可以通过更多的控制来减少 HVAC(暖通空调)的能源消耗。在通过可靠通信联网的物理设备中,人们可以通过 3 美元的微控制器 IC 获得更多控制权。设备包括:
· 管道内的电动阻尼器。
· 通风口处的电动阻尼器。
· 管道内的风扇。
· 散热器上的电动阀。
· 将 60°F 的水从地源输送到散热器和热交换器中的泵
· 泵将水从地下室的储热罐输送到散热器和热交换器(例如,在阳光明媚时通过太阳能加热或冷却水)。
· 传感器(例如占用、室内/室外温度、太阳、风压)。
使用上述技术,可以:
· 更精确地控制来自中央 HVAC 风扇的气流。
· 在 HVAC 关闭时将空气从一个房间转移到另一个房间(例如,在不打开中央 HVAC 的情况下将冷空气从地下室转移到二楼温暖的办公室) 。
· 根据需要布置地面水源 60°F 的水。
· 根据需要布置蓄热水。
· 集成大型电器、蓄热水、地源 60°F 水和中央 HVAC。
存在带有处理器的设备,但由于以下原因,我们没有执行上述操作:
· 不存在将上述设备电气插入建筑物的标准方法
· 支持即插即用和可靠集成的所有设备的通用操作系统并不存在。
· 不存在带风扇和阻尼器的标准物理插件模块。
研究人员正在努力解决前两个障碍(即标准电缆和操作系统),如使用处理器和软件使建筑物更智能中所述。
本文重点讨论最后一个障碍,即可更换的标准化插入式风扇和阻尼器。标准化通过商品化降低成本。即插即用通过减少设计成本和安装人工来降低成本。
人们会想要一种系统,其额外成本是通过在合理的时间内减少能源费用来支付的。如果研究人员能够做到这一点,那么大规模采用就变得可行。
好消息是开发成本很低,在 Graham 教授的领导下,犹他州已经完成了相当多的工作。也许最难的部分是操作系统;然而,这已经被编码并且可供其他开源使用。这意味着任何人都可以免费复制和修改。
标准化的插入式风扇和电动阻尼器
如果在管道中放置一个专有的风门或风扇,每 15 年出现一次故障,而建筑物可以使用 100 年,并且制造商在 5 年后停止生产,那么由于难以获得替换零件,建筑物将贬值。解决这个问题的唯一方法是在通风口处使用标准化的插件模块。
例如,要更换管道内的风扇或电动风门,可以拆下通风盖,伸入管道,拆下 ~4 个螺栓,拔下模块,通过通风口拆下,并更换为新的标准化模块,即插即用-玩。这些将由许多公司制造,以确保多年的支持。
电动阻尼器模块
为电动阻尼器模块的拟议标准示例。每个模块通过 4 个螺栓连接到支架上,支架点焊到管道壁上。将其放置在通风口附近以支持更换。这些将以与标准管道尺寸相匹配的标准尺寸提供;标准化将使人们能够用不同制造商的设备进行更换。人们可以将其放置在管道内以控制管道气流;或放置在管道和通风口之间的通道中以控制空气进入一个房间。
管道模块中的枢轴风扇
所示是枢轴风扇模块的建议标准。每个模块都位于存储位置,而中央 HVAC 风扇控制空气;或部署到一个在线位置。如果部署,它可以在中央 HVAC 风扇开启时充当增压风扇;或者它可以在中央 HVAC 风扇关闭时在房间之间移动空气。强大的风扇可能会摇晃;因此,需要固定到一个连接到墙上木框架(例如 2×4)的笨重支架上。与上述电动阻尼器一样,它有标准尺寸可供选择,并且支持在通风口附近进行更换。
建筑需要标准
一个标准化的系统将支持多个制造商的更换,并希望确保在建筑物的使用寿命内进行维护。这要求制造商就几种模块尺寸(例如2x10x10英寸,3x12x18英寸)的支架和插件模块之间的机械接口达成一致。更具体地说,需要在标准车身会议上商定以下参数:模块高度、模块宽度、螺栓位置、螺纹尺寸、电气连接器位置、连接器类型、枢轴位置和模块厚度。研究人员提出了几种常见模块尺寸的价值;希望行业工程师以后能完成他们满意的工作。拟议的风扇/阻尼器标准类似于自动部署在窗户上的隔热罩的拟议标准。
结论
世界可以用相对较少的钱开发标准化的即插即用组件,从而更好地控制空气。
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