专利名称：具有节能模式的负载控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于建筑中的多个电负载的负载控制系统；更具体地，涉及一种负载控制系统，其用于控制照明负载的照明强度、电动窗帘的位置、以及建筑的温度以减少负载控制系统的总功耗。
背景技术：
对许多电力消费者来说，降低电能的总成本是一个重要的目标。公共电力公司的消费者通常要为在收费期内消耗的能量的总量买单。然而，由于公共电力公司必须花钱来确保其设施(例如，变电所)在所有情况(包括峰值需求时期)下都能够提供能量，故许多公共电力公司以基于收费期内的峰值功耗而非收费期内的平均功耗的价格向其电力消费者收费。因此，如果电力消费者仅在很短的时间段内以极高价格消耗功率，则电力消费者将面临其总电费的显著增加。因此，许多电力消费者使用“负载切断”技术紧密监视并调节(即，降低)当前正由电力系统消耗的功率量。此外，如果总的功耗接近公共电力公司所建立的峰值功率收费阈值，则电力消费者“切断负载”，即关闭一些电负载。电力消费者的现有技术的电力系统具有内置式功率计，其测量该系统所消耗的瞬时总功率。因此，这种电力系统的建筑管理者能够直观地监视被消耗的总功率。如果总功耗接近收费阈值，则建筑管理者能够关闭电负载以减少电力系统的总功耗。许多电力公共事业公司提供“需求响应”计划来帮助它们的消费者降低能量成本。 通过需求响应计划，电力消费者同意在峰值需求期间切断负载以换取奖励，诸如降低的收费价格或其它补偿手段。例如，在夏季的下午，当功率需求很大时公共电力公司可以请求需求响应计划的参与者切断负载。响应于需求响应命令的照明控制系统的示例在共同转让的于 2007 年 10 月 11 日提交的题为 METHOD OF LOAD SHEDDING TO REDUCE THE TOTAL POWER CONSUMPTION OF A LOAD CONTROL SYSTEM(减少负载控制系统的总功耗的负载切断方法)的第11/870，889号美国专利申请和于2010年6月四日提交的题为METHOD OF COMMUNICATING A COMMAND FOR LOAD SHEDDING OF A LOAD CONTROL SYSTEM (传输用于负载控制系统的负载切断命令的方法)的第7，747，357号美国专利中进行了详细描述，这两个专利文件的全部内容通过弓I用并入本文。一些现有技术的照明控制系统提供了负载切断能力，其中全部照明负载的强度响
9应于提供给系统的输入而降低固定百分比，例如25%。该输入可包括建筑管理者对系统键盘上的按钮的促动。这种照明控制系统在共同转让的于2001年5月1日提交的题为 FLUORESCENTLAMP DIMMER SYSTEM(荧光灯调光系统)的第6，225，760号美国专利中进行了描述，该专利文件的全部内容通过弓I用并入本文。一些现有技术的负载控制系统既提供对电力照明负载的控制(以控制空间中人造光的量)又提供电动窗帘的控制(以控制进入空间的日光的量)。这些负载控制系统已经运行以在空间中的工作表面上获得期望的照明强度，从而使日光对空间中的总体光照的贡献最大化(即，以提供节能)、和/或使空间中的阳光直射最小化。用于控制电力照明负载和电动窗帘的负载控制系统的示例在共同转让的于2006年9月沈日提交的题为SYSTEM TO CONTROL DAYLIGHT AND ARTIFICIAL ILLUMINATION AND SUN GLARE IN A SPACE (控制空间中的日光和人工照射和阳光直射的系统)的第7，111，952号美国专利中进行了详细描述，该专利文件的全部内容通过弓I用并入本文。此外，现有技术的暖通空调(HVAC)控制系统用于控制建筑内温度并可运行以使能耗最小化。然而，需要一种单个负载控制系统，其用于控制照明负载的照明强度、电动窗帘的位置、以及建筑的温度来减少负载控制系统的总功耗。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，一种用于建筑的负载控制系统包括照明控制装置， 用于控制输送至照明负载的功率的量；日光控制装置，用于控制允许穿过窗户的自然光的量；以及温度控制装置，用于控制加热与冷却系统的设定点温度以控制建筑中的当前温度。 负载控制系统可操作为接收需求响应命令。照明控制装置响应于需求响应命令而减少输送至照明负载的功率的量以减少照明负载的功耗。日光控制装置响应于需求响应命令而减少允许穿过窗户的自然光的量以减少加热与冷却系统的功耗。温度控制装置响应于需求响应命令而调节加热与冷却系统的设定点温度以减少加热与冷却系统的功耗。此外，温度控制装置可响应于需求响应命令而自动地在加热与冷却系统当前正在对建筑进行冷却时增加加热与冷却系统的设定点温度以减少加热与冷却系统的功耗，并且在加热与冷却系统当前正在对建筑进行加热时减少加热与冷却系统的设定点温度以减少加热与冷却系统的功耗。此外，负载控制系统还可包括经由通信链路联接至照明控制装置、 日光控制装置、以及温度控制装置的控制器。控制器可操作为接收需求响应命令并且响应于对需求响应命令的接收而经由通信链路向照明控制装置、日光控制装置、以及温度控制装置发送数字消息。响应于对来自控制器的数字消息的接收，照明控制装置可减少输送至照明负载的功率的量，日光控制装置可减少允许穿过窗户的自然光的量，温度控制装置可调节建筑中的温度。此外，日光控制装置可包括电动窗帘，电动窗帘包括用于覆盖窗户的窗帘织物并且可操作为使织物在窗户不被覆盖的全开位置与窗户被覆盖的全关位置之间移动。电动窗帘可操作为响应于需求响应命令而调节织物的位置以减少加热与冷却系统的功耗。文中还描述了一种对输送至位于建筑的空间中的照明负载的功率的量、允许穿过位于空间中的窗户的自然光的量、以及加热与冷却系统的设定点温度进行控制的方法。该方法包括以下步骤(1)接收需求响应命令；(2)响应于对需求响应命令的接收而调节输送至照明负载的功率的量以减少照明负载的功耗；(3)响应于对需求响应命令的接收而减少允许穿过窗户的自然光的量以减少加热与冷却系统的功耗；以及响应于对需求响应命令的接收而调节加热与冷却系统的设定点温度以减少加热与冷却系统的功耗。根据本发明的另ー个实施方式，负载控制系统对需求响应命令作出响应，需求响应命令包括表示即将到来的计划的需求响应事件的计划的需求响应命令。负载控制系统设置在建筑中，该建筑具有位于建筑的空间中的照明负载、加热与冷却系统、以及位于建筑的空间中的窗户。负载控制系统包括照明控制装置，用于控制输送至照明负载的功率的量； 电动窗帘，包括用于覆盖窗户的窗帘织物；温度控制装置，用于控制加热与冷却系统的设定点温度以控制建筑中的当前温度；以及控制器，经由通信链路联接至照明控制装置、电动窗帘、以及温度控制装置。控制器接收计划的需求响应命令并响应于对计划的需求响应命令的接收而经由通信链路向照明控制装置、电动窗帘、以及温度控制装置发送数字消息。控制器向照明控制装置、日光控制装置、以及温度控制装置发送数字消息以在即将到来的需求响应事件之前对建筑进行预调节。此外，控制器可操作为当加热与冷却系统当前正在对建筑进行冷却时减少设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对建筑进行预调节，并且当加热与冷却系统当前正在对建筑进行加热时增加设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对建筑进行预调节。通过下面參照附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。
图1是根据本发明的第一个实施方式的集中式负载控制系统的简化框图；图2是具有被图1的负载控制系统的电动卷帘中的一个所覆盖的窗的建筑的空间的示例的简化侧视图；图3A是示出阳光穿透深度的图2的窗的侧视图；图加是阳光直接入射在窗上的图2的窗的俯视图；图3C是阳光不直接入射在窗上的图2的窗的俯视图；图4是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器周期性地执行的时钟配置程序的简化流程图；图5是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器周期性地执行的最佳帘位置程序的简化流程图；图6A-6C示出根据本发明的第一个实施方式的建筑的不同立面上的图1的负载控制系统的电动卷帘在一年中的不同日期的最佳帘位置的示例性曲线图；图7是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的时钟事件创建程序的简化流程图；图8A-8C示出根据本发明的第一个实施方式的建筑的不同立面上的图1的负载控制系统的电动卷帘在一年中的不同日期的可控帘位置的示意性曲线图；图9是当有日光照明时由图1的负载控制系统的控制器周期性地执行的日光照明程序的简化流程图；图IOA是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的需求响应消息程序的简化流程图IOB是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器周期性地执行的负载控制程序的简化流程图；图11是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的普通控制程序的简化流程图；图12A和12B是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的需求响应控制程序的简化流程图；图13是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器周期性地执行的时钟执行程序的简化流程图；图14是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的日光照明监视程序的简化流程图；图15A是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的修改时刻表程序的简化流程图；图15B是根据本发明的第一个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的 HVAC监视程序的简化流程图；图16是根据本发明的第二个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的计划的需求响应程序的简化流程图；图17是根据本发明的第二个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的前提条件时钟事件程序的简化流程图；图18是根据本发明的第二个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的计划的需求响应时钟事件程序的简化流程图；图19A和19B是根据本发明的第三个实施方式的由图1的负载控制系统的控制器执行的需求响应等级程序的简化流程图；图20是根据本发明的第四个实施方式的分布式负载控制系统的简化框图；图21A是示出盖板打开的图20的负载控制系统的温度控制装置的正视图；图21B是示出盖板打开的图21A的温度控制装置的正视图；图22是图20的负载控制系统的无线温度传感器的立体图；以及图23是图21A的温度控制装置的简化框图。
具体实施例方式前面的发明内容与以下优选实施方式的具体说明在结合附图阅读时能够被更好地理解。为了说明本发明，在附图中示出了目前优选的实施方式，其中在所有附图中相似的标号代表相似的部分。然而应该理解，本发明不限于所公开的具体方法和手段。图1是根据本发明的第一个实施方式的可安装于建筑(诸如商业建筑)中的集中式负载控制系统100的简化框图。负载控制系统100包括多区域照明控制装置110，多区域照明控制装置110可操作为控制从交流(AC)电源(未示出)输送至ー个或多个照明负载 112的功率量以调节照明负载的強度。照明负载112可位于建筑的空间160(图2)中，从而控制该空间中的电光(即，人造光)的量。照明负载112可包括，例如，白炽灯、卤素灯、气体放电灯、荧光灯、紧凑型荧光灯、高強度放电(HID)灯、磁低压(MLV)照明负载、电子低压 (ELV)照明负载、发光二极管(LED)光源、包括两种或更多种灯的混合光源以及提供照射的任何其它电光源、或它们的組合。此外，负载控制系统100可包括附加的多区域照明控制装置110以及单区域照明控制装置，诸如，电子调光鎮流器、LED驱动器、以及调光开关。照明控制装置110可操作为在最小照明強度Lmin到最大照明強度Lmax之间对各照明负载112的当前照明強度Lpkes进行控制。照明控制装置110可操作以“弱化”当前照明强度Lpkes，S卩，在一段时间内控制当前照明强度从第一照明強度到第二照明強度。照明控制装置的弱化速率在共同转让的于1993年9月四日提交的题为LIGHTING CONTROL DEVICE(照明控制装置)的第5，248, 919号美国专利中进行了详细描述，该专利文件的全部公开内容通过引用并入本文。照明控制装置110包括第一组按钮114，按钮114可由用户促动以允许手动控制照明负载112的強度，即允许住户将照明负载112的强度控制至期望的強度水平Ldes。按钮 114的促动可导致照明控制装置110选择ー个或多个照明预设(即，“情景”)。第一组按钮 114还可以包括升高和降低按钮以分別使所有照明负载112(或其子集)的強度一起升高和降低。照明控制装置110连接至有线通信链路116并可操作为经由该通信链路发送和接收数字消息。可替换地，通信链路可包括无线通信链路，诸如，例如，无线电频率(RF)通信链路或红外(IR)通信链路。负载控制系统100还可以包括ー个或多个日光控制装置，例如，电动窗帘，诸如电动卷帘120。负载控制系统100的电动卷帘120可设置在一个或多个窗户的前面以控制进入建筑的日光(即自然光)的量。电动卷帘120均包括由卷管IM可旋转地支撑的柔性帘织物122。各电动卷帘120由可位于卷管124内部的电子驱动单元(EDU) 126控制。电子驱动单元1 可由AC电源直接供电或由外部直流(DC)电源(未示出)供电。电子驱动单元1 可操作为使相应的卷管1 旋转以使帘织物122的底边缘移动至全开位置和全关位置、以及全开位置与全关位置之间的任何位置(例如，预设位置)。特別地，电动卷帘120可被打开以允许更多的日光进入建筑并可以被关闭以允许更少的日光进入建筑。此外，电动卷帘120可被控制以为建筑提供额外的隔热，例如，通过移动至全关位置以使建筑在夏季保持凉爽并使建筑在冬季保持暧和。用于电动卷帘的电子驱动单元的示例在共同转让的于 2002 年 12 月 24 日提交的题为 M0T0RUED WINDOW SHADE WITH ULTRAQUIET MOTOR DRIVE AND ESD PROTECTION(具有超低噪音电机驱动和ESD保护的电动窗帘)的第6，497，267号美国专利和于2006年1月10日提交的题为M0T0RUED SHADE CONTROL SYSTEM(电动帘控制系统)的第6，983，783号美国专利中进行了描述，这两个专利文件的全部公开内容通过引用并入本文。可替换地，电动卷帘120可包括张紧卷帘系统，以使电动卷帘120能够以非竖直的方式安装，例如，水平地安装在天窗中。能够安装在天窗中的张紧卷帘系统的示例在共同转让的于 2008年4 月 3 日提交的题为 SELF-CONTAINED TENS IONED ROLLER SHADE SYSTEM (独立式张紧卷帘系统)的第12/061,802号美国专利申请中进行了描述，该专利文件的全部内容通过引用并入本文。此外，负载控制系统100的日光控制装置能够可选地包括可控玻璃窗(例如，电致变色窗)，可控的外部帘、可控的百叶窗、或其它类型的电动窗帘，诸如电动帷幔、罗马帘、或百叶帘。电动帷幔系统的示例在共同转让的于2005年8月30日提交的题为MOTORIZED DRAPERY PULL SYSTEM(电动帷幔牵引系统)的第6，935，403号美国专利中进行了详细描述，该专利文件的全部公开内容通过引用并入本文。
电子驱动单元126中的每ー个均联接至通信链路116，以使电子驱动单元可响应于经由通信链路接收的数字消息而控制相应帘织物122的位置。照明控制装置110可包括用于控制电动卷帘120的第二组按钮118。照明控制装置110可操作为响应于第二组按钮 118中的任何一个的促动而向电子驱动单元1 发送数字消息。用户能够使用第二组按钮 18来打开或关闭电动卷帘120、调节卷帘的帘织物122的位置、或将卷帘设定在全开位置与全关位置之间的预设帘位置。负载控制系统100包括ー个或多个温度控制装置130，温度控制装置130也联接至通信链路116并可例如由AC电源、外部DC电源、或内部电池供电。温度控制装置130还经由HVAC通信链路134联接至暧通空调(HVAC)控制系统132 (即，“加热和冷却”系统)，通信链路134可包括，例如，网络通信链路，诸如以太网链路。各温度可操作为将HVAC系统132 控制在冷却模式和加热模式中，其中在冷却模式中HVAC系统对建筑进行冷却，并且在加热模式中HVAC系统对建筑进行加热。温度控制装置130各自測量建筑中的当前温度Tpkes并将合适的数字消息发送至HVAC系统，从而控制建筑中的当前温度向设定点温度Tset变化。 各温度控制装置130可包括可视显示器135以显示建筑中的当前温度Tpkes或设定点温度 Tseto此外，各温度控制装置130可包括升温或降温按钮136、138以分别将设定点温度Tset 升高和降低至由建筑中的住户指定的期望温度TDES。各温度控制装置130还可操作为响应于经由通信链路116接收的数字消息而调节设定点温度TSET。负载控制系统100还包括一个或多个可控电插座140以控制一个或多个插入式电负载142，诸如，例如，台灯、落地灯、打印机、传真机、显示监视器、电视、咖啡机、以及水冷却器。各可控电插座140接收来自AC电源的功率并具有电输出口，插入式电负载142的插头可插入该电输出ロ以使可控电插座140向该插入式负载供电。各可控电插座140可操作为响应于经由通信链路接收的数字消息而打开和关闭所连接的插入式电负载142。此外，可控电插座140能够控制输送至插入式电负载142的功率量，例如，从而对插入式照明负载进行调光。此外，负载控制系统100可包括一个或多个可控断路器(未示出)以控制未插入电插座的电负载，诸如水加热器。负载控制系统100还可以包括控制器150，控制器150可联接至通信链路116以便于控制负载控制系统100的照明控制装置110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140。控制器150可操作为控制照明控制装置110和电动卷帘120以控制空间160 中的总的光级(即，空间中的人造光和自然光总和)。控制器150还可操作为控制负载控制系统100以使其工作在节能模式中。特別地，控制器150可操作为向照明控制装置110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140中的每ー个发送单独的数字消息，以分别控制照明负载112的強度、帘织物122的位置、建筑的温度、以及插入式电负载142的状态，从而减少照明控制系统100的总功耗(下面将更加详细地描述)。控制器150还可操作为监视负载控制系统100的总功耗。负载控制系统100还可以包括占用传感器152，其用于检测占用传感器所安装的空间中的占用情况或空缺情況，负载控制系统100还可包括日光传感器154，其用于测量日光传感器所安装的空间中的环境光強度L·。占用传感器152和日光传感器IM可联接至照明控制装置110 (如图1所示)。可替换地，占用传感器152和日光传感器IM可联接至通信链路116或直接联接至控制器150。
控制器150可操作为响应于由占用传感器152所检测到的占用情况和空缺情況、 和/或响应于由日光传感器IM所測量到的环境光強度而控制照明控制装置110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140。例如，控制器150可操作为响应于检测到占用传感器152附近存在住户(S卩，占用情況)而打开照明负载112，并且响应于检测到不存在住户(即，空缺情况)而关闭照明负载112。此外，控制器150可操作为在日光传感器 154所检测到的环境光強度Lamb小于设定点光強度Lset时增加照明负载112的強度，并且在日光传感器1 所检测到的环境光強度Lamb大于设定点光強度Lset时减小照明负载112的強度。占用传感器的示例在待审的共同转让的于2008年9月3日提交的题为 BATTERY-POWERED OCCUPANCY SENSOR (电池供电的占用传感器)的第12/203，500号美国专利申请以及于2009年2月13日提交的题为METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING A WIRELESS SENSOR(用于配置无线传感器的方法和设备)的第12/371，027号美国专利申请中进行了详细描述，这两个专利文件的全部内容通过引用并入本文。日光传感器的示例在共同转让的于2010年3月19日提交的题为METHOD OF CALIBRATING A DAYLIGHT SENSOR(校准日光传感器的方法)的第12/727，923号美国专利申请、以及于2010年3月 19日提交的题为WIRELESS BATTERY-POWERED DAYLIGHT SENSOR(电池供电的无线日光传感器)的第12/727，956号美国专利申请中进行了详细描述，这两个专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。控制器150还可连接至网络通信链路156，例如，以太网链路，网络通信链路156可联接至诸如内联网的局域网(LAN)、或诸如因特网的广域网(WAN)。网络通信链路156还可以包括允许在无线LAN上通信的无线通信链路。例如，控制器150可操作为从公共电カ公司接收需求响应(DR)命令(例如，“立即”需求响应命令)作为需求响应计划的一部分。作为对接收到立即需求响应命令的响应，控制器150将立即控制负载控制系统100降低负载控制系统的总功耗。根据本发明的可替换实施方式，需求响应命令还可包括多个需求响应等级中的一个或计划的需求响应命令，其中计划的需求响应命令指示即将到来的计划的需求响应事件 (将在下面更加详细地介绍)。虽然本发明结合连接至网络通信链路156以接收需求响应命令的的控制器150来进行描述，但是，可替换地，照明控制装置110中的一个或多个能够联接至网络通信链路156以响应于需求响应命令而控制照明负载112、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140。控制器150可包括天文时钟以确定当前的年份和日期。可替换地，控制器150可经由网络通信链路156从因特网获取当前的年份和日期。为了使负载控制系统100的总功耗的降低最大化，控制器150可操作以根据HVAC 系统132当前正在加热还是冷却来对负载控制系统100进行不同的控制。例如，控制器150 可在HVAC系统132当前正在冷却时增加各温度控制装置130的设定点温度Tset并且可在 HVAC系统当前正在加热时减少设定点温度Tset，从而达到节能目的。可替换地，控制器150 可根据该年的当前时刻是处于该年的第一部分例如“夏季”(即，该年中的较暧月份)，还是处于该年的第二部分例如“冬季”(即，该年中的较冷月份)来对温度控制装置130的设定点温度Tset进行不同的控制。如上面所使用，“夏季”指较暧的半年，例如，从约5月1日到约10月31日，并且“冬季”指较冷的半年，例如，从约11月1日到约4月30日。此外，控制器150能够可替换地根据建筑外的温度对温度控制装置130的设定点温度Tset进行不同的控制。控制器150可操作为工作在当首次安装和供电之后立即工作的“出厂 (out-of-box) ”模式下。特別地，控制器150可操作为响应于经由网络通信链路156接收到需求响应命令而根据预先编程的出厂设置控制照明负载112、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140。例如，作为在出厂模式下接收到需求响应命令的响应，控制器 150可将照明负载112调暗预定百分比ALqqb,例如，当前照明強度Lpkes的约20% (以使照明负载112消耗更少功率)。此外，控制器150可响应于在出厂模式下接收到需求响应命令而关闭所有电动卷帘120以为建筑提供附加的隔热(使得HVAC系统132消耗更少功率)。 此外，控制器150可响应于在出厂模式下接收到需求响应命令而调节温度控制装置130的设定点温度Tset，例如，当HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却时使各温度控制装置的设定点温度Tset増加预定增量Δ Toob (例如，约2° F)，并且当HVAC系统132当前正在对建筑进行加热时使各温度控制装置的设定点温度Tset减少预定增量Δ Toob,使得HVAC系统消耗更少功率。为了使负载控制系统100的总功耗的降低最大化，可使用高级编程程序对控制器 150进行配置，以使控制器150工作在编程模式(而非出厂模式)。例如，控制器150可被编程为根据建筑的窗户中的ー个或多个是否接收直射的阳光来对负载控制系统100进行不同的控制(将在下面详细描述)。可使用例如具有图形用户界面(GUI)的个人计算机(PC) (未示出)对负载控制系统100和控制器150进行编程。编程信息可储存于控制器150的存储器中。此外，控制器150或负载控制系统100中的其它控制装置中的一个能够提供负载控制系统工作在节能模式(即，响应于需求响应命令)的可视指示。例如，照明控制负载 110可包括可视指示器，诸如发光二极管(LED)，当负载控制系统100工作于节能模式吋，可视指示器可以被点亮。提供节能模式的可视指示的照明控制装置的示例在共同转让的于 2009 年 5 月 29 日提交的题为 LOAD CONTROL DEVICE HAVING A VISUAL INDICATION OF AN ENERGY SAVINGS MODE (具有节能模式的可视指示的负载控制装置)的第12/474，950号美国专利申请中进行了描述，该专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。可替换地，负载控制系统100可包括可视显示器，诸如液晶显示(IXD)屏，用于提供负载控制系统100工作在节能模式下的可视指示，并用于提供与负载控制系统的总功耗和节能量相关的信息。用于提供节能信息的可视显示器的示例在共同转让的于2008年3月 7 日提交的题为 SYSTEM AND METHOD FOR GRAPHICALLY DISPLAYING ENERGY CONSUMPTION AND SAVINGS (用于图形化显示能量消耗和节能的系统和方法)的第12/044，672号美国专利申请中进行了更加详细地描述，该专利文件的全部公开内容通过引用并入本文。控制器150可操作为将数字消息发送至电动卷帘120以控制进入建筑的空间160 的阳光的量，从而限制空间中的阳光穿透距离dPEN。控制器150包括天文时钟(timelock) 并能够确定该年中的具体某天的日出时间tSUNKISE和日落时间tSUNSET。控制器150响应于帘时钟时刻表(schedule)而将命令发送至电子驱动单元126以自动地控制电动卷帘120 (下面将更加详细地描述)。限制空间中的阳光穿透距离dPEN的方法的示例在共同转让的于 2009 年 9 月 21 日提交的题为 METHOD OF AUTOMATICALLY CONTROLLING A MOTORIZED WINDOffTREATMENT WHILE MINIMIZING OCCUPANT DISTRACTIONS (在自动控制电动窗帘的同时使对占用者的干扰最小化的方法)的第12/563，786号美国专利申请中进行了更加详细地描述，该专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。图2是示出由电动卷帘120中的一个控制的阳光穿透距离dPEN的空间160的示例的简化侧视图。如图2所示，建筑包括立面164(例如，四面矩形建筑中的一面)，立面164 具有用于允许阳光进入空间的窗户166。空间160还包括工作表面，例如，桌子168，其具有高度hWQffi。电动卷帘120安装在窗户166上方，以使帘织物122悬挂在窗户前面，以控制被允许穿过窗户的日光(即，自然光)的量。电子驱动单元126使卷帘172旋转以使帘织物 170在全开位置(在该位置处，窗户166未被覆盖)与全关位置(在该位置处，窗户166被完全覆盖)之间移动。此外，电子驱动单元1 可控制帘织物170的位置到达全开位置与全关位置之间的多个预设位置中的ー个。阳光穿透距离dPEN是距直射的阳光照进房间的窗户166和立面164的距离。阳光穿透距离dPEN是窗户166的高度hWIN与立面164相对于正北的角度Φ F、以及限定太阳在空中的位置的太阳高度角θ s和太阳方位角C^s的函数。太阳高度角θ s和太阳方位角Cj5s是当前日期和时间、以及空间160所在的建筑的位置(即，经度和纬度)的函数。太阳高度角 θ s实质上是指向太阳的直线和指向建筑位置处的地平线的直线之间的夹角。太阳高度角 θ s也可以被看作是太阳射线在水平面上的入射角。太阳方位角小3是由从观察者到正北的直线和从观察者到投影在地面上的太阳的直线形成的角度。空间160的桌子168上的直射阳光的阳光穿透距离dPEN(垂直于窗户166的表面測量)可以通过考虑最深穿透光线的长度1 (平行于光线路径)、窗户166的高度hWIN与桌子168的高度hw·之间的差、以及桌子与立面164的壁之间的距离(即，阳光穿透距离dPEN) 所形成的三角形来确定，如图3A中的窗户166的侧视图中所示，即，tan ( θ s) = (hffIN-hff0EK)/1 (等式 1)其中θ s是在给定建筑位置(经度和纬度)以及给定日期和时间的情况下太阳的太阳高度角。如果太阳正射到窗户166上，则太阳方位角Cts和立面角ΦΡ(即，相对于正北)是相等的，如图3Β中的窗户166的俯视图所示。因此，阳光穿透距离dPEN等于最深穿透光线的长度1。然而，如果立面角不等于太阳方位角，则阳光穿透距离dPENi立面角Φρ 与太阳方位角之间的差的余弦函数，即dPEN = 1 ‘ cos(| ΦΡ-Φ5|) (等式 2)如图3C中的窗户166的俯视图所示。如上所述，太阳高度角es和太阳方位角Cts限定太阳在空中的位置，并且是空间 160所在的建筑的位置(S卩，经度和纬度)以及当前日期和时间的函数。需要下面的等式来粗略估计太阳高度角es和太阳方位角φρ时差(equation of time)实质上限定日规所给定的时间与时钟所给定的时间的差。该差由于地球旋转轴线的倾斜导致。时差可通过以下等式粗略估算E = 9. 87 · sin QB)-7. 53 · Cos(B)-L 5 · sin(B)， (等式 3)其中B= [360° · (NDAY-81)]/364，并且Nday是该年的当前天数(例如，对于1月
171日，Nday等于1，对于1月2日，Nday等于2，等等)。太阳赤纬δ是太阳射线在地球赤道平面上的入射角。如果忽略地球轨道绕太阳的偏心度并且假定轨道是圆的，太阳赤纬通过以下等式给出δ = 23.45° .sin[360° /365 · (NDAY+^4)] (等式 4)太阳时角H是子午面与地球轴线和太阳的当前位置所形成的平面之间的夹角， 即，H(t) = {1/4· [t+E-(4· λ ) + (60 · tTZ) ]}-180° (等式 5)其中t是该天的当前当地时间，λ是当地经度，并且tTZ是当地时间t与格林威治标准时间(GMT)之间的时区差(以小时为单位)。例如，对于东部标准时间(EST)时区，时区差tTZ为-5。时区差tTZ可以从建筑的当地经度λ和纬度Φ确定。对于给定太阳时角 H，当地时间可以通过对等式5求解时间t来确定，即，t = 720+4 · (H+ λ ) - (60 · tTZ) -E (等式 6)当太阳时角H等于0吋，太阳位于空中的最高点处，这被称为“太阳正午”时间tSN， 即，tSN = 720+ (4 ‘ λ )-(60 · tTZ)-E (等式 7)负太阳时角H表示太阳位于子午面的东方(即，早上)，而正太阳时角H表示太阳位于子午面的西方(即下午或晚上)。作为当前当地时间t的函数的太阳高度角θ s可以使用下式计算0s(t) = sin"1 [cos (H (t)) -Cos(S) · cos (Φ)+sin ( δ ) .8 η(Φ)] (等式 8)其中Φ是当地纬度。作为当前当地时间t的函数的太阳方位角可以使用下式计算Φ5α) = 180° · C(t) · cos-1[X(t)/cos( θ s(t))] (等式 9)其中X(t) = [cos(H(t)) .cos(S) · sin (Φ)-sin ( δ ) · cos (Φ)](等式 10)如果当前当地时间t小于或等于太阳正午时间tSN，则C(t)等于-1，或者如果当前当地时间t大于太阳正午时间tSN，则C(t)等于1。太阳方位角Cts还能够由独立于太阳高度角φ s的项表达，即，φ s (t) = taiT1 [-sin (H (t)) ] · cos ( δ ) /Y (t)] (等式 11)其中Y(t) = [sin( δ ) .Cos(O)-Cos(S) .sin(O) · cos (H(t))](等式 12)因此，太阳高度角es和太阳方位角(^是当地经度λ和纬度Φ以及当前当地时间t和日期(即，当前天数Nday)的函数。使用等式1和2，阳光穿透距离可以根据窗户166 的高度hWIN、桌子168的高度、太阳高度角es、以及太阳方位角C^s表达。根据本发明的第一个实施方式，电动卷帘120被控制，以使阳光穿透距离dPEN在该天中的任何时间都被限制为小于期望的最大阳光穿透距离dmx。例如，阳光穿透距离dPEN可以被限制为不使阳光直接照射在桌子168上以防止阳光直射在桌子上。期望的最大阳光穿透距离dmx可以例如通过使用PC的⑶I软件输入，并且可以储存在控制器150中。此外，用户还可以使用计算机的⑶I软件来输入建筑的当地经度λ和纬度Φ、建筑的每个立面164 的立面角、以及其他相关编程信息，这些信息也可以储存在控制器150的存储器中。
为了使对空间160的住户的干扰(S卩，由于电动卷帘的移动导致)最小化，控制器150控制电动卷帘120以确保在电动卷帘的任何两次连续移动之间存在至少最小时间段 Tmino可存在于电动卷帘的任何两次连续移动之间的最小时间段Tmin可以使用计算机的GUI 软件输入并且还可以储存在控制器150的存储器中。用户可以为期望的最大阳光穿透距离 dmx以及为建筑中的不同区域和不同组的电动卷帘120的帘移动之间的最小时间段Tmin选择不同的值。图4是根据本发明的第一实施方式的由负载控制系统100的控制器150周期性地执行以生成对建筑的各立面164的电动卷帘120的期望操作进行限定的帘时钟时刻表的时钟配置程序200的简化流程图。例如，时钟配置程序200可以每天在午夜执行一次以生成用于建筑中的ー个或多个区域的新的帘时钟时刻表。在当天的开始时间tSTAKT和结束时间 tEND之间执行帘时钟时刻表。在时钟配置程序200期间，控制器150首先执行最佳帘位置程序300以在当天的开始时间tSTAM与结束时间tEND之间的每一分钟响应于期望的最大阳光穿透距离dMX确定电动卷帘120的最佳帘位置Pm (t)。控制器150随后执行时钟事件创建程序400以响应于最佳帘位置Pwt(t)和用户选择的帘移动之间的最小时间段Tmin而生成帘时钟时刻表的事件。帘时钟时刻表的事件时间是通过多倍用户指定的帘移动之间的最小时间段Tmin隔开的。由于用户可为期望的最大阳光穿透距离dmx以及建筑中的不同区域和不同组的电动卷帘120的帘移动之间的最小时间段Tmin选择不同的值，故对于建筑(即，建筑的不同立面164)中的不同区域和不同组的电动卷帘，可以创建并执行不同的帘时钟时刻表。帘时钟时刻表被分割为多个连续的时间间隔，每个时间间隔具有与帘移动之间的最小时间段Tmin相等的长度。控制器150考虑各时间间隔并确定电动卷帘120应被控制到达的位置以防止阳光穿透距离dPEN在对应时间间隔内超过期望的最大阳光穿透距离dMX。控制器150在帘时钟时刻表中创建事件，各事件的事件时间等于各自时间间隔的起点，各事件的相应位置等于为防止阳光穿透距离dPEN超过期望的最大阳光穿透距离dMX的而应控制电动卷帘104到达的位置。然而，当特定时间间隔的确定位置等于先前时间间隔的确定位置时，控制器150将不创建时钟事件(将在下面更加详细地描述)。因此，帘时钟时刻表的事件时间是通过多倍用户指定的帘移动之间的最小时间段Tmin隔开的。图5是最佳帘位置程序300的简化流程图，最佳帘位置程序300由控制器150执行以为帘时钟时刻表的开始时间tSTAKT和结束时间tEND之间的每一分钟生成最佳帘位置 Popt (t)，以使阳光穿透距离dPEN不会超过期望的最大阳光穿透距离dmx。控制器150首先在步骤310中获取当天的帘时钟时刻表的开始时间tSTAKT和结束时间tEND。例如，控制器150 可使用天文时钟以设开始时间tSTAKT等于当天的日出时间tSUNKISE，并设结束时间tEND等于当天的日落时间tSUNSET。可替换地，可以分别将开始时间tSTAKT和结束时间tEND设为任意时间， 例如，6A. M.和 6P.M.。接下来，控制器150在步骤312中设可变时间tVAK等于开始时间tSTAKT，并且确定可变时间tVAK处的最差情况立面角以在计算可变时间tVAK处的最佳帘位置PQPT(t)时使用。特別地，在步骤314中，如果太阳方位角Cts位于固定立面角ΦΡ的立面角公差(例如，约3° )内(SP，如果ΦΡ_ΦΤΟ 彡彡ΦF+ΦTJ，则在步骤315中控制器150设最差情况立面角等于立面164的太阳方位角Φρ如果在步骤314中太阳方位角(^不位于固定立面角的立面角公差Φ (例如，约3° )内，则在步骤318中控制器150确定立面角加立面角公差小^是否比立面角ΦF减去立面角公差Φι更接近太阳方位角如果是，则控制器150在步骤320中设最差情况立面角等于立面角ΦF加立面角公差ΦΜ。如果在步骤318中立面角ΦΡ加立面角公差小^不比立面角(^减去立面角公差Φι更接近太阳方位角，则控制器150在步骤322中设最差情况立面角等于立面角Φ !^减立面角公差ΦΤα。在步骤324中，控制器150使用上面所示的等式1_12以及最差情况立面角来计算最佳帘位置Pot (tVAE)，需要最佳帘位置Pwt (tVAE)以在可变时间tVAK处将阳光穿透距离dPEN限制于期望的最大阳光穿透距离dMX。在步骤326中，控制器150将步骤324中所确定的最佳帘位置POT(tVAK)储存在存储器中。如果在步骤3 中可变时间tVAK不等于结束时间tEND，则控制器150在步骤330中使可变时间tVAK増加1分钟，并且在步骤324中为新的可变时间tVAK确定最差情况立面角和最佳帘位置Pqpt(tVAK)。在步骤328中当可变时间tVAK等于结束时间tEm吋，最佳帘位置程序300退出。因此，控制器150使用最佳帘位置程序300在帘时钟时刻表的开始时间tSTAKT与结束时间tEND之间生成最佳帘位置Pqpt (t)。图6A示出建筑的西立面上的电动卷帘120在1 月1日的最佳帘位置Pqpti (t)的示例曲线，其中该建筑位于约75° W的经度λ和40° N的纬度Φ处。图6Β示出建筑的北立面上的电动卷帘120在6月1日的最佳帘位置Pqpt2 (t) 的示例曲线。图6C示出建筑的南立面上的电动卷帘120在4月1日的最佳帘位置P·⑴ 的示例曲线。图7是根据本发明的第一个实施方式的由控制器150执行以生成帘时钟时刻表的事件的时钟事件创建程序400的简化流程图。由于帘时钟时刻表被分割为多个连续的时间间隔，故时钟时刻表的时钟事件在开始时间tSTAKT与结束时间tEm之间被多个用户所选的帘移动之间的最小时间段Tmin隔开。在时钟事件创建程序400中，控制器150生成受控帘位置 Pcm(t)，其包括多个离散事件，即电动卷帘的位置在指定的事件时间处的阶跃变化。在帘时钟时刻表的执行期间，控制器150使用受控帘位置ρ·α)来调节电动卷帘的位置。所产生的时钟时刻表包括多个事件，其中每个事件都以事件时间和相应的预设帘位置为特点。在时钟执行程序900的执行期间，控制器150使用受控帘位置Pam(t)调节电动卷帘120的位置，时钟执行程序900将在下面參照图13更加详细地描述。当帘时钟时刻表被启用时，控制器150在开始时间tSTAKT与结束时间tEND之间周期性地(例如，每分钟一次)执行时钟执行程序900。当空间160未被占用或当控制器150经由网络通信链路156接收到立即需求命令吋，可以禁用帘时钟时刻表，以使时钟执行程序900不被周期性地执行。在帘时钟时刻表结束时(即，在结束时间tEm处)，控制器150控制电动卷帘120的位置到达夜间位置Pnkht (即，全关位置Prc)，下面将參照图13更加详细地描述。图8A示出根据本发明的第一个实施方式的建筑的西立面上的电动卷帘120在1 月1日的受控帘位置Pcmtu (t)的示例曲线。图8B示出根据本发明的第一个实施方式的建筑的北立面上的电动卷帘120在6月1日的受控帘位置Pam2 (t)的示例曲线。图8C示出根据本发明的第一个实施方式的建筑的南立面上的电动卷帘120在4月1日的受控帘位置 Pcntl3 (t)的示例曲线。控制器150检查帘时钟时刻表的每个时间间隔(即，两个连续时钟事件之间的时间段)内的最佳帘位置Pm (t)的值以确定各时间间隔内的最低帘位置POT。在时钟事件创建程序400中，控制器150使用两个可变时间tvl、、2来定义控制器当前正在检查的时间间隔的端点。控制器150使用可变时间tvl、、2来连续地逐步通过帘时钟时刻表的事件，这些事件被根据第一个实施方式的最小时间段Tmin隔开。各时间间隔内的最低帘位置Pot成为时钟事件的受控帘位置Pem(t)，时钟事件的事件时间等于各时间间隔的起点(即，第一可变时间tvl)。參照图7，在步骤410中，控制器150设第一可变时间tvl等于帘时钟时刻表的开始时间tSTAM。在步骤610中，控制器150还将先前帘位置Ppkev初始化为夜间位置PNieHT。如果在步骤412中在结束时间tEND之前为当前时钟事件留有足够的时间(即，如果第一可变时间tvl加最小时间段Tmin不大于结束时间tEND)，则控制150在步骤414中确定帘时钟时刻表中的当前时钟事件之后的另ー个时钟事件是否拥有足够的时间。如果在步骤414中第一可变时间tvl加两倍最小时间段Tmin不大于结束时间tEND，则在步骤416中控制器150设第 ニ时间tV2等于第一可变时间tvl加最小时间段Tmin，从而控制器150随后将检查第一可变时间tvl和第二可变时间tV2之间的时间间隔。如果在步骤414中第一可变时间tvl加两倍最小时间段Tmin大于结束时间tEND，则在步骤418中控制器150设第二时间tV2等于结束时间t·，从而控制器150随后将检查第一变量时间tvl和结束时间t·之间的时间间隔。在步骤420中，控制器150确定当前时间间隔内(即，第一可变时间tvl与步骤416 和418中确定的第二可变时间ち之间)的最佳帘位置Pm(t)的最低帘位置!％ 。如果在步骤422中先前帘位置Ppkev不等于当前时间间隔内的最低帘位置如步骤420中所确定)，则在步骤424中控制器150设第一可变时间tvl处的受控帘位置Pem(tvl)等于当前时间间隔内的最佳帘位置Pm(t)的最低帘位置POT。控制器150随后在步骤426中将具有事件时间tvl和相应的受控位置Pam(tvl)的时钟事件储存在存储器中，并且在步骤428中设先前帘位置Ppkev等于新的受控位置P0^avi)。如果在步骤422中先前帘位置Ppkev等于当前时间间隔内的最低帘位置Pot，则控制器150在第一可变时间tvl处不创造时钟事件。控制器150随后在步骤430中通过设第一可变时间tvl等于第二可变时间tV2以开始检查下ー个时间间隔。时钟事件创建程序400循环，以使控制器150在步骤412中确定在结束时间tEND 之前是否为当前时钟事件留有足够的时间。如果在步骤412中第一可变时间tvl加最小吋间段Tmin大于结束时间tEm，则控制器在步骤432中启用帘时钟时刻表并且时钟事件创建程序400退出。图9是当日光照明在步骤510中被启用(即，响应于日光传感器IM所测量的环境光強度Lamb而控制照明负载11 时由控制器150周期性地执行(例如，毎秒一次)的日光照明程序500的简化流程图。当日光照明在步骤510中未被启用吋，日光照明程序500 简单地退出。当日光照明在步骤510中被启用时，控制器150在步骤512中使日光传感器 IM测量环境光強度Lamb。如果在步骤514中，測量到的环境光強度Lamb小于设定点(即， 目标)強度Lset，则控制器150在步骤516中控制照明控制装置110以使各照明负载112的当前照明強度Lpkes増加预定值ALset(例如，约)并且日光照明程序500退出。如果在步骤518中，測量到的环境光強度Lamb大于设定点強度Lset，则控制器150在步骤520中使各照明负载112的当前照明強度Lpkes减少预定值ALset(例如，约1%)并且日光照明程序 500退出。如果在步骤514中，測量到的环境光強度Lamb不小于设定点強度Lset且在步骤 518中，測量到的环境光強度Lamb不大于设定点強度LSET( S卩，环境光強度Lamb等于设定点强度Lset)，则日光照明程序500在不对各照明负载112的当前照明強度Lpkes进行调节的情况下简单地退出。图IOA是由控制器150响应于在步骤610中经由网络通信链路156接收到立即需求响应命令而执行的需求响应消息程序600的简化流程图。无论何时在步骤610中接收到立即需求响应命令，控制器150都在步骤612中简单地启用需求响应(DR)模式，随后需求响应消息程序600退出。图IOB是由控制器150周期性地(例如，每分钟)执行的负载控制程序650的简化流程图。如果需求响应模式在步骤652中未被启用，则控制器150执行普通控制程序700 以在普通操作模式下控制照明控制装置110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140，例如，以使建筑的空间160的住户的舒适度最大化。另ー方面，如果需求响应模式在步骤652中被启用(即，响应于在需求响应消息程序600中接收到立即需求响应命令)， 则控制器150执行需求响应控制程序800以控制照明控制装置110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140来降低负载控制系统100的能耗，同时将建筑的空间160 的住户的舒适度维持在可接受的水平。在普通控制程序700和需求响应命令程序800期间， 控制器150—个区域接ー个区域地控制建筑的不同空间160(或区域)中的照明控制装置 110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140。例如，控制器150可根据区域是否被占用而对特定区域中的照明控制装置110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140进行不同的控制。图11是当控制器工作在普通操作模式下时由控制器150周期性地(即，每分钟) 执行的普通控制程序700的简化流程图。如果在步骤710中区域被占用，则在步骤712中控制器150向照明控制装置110发送ー个或多个数字消息，以将照明负载112的強度调节至用户指定的期望照明強度水平Ldes(例如，如响应于对照明控制装置110的第一组按钮114 的促动所确定)。在步骤714中，控制器150将数字消息发送至可控电插座140以向区域中的所有插入式电负载142供电。接下来，控制器150在步骤715中向温度控制装置130发送数字消息以控制设定点温度Tset到达用户指定的期望温度Tdes (例如，如响应于对温度控制装置130的升温和降温按钮136、138的促动所确定)。最后，在步骤716中控制器150启用帘时钟时刻表(如在时钟事件创建程序400期间所创建)，并且普通控制程序700退出。 因此，在普通控制程序700退出之后不久，时钟执行程序900将被执行以将电动卷帘120的位置调节至时钟事件创建程序400中所确定的受控位置Pem(t)。此外，时钟执行程序900 将周期性地执行直至帘时钟时刻表被禁用。如果在步骤710中该区域未被占用，则控制器150在步骤718中关闭照明负载112 并在步骤720中关闭指定的(即，ー些)插入式电负载142。例如，在步骤720中关闭的指定的插入式电负载142可包括台灯、落地灯、打印机、传真机、水加热器、水冷却器、以及咖啡机。然而，在步骤720中不关闭其它未被指定的插入式电负载142，诸如个人计算机，即使该区域未被占用，这些插入式电负载142也保持通电。如果在步骤722中，HVAC系统132 当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤7M中使温度控制装置130的设定点温度 Tset増加预定增量Δ ΤΝΕΜ—■(例如，约2。F),从而控制设定点温度Tset到达新的设定点温
度；腦，艮ロ，1NEW = i SET+ Δ 丄腿―COOL (寸式 13)
因此，当该区域未被占用并且设定点温度Tset増加至新的设定点温度Tnew吋，HVAC 系统132消耗更少功率。控制器150随后在步骤726中向电动卷帘120的电子驱动单元1 发送数字消息以使全部的帘织物122移动至全关位置。控制器150还在步骤726中禁用帘时钟时刻表， 随后普通控制程序700退出。由于帘织物122将完全覆盖窗户，故帘织物将阻挡日光进入建筑从而帘织物防止日光对建筑进行加热。因此，当电动卷帘120关闭吋，HVAC系统132将消耗更少功率。如果在步骤722中HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤 728中使温度控制装置130的设定点温度Tset减少预定增量ΔΤΝΕΜ—■(例如，约2° F)，从而控制设定点温度Tset到达新的设定点温度Tnew，即， Tnew = Tset- Δ Tnemcool (等式 14)因此，当该区域未被占用并且设定点温度Tset减少至新的设定点温度Tnew吋，HVAC 系统132消耗更少功率。在调节电动卷帘120的位置之前，控制器150首先在步骤730中例如使用上面所示的等式1-12，确定区域中的窗户的立面164是否可接收直射的阳光。如果在步骤730中， 该区域的立面164不接收直射的阳光，则控制器150在步骤732中使电动卷帘120的电子驱动单元1 将全部的帘织物122移动至全关位置并禁用帘时钟时刻表，从而帘织物为建筑提供额外的隔热。因此，帘织物122将防止离开建筑的ー些热损失并且HVAC系统132可消耗更少功率。然而，如果在步骤730中，该区域的立面164可接收直射的阳光，则控制器 150在步骤734中控制电动卷帘120到达全开位置并禁用帘时钟时刻表，以通过窗户利用由直射的阳光导致的潜在热增量。除了使用上面所示的等式1-12来计算窗户是否可接收直射的阳光，可替换地，负载控制系统100可包括邻近于空间的窗户安装的ー个或多个光敏传感器以确定窗户是否接收直射的阳光。图12A和12B是当控制器工作在需求响应操作模式时由控制器150周期性地(即， 在接收到需求响应命令之后每分钟一次)执行的需求响应控制程序800的简化流程图。如果在步骤810中区域未被占用，则控制器150在步骤812中关闭区域中的照明负载112并在步骤814中关闭指定的插入式电负载142。如果在步骤816中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤818中使各温度控制装置130的设定点温度Tset増加预定增量Δ Tdk (例如，约3° F)。控制器150随后在步骤820中控制电动卷帘120到达全关位置并禁用帘时钟时刻表，从而HVAC系统132将消耗更少功率。如果在步骤816中HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤 822中使各温度控制装置130的设定点温度Tset减少预定增量Δ Tde heati (例如，约3° F)。 如果在步骤拟4中该区域的立面164不接收直射的阳光，则控制器150在步骤拟6中使所有电动卷帘120都移动至全关位置以为建筑提供额外的隔热并禁用帘时钟时刻表，从而HVAC 系统132将消耗更少功率。如果在步骤824中该区域的立面164可接收直射的阳光，则控制器150在步骤828中控制电动卷帘120到达全开位置，以通过窗户利用由直射的阳光导致的潜在热增量。控制器150还在步骤828中禁用帘时钟时刻表，随后需求响应控制程序 800退出。參照图12Β，如果在步骤810中区域被占用，则控制器150在步骤830中向照明控
23制装置110发送ー个或多个数字消息以使各照明负载112的当前照明強度Lpkes降低预定百分比ALdk(例如，约20%当前照明強度Lpkes)。照明控制装置110使各照明负载112的当前照明強度Lpkes在第一变弱时间段内(例如约30秒)变弱至新的照明強度Lnew，即，Lnew = Δ Ldk · Lpkes (等式 15)因此，当工作在新的降低的照明強度Lnew吋，照明负载112消耗更少功率。可替换地，在步骤830中，控制器150可使空间160的设定点照明強度Lset减少预定百分比 △ Lset-DE °接下来，控制器150在步骤832中关闭指定的插入式电负载142。如果在步骤834 中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤836中使各温度控制装置 130的设定点温度Tset増加预定增量Δ Tde cool2 (例如，约2° F)。如果在步骤838中该区域的立面164可接收直射的阳光，则控制器150在步骤840中控制电动卷帘120到达全关位置，以减少该区域中的热上升。如果在步骤838中该区域的立面164不接收直射的阳光，则控制器150在步骤842中启用帘时钟时刻表，从而时钟执行程序900将在需求响应控制程序800退出之后周期性地执行以将电动卷帘120的位置调节至受控位置Pc^a)。如果在步骤834中HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤 844中使各温度控制装置130的设定点温度Tset减少预定增量ATdkheat2(例如，约2° F)。 如果在步骤846中该区域的立面164不接收直射的阳光，则控制器150在步骤848中启用帘时钟时刻表，从而时钟执行程序900将在需求响应控制程序800退出之后周期性地执行以将电动卷帘120的位置调节至受控位置Pa^a)。控制器150然后在步骤850中通过初始化日光照明监视(DM)定时器(例如，初始化为约1分钟)并启动定时器(值相对于时间减小)来启用日光照明监视(DM)。当日光照明监视定时器终止吋，如果日光照明程序500(如图9所示)正致使负载控制系统100节能，则控制器150将执行日光照明监视(DM)程序 1000。特別地，控制器150确定通过控制电动卷帘120到达时钟时刻表的受控位置Pa^a) 而在该区域中提供日光是否已经导致由照明负载112所消耗的能量的量的节省(相比于在电动卷帘全关时由照明负载所消耗的能量)。日光照明监视定时器被初始化为适于允许照明控制装置110响应于由日光传感器IM所测量的环境光強度Lamb而调节照明负载112的強度的时间量。日光照明监视程序1000将在下面參照图14更加详细地描述。如果在步骤846中该区域的立面164可接收直射的阳光，则控制器150执行修改的时刻表程序1100(将在下面參照图15A更加详细地描述)以使期望的最大阳光穿透距离 (Imax临时地增加预定量AdMX(例如，约50%)并在修改的最大阳光穿透距离(!胃处生成修改的时钟时刻表。控制器150随后在步骤852中启用帘时钟时刻表，从而当时钟执行程序 900在需求响应控制程序800退出之后被执行时，控制器将电动卷帘120的位置调节到在修改的时刻表程序1100期间所确定的修改的受控位置Pa^a)。由于期望的最大日光穿透距离dmx已经增加，阳光将通过使用在修改的时刻表程序1100期间所确定的修改的受控位置 Pcntl (t)更深地穿透到空间160中。再次參照图12B，在执行修改的时刻表程序1100之后，控制器150在步骤邪4中通过初始化HVAC监视定时器(例如，初始化为约1小吋)并启动其值相对于时间减小的定时器来启用HVAC监视。当HVAC监视定时器终止吋，控制器150将执行HVAC监视程序1150 来确定电动卷帘120的修改的受控位置Pa^a)是否已经导致HVAC系统132所消耗的能量的量的节省。HVAC监视程序1150将在下面參照图15B更加详细地描述。在步骤854中启用HVAC监视之后，需求响应控制程序800退出。如前所述，负载控制程序650由控制器150周期性地执行。在负载控制系统100的状态改变(例如，响应于对需求响应命令的接收、对占用或空缺条件的检测、或对立面164 之一可否接收直射的阳光的检测)之后的负载控制程序650的首次执行期间，控制器150 可操作为使照明负载112的照明強度降低预定百分比Δ Ldk (例如，在步骤830中)或将温度控制装置130的设定点温度Tset调节预定量(例如，在步骤724、728、818、822、836、844 中)。然而，在负载控制程序650的后续执行期间，控制器150不继续使照明负载112的照明強度降低预定百分比Δ Ldk (例如，在步骤830中)或将温度控制装置130的设定点温度 Tset调节预定量(例如，在步骤724、728、818、822、836、844中)。此外，控制器150仅在负载控制系统100的状态改变之后首次执行负载控制程序650时执行修改的时刻表程序1100 并启用日光照明监视(在步骤850中)或HVAC监视(在步骤854中)。图13是由控制器150周期性地(即，在帘时钟时刻表的开始时间tSTAKT与结束时间tEND之间的每分钟)执行的时钟执行程序900的简化流程图。由于对于电动卷帘120可能存在多个时钟时刻表，故控制器150可执行时钟执行程序900多次，例如，每个帘时钟时刻表一次。在时钟执行程序900期间，控制器150将电动卷帘120的位置调节至时钟事件创建程序400中所确定的受控位置Pa^a)(或可替换地，修改的时刻表程序1100中所确定的修改的受控位置Pa^(t))。在某些情况下，当控制器150控制电动卷帘120到达全开位置Pfq时(即，当不存在任何直射的阳光入射至立面164上吋)，对于空间的用户来说，进入空间160的日光(例如，由于来自从云或其它物体反射的光的天空亮度导致)的量可能是不可接受的。因此，控制器150可操作以为建筑的空间160或立面164中的一个或多个启用遮光板位置PVISQK。遮光板位置Pvisrai限定电动卷帘120将在帘时钟时刻表期间被控制到达的最高位置。遮光板位置Pvisrai通常低于全开位置Pra，但可以等于全开位置。遮光板位置Pvistffi的位置可以使用 PC的⑶I软件输入。此外，可以使用PC的⑶I软件为建筑的各空间160或立面164启用和禁用遮光板位置PVI·。參照图13，如果在步骤910中时钟时刻表被启用，则控制器在步骤912中从帘时钟时刻表确定下一个时钟事件的时间tNEXT。如果在步骤914中当前时间tPKES(例如，从天文时钟确定)等于下ー个事件时间tNEXT并且在步骤916中下ー个事件时间tNEXT处的受控位置 Pcntl (tNEXT)大于或等于遮光板位置Pvisrai,则控制器150在步骤918中设新的帘位置Pnew等于遮光板位置PVISM。如果在步骤916中下ー个事件时间tNEXT*的受控位置Pcm(tNEXT)小于遮光板位置Pvi■，则控制器150在步骤920中设新的帘位置Pnew等于下ー个事件时间tNEXT处的受控位置Ρ·αΝΕΧΤ)。如果在步骤914中当前时间不等于下ー个事件时间tNEXT，则控制器 150在步骤922中从帘时钟时刻表确定先前时钟事件的时间tPKEV并在步骤924中设新的帘位置Pnew等于先前事件时间tPKEV处的受控位置Ρο^αρκΕν)。当在步骤918、920、拟4中设定新的帘位置Pnew之后，控制器150在步骤926中确定当前时间是否等于帘时钟时刻表的结束时间tEND。如果在步骤926中当前时间tPKE等于结束时间tEND，则控制器150在步骤928中设新的帘位置Pnew等于夜间位置Pnkht并在步骤 930中禁用时钟时刻表。如果在步骤932中新的帘位置Pnew等于电动卷帘120的当前帘位置Ppkes，则时钟执行程序900在不调节电动卷帘120的位置的情况下简单地退出。然而，如果在步骤932中新的帘位置Pnew不等于电动卷帘120的当前帘位置Ppkes，则控制器150在步骤934中将电动卷帘120的位置调节至新的帘位置Pnew，并且时钟执行程序900退出。图14是当在步骤1010中日光照明监视定时器终止时由控制器150执行的日光照明监视程序1000的简化流程图。如前所述，日光照明监视定时器被初始化为适于允许照明控制装置110响应于由日光传感器IM所确定的环境光強度Lamb而调节照明负载112強度的时间量。在日光照明监视程序1000期间，控制器150首先在步骤1012中确定区域中的照明负载110的当前強度，其代表当前正由照明负载消耗的功率量。控制器150将这些照明強度与电动卷帘120处于全关位置时照明负载112所需的照明強度相比较以确定与电动卷帘120全关相比照明控制系统100当前是否正在节能。如果在步骤1014中负载控制系统100当前正在节能，则控制器150维持电动卷帘120的当前位置并且日光照明监视程序1000简单地退出。然而，如果在步骤1014中负载控制系统100当前没有节能，则控制器 150在步骤1016中关闭该区域中的所有电动卷帘120以降低热损失，随后日光照明监视程序1000退出。图15A是在需求响应控制程序800期间当该区域被占用吋、HVAC系统132当前正在对建筑进行加热、以及有直射的阳光照射在立面164上时由控制器150执行的修改的时刻表程序1100的简化流程图。首先，控制器150在步骤1110中使期望的最大阳光穿透距离dMX临时地增加预定百分比Δ dMX (例如，约50 % )，例如，dmx = (1+ Δ dmx) · dMX (等式 16)接下来，控制器150执行最佳帘位置程序300(如图5中所示)以响应于修改后的期望的最大阳光穿透距离dMX而确定电动卷帘120的最佳帘位置Pot(t)。控制器150随后执行时钟事件创建程序400以响应于从修改后的期望的最大阳光穿透距离dmx确定的最佳帘位置P。PT(t)而生成修改的受控位置Pem (t)。最后，修改的时刻表程序1100退出。图15B是当HVAC监视定时器在步骤1160中终止时由控制器150执行的HVAC监视程序1150的简化流程图。控制器150首先从HVAC系统132确定能量使用信息。例如， 控制器150可致使温度控制装置130经由HVAC通信链路134发送对来自HVAC系统132的能量使用信息的请求。可替换地，温度控制装置130可储存代表HVAC系统132的能量使用信息的数据。例如，温度控制装置130可监视HVAC系统132何时被激活或被暂停，同时操作为当HVAC监视被启用时加热建筑并且确定代表HVAC系统132的能量使用信息的加热エ 作周期。可替换地，温度控制装置130可在HVAC系统未积极地加热空间时监视空间160中的温度降低的速率。再次參照图15B，控制器150在步骤1164中确定HVAC系统132在HVAC监视期间是否正在节能。例如，控制器150可将HVAC监视期间的加热工作周期与HVAC监视之前的加热工作周期进行比较以确定HVAC系统132是否正在节能。如果HVAC监视期间的加热エ 作周期小于HVAC监视之前的加热工作周期，则HVAC系统正在节能。可替换地，控制器150 可将在HVAC监视期间当HVAC系统132未积极地加热空间时空间160的当前温度Tpkes降低的速率与HVAC监视之前的速率进行比较，以确定HVAC系统是否正在节能。如果当HVAC系统132未积极地加热空间160时空间160的当前温度Tpkes降低的速率小于HVAC监视之前的速率，则HVAC系统正在节能。如果控制器150在步骤1164中确定HVAC系统132正在节能，则控制器150维持电动卷帘120的当前位置并且HVAC监视程序1150简单地退出。然而，如果在步骤1164中HVAC系统132当前没有节能，则控制器150在步骤1166中关闭区域中的所有电动卷帘120以降低热损失，随后HVAC监视程序1150退出。可替换地，HVAC监视程序1150可由温度控制装置130执行。图16是根据本发明的第二个实施方式的由负载控制系统100的控制器执行的计划的需求响应程序1200的简化流程图。响应于对计划的需求响应命令的接收，控制器150 控制负载控制系统100以降低将来的预定开始时间ts胃(例如，在计划的需求响应命令被接收之后的那天中午)处的总功耗。控制器150可操作为在计划的需求响应命令的开始时间tSTAKT之前对建筑进行“预调节”(即，预冷却或预加热)，从而HVAC系统132将能够在计划的需求响应事件期间(即，在开始时间之后)消耗更少功率。为了在计划的需求响应事件之前对建筑进行预调节，控制器150可操作为当HVAC系统132处于冷却模式时预冷却建筑并将在当天冷却建筑(例如，在夏季)，并且可操作为当HVAC系统132处于加热模式时预加热建筑并将在当天加热建筑(例如，在冬季)。參照图16，在步骤1210中，当计划的需求响应命令经由网络通信链路156被接收时，控制器150执行计划的需求响应程序1200。控制器150首先在步骤1212中确定该天的当前时间是否在预定的预调节时间tPKE(例如，约6A.M.)之前。如果是，则控制器150在步骤1214中启用预调节时钟事件。控制器150随后将执行(在将来的预调节时间t-处)预调节时钟事件程序1300，该程序将在下面參照图17更加详细地描述。如果在步骤1212中该天的当前时间在预定的预调节时间tPKE之后，并且在步骤1216中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤1218中使建筑中的各温度控制装置130的设定点温度Tset减少预冷却温度増量ΔΤ—(例如，约4° F)以在计划的需求响应事件之前对建筑进行预调节。特別地，建筑的设定点温度Tset从初始温度Tinit下降至新的温度Tnew以预冷却建筑，从而为计划的需求响应事件做准备，在该事件期间设定点温度将被增加至上述初始温度Tinit之上(下面将參照图18更加详细地描述)。再次參照图16，在步骤1216中，如果HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤1220中使建筑中的各温度控制装置130的设定点温度Tset増加预加热温度増量ΔΤρκε_ηεατ(例如，约4° F)。在步骤1214中启用预调节时钟事件或者在步骤1218 或步骤1220中对建筑进行预调节之后，控制器150在步骤1222中启用计划的需求响应时钟事件，随后计划的需求响应程序1200退出。计划的需求响应时钟事件程序1400将在计划的需求响应开始时间tSTAKT处由控制器150执行。计划的需求响应时钟事件程序1400将在下面參照图18更加详细地描述。图17是在步骤1310中(即，在预调节时间tPKE处)由控制器150执行的预调节时钟事件程序1300的简化流程图。在如果步骤1312中预调节时钟事件不被启用，则预调节时钟事件程序1300简单地退出。然而，如果在步骤1312中预调节时钟事件被启用并且在步骤1314中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤1316中使各温度控制装置130将设定点温度Tset减少预冷却温度増量Δ ΤΡΚΕ_ω(^(例如，约4° F)以在计划的需求响应事件之前对建筑进行预冷却，并且预调节时钟事件程序1300退出。如果在步骤1314中HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则在步骤1318中控制器150使各温度控制装置130的设定点温度Tset増加预加热温度増量Δ Tpkmeat (例如，约4° F)以在计划的需求响应事件之前对建筑进行预加热，并且预调节时钟事件程序1300退出。图18是在步骤1410中(即，在开始时间tSTAM处)由控制器150执行的计划的需求响应时钟事件程序1400的简化流程图。如果在步骤1412中计划的需求响应时钟事件不被启用，则计划的需求响应时钟事件程序1400简单地退出。然而，如果在步骤1412中计划的需求响应时钟事件被启用并且在步骤1414中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则在步骤1416中控制器150使各温度控制装置130将设定点温度Tset増加温度増量 Δ Tplani (例如，约8 ° F),以使新温度Tnew大于预冷却之前建筑的初始温度Tinit,即，T臓=T腿+(ΔΤ_「Δ T
PRE-COOL ) (等式17)在步骤1418中，控制器150使照明控制装置110将各照明负载112的当前照明强度Lpkes降低预定百分比Δ Lplani (例如，当前強度的约20% )，以使照明负载消耗更少功率。 在步骤1420中，控制器150使各电动卷帘120将各帘织物122移动至全关位置，随后计划的需求响应时钟事件程序1400退出。如果在步骤1414中HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则在步骤1422中控制器150使各温度控制装置130的设定点温度Tset减少温度増量Δ Tplan2 (例如，约8° F)， 以使新温度Tnew小于预加热之前建筑的初始温度Tinit,即，在步骤14 中，控制器150使连接至照明控制装置110的各照明负载112的当前照明強度Lpkes降低预定百分比ALplan2(例如，当前強度的约20% )。在步骤1似6中，控制器150使各电动卷帘120的对应帘织物122移动至全关位置，随后计划的需求响应时钟事件程序1400退出。虽然图1的负载控制系统100的控制器150经由网络通信链路156从公共电カ公司接收需求响应命令，但可替换地，负载控制系统可通过其它手段接收需求响应命令。常常，公共电カ公司不经由因特网(即，经由网络通信链路156)连接至负载控制系统100。在这种情况下，公共电カ公司的代表可通过电话与安装有负载控制系统100的建筑的建筑管理者联系以传达特定需求响应命令。例如，建筑管理者可促动照明控制装置110上的按钮 114之ー以向负载控制系统100输入立即需求响应命令。照明控制装置110随后可向控制器150发送合适的数字消息。可替换地，负载控制系统100还可包括可操作为与控制器150 进行通信的个人计算机或笔记本电脑。建筑管理者可使用个人电脑向控制器150传输立即或计划的需求响应命令。此外，控制器150可包括天线，以使建筑管理者可使用无线电话或无线个人数字助理(PDA)向控制器发送立即或计划的需求响应命令(例如，经由RF信号)。根据本发明的第三个实施方式，控制器150可操作为根据多个需求响应(DR)等级控制照明控制装置110、电动卷帘120、温度控制装置130、以及可控电插座140。需求响应等级被定义为负载控制系统100的一个或多个负载的预定參数(例如，照明強度、帘位置、 温度等)的組合。需求响应等级提供多个预定等级的可由负载控制系统100响应于需求响应命令而提供的节能。例如，在特定的需求响应等级中，一定数量的照明负载可以被调暗预定量，一定数量电动卷帘可以被关闭，一定数量的插入式电负载142可以被关闭，并且设定点温度可以被调节一定量。控制器150控制负载控制系统100的需求响应等级可包含于经由网络通信链路156从公共电カ公司接收的需求响应命令中。可替换地，从公共电カ公司接收的需求响应命令可以不包括特定的需求响应等级。相反，控制器150可操作为响应于公共电カ公司所发送的需求响应命令而选择合适的需求响应等级。当负载控制系统100被编程为提供多个需求响应等级时，各连续的需求响应等级进ー步降低负载控制系统100的总功耗。例如，公共电カ公司可首先发送具有需求响应等级1的需求响应命令以提供第1等级的节能，随后可发送具有需求响应等级2、3或4的需求响应命令以进ー步连续地降低负载控制系统100的总功耗。在下面的表格中提供了 4个示例性需求响应等级，虽然也可以提供更多需求响应等级。如表1中所示，与第一需求响应等级相比，第二需求响应等级使负载控制系统100消耗更少的功率，以此类推。
载 DR 等照明负栽电动卷帘温度(HVAC)插入式电负载DR等级1使某些区域内的照明负栽的强度降低20%关闭某些区域内的帘在加热和冷却时使温度増加/减少2°F不变DR等级2使所有区域内的照明负载的强度降低20%关闭所有区域内的帘在加热和冷却时使温度増加/减少4°F不变DR等級3使所有区域内的照明负载的强度降低50%关闭所有区域内的帘在加热和冷却时使温度増加/减少6°F不变DR等级4使所有区域内的照明负载的强度降低50%关闭所有区域内的帘在冷却时关闭HVAC 系统或在加热时使温度降低至45°F关闭某些插入式电负载表1第三个实施方式的示例性需求响应(DR)等级图19A和19B是根据本发明的第三个实施方式的由控制器150执行的需求响应等级程序1500的简化流程图。需求响应等级程序1500由控制器150响应于在步骤1510中经由网络通信链路156对包括需求响应等级的需求响应命令的接收而执行。如果在步骤 1512中，接收的需求响应命令的需求响应等级为1，则控制器150在步骤1514中仅使某些照明负载112例如仅建筑的非工作区域(诸如，休息室、走廊、以及公共区域)中的照明负载112的当前強度Lpkes降低第一预定百分比AL1 (例如，初始照明強度Linit的约20% )。 控制器150随后在步骤1516中关闭建筑的相同非工作区域中的电动卷帘120。如果在步骤 1518中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤1520中使设定点温度Tset増加第一温度増量Δ T1 (例如，约2° F)，并且需求响应等级程序1500退出。如果在步骤1518中HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤1522中使设定点温度Tset减少第一温度増量Δ T1，并且需求响应等级程序1500退出。
如果在步骤1512中，接收的需求响应命令的需求响应等级不为1，而是在步骤 1514中为2，则控制器150在步骤15 中使建筑中(即包括建筑的工作区域(诸如，办公空间和会议室))的所有照明负载112的当前強度Lpkes降低第一预定百分比ALJS卩，初始光強度Linit的约20% )。如果控制器150在先前已经在步骤1514中降低了建筑的非工作区域中的照明负载112的当前強度Lpkes ( S卩，根据需求响应等级1)，则控制器在步骤15 中仅调节建筑的工作区域中的照明负载112的当前強度Lpkes。在步骤15 中，控制器150随后关闭建筑的所有区域中的电动卷帘120。如果在步骤1530中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤1532中使设定点温度Tset増加第二温度増量Δ T2 (例如，约4° F)，并且需求响应等级程序1500退出。如果控制器150先前已经在步骤1520中使设定点温度Tset増加第一温度増量Δ T1 ( S卩，根据需求响应等级1)，则控制器150在步骤 1532中使设定点温度Tset增加约2。F，(即，AT2-AT1)。如果在步骤1530中HVAC系统 132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤1534中使设定点温度Tset减小第二温度増量Δ T2，并且需求响应等级程序1500退出。參照图19Β，如果在步骤15Μ中，接收的需求响应命令的需求响应等级不为2，而是在步骤1536中为3，则控制器150在步骤1538中使建筑中的所有照明负载112的当前强度Lpkes降低第二预定百分比Δ“(即，初始光强度Linit的约50% )。如果控制器150先前已经在步骤1514或15 中降低了建筑的任何区域中的照明负载112的当前強度Lpkes(即， 根据需求响应等级1或2)，则控制器在步骤1538中仅将各照明负载112的当前強度Lpkes调节必要的量。控制器150随后在步骤1540中关闭建筑的所有区域中的电动卷帘120(如果需要)。如果在步骤1542中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器150在步骤 1544中使设定点温度Tset増加第三温度増量ΔΤ3(例如，约6° F)，并且需求响应等级程序 1500退出。如果在步骤1542中HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤1546中使设定点温度Tset减小第三温度増量Δ T3,并且需求响应等级程序1500退出。如果在步骤1536中需求响应等级不为3，而是在步骤1548中为4，则控制器150在步骤1550中使建筑中的所有照明负载112的当前強度Lpkes降低第二预定百分比AL2(如果需要)并在步骤1552中关闭所有电动卷帘120(如果需要)。在步骤15M中，控制器150 向电插座I40发送数字消息以关闭指定的插入式电负载142，诸如，例如，台灯、落地灯、打印机、传真机、水加热器、水冷却器、以及咖啡机等，但保留对某些其它插入式负载的供电， 诸如，个人计算机。如果在步骤1556中HVAC系统132当前正在对建筑进行冷却，则控制器 150在步骤558中关闭HVAC系统，并且需求响应等级程序1500退出。如果在步骤1556中 HVAC系统132当前正在对建筑进行加热，则控制器150在步骤1560中使各温度控制装置 130将各自的设定点温度Tset减小至最小温度Tmin，并且需求响应等级程序1500退出。图20是根据本发明的第四个实施方式的可安装在建筑(诸如住宅)中的分布式负载控制系统的简化框图。负载控制系统1600包括照明控制装置，例如，可壁装式调光开关1610，其经由线电压线路1604联接至AC电源1602。调光开关1610可操作为调节输送至照明负载1612的功率的量以控制照明负载1612的当前照明強度Lpkes。调光开关1610 还可操作为使当前照明強度Lpkes在两个照明強度之间变弱(fade)。调光开关1610包括控制促动器1614以允许用户打开和关闭照明负载1612。调光开关1610还包括强度调节促动器1616以允许用户在最小照明強度Lmin与最大照明強度Lmax之间调节照明负载1612的当
30前照明強度Lpkes。可壁装式调光开关的示例在先前引用的第5，248, 919号美国专利中进行了更加详细地描述。调光开关1610可操作为经由无线信号例如RF信号1606 (即，RF通信链路)发送和接收数字消息。调光开关1610可操作为响应于经由RF信号1606接收的数字消息而调节照明负载1612的当前照明強度Lpkes。调光开关1610还可经由包含在RF信号1606中的数字消息发送与被传输至照明负载1610的功率量有关的反馈信息。RF照明控制系统的示例在共同转让的于1999年5月18日公布的题为METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AND DETERMINING THE STATUS OF ELECTRICAL DEVICES FR0MREM0TE LOCATIONS (从远程位置控制和确定电气装置的状态的方法和装置)的第5，905，442号美国专利和于2008年 2 月 19 日提交的题为 COMMUNICATION PROTOCOL FOR A RADIO FREQUENCY LOAD CONTROL SYSTEM(用于射频负载控制系统的通信协议)的第12/033，223号美国专利申请中进行了更加详细地描述，这两专利文件的全部公开内容通过弓I用并入本文。负载控制系统1600包括电动窗帘，例如电动卷帘1620，其可置于窗户的前面以控制进入建筑的日光的量。电动卷帘1620包括由卷管16M可旋转地支撑的柔性帘织物1622、 以及可位于卷管16M内部的电子驱动单元(EDU) 16沈。电子驱动单元16 可由外部变压器(XFMR) 1628供电，变压器(XFMR) 1628连接至AC电源1602并产生用于电子驱动单元的低压AC供给电压。电子驱动单元16 可操作为发送和接收RF信号1606，从而电子驱动单元可响应于经由RF信号接收的数字消息而控制帘织物1622的位置并可经由RF信号发送与帘织物的位置有关的反馈信息。负载控制系统1600还包括温度控制装置1630，温度控制装置1630经由HVAC通信链路1634(例如，数字通信链路，诸如以太网链路)联接至HVAC系统1632。温度控制装置1630測量建筑中的当前温度Tpkes井向HVAC系统1632发送适当的数字消息以控制建筑中的当前温度Tpkes朝着设定点温度Tset变化。温度控制装置1630可操作为响应于经由RF 信号1606接收的数字消息而调节设定点温度TSET。可替换地，HVAC通信链路1634可包括用于简单地打开和关闭HVAC系统1632的更加传统的模拟控制链路。图21A是温度控制装置1630的放大正视图。温度控制装置1630包括温度调节促动器1670 (例如，摇杆开关)。对温度调节促动器1670的上部1670A的促动使温度控制装置1630增加设定点温度Tset，而对温度调节促动器的下部1670B的促动使温度控制装置减小设定点温度TSET。温度控制装置1630还包括房间温度可视显示1672A和设定点温度可视显示1672B，房间温度可视显示1672A和设定点温度可视显示1672B均包括彼此平行布置的发光二极管(LED)的线性阵列，如图21A所示。房间温度可视显示1672A的独立LED 中的一个被照亮以例如在60° F与80° F之间的线性标尺上显示温度控制装置1630所在的房间中的当前温度TPKES。通过类似方式，设定点温度可视显示1672B的独立LED中的一个被照亮以显示温度控制装置1630的设定点温度TSET。温度控制装置1630响应于对“节电(eco-saver)”促动器1674(下面将介绍)的促动而经由RF信号1606向负载控制系统 1600的其他控制装置发送数学消息。温度控制装置1630具有盖板1676，盖板1676覆盖多个可操作的促动器1678。图21B是温度控制装置1630的正视图，其中盖板1676是打开的并且可操作的促动器1678被示出。对可操作的促动器1678的促动调节HVAC系统1632的操作，例如，以在加热模式与冷却模式之间变化。
再次參照图20，负载控制系统1600还可包括无线温度传感器1636，其可远程地安装在远离温度控制装置1630的地方并且还可以由电池供电。图22是无线温度传感器1636 的放大立体视图。无线温度传感器1636包括用于在远离温度控制装置1630的位置处测量建筑中的当前温度Tpkes的内部温度传感装置(未示出)。无线温度传感器1636包括通风ロ 1680，通风ロ 1680允许空气从温度传感器外部流入温度传感器内的内部温度传感装置。通风ロ 1680有助于改善无线温度传感器1636所安装的房间中的当前温度(即，无线温度传感器外侧的温度)的測量精度。无线温度传感器1636还包括在无线温度传感器的设定和配置期间使用的链接按钮1682和测试按钮1684。无线温度传感器1636可操作为经由RF信号1606向温度控制装置1630发送与所测量的温度有关的数字消息。响应于对来自无线温度传感器1636的RF信号1606的接收，温度控制装置可操作为对房间温度可视显示1672A 进行更新以显示无线温度传感器的位置处的房间的当前温度Tpkes并对HVAC系统1632进行控制，从而使房间中的当前温度朝着设定点温度Tset变化。图23是温度控制装置1630的简化框图。温度控制装置1630包括控制器1690，控制器1690可被实施为例如微处理器、微控制器、可编程逻辑装置(PLD)、特定用途集成电路 (ASIC)、或任何合适的处理装置。控制器1692联接至HVAC通信电路1692 (例如，数字通信电路、诸如以太网通信电路)，HVAC通信电路1692连接至HVAC通信链路1634以允许控制器调节HVAC系统1632的设定点温度TSET。如果HVAC通信电路1692包括模拟控制链路，则 HVAC通信电路1692可简单地包括用于启用和禁用HVAC系统1632的开关装置。控制器1690可操作为响应于内部温度传感器1694而确定建筑中的当前温度 Tpeeso控制器1690还联接至无线通信电路，例如，RF收发器1695，无线通信电路联接至天线 1696以发送和接收RF信号1606。控制器1690可操作为响应于从无线温度传感器1636接收的RF信号1606而确定建筑中的当前温度TPKES。可替换地，温度控制装置1630可简单地包括内部温度传感器1694和RF收发器1695中的一个或另一个以确定房间中的当前温度 Tpkes。用于可壁装式控制装置的天线的示例在共同转让的题均为COMPACT RADIO FREQUENCY TRANSMITTING AND RECEIVING ANTENNA AND CONTROL DEVICE EMPLOYING SAME (紧凑式射频发送和接收天线以及采用该天线的控制装置)的于1999年11月9日公布的第5，982，103 号美国专利和于2008年4月22日公布的第7，362，285号美国专利，这两专利的全部公开内容通过引用并入本文。温度控制装置1630还包括用于对设定点温度Tset和建筑中的当前温度TPKES、以及代表HVAC系统1632的能量使用信息的数据进行储存的存储器1698。存储器1698可被实施为外部集成电路(IC)或控制器1690的内部电路。控制器1690可操作为以与第一个实施方式的温度控制装置130类似的方式确定代表HVAC系统1632的能量使用信息的数据。 例如，代表HVAC系统1632的能量使用信息的数据可包括限定HVAC系统在预定时间段内何时被激活和被暂停的工作周期的值、或当HVAC系统不积极地加热或冷却空间时房间中的当前温度在预定时间段内分别减少或増加的速率。电源1699接收来自线电压线路1604的功率并生成DC供给电压Vrc以对控制器 1690和温度控制装置1630的其他低压电路进行供电。控制器1690联接至温度调节促动器1670、节电促动器1674、以及可操作的促动器1678，从而控制器可操作为响应于对这些促动器的促动而调节HVAC系统1632的操作。控制器1690联接至房间温度可视显示1672A和设定点温度可视显示1672B以分别显示当前温度Tpkes和设定点温度TSET。再次参照图20，负载控制系统100还包括一个或多个可控电插座1640、以及用于控制插入式电负载(诸如，台灯1644、电视1646、落地灯、立体声系统、插入式空调)的插入式负载控制装置1642。可控电插座1640和插入式负载控制装置1642响应于经由RF信号 1606接收的数字消息而打开和关闭各插入式负载1644、1646。插入式负载控制装置1642 适于插入标准电插座1648内。可控电插座1640可包括可调光电插座，可调光电插座包括用于对灯1644的强度进行调节的内部调光电路。此外，负载控制系统1600可包括用于对其他开关式电负载(诸如，水加热器)进行控制的一个或多个可控断路器(未示出)。负载控制系统1600还可包括附加的调光开关1610、电动卷帘1620、温度控制装置1630、可控电插座1640、以及插入式负载控制装置1642。根据本发明的第四个实施方式，调光开关1610、电动卷帘1620、温度控制装置 1630、可控电插座1640、1642各自単独地响应于多个需求响应等级，g卩，预定的节能“预设”。节能预设可以是用户可选的并可以被定义以提供用于不同的建筑居住条件的节能。例如，节能预设可包括“普通”预设、“节电”预设、“离开”预设、“休假”预设、以及“需求响应” 预设。下表中提供了节能预设的示例。
权利要求
1.一种用于建筑的负载控制系统，所述建筑具有位于所述建筑的空间中的照明负载、 加热与冷却系统、以及位于所述建筑的空间中的窗户，所述负载控制系统对需求响应命令作出响应，所述负载控制系统包括照明控制装置，用于控制输送至所述照明负载的功率的量，所述照明控制装置可操作为响应于所述需求响应命令而减少输送至所述照明负载的功率的量以减少所述照明负载的功耗；日光控制装置，用于控制允许穿过所述窗户的自然光的量，所述日光控制装置可操作为响应于所述需求响应命令而减少允许穿过所述窗户的自然光的量以减少所述加热与冷却系统的功耗；温度控制装置，用于控制所述加热与冷却系统的设定点温度以控制所述建筑中的当前温度，所述温度控制装置可操作为响应于所述需求响应命令而调节所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗。
2.如权利要求1所述的负载控制系统，其中所述温度控制装置响应于所述需求响应命令而自动地在所述加热与冷却系统当前正在对所述建筑进行冷却时增加所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗，并且在所述加热与冷却系统当前正在对所述建筑进行加热时减少所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗。
3.如权利要求2所述的负载控制系统，还包括控制器，经由通信链路联接至所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置，所述控制器可操作为接收所述需求响应命令并响应于对所述需求响应命令的接收而经由所述通信链路向所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置发送数字消息；其中响应于对来自所述控制器的数字消息的接收，所述照明控制装置减少输送至所述照明负载的功率的量，所述日光控制装置减少允许穿过所述窗户的自然光的量，所述温度控制装置调节所述建筑中的设定点温度。
4.如权利要求3所述的负载控制系统，其中所述日光控制装置包括电动窗帘，所述电动窗帘包括用于覆盖所述窗户的窗帘织物，所述电动窗帘可操作为使所述织物在所述窗户不被覆盖的全开位置与所述窗户被覆盖的全关位置之间运动，所述电动窗帘可操作为响应于所述需求响应命令而调节所述织物的位置以减少所述加热与冷却系统的功耗。
5.如权利要求4所述的负载控制系统，还包括占用传感器，用于检测所述空间是否被占用。
6.如权利要求5所述的负载控制系统，其中当所述空间未被占用且所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热时，如果所述窗户可能接收直射的阳光，则所述电动窗帘将所述织物移动至所述全开位置，如果所述窗可能不接收直射的阳光，则所述电动窗帘将所述织物移动至所述全关位置。
7.如权利要求6所述的负载控制系统，其中当所述空间未被占用且所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行冷却时，所述电动窗帘使所述织物降低至所述全关位置。
8.如权利要求5所述的负载控制系统，其中当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行冷却且所述窗户可能不接收直射的阳光时，所述电动窗帘使所述织物根据预定时钟时刻表移动以将所述空间中的阳光穿透深度限制在最大穿透深度。
9.如权利要求8所述的负载控制系统，其中当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行冷却且所述窗户可能接收直射的阳光时，所述电动窗帘使所述织物移动至所述全关位置。
10.如权利要求5所述的负载控制系统，还包括日光传感器，用于测量所述空间中的环境光强度；其中，当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述房间可能不接收直射的阳光时，所述控制器可操作为响应于所述需求响应命令而控制所述电动窗帘以使所述织物移动至所述全关位置之上的位置；确定与在所述电动窗帘位于所述全关位置的情况下所述照明负载将会消耗的能量相比，在所述电动窗帘的所述织物位于所述全关位置之上的位置时所述照明负载是否消耗更少能量；如果在所述电动窗帘的所述织物位于所述全关位置之上的位置时所述照明负载不消耗更少能量，则使所述织物移动至所述全关位置。
11.如权利要求5所述的负载控制系统，其中当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述房间可能接收直射的阳光时，所述电动窗帘可操作为当所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热时响应于所述需求响应命令而使所述织物从初始位置升高以允许更多阳光进入所述空间，如果所述加热与冷却系统比所述织物位于所述初始位置时消耗更多能量，则所述电动窗帘可操作为使所述织物降低。
12.如权利要求5所述的负载控制系统，其中，在首次被安装和供电之后，所述照明控制装置可操作为响应于所述需求响应命令而使输送至所述照明负载的功率的量减少预定百分比，所述电动窗帘可操作为响应于所述需求响应命令而使所述织物移动至所述全关位置，所述温度控制装置可操作为在所述加热与冷却系统当前正在对所述建筑进行冷却时响应于所述需求响应命令而使所述设定点温度增加预定量，并在所述加热与冷却系统当前正在对所述建筑进行加热时响应于所述需求响应命令而使所述设定点温度减少所述预定量。
13.如权利要求12所述的负载控制系统，其中，在首次被安装和供电之后，所述照明控制装置可操作为响应于所述需求响应命令而使输送至所述照明负载的功率的量减少约20%，所述温度控制装置可操作为在所述加热与冷却系统当前正在对所述建筑进行冷却时响应于所述需求响应命令而使所述设定点温度增加约2。F，并在所述加热与冷却系统当前正在对所述建筑进行加热时响应于所述需求响应命令而使所述设定点温度减少约 2° F。
14.如权利要求4所述的负载控制系统，其中，当所述窗户可能接收直射的阳光时，所述电动窗帘在所述加热与冷却系统对所述建筑进行冷却时响应于所述需求响应命令而降低所述织物，并在所述加热与冷却系统对所述建筑进行加热时响应于所述需求响应命令而升高所述织物。
15.如权利要求4所述的负载控制系统，其中，所述电动窗帘可操作为响应于所述需求响应命令而使所述织物移动至所述全关位置以减少所述加热与冷却系统的功耗。
16.如权利要求4所述的负载控制系统，所述电动窗帘包括电动卷帘、张紧卷帘系统、电动帷幔、以及电动罗马帘之一。
17.如权利要求3所述的负载控制系统，其中所述需求响应命令包括多个需求响应等级之一，所述控制器响应于所述需求响应等级以提供所述负载控制系统的对应的多个节能等级。
18.如权利要求17所述的负载控制系统，其中各连续需求响应等级进一步使所述控制器减少所述负载控制系统的总功耗。
19.如权利要求3所述的负载控制系统，其中需求响应命令包括表示即将到来的计划的需求响应事件的计划的需求响应命令，所述控制器向所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置发送所述数字消息以在所述即将到来的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节。
20.如权利要求19所述的负载控制系统，其中所述控制器可操作为当所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行冷却时减少所述设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节，并且当所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行加热时增加所述设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节。
21.如权利要求3所述的负载控制系统，其中所述需求响应命令包括立即需求响应命令，所述控制器在接收到所述立即需求响应命令之后立即向所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置发送所述数字消息。
22.如权利要求3所述的负载控制系统，其中所述通信链路包括无线通信链路。
23.如权利要求3所述的负载控制系统，其中所述通信链路包括有线通信链路。
24.如权利要求2所述的负载控制系统，其中所述需求响应命令包括多个节能预设之一，所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置响应于所述多个节能预设以提供所述照明控制系统的对应的多个节能等级。
25.如权利要求M所述的负载控制系统，还包括按钮，适于由用户促动以手动选择所述多个节能预设之一。
26.如权利要求25所述的负载控制系统，其中所述按钮设置在所述照明控制装置上。
27.如权利要求25所述的负载控制系统，其中所述按钮设置在所述温度控制装置上。
28.如权利要求25所述的负载控制系统，其中所述按钮设置在与所述通信链路联接的键盘上。
29.如权利要求25所述的负载控制系统，还包括用于接收所述需求响应命令的需求响应策划装置，所述按钮设置在所述需求响应策划装置上以选择所述多个节能预设之一。
30.如权利要求M所述的负载控制系统，还包括占用传感器，用于检测所述建筑中的占用情况；其中所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置适于响应于所述占用传感器而根据所述节能预设之一操作。
31.如权利要求M所述的负载控制系统，还包括日光传感器，用于测量所述建筑中的环境光强度；其中作为所述节能预设之一的一部分，所述日光控制装置适于响应于所述日光传感器而调节允许穿过所述窗户的自然光的量。
32.如权利要求1所述的负载控制系统，其中所述温度控制装置响应于所述需求响应命令而自动地在一年的第一部分期间增加所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗，并且在该年的第二部分期间减少所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗。
33.如权利要求32所述的负载控制系统，还包括控制器，经由通信链路联接至所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置，所述控制器可操作为接收所述需求响应命令并响应于对所述需求响应命令的接收而经由所述通信链路向所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置发送数字消息；其中响应于对来自所述控制器的数字消息的接收，所述照明控制装置减少输送至所述照明负载的功率的量，所述日光控制装置控制允许穿过所述窗户的自然光的量，所述温度控制装置调节所述建筑中的设定点温度。
34.如权利要求33所述的负载控制系统，其中所述控制器包括天文时钟以确定该年的当前时间是否处于该年的第一部分或该年的第二部分期间。
35.如权利要求33所述的负载控制系统，其中所述控制器联接至因特网以确定该年的当前时间是否处于该年的第一部分或该年的第二部分期间。
36.如权利要求1所述的负载控制系统，还包括可控开关装置，用于打开和关闭电负载，所述可控开关装置可操作为响应于所述需求响应命令而关闭所述电负载以减少所述负载控制系统的功耗。
37.如权利要求36所述的负载控制系统，其中所述电负载包括插入式负载并且所述可控开关装置包括可控电插座，所述可控电插座具有电输出口，所述电输出口适于与所述插入式负载连接，所述可控电插座可操作为响应于所述需求响应命令而关闭所述插入式负载以减少所述负载控制系统的功耗。
38.如权利要求36所述的负载控制系统，其中所述电负载包括插入式负载并且所述可控开关装置包括插入式负载控制装置，所述插入式负载控制装置适于插入标准电插座内， 所述插入式负载控制装置具有电输出口，所述电输出口适于与所述插入式负载连接，所述插入式负载控制装置可操作为响应于所述需求响应命令而关闭所述插入式负载以减少所述负载控制系统的功耗。
39.如权利要求36所述的负载控制系统，其中所述可控开关装置包括可控断路器。
40.一种用于建筑的负载控制系统，所述建筑具有照明负载、窗户、以及加热与冷却系统，所述负载控制系统包括照明控制装置，用于控制输送至所述照明负载的功率的量；电动窗帘，包括用于覆盖所述窗户的窗帘织物，所述电动窗帘可操作为使所述织物在所述窗户不被覆盖的全开位置与所述窗户被覆盖的全关位置之间移动；温度控制装置，用于控制所述加热与冷却系统的设定点温度以控制所述建筑中的当前温度；以及控制器，经由通信链路联接至所述照明控制装置、所述电动窗帘、以及所述温度控制装置，所述控制器可操作为接收所述需求响应命令并响应于对所述需求响应命令的接收而经由所述通信链路向所述照明控制装置、所述电动窗帘、以及所述温度控制装置发送至少一个数字消息；其中所述照明控制装置可操作为响应于对来自所述控制器的所述至少一个数字消息的接收而自动地减少输送至所述照明负载的功率的量以减少所述照明负载的功耗，所述电动窗帘可操作为响应于对来自所述控制器的所述至少一个数字消息的接收而自动地使所述织物移动至所述全关位置以减少所述加热与冷却系统的功耗，所述温度控制装置可操作为响应于对来自所述控制器的所述至少一个数字消息的接收而自动地在该年的第一部分期间增加所述加热与冷却系统的设定点温度并在该年的第二部分期间减少所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗。
41.一种对输送至位于建筑的空间中的照明负载的功率的量、允许穿过位于所述空间中的窗户的自然光的量、以及加热与冷却系统的设定点温度进行控制的方法，所述方法包括以下步骤接收需求响应命令；响应于对所述需求响应命令的接收而调节输送至所述照明负载的功率的量以减少所述照明负载的功耗；响应于对所述需求响应命令的接收而减少允许穿过所述窗户的自然光的量以减少所述加热与冷却系统的功耗；以及响应于对所述需求响应命令的接收而调节所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗。
42.如权利要求41所述的方法，还包括检测所述空间是否被占用；以及确定所述窗户是否可能接收直射的阳光；其中减少允许穿过所述窗户的自然光的量的步骤还包括响应于所述空间是否被占用或所述窗户是否可能接收直射的阳光而减少允许穿过所述窗户的自然光的量。
43.如权利要求42所述的方法，还包括当所述空间未被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述窗户可能接收直射的阳光时，增加允许穿过所述窗户的自然光的量；以及当所述空间未被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述窗户可能不接收直射的阳光时，减少允许穿过所述窗户的自然光的量。
44.如权利要求43所述的方法，还包括当所述空间未被占用且所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行冷却时，减少允许穿过所述窗户的自然光的量。
45.如权利要求42所述的方法，还包括当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行冷却且所述窗户可能不接收直射的阳光时，根据预定的时钟时刻表控制允许穿过所述窗户的自然光的量以将所述空间中的阳光穿透深度限制在最大穿透深度。
46.如权利要求45所述的方法，其中当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行冷却且所述窗可能接收直射的阳光时，减少允许穿过所述窗户的自然光的量。
47.如权利要求42所述的方法，还包括测量所述空间中的环境光强度；当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述房间可能不接收直射的阳光时，响应于所述需求响应命令而允许一定量的自然光穿过所述窗户；确定与在没有自然光被允许穿过所述窗户的情况下所述照明负载将消耗的能量相比， 在一定量的自然光被允许穿过所述窗户时所述照明负载是否消耗更少能量；以及如果在一定量的自然光被允许穿过所述窗户时所述照明负载不消耗更少能量，则不允许自然光穿过所述窗户。
48.如权利要求42所述的方法，还包括当所述空间被占用、所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述窗户可能接收直射的阳光时，响应于所述需求响应命令而增加允许穿过所述窗户的自然光的量；以及如果在响应于所述需求响应命令而增加允许穿过所述窗户的自然光的量的步骤之后所述加热与冷却系统消耗更多能量，则减少允许穿过所述窗户的自然光的量。
49.如权利要求41所述的方法，其中所述需求响应命令包括表示即将到来的计划的需求响应事件的计划的需求响应命令，所述方法还包括以下步骤当所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行冷却时减少所述设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节；以及当所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行加热时增加所述设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节。
50.如权利要求49所述的方法，其中在接收到所述计划的需求响应命令之后所述设定点温度立即增加或减少以对所述建筑进行预调节。
51.如权利要求49所述的方法，其中在所述计划的需求响应命令的时间之后的预调节时间处所述设定点温度增加或减少以对所述建筑进行预调节。
52.如权利要求49所述的方法，还包括在所述计划的需求响应命令被所述控制器接收的时间之后的开始时间处调节输送至所述照明负载的功率的量、减少允许穿过所述窗户的自然光的量、并调节所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述负载控制系统的功耗。
53.如权利要求41所述的方法，还包括当所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述窗户可能接收直射的阳光时， 增加允许穿过所述窗户的自然光的量；以及当所述加热与冷却系统正在对所述建筑进行加热且所述窗可能不接收直射的阳光时， 减少允许穿过所述窗户的自然光的量。
54.如权利要求41所述的方法，还包括提供具有适于挂在所述窗户前的窗帘织物的电动窗帘，以控制允许穿过所述窗户的自然光的量；以及响应于对所述需求响应命令的接收而使所述电动窗帘的织物移动至全关位置以减少允许穿过所述窗户的自然光的量并减少所述加热与冷却系统的功耗。
55.如权利要求41所述的方法，其中调节所述加热与冷却系统的设定点温度的步骤还包括在所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行冷却时自动地增加所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗，并且在所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行加热时自动地减少所述加热与冷却系统的设定点温度以减少所述加热与冷却系统的功耗。
56.一种用于建筑的负载控制系统，所述建筑具有位于所述建筑的空间中的照明负载、 加热与冷却系统、以及位于所述建筑的空间中的窗户，所述负载控制系统对需求响应命令作出响应，所述负载控制系统包括照明控制装置，用于控制输送至所述照明负载的功率的量；电动窗帘，包括用于覆盖所述窗户的窗帘织物；温度控制装置，用于控制所述加热与冷却系统的设定点温度以控制所述建筑中的当前温度；以及控制器，经由通信链路联接至所述照明控制装置、所述电动窗帘、以及所述温度控制装置，所述控制器可操作为接收所述需求响应命令并响应于对所述需求响应命令的接收而经由所述通信链路向所述照明控制装置、所述电动窗帘、以及所述温度控制装置发送数字消息；其中需求响应命令包括表示即将到来的计划的需求响应事件的计划的需求响应命令， 所述控制器向所述照明控制装置、所述日光控制装置、以及所述温度控制装置发送所述数字消息以在所述即将到来的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节。
57.如权利要求56所述的负载控制系统，其中所述控制器可操作为当所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行冷却时减少所述设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节，并且当所述加热与冷却系统当前正在对建筑进行加热时增加所述设定点温度以在即将到来的计划的需求响应事件之前对所述建筑进行预调节。
58.如权利要求57所述的负载控制系统，其中所述控制器在接收到所述计划的需求响应命令之后立即调节设定点温度以对所述建筑进行预调节。
59.如权利要求57所述的负载控制系统，其中所述控制器在所述计划的需求响应命令的时间之后的预调节时间处调节设定点温度以对所述建筑进行预调节。
60.如权利要求57所述的负载控制系统，其中所述计划的需求响应事件在所述计划的需求响应命令被所述控制器接收的时间之后的开始时间处启动，所述控制器可操作为在所述计划的需求响应命令被所述控制器接收的时间之后的开始时间处向所述照明控制装置、 所述日光控制装置、以及所述温度控制装置发送数字消息以减少所述负载控制系统的总功耗。
全文摘要
用于具有照明负载、窗户、以及加热与冷却系统的建筑的负载控制系统包括照明控制装置，用于控制输送至照明负载的功率的量；日光控制装置，诸如电动窗帘，用于调节允许穿过窗户的自然光的量；以及温度控制装置，用于控制加热与冷却系统的设定点温度以控制建筑中的当前温度。负载控制系统还可包括可控电插座，用于打开和关闭与其相连的插入式电负载。作为对接收的需求响应命令的响应，照明控制装置、日光控制装置、温度控制装置、以及可控电插座被控制以减少负载控制系统的总功耗。
文档编号H04L12/28GK102598868SQ201080044140
公开日2012年7月18日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月30日
发明者乔尔·S·斯皮拉, 埃利奥特·G·雅各比, 威廉·布莱斯·福瑞克, 格雷戈里·阿尔顿恩, 沃尔特·S·扎哈楚克, 迈克尔·W·派西纳 申请人:路创电子公司