Wat is er zo cool aan slimme HVAC-systemen?

De componenten van verwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC) bestaan ​​al sinds het einde van de 19e eeuw, maar het was pas in de jaren 80 dat de American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) nieuwe normen stelde voor de minimale energie-efficiëntie van gebouwontwerpen (normen 90.1 en 90.2). Deze normen worden beschouwd als belangrijke mijlpalen in de geschiedenis van HVAC's en hebben geholpen de weg vrij te maken voor de toekomst:slimme HVAC-systemen.

Intelligente verwarmings- en koelsystemen lossen problemen op die traditionele systemen niet kunnen. Bijvoorbeeld:

• Bewoners en eigenaren van gebouwen willen geen tijd verspillen aan gehannes met de verwarming of airconditioning, dus slimme HVAC-systemen "leren" waar en hoeveel warmte of lucht ze naar elk deel van het gebouw moeten brengen.
• Eigenaren en bedrijven van gebouwen verspillen veel geld aan inefficiënte, ineffectieve HVAC's.
• Systemen met slimme sensoren, zowel in het gebouw als in de units zelf, kunnen externe bronnen en interieurfunctionaliteit volledig bewaken, zodat het systeem zijn efficiëntie kan behouden.

In dit artikel worden de meest kritieke functies van een slim HVAC-systeem besproken en de stappen die u moet nemen als u er een wilt implementeren.

Aan de slag met slimme HVAC

Als je een slim gebouw of een slim huis plant of ontwerpt, is het toevoegen van een intelligent HVAC-systeem vrij eenvoudig, omdat je een schone lei hebt. Maar als u slimme HVAC in een ouder gebouw wilt integreren, zijn er enkele extra stappen die u moet nemen:

1. Identificeer verouderde apparatuur. Alles dat verouderd is, zal waarschijnlijk niet zo energiezuinig zijn als moderne apparatuur. Maak een gedetailleerde inventaris van de apparatuur die in uw HVAC-systeem wordt gebruikt en vergelijk deze met een vergelijkbaar nieuw model. Dit is iets waar uw energieauditor ook naar zal kijken, maar het helpt om deze informatie bij de hand te hebben.
2. Voer een energie-audit uit op het gebouw . Dit moet worden gedaan door een gediplomeerde of gecertificeerde professional en zal u helpen begrijpen hoe kritiek het energieprobleem is, evenals een goed idee van de hoeveelheid energie en geld die u kunt besparen door verbeteringen aan te brengen. Het Internet of Things (IoT) kan het proces van draadloos gegevens verzamelen veel gemakkelijker maken. Als je technologie op sensorniveau in het gebouw hebt geïntegreerd, kun je de temperatuur, vochtigheid, luchtstroom, enz. in elke kamer sneller achterhalen dan wanneer je dit proces handmatig moet doen.
3. Kies de HVAC- en gebouwschilelementen die kunnen worden verbeterd als je eenmaal hebt vastgesteld hoe het gebouw werkt. Dit varieert sterk van gebouw tot gebouw, maar er zijn een paar belangrijke elementen die een eenvoudig systeem veel intelligenter maken. Ze worden hieronder beschreven.

Een HVAC-systeem 'slim' maken

Hoewel niet alle elementen van een verwarmings- en koelsysteem intelligent kunnen worden gemaakt, kunnen de volgende wijzigingen een eenvoudig systeem vereisen en het energiezuinig en slim maken.

Compressor en luchtverwerker

De compressor, de elektrische pomp die het koelmiddel comprimeert, en de luchtbehandelingsunit, die lucht over de verwarmings- of koelspiralen blaast, nemen beide een grote energiebelasting op het systeem op zich. Het is belangrijk dat deze componenten worden geoptimaliseerd, zodat ze geen grote energie- (en geldverspilling) worden. Efficiëntie kan zowel in de apparatuur zelf worden bereikt als wanneer deze twee componenten alleen werken wanneer ze nodig zijn.

Veel nutsbedrijven bieden ook "demand response"-programma's aan, waarbij nutsbedrijven de klant stimuleren om grote energiebelastingen af ​​te sluiten tijdens piekmomenten. Na verloop van tijd zal het IoT "time-of-use pricing" mogelijk maken, wat inhoudt dat consumenten energie zullen kopen via marktmechanismen (vraag en aanbod) in plaats van vaste prijzen te hanteren. De opkomst van meer gedistribueerde energieopwekking (zoals zonne-, wind- en batterij-energie) opslag) is alleen mogelijk omdat er steeds meer intelligentie wordt ingebouwd in onze elektriciteitsnetten en mechanische apparatuur.

Ventilatie en luchttoevoer

Het ventilatiesysteem leidt de lucht waar en wanneer het nodig is in een gebouw. In een nieuw bedrijfsgebouw worden vaak complexe ventilatiesystemen vooraf gemodelleerd met BIM-technologie. Zelfs in de woningbouw moet een gediplomeerd werktuigbouwkundig, technisch en sanitair (MEP) ingenieur doorgaans het HVAC-systeem ontwerpen, inclusief ventilatieontwerp. Het algemene doel is om kamers die bezet zijn van lucht te voorzien en de temperatuur in die kamers op een comfortabel niveau te houden.

Maar zelfs een slim systeem kan soms worden genegeerd door de gebruikers van het gebouw, wat de efficiëntie en kostenbesparingen verstoort. Stel je bijvoorbeeld een conciërge voor die 's nachts een gebouw schoonmaakt. Als het gebouw zo is gemodelleerd dat het na 18.00 uur van 76 graden naar 85 graden gaat en de conciërge deze functionaliteit overschrijft door de thermostaat elke avond naar 70 graden te draaien terwijl hij werkt, is dat een duidelijk en duidelijk misbruik van het gemodelleerde systeem. Het monitoren van zoiets als dit is vrij eenvoudig, maar wat moeilijker is, is weten of ventilatieopeningen zijn geblokkeerd of dat mensen andere "verbeteringen" hebben aangebracht in hun werkruimten. De beste manier om het gebruik op deze manier te monitoren, is door middel van sensorgestuurde technologie. Hiermee kan de gebouwbeheerder (of een computer, als het systeem slim genoeg is) controleren wanneer iets wordt geblokkeerd of ermee geknoeid, zodat het probleem meteen kan worden verholpen.

Thermostaat

Slimme thermostaten meten doorgaans de temperatuur, maar echt slimme thermostaten kunnen temperatuur, vochtigheid, bezetting en andere variabelen aflezen. Dankzij deze functies kan de thermostaat betere beslissingen nemen over het aanpassen van de kamertemperatuur en tegenslagen. Een van de redenen waarom het verstandig is om een ​​auditor in te schakelen, is dat ongemak in de kamer weinig te maken heeft met temperatuur, en alles met latente warmte , wat de warmte is die wordt veroorzaakt door vochtigheid. Dit kan te wijten zijn aan luchtinfiltratie of een slecht HVAC-ontwerp.

Een ander onderdeel van het slim maken van een thermostaat is om hem op de juiste plek te zetten. Als er een thermostaat is geïnstalleerd in de buurt van een zespitsfornuis in de keuken van een restaurant en de chef-kok besluit dat hij het te warm heeft, bevriest het hele restaurant terwijl hij zich comfortabel voelt. Dit is waar zonering van pas komt. Gezoneerd verwarmen en koelen helpt u om lucht op het juiste moment naar de juiste gebieden te verplaatsen, en het is een integraal onderdeel van het intelligent maken van een HVAC-systeem.

Conclusie

Het doel van slimme HVAC is om een ​​systeem te hebben dat weet wat er in een gebouw gaande is, alles goed gekoeld houdt, geld bespaart en eventuele problemen in verband met misbruik verzacht. Hoewel iedereen bekend is met gebouwen, onderschatten ze vaak hoe complex de systemen zijn. Slimme HVAC-systemen kunnen een deel van deze complexiteit voor de bewoners en operators helpen verminderen. Door een klein beetje van de complexiteit over te hevelen naar slimme HVAC-systemen, bent u goed op weg om een ​​betere omgeving te creëren voor de mensen die uw gebouw bewonen.