可以通過更多的控制來減少 HVAC(暖通空調(diào))的能源消耗。在通過可靠通信聯(lián)網(wǎng)的物理設(shè)備中，人們可以通過 3 美元的微控制器 IC 獲得更多控制權(quán)。設(shè)備包括：

· 管道內(nèi)的電動(dòng)阻尼器。

· 通風(fēng)口處的電動(dòng)阻尼器。

· 管道內(nèi)的風(fēng)扇。

· 散熱器上的電動(dòng)閥。

· 將 60°F 的水從地源輸送到散熱器和熱交換器中的泵

· 泵將水從地下室的儲(chǔ)熱罐輸送到散熱器和熱交換器(例如，在陽光明媚時(shí)通過太陽能加熱或冷卻水)。

· 傳感器(例如占用、室內(nèi)/室外溫度、太陽、風(fēng)壓)。

使用上述技術(shù)，可以：

· 更精確地控制來自中央 HVAC 風(fēng)扇的氣流。

· 在 HVAC 關(guān)閉時(shí)將空氣從一個(gè)房間轉(zhuǎn)移到另一個(gè)房間(例如，在不打開中央 HVAC 的情況下將冷空氣從地下室轉(zhuǎn)移到二樓溫暖的辦公室) 。

· 根據(jù)需要布置地面水源 60°F 的水。

· 根據(jù)需要布置蓄熱水。

· 集成大型電器、蓄熱水、地源 60°F 水和中央 HVAC。

存在帶有處理器的設(shè)備，但由于以下原因，我們沒有執(zhí)行上述操作：

· 不存在將上述設(shè)備電氣插入建筑物的標(biāo)準(zhǔn)方法

· 支持即插即用和可靠集成的所有設(shè)備的通用操作系統(tǒng)并不存在。

· 不存在帶風(fēng)扇和阻尼器的標(biāo)準(zhǔn)物理插件模塊。

研究人員正在努力解決前兩個(gè)障礙(即標(biāo)準(zhǔn)電纜和操作系統(tǒng))，如使用處理器和軟件使建筑物更智能中所述。

本文重點(diǎn)討論最后一個(gè)障礙，即可更換的標(biāo)準(zhǔn)化插入式風(fēng)扇和阻尼器。標(biāo)準(zhǔn)化通過商品化降低成本。即插即用通過減少設(shè)計(jì)成本和安裝人工來降低成本。

人們會(huì)想要一種系統(tǒng)，其額外成本是通過在合理的時(shí)間內(nèi)減少能源費(fèi)用來支付的。如果研究人員能夠做到這一點(diǎn)，那么大規(guī)模采用就變得可行。

好消息是開發(fā)成本很低，在 Graham 教授的領(lǐng)導(dǎo)下，猶他州已經(jīng)完成了相當(dāng)多的工作。也許最難的部分是操作系統(tǒng);然而，這已經(jīng)被編碼并且可供其他開源使用。這意味著任何人都可以免費(fèi)復(fù)制和修改。

標(biāo)準(zhǔn)化的插入式風(fēng)扇和電動(dòng)阻尼器

如果在管道中放置一個(gè)專有的風(fēng)門或風(fēng)扇，每 15 年出現(xiàn)一次故障，而建筑物可以使用 100 年，并且制造商在 5 年后停止生產(chǎn)，那么由于難以獲得替換零件，建筑物將貶值。解決這個(gè)問題的唯一方法是在通風(fēng)口處使用標(biāo)準(zhǔn)化的插件模塊。

例如，要更換管道內(nèi)的風(fēng)扇或電動(dòng)風(fēng)門，可以拆下通風(fēng)蓋，伸入管道，拆下 ~4 個(gè)螺栓，拔下模塊，通過通風(fēng)口拆下，并更換為新的標(biāo)準(zhǔn)化模塊，即插即用-玩。這些將由許多公司制造，以確保多年的支持。

電動(dòng)阻尼器模塊

為電動(dòng)阻尼器模塊的擬議標(biāo)準(zhǔn)示例。每個(gè)模塊通過 4 個(gè)螺栓連接到支架上，支架點(diǎn)焊到管道壁上。將其放置在通風(fēng)口附近以支持更換。這些將以與標(biāo)準(zhǔn)管道尺寸相匹配的標(biāo)準(zhǔn)尺寸提供;標(biāo)準(zhǔn)化將使人們能夠用不同制造商的設(shè)備進(jìn)行更換。人們可以將其放置在管道內(nèi)以控制管道氣流;或放置在管道和通風(fēng)口之間的通道中以控制空氣進(jìn)入一個(gè)房間。

管道模塊中的樞軸風(fēng)扇

所示是樞軸風(fēng)扇模塊的建議標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)模塊都位于存儲(chǔ)位置，而中央 HVAC 風(fēng)扇控制空氣;或部署到一個(gè)在線位置。如果部署，它可以在中央 HVAC 風(fēng)扇開啟時(shí)充當(dāng)增壓風(fēng)扇;或者它可以在中央 HVAC 風(fēng)扇關(guān)閉時(shí)在房間之間移動(dòng)空氣。強(qiáng)大的風(fēng)扇可能會(huì)搖晃;因此，需要固定到一個(gè)連接到墻上木框架(例如 2×4)的笨重支架上。與上述電動(dòng)阻尼器一樣，它有標(biāo)準(zhǔn)尺寸可供選擇，并且支持在通風(fēng)口附近進(jìn)行更換。

建筑需要標(biāo)準(zhǔn)

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)將支持多個(gè)制造商的更換，并希望確保在建筑物的使用壽命內(nèi)進(jìn)行維護(hù)。這要求制造商就幾種模塊尺寸(例如2x10x10英寸，3x12x18英寸)的支架和插件模塊之間的機(jī)械接口達(dá)成一致。更具體地說，需要在標(biāo)準(zhǔn)車身會(huì)議上商定以下參數(shù)：模塊高度、模塊寬度、螺栓位置、螺紋尺寸、電氣連接器位置、連接器類型、樞軸位置和模塊厚度。研究人員提出了幾種常見模塊尺寸的價(jià)值;希望行業(yè)工程師以后能完成他們滿意的工作。擬議的風(fēng)扇/阻尼器標(biāo)準(zhǔn)類似于自動(dòng)部署在窗戶上的隔熱罩的擬議標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

世界可以用相對(duì)較少的錢開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的即插即用組件，從而更好地控制空氣。