A múlthoz képest a fejlett országokban/régiókban és a fejlődő országokban/régiókban élők manapság inkább a légkondicionálókra (AC) támaszkodnak kényelmes életterek kialakítása érdekében, így az energiafogyasztás is gyorsan növekszik.
A Nemzetközi Energia Szövetség's"Future of Refrigeration" jelentés szerint a légkondicionálás a mai'. teljes energiafogyasztásának 10%-át teszi ki. A becslések szerint 2050-re ez a felhasználás megháromszorozódik, ami megegyezik az Egyesült Államok, az Európai Unió és Japán jelenlegi teljes energiatermelési kapacitásával. 2050-re a klímaberendezések száma a lakó- és kereskedelmi épületekben világszerte a mai 1,6 milliárdról 5,6 milliárdra nő. Ez a következő 30 évben másodpercenként 10 új klímaberendezésnek felel meg.
A foglaltságérzékelés szerepe a légkondicionálásban
Azáltal, hogy alkalmazkodik a beltéri aktivitási szintekhez, és oda irányítja a légáramlást, ahol nagyobb szükség van rá, az emberi test foglaltságérzékelése intelligensebbé és energiahatékonyabbá teheti a légkondicionálókat. Az 1. ábra néhány forgatókönyvet mutat be. Ezekben a forgatókönyvekben a jelenlét-érzékelés (például a jelenlét/hiányzás, a tevékenység és a személyzet helyének észlelése) visszajelzést ad. A szobahőmérséklet beállításával és a légáramlást a beltéri lakókhoz irányítva energiát takaríthat meg, és kényelmesebbé teheti a környezetet.
1. ábra: Jelenet, amely bemutatja, hogy a foglaltságérzékelésből kapott visszajelzés hogyan határozza meg a légkondicionáló használatát
A passzív infravörös érzékelők és a kameramegoldások a légkondicionálás kihasználtságának érzékelésében használt két technológia. A passzív infravörös érzékelők alacsony költséggel és alacsony energiafogyasztással rendelkeznek, de erős napfényben nagy a téves észlelési arányuk, és nem érzékenyek a finom mozgásokra. Ezzel szemben a kamera kiváló felbontást tud nyújtani, de nagyobb lehet a hamis észlelési arány, különösen az árnyékok és portréképek észlelésekor. A passzív infravörös szenzorok és kameramegoldások optikai szenzorok, a tervezésnél optikai tervezésre lesz szükség, ami további nyílásokat igényel, ami befolyásolhatja a megjelenés kialakítását.
Az egész iparág kihasználtságérzékelést használ az energiamegtakarítás elérése érdekében, és elkötelezett a klímaberendezések intelligensebbé tétele iránt is az élfeldolgozás révén. Amellett, hogy a légkondicionáló működését jelenlétérzékeléssel szabályozzák a felhasználói kényelem javítása érdekében, folyamatos erőfeszítések folynak az egyetlen szenzoros technológia bevezetésére is. A jövőben a klímaberendezések további funkciókat is beépítenek a felhasználók biztonságának felügyeletére, mint például az esés észlelése és az életjelek monitorozása, beleértve a pulzusszámot és a légzésszámot.
A milliméteres hullámérzékelők előnyei a jelenlét érzékelésben
A TI milliméteres hullám (mmWave) érzékelők gazdag adatkészletet biztosítanak, amely pontos hatótávolságot, sebességet és érkezési irányt tartalmaz az adott területen lévő minden objektumra vonatkozóan. Az objektumészlelést, osztályozást és nyomon követést végző digitális jelfeldolgozó processzor (DSP) révén lehetőség nyílik a személyzet jelenlétével kapcsolatos információk megszerzésére, mint például a személyzet jelenléte, távolléte, létszáma, valamint a személyzet levegőhöz viszonyított pontos helyzete. kondicionáló berendezés. A légkondicionáló berendezések ezt az információt felhasználhatják megalapozott döntések meghozatalához; Például, amikor valaki belép egy szobába, az érzékelő a légáramlás bekapcsolása előtt a legrövidebb előre beállított időn belül követi a személy jelenlétét. Ha a személy a szobában marad, a klímaberendezés a kényelem érdekében nyomkövetési/helymeghatározási információk segítségével irányítja a légáramlást a személyhez. A klímaberendezés a hőmérsékletet is a helyiségben tartózkodók számának megfelelően állítja be a nagyobb kényelem és a jobb energiatakarékosság érdekében.
Az adatok pontossága és precizitása mellett a TI' milliméteres hullámérzékelői számos előnnyel járnak az energiahatékony intelligens légkondicionáló megoldások megalkotásakor, többek között:
· Csökkentett hamis észlelések
· Normálisan működik zord környezetben
· A termék gyönyörű kialakítású és kompakt megjelenésű
·Az érzékelési technológia használata kamerák helyett csökkentheti az adatvédelmi aggályokat. A magánélet védelmének előfeltétele mellett valósítsa meg az emberek számlálását és a célkövetést
Ismerje meg a peremintelligenciát
A TI' milliméteres hullámhosszú, 60 GHz-es érzékelője egy frekvenciamodulált folytonos hullámú adó-vevőt, egy chipen belüli felügyeleti és kalibrációs mechanizmust, az Arm® Cortex®-R4F mikrokontrollert és a C674x DSP-t egyetlen chipen integrálja. Ez az integrációs funkció támogatja az intelligencia megvalósítását a magasan integrált szenzorokon és a valós idejű adatfeldolgozást magában az eszközben.
Egy példaalkalmazás a TI' IWR6843 60 GHz-es, milliméteres hullámhosszú, egylapkás érzékelőjét használja a kereskedelmi és lakossági klímaberendezések foglaltságérzékelésére. Az adatokat feldolgozó érzékelő a Capon sugárformálást használja az emberi észleléshez, és intelligensen osztályozza az objektumokat a hamis észlelések minimalizálása érdekében. Ez a példaalkalmazás +/-10 cm-es észlelési pontosságot mutat embereknél (beleértve a mozgó és az álló helyzetet is), a beltéri érzékelési távolság pedig akár 8 méter is lehet. A számlálási sűrűség két méterenként 3 fő. Ha az emberek száma kevesebb, mint 5, a pontosság 100%; ha 9 ember van a szobában, a pontosság 85%.
A légkondicionálás a közeljövőben teljesen független, adatokon alapuló rendszerré válik, anélkül, hogy a klímavezérlő egységen keresztül távirányításra, ember-számítógép interakcióra lenne szükség. A klímaberendezésben található szenzortechnológia folyamatosan adatokat gyűjt a jobb kényelem érdekében. Például egy irodai környezetben az érzékelők idővel meg tudják határozni, hogy az irodában tartózkodó személyek száma reggel 9 és délután 5 óra között a legmagasabb. Ezen adatok alapján a rendszer megtanulja, hogy forgalmas órákban nagyobb légáramot irányítson, csúcsidőn kívül pedig korlátozza vagy leállítsa a légáramlást az energiafogyasztás csökkentése és ezáltal a vállalati költségek megtakarítása érdekében.
A lakossági és kereskedelmi klímaberendezések iránti kereslet folyamatosan növekszik, és 2050-re megháromszorozódik. A milliméterhullám-technológiát alkalmazó foglaltságérzékelés akár 35%-kal is csökkentheti a légkondicionáló teljes energiafogyasztását. A jövőre nézve a milliméteres hullámtechnológia nemcsak továbbra is nagyobb hatással lesz a HVAC-rendszerek működésére, hanem csökkenti a környezetbe kerülő szennyezőanyag-kibocsátást is.
