステップは、本発明が記載のとおりに機能するためには、当然ながらその他のステップに先行する。しかし本発明は、記載されているステップの順序またはシーケンスによって本発明の機能が変わらない場合には、そのようなステップの順序に限定されるものではない。すなわち、いくつかのステップは、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、その他のステップの前に、その他のステップの後に、またはその他のステップと並行して(実質的に同時に)実行することができるということがわかる。いくつかの場合においては、特定のステップは、本発明から逸脱することなく、省略すること、または実行しないことが可能である。さらに、「その後に」、「次いで」、「次に」などの言葉は、ステップの順序を限定することを意図されていない。これらの言葉は単に、例示的な方法の説明の中で読者を導くために使用されている。

0084

加えて、標準的なプログラミング技術者なら、たとえば、開示されている本発明を実施するために、コンピュータ・コードを書くこと、または適切なハードウェアおよび/もしくは回路を識別することを、本明細書におけるフローチャートおよび関連する説明に基づいて、難なく行うことができる。

0085

したがって、特定の一式のプログラム・コード命令または詳細なハードウェア・デバイスの開示は、本発明をどのようにして作成して使用するかを適切に理解する上で必要とはみなされない。特許請求されているコンピュータ実施プロセスの発明性のある機能は、さまざまなプロセス・フローを例示できる図と併せて、上述の説明において、さらに詳しく説明されている。

0086

1つまたは複数の例示的な態様においては、記載の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装することができる。ソフトウェアで実装される場合には、それらの機能は、有形のコンピュータ可読メディア上に格納すること、または有形のコンピュータ可読メディア上の1つもしくは複数の命令もしくはコードとして伝送することが可能である。コンピュータ可読メディアは、有形のコンピュータ・ストレージ・メディアと、コンピュータ・プログラムを1つの場所から別の場所へ転送することを容易にする任意の有形のメディアを含む有形の通信メディアとの両方を含む。有形のコンピュータ・ストレージ・メディアは、コンピュータによってアクセスすることができる任意の利用可能な有形のメディアとすることができる。たとえば、このような有形のコンピュータ可読メディアは、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、もしくはその他の光ディスク・ストレージ、磁気ディスク・ストレージもしくはその他の磁気ストレージ・デバイス、または、所望のプログラム・コードを命令もしくはデータ構造の形態で搬送もしくは格納するために使用することができ、かつコンピュータによってアクセスすることができるその他の任意の有形のメディアを含むことができるが、それらには限定されない。

0087

また、いかなる接続も、有形のコンピュータ可読メディアと呼ぶことが適切である。たとえば、同軸ケーブル光ファイバケーブルツイストペアデジタルサブスクライバー・ライン(「DSL」)、またはワイヤレス・テクノロジー、たとえば赤外線ラジオ波、およびマイクロ波などを使用して、ウェブサイト、サーバ、またはその他のリモート・ソースからソフトウェアが伝送される場合には、その同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、およびDSLは、メディアの定義に含まれる。

0088

ディスク(disk)およびディスク(disc)は、本明細書において使用される際には、コンパクト・ディスク(compact disc:「CD」)、レーザー・ディスク(laser disc)、光ディスク(optical disc)、デジタル多用途ディスク(digital versatile disc:「DVD」)、フロッピー(登録商標)・ディスク(floppy disk)、およびブルーレイ・ディスク(blu−ray disc)を含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再生し、その一方でディスク(disc)は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。上記の組合せも、コンピュータ可読メディアの範囲内に含まれるものとする。

0089

選ばれた態様について詳細に例示して説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって規定される、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、それらの態様においてさまざまな置換および変更を行うことができるということがわかるであろう。

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