هوشمندهایی برای مدیریت انرژی در تابستان‌های داغ!

خبرگزاری علم‌وفناوری آنا- هدا عربشاهی: گرمای جهانی امروزه به مسئله‌ای جدی تبدیل شده که ثمره‌اش تابستان‌های بسیار داغ به‌ویژه در کشورهای نیم‌کره شمالی است. برای کاهش اثرات این افزایش دما باید به ناچار به دستگاه‌های تهویه متوسل شد که از تبعات آن، افزایش مصرف انرژی و هزینه‌هایی است که در سطح خُرد، اقتصاد خانواده و در سطح کلان، اقتصاد کشورها را به چالش می‌کشد. امروزه سامانه‌های هوشمندی برای کنترل تهویه مطبوع وجود دارد که قادرند بین ۳۰ تا ۵۰ درصد در هزینه‌های انرژی صرفه‌جویی کنند باوجوداین، نتایج پژوهشی که سال ۲۰۲۲ دانش‌وران دپارتمان هنر و طراحی دانشگاه شیجیاژوانگ در ژورنال بین‌المللی علوم رایانه‌ای پیشرفته و برنامه‌های کاربردی منتشر کردند نشان می‌دهد که سامانه‌های کنترل هوشمند تهویه مطبوع موجود در بازار از یک‌سو، به اثر صرفه‌جویی در انرژی ایدئال نمی‌رسند و از سوی دیگر، کنترل دما و رطوبت داخلی مناسبی را عرضه نمی‌کنند.

بیشتر بخوانید

جهان در علم و فناوری آینده 9؛

دستیاران هولوگرامی همیشه‌‌پاسخگو

آینه! آینه! چه‌کسی در این سرزمین از همه سالم‌تر است؟

آشپزهای هوشمند| آشپزخانه‌ای که به‌جای شما کار می‌کند  

کنترل هوشمند بر پایه فناوری‌های آینده

این پژوهشگران چینی سامانه کنترل هوشمند تهویه مطبوعی را براساس فناوری اینترنت اشیا طراحی کرده‌اند که بخش سخت‌افزاری آن، از مادربرد کنترل سامانه، ماژول حسگر، ساختار کنترل اجرا، ماژول ارتباط بی‌سیم و لایه دسترسی و بخش نرم‌افزاری آن از طراحی لایه ارتباطی، طراحی مدیریت مانیتورینگ و طراحی الگوریتم کنترل از راه دور دمای تهویه مطبوع داخلی تشکیل شده است.

در این سامانه جدید به‌خصوص ماژول حسگر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و از بخش‌های حسگر دما و رطوبت محیط، حسگر دمای بدن انسان و مقاومت نوری تشکیل شده است. در این سامانه، دو حسگر دما به‌ترتیب در خروجی هوا و کناره‌های دستگاه تهویه مطبوع نصب و از آنها برای قضاوت در مورد وضعیت روشن و خاموش و حالت سرمایش و گرمایش استفاده می‌شود. اما حسگر دمای بدن انسان، ماژول کنترل خودکار مبتنی‌بر طیف فروسرخ است که از آن، برای قضاوت در مورد فاصله کاربر از دستگاه تهویه استفاده می‌شود و بنابراینکه کاربر به دستگاه تهویه نزدیک‌ یا دور است درجه تولید گرمایش و سرمایش را برای آسایش بیشتر تغییر می‌دهد.

نکته مهم دیگر این سامانه، استفاده از شبکه حسگر بی‌سیمی است که یک لایه کنترل ادراکی را برای جمع‌آوری داده‌ها تشکیل می‌دهد و این داده‌ها را بارگذاری و به بخش مدیریت سرویس منتقل می‌کند. در این بخش، یک دروازه هوشمند، نقش لایه دسترسی را ایفا می‌کند و داده‌های جمع‌آوری‌شده را ازطریق پروتکل بی‌سیم زیگ‌بی به دستگاهی که به ارتباطات اینترنتی دسترسی دارد منتقل می‌کند. این شبکه هوشمند همچنین دارای عملکرد ذخیره‌سازی است و از طریق بارگذاری جدیدترین داده‌ها به کاربر کمک می‌کند تا از دروازه هوشمند برای درک عملکرد جست‌وجوی اطلاعات استفاده کند.

زیگ‌بی نوعی شبکه هوشمند نسبتا جدیدی است که برپایه پروتکل‌های ارتباط سطح بالا کار می‌کند. مصرف انرژی فناوری زیگ‌بی کم است و هزینه آن کمتر از فناوری‌هایی چون بلوتوث، اینفرارد و وای‌فای است و می‌توان از آن به‌طور گسترده در توسعه ارتباطات کوتاه‌برد آینده استفاده کرد.

اقلیمی شخصی‌تر از همیشه

هرچند به‌گفته دانش‌وران چینی سامانه‌های کنترل هوشمند موجود، کارایی چندانی ندارند اما به‌هر رو، تا رسیدن دستگاه پیشنهادی آنها به بازارهای جهانی آینده، می‌توان بر راه‌حل‌های کنونی تا حدی متکی بود. یکی از این راه‌حل‌ها را شرکت تادو عرضه کرده است. تادو نام شرکتی آلمانی است که از زمان تاسیس در سال ۲۰۱۱ تاکنون توانسته بسیاری از بازارهای جهانی را با سامانه‌ هوشمند کنترل اقلیم فضاهای بسته در اختیار بگیرد. به‌خصوص این شرکت از سال ۲۰۲۲ با به‌روزرسانی سیستم‌هایش، بیش‌از همیشه توانست در مدیریت هوشمند تهویه خانه پیشرو شود. به‌طوری‌که اکنون مشتریان این شرکت می‌توانند کنترل‌گرهای هوشمند را درمدت زمان کمتر از ۵ دقیقه روی دستگاه تهویه مطبوع یا پمپ حرارتی خود نصب کنند. کنترل تهویه مطبوع هوشمند تادو در صورت لزوم هوا را خنک می‌کند اما به‌روشی که از مصرف بی‌رویه انرژی اجتناب شود. این راهکار به‌خصوص در زمانه‌ای که قیمت انرژی در بسیاری از کشورهای جهان به اوج بی‌سابقه‌ای رسیده است می‌تواند نقشی کلیدی در کاهش هزینه‌های انرژی ایفا کند. این محصول دستگاه‌های تهویه مطبوع و پمپ‌های حرارتی را به وای‌فای متصل می‌کند و خودش جایگزین دستگاه کنترل از راه دور آنها می‌شود و راه‌حل‌های مناسب برای کنترل گرمایش و سرمایش از راه دور را ازطریق برنامکی که روی تلفن‌همراه هوشمند نصب می‌شود در اختیار مشتریان می‌گذارد.

این سامانه کوچک و دوستدار کاربر که می‌تواند با بیش‌از ۵۰۰ مارک دستگاه‌های تهویه مطبوح و پمپ حرارتی یکپارچه شود، به کاربران اجازه می‌دهد که به‌روشی شخصی‌سازی‌شده و بااستفاده از سطوح مختلف تهویه و نوسانات هوا، دما را در حالت خودکار، خشک یا فن تنظیم کنند. به‌عنوان مثال، کاربر می‌تواند فن بی‌صدا یا حالت‌های مختلف نوسان پره‌ها را به‌ روش عمودی یا افقی انتخاب کند و در صورتی که، کولر گازی جدید باشد تا ۹۵ درصد از تمام عملکردهای بهینه‌سازی دستگاه را به‌شیوه‌ای مناسب کنترل کند.