如何讓HVAC系統(tǒng)變得更智能？

暖通空調(diào)在任何建筑物中都至關(guān)重要，但它的性能往往達(dá)不到應(yīng)有的效果。供暖和制冷通常是最大的能源消耗來(lái)源，導(dǎo)致高成本和碳足跡。盡管該問題有許多潛在的解決方案，但智能暖通空調(diào)是最有前途的解決方案之一。

定期維護(hù)和周到的隔熱等步驟對(duì)于優(yōu)化暖通空調(diào)效率至關(guān)重要。然而，許多人可能已經(jīng)嘗試過(guò)傳統(tǒng)方法，但仍然難以使建筑物的電力使用達(dá)到應(yīng)有的水平。在這種情況下，智能技術(shù)可能就是答案。

什么是智能暖通空調(diào)系統(tǒng)？

智能暖通空調(diào)是一個(gè)廣泛的類別，涵蓋了物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和人工智能(AI) 等技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的集成。雖然具體細(xì)節(jié)可能有所不同，但所有這些創(chuàng)新都通過(guò)自動(dòng)化、數(shù)據(jù)分析和無(wú)線連接提供了有價(jià)值的改進(jìn)。

許多家庭已經(jīng)小規(guī)模使用這些技術(shù)。例如智能恒溫器是最受歡迎的例子，僅 2024 年，其出貨量就超過(guò) 2.3 億個(gè)。然而，更大、更復(fù)雜的系統(tǒng)也是有可能的，并且這些系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生更重要的結(jié)果。

更廣泛的建筑自動(dòng)化項(xiàng)目可能會(huì)在整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)中部署智能恒溫器、物聯(lián)網(wǎng)連接的鍋爐和一系列傳感器。所有單獨(dú)的端點(diǎn)都可以連接，以便每個(gè)端點(diǎn)都可以響應(yīng)對(duì)方的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。然后，自動(dòng)化控制解決方案將根據(jù)此信息調(diào)整 HVAC 操作。

智能暖通空調(diào)以各種形式使建筑管理變得比以往更容易。更重要的是，它還通過(guò)一些關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了更高的效率標(biāo)準(zhǔn)。

智能 HVAC 的主要效率驅(qū)動(dòng)因素是其對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)做出反應(yīng)的能力。物聯(lián)網(wǎng)恒溫器和類似的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況而不是遵循時(shí)間表來(lái)控制供暖。因此，它們可以保持最佳的溫度、濕度和氣流，而不會(huì)浪費(fèi)任何電力。

基于時(shí)間表的替代方案通常運(yùn)行時(shí)間超過(guò)必要時(shí)間，從而導(dǎo)致浪費(fèi)。或者，它們可能閑置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致它們?cè)诖蜷_以補(bǔ)償顯著的溫度差距時(shí)更加努力地工作。即使使用環(huán)境傳感器的系統(tǒng)也有類似的缺點(diǎn)，如果它們只按照計(jì)劃測(cè)量條件而不是實(shí)時(shí)分析它們。

通過(guò)根據(jù)需要盡快進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，基于物聯(lián)網(wǎng)的 HVAC 使用盡可能少的電力。這種精度只有通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析才能實(shí)現(xiàn)，因此傳統(tǒng)替代方案無(wú)法與之競(jìng)爭(zhēng)。

優(yōu)化維護(hù)

智能 HVAC 的數(shù)據(jù)分析超出了建筑物的內(nèi)部條件。人工智能模型還可以檢測(cè)設(shè)備性能的細(xì)微變化，表明是否需要維修。然后，他們可以提醒技術(shù)人員在問題引起更大問題之前解決問題，這種做法稱為預(yù)測(cè)性維護(hù)。

預(yù)測(cè)性護(hù)理通常被描述為一種省錢的方法，但它也具有效率優(yōu)勢(shì)。通過(guò)盡早進(jìn)行維修，它可以確保暖通空調(diào)系統(tǒng)盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持最佳狀態(tài)，防止因年久失修而導(dǎo)致效率低下。

以空氣壓縮機(jī)過(guò)濾為例。過(guò)濾器堵塞會(huì)導(dǎo)致壓力下降，迫使壓縮機(jī)更加努力地完成基本操作。過(guò)濾器附近的智能傳感器可以在堆積物導(dǎo)致可檢測(cè)到的氣壓下降時(shí)立即向技術(shù)人員發(fā)出警告，從而防止這種情況發(fā)生。從技術(shù)上講，手動(dòng)檢查也可以做到同樣的效果，但人工智能可以在人類注意到這些變化之前識(shí)別出這些變化，從而擴(kuò)大其好處。

詳細(xì)見解

此外，還可以使用智能 HVAC 設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)更廣泛的效率提高。隨著時(shí)間的推移，這些技術(shù)將生成大量有關(guān) HVAC 系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)。人工智能可以分析這些信息，以突出顯示尚未解決的低效問題或可以提高建筑效率的變化的趨勢(shì)。

像這樣的持續(xù)審查實(shí)質(zhì)上提供了持續(xù)的能源審計(jì)。考慮到強(qiáng)制審核通常會(huì)節(jié)省2.5% 到 4.9% 的電量，重復(fù)執(zhí)行類似的檢查可能會(huì)帶來(lái)顯著的改進(jìn)。即使結(jié)果不大，每一次收益都代表著節(jié)省的錢。

當(dāng)使用智能 HVAC 用例創(chuàng)建數(shù)字孿生時(shí)，它會(huì)更具影響力。機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以模擬 HVAC 系統(tǒng)數(shù)字孿生中的各種變化，以確定哪些解決方案可以帶來(lái)最大的節(jié)省，而無(wú)需反復(fù)嘗試就能找到理想的前進(jìn)道路。

實(shí)施智能 HVAC 的關(guān)鍵考慮因素

當(dāng)然，這些好處不會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)。需要仔細(xì)規(guī)劃和一些實(shí)施最佳實(shí)踐才能充分利用智能 HVAC 設(shè)備的潛力。首先確定想要將哪些特定技術(shù)集成到目標(biāo)建筑中。

家庭可能只需要一個(gè)智能恒溫器，而辦公樓或工廠將受益于更復(fù)雜的單個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)擁有的自動(dòng)化功能和物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)越多，它就越有幫助。同時(shí)，復(fù)雜性的增加會(huì)導(dǎo)致成本上升，因此將預(yù)期回報(bào)與項(xiàng)目預(yù)算進(jìn)行比較非常重要。

設(shè)計(jì)智能 HVAC 系統(tǒng)時(shí)，還必須確保所有設(shè)備兼容。 5G 支持更可取，因?yàn)檫@些網(wǎng)絡(luò)每平方公里可支持多達(dá) 100 萬(wàn)臺(tái)設(shè)備，使其成為復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)解決方案的理想選擇。所有端點(diǎn)還必須共享通用控制技術(shù)，例如 Matter 或 Zigbee。

網(wǎng)絡(luò)安全是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的另一個(gè)問題。智能設(shè)備是流行的黑客目標(biāo)，因?yàn)樗鼈兺ǔＨ狈?qiáng)大的內(nèi)置控制，并且可以讓攻擊者訪問更敏感的系統(tǒng)。啟用加密、更改默認(rèn)密碼、關(guān)閉自動(dòng)連接以及對(duì)所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用多重身份驗(yàn)證都會(huì)有所幫助。

智能技術(shù)釋放新的可能性

智能暖通空調(diào)是一個(gè)相對(duì)較新但前景廣闊的領(lǐng)域。隨著它的發(fā)展和新技術(shù)的出現(xiàn)，它將成為一種更有影響力的提高能源效率的方式?，F(xiàn)在利用這些優(yōu)勢(shì)將幫助您滿足未來(lái)日益增長(zhǎng)的環(huán)境需求。

對(duì)于建筑效率而言，沒有一種萬(wàn)能的解決方案，但物聯(lián)網(wǎng)和人工智能幾乎可以為任何項(xiàng)目提供幫助。發(fā)揮這一潛力的第一步是了解這些創(chuàng)新如何提供幫助。

CIBIS峰會(huì)

由千家網(wǎng)主辦的2024年第25屆CIBIS建筑智能化峰會(huì)即將開啟，本屆峰會(huì)主題為：“匯智提質(zhì)：開啟未來(lái)新篇章”。屆時(shí)，我們將攜手全球知名智能化品牌及業(yè)內(nèi)專家，共同探討物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智慧建筑、智能家居、智慧安防等熱點(diǎn)話題與最新技術(shù)應(yīng)用，分享如何利用更智慧、更高效、更安全、更低碳的智慧技術(shù)，共同開啟未來(lái)美好智慧生活。

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