人們可以通過更多的控制來降低 HVAC(暖通空調)的能耗。使用 3 美元的微控制器 IC 可以在物理設備中獲得更多控制權,這些設備通過可靠的通信聯網在一起。設備包括:
管道內的電動阻尼器。
通風口處的電動阻尼器。
管道內的風扇。
散熱器上的電動閥。
將 60°F 水從地源輸送到散熱器和熱交換器的泵
泵將水從地下室的儲熱罐輸送到散熱器和熱交換器(例如,當陽光照射時,通過太陽能加熱或冷卻水)。
傳感器(例如占用、室內/室外溫度、陽光、風壓)。
使用上述技術,可以:
更精確地控制中央 HVAC 風扇的氣流。
在 HVAC 關閉時將空氣從一個房間轉移到另一個房間(例如,將冷空氣從地下室轉移到二樓溫暖的辦公室,而不打開中央 HVAC)。
根據需要路由地源 60°F 水。
根據需要輸送蓄熱水。
集成大型電器、蓄熱水、地源 60°F 水和中央 HVAC。
存在帶有處理器的設備,但我們沒有執行上述操作,原因是:
不存在將上述設備電插入建筑物的標準方法
不存在支持即插即用和可靠集成的所有設備的通用操作系統。
不存在帶有風扇和阻尼器的標準物理插件模塊。
研究人員正在研究前兩個障礙(即標準電纜和操作系統),如使用處理器和軟件使建筑物更智能中所述。
本文重點討論剩下的最后一個障礙,即可更換的標準化插入式風扇和阻尼器。標準化通過商品化降低成本。即插即用通過降低設計成本和安裝人工來降低成本。
如果一個人在管道中放置了一個專有的風門或風扇,并且每 15 年就發生一次故障,而建筑物的使用壽命為 100 年,而制造商在 5 年后停止生產,那么建筑物將由于難以獲得更換部件而貶值。解決這個問題的唯一方法是在通風口使用標準化的插件模塊。
例如,要更換管道內的風扇或電動風門,可以拆下通風蓋,伸入管道,拆下約 4 個螺栓,拔下模塊,通過通風口拆下,并更換為新的標準化模塊,即插即用-玩。這些將由許多公司制造,以確保多年的支持。
電動阻尼器模塊
圖 1 所示是電動阻尼器模塊的建議標準示例。每個模塊通過 4 個螺栓連接到支架,支架點焊到管道壁上。一個將其放置在通風口附近以支持更換。這些將提供與標準管道尺寸相匹配的標準尺寸;標準化將允許一個人用來自不同制造商的設備進行替換。可以將其串聯以控制管道氣流;或放置在管道和通風口之間的通道中,以控制空氣進入一個房間。
圖 1:建議的標準化阻尼器模塊。
管道模塊中的樞軸風扇
圖 2 所示為樞軸風扇模塊的建議標準。每個模塊要么位于存儲位置,而中央 HVAC 風扇控制空氣;或部署到直線位置。如果部署,它可以在中央 HVAC 風扇打開時充當增壓風扇;或者它可以在中央 HVAC 風扇關閉時在房間之間移動空氣。強大的風扇可能會搖晃;因此,您需要固定在墻上的木框架(例如 2×4)上的重型支架上。與上述電動阻尼器一樣,這將提供標準尺寸,并且支持在通風口附近進行更換。
圖 2:建議的標準化風扇模塊。
可更換風扇模塊
以下是可更換風扇模塊的建議機械標準。這種設計是免費和開放的,這意味著任何人都可以免費修改和使用。詳情請點擊此處。
可更換阻尼模塊
以下是可更換阻尼器模塊的建議機械標準。這種設計是免費和開放的,這意味著任何人都可以免費修改和使用。詳情請點擊此處。
建筑需要標準
一個標準化的系統將支持多個制造商進行更換,以確保在建筑物的整個生命周期內進行維護。這要求制造商就多種模塊尺寸(例如 2x10x10 英寸、3x12x18 英寸)的支架和插入式模塊之間的機械接口達成一致。更具體地說,以下參數需要在標準機構會議上達成一致:模塊高度、模塊寬度、螺栓位置、螺紋尺寸、電連接器位置、連接器類型、樞軸位置和模塊厚度。研究人員提出了幾種常見模塊尺寸的值;希望工業工程師以后能滿意地返工。
提議的風扇/阻尼器標準類似于自動部署在窗戶上的熱蓋的提議標準,如熱覆蓋窗戶所需的標準中所討論的。
結論
世界可以用相對較少的資金開發標準化的即插即用組件,以提供對空氣的更多控制。要了解有關此開發的更多信息,請單擊此處。
審核編輯:湯梓紅
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