Autonoom HVAC-systeem gebruikt gezichtstemperatuur voor energie-efficiënte klimaatcontrole

COVID-19 verandert de manier waarop binnenruimtes gebruikt worden, wat uitdagingen oplevert voor wie die ruimtes beheert, van huizen tot kantoren en fabrieken. Niet het minst van deze uitdagingen is verwarming en koeling — de grootste energieverbruiker in Amerikaanse huizen en commerciële gebouwen. Er is behoefte aan slimme, meer flexibele klimaatcontrole die mensen comfortabel houdt zonder lege gebouwen te verwarmen en koelen.

Onderzoekers hebben een oplossing ontwikkeld die meer efficiënte, meer gepersonaliseerde comfort kan bieden, volledig muur-thermostaten elimineerend. De Human Embodied Autonomous Thermostat (HEAT) koppelt thermische camera's met driedimensionale videocamera's om te meten of bewoners heet of koud zijn door hun gezichtstemperatuur te tracken. Het voedt de temperatuurdata dan aan een voorspellend model dat het vergelijkt met informatie over de thermische preferenties van bewoners. HEAT bepaalt de temperatuur die het grootste aantal bewoners comfortabel houdt met minimum energie-uitgave, effectief en efficiënt de comfort van 10 bewoners in een lab-instelling handhavend.

HEAT kan comfort meten zonder gebruikers te vragen detectieapparaten te dragen en zonder de noodzaak voor een aparte camera per bewoner. Het werkt een beetje als de hedendaagse internet-gekoppelde lerende thermostaten. Wanneer het net geïnstalleerd is, leren bewoners het systeem over hun preferenties door periodiek feedback te geven vanaf hun smartphones op een drie-puntsschaal: "te heet," "te koud," of "comfortabel." Na een paar dagen leert HEAT hun preferenties en werkt het onafhankelijk.

Het onderzoeksteam werkt met energiemaatschappij Southern Power om HEAT te testen in hun Alabama-kantoren, waar testcamera's op statieven in de hoeken van kamers gemonteerd zullen worden — de camera's zouden in een permanente installatie minder opvallend geplaatst worden. De camera's verzamelen temperatuurdata zonder individuen te identificeren en alle footage wordt onmiddellijk na verwerking gewist, meestal binnen een paar seconden.

Gezichtstemperatuur is een goede voorspeller van comfort aangezien bloedvaten zich uitdijen om extra warmte af te stralen, wat de gezichtstemperatuur verhoogt; wanneer we te koud zijn, samentrekken ze, wat het gezicht afkoelt. Terwijl eerdere iteraties van het systeem ook lichaamstemperatuur gebruikten om comfort te voorspellen, vereisten ze dat gebruikers polsbanden droegen die lichaamstemperatuur direct maatten en frequente feedback over hun comfortniveau gaven.

Tech Briefs spreekt met de uitvinder van HEAT

Lees ons interview met onderzoeker Prof. Carol Menassa.

Aanpassingen aan het model kunnen het systeem nuttig maken in ziekenhuizen, waar zorgverleners worstelen om comfortabel te blijven onder maskers en andere beschermingsuitrusting. Het HEAT-systeem kan aangepast worden om hen comfortabel te helpen door de kamertemperatuur aan te passen of zelfs door hen te signaleren wanneer ze een pauze nodig hebben.

Bekijk een demo van HEAT op Tech Briefs TV hier. Voor meer informatie, contacteer Gabe Cherry via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript vereist).