1. АННОТАЦИЯ
В этом исследовании телефоны, носимые / портативные устройства, детекторы, которые регистрируют температуру и движение человека, интегрированы как интеллектуальные датчики, чтобы уменьшить количество энергии, используемой для кондиционирования воздуха и вентиляции. Усовершенствованные интеллектуальные датчики получают обратную связь от мобильных телефонов, интеллектуальных гаджетов и портативных устройств, размещенных на теле человека. Полученные данные могут быть использованы для настройки (увеличения или уменьшения) кондиционеров и вентиляционных систем в соответствии с намерениями жильцов.
Результаты показывают, что температуру в помещении можно безошибочно контролировать с ошибками менее ± 0,1 ° C. Быстрое охлаждение можно получить в течение 2–3 минут до оптимальной вместимости в помещении после того, как пассажиры входят в помещение. Также отмечено, что за 2 часа работы общий выход компрессора или производительность интеллектуального кондиционера на 48,4% меньше, чем в конкретном случае с использованием управления включением-выключением. Усовершенствованный интеллектуальный кондиционер с носимыми или переносными гаджетами может определять температуру и активность человека во время сна, чтобы определять состояние сна и гибко регулировать функцию сна. Функция сна или отдыха, оптимизированная интеллектуальной системой аэрации и охлаждения с носимыми устройствами, может снизить потребление энергии до 46,9% и сохранить здоровье человека. Представленный умный кондиционер может создать комфортную среду и достичь целей энергосбережения и защиты окружающей среды.
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОПотребления.
Для более качественного и комфортного современного образа жизни люди зависят от кондиционеров намного больше, чем в прошлом. Как в развивающихся, так и в развитых странах, кондиционеры увеличивают долю населения в зонах застройки. Это дополнительно вызывает быстрое и быстрое развитие потребления энергии системами кондиционирования воздуха. В соответствии со статической информацией, ОВКВ почти полностью израсходовала половину энергии в зданиях и 20% от общего потребления энергии в стране. Поэтому крайне важно снизить потребление энергии системами кондиционирования воздуха в частных жилых и коммерческих зданиях.
Методы создания нового энергоэффективного оборудования, применения сложных и непредсказуемых стратегий управления, использования солнечной энергии в качестве нового жизненно важного источника энергии и т. д., все рассматриваются для экономии энергии в кондиционерах. Среди них применение методов контроля может быть более экономичным и квалифицированным методом. Результаты показывают, что потребление энергии насосами может быть снижено с помощью этих процедур контроля. Контроллер обратной связи для кондиционеров разработан и повышает энергоэффективность систем аэрации и охлаждения.
Экспериментальные результаты демонстрируют, что техника может прийти с лучшим коэффициентом производительности кондиционера и комфортной внутренней средой даже в очень жаркую и влажную неудобную погоду. Для многокомпонентных кондиционеров используется нечеткий рациональный метод управления для управления рабочим числом компрессоров и вентиляторов для повышения энергоэффективности. Прошлые исследования применения методологий контроля на AC в основном основаны на разнице параметров и вызывают ответ. Это один из видов пассивных ответов и может не подходить для комфорта и здоровья человека.
История развития кондиционеров связана с эффективностью, технологиями, комфортом для человека и использованием энергии. Прогресс «Воздушных условий» включает в себя тип окна, тип разделения, фиксированную частоту, конвертируемую частоту и недавно представленный интеллектуальный тип. В 1990-х годах, чтобы снизить уровень шума и удовлетворить пользователей, кондиционеры оконного типа были модифицированы на сплит-тип путем перемещения компрессора за пределы рабочей зоны. С 2000 года высокая цена на нефть и требования к энергосбережению заставили изменить управление компрессорами и улучшить его с фиксированной частоты на конвертируемую. Управление компрессорами с фиксированной частотой принимает полную мощность как выходной сигнал включения-выключения и вызывает перепады температуры и неправильное использование энергии. Тем не менее, мощность компрессора и расход хладагента можно регулировать с помощью модифицированного управления преобразовательной частотой, используя электронный расширительный клапан в соответствии с тепловой массой в помещении для экономии энергии.
С 2010 года смартфоны, планшеты, персональные компьютеры и облачные вычисления, а также связь 4-го поколения (4G) в 2014 году стали широко использоваться и привели к информационной революции. Используя коммуникационные технологии, настройка кондиционеров – это не только обратная связь по настройке информации. Интеллектуальная система кондиционирования воздуха может сочетаться с инфракрасным датчиком для определения положения человека, метеорологическими сетями для получения информации о погоде на открытом воздухе, носимыми устройствами для оценки активности человека и намерений. Отныне ожидается, что кондиционеры будут эффективно изменять температуру в помещении с учетом человеческого комфорта и энергосбережения.
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТРОЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ
Это исследование было посвящено интеллектуальному управлению кондиционерами с использованием мобильных телефонов и носимых гаджетов в качестве интеллектуальных датчиков. Это самая современная тенденция в разработке кондиционеров. Прежде чем представить проект, математическая модель управления кондиционером выведена из фундаментальных теорем. Это помогло бы проиллюстрировать следующие концепции ясно и ясно. Основным принципом работы кондиционера (система аэрации и охлаждения) является цикл пара, введенный термодинамикой. Паровой цикл включает в себя следующие этапы:
(1) Насыщенный хладагент сжимается до пара более высокого давления, также известного как перегретый пар;
(2) отвод тепла из системы за счет циркуляции воды или воздуха и конденсации в насыщенную жидкость;
(3) претерпевает неожиданное снижение давления в процессе дроссельной заслонки и расширения и превращается в смесь жидких и парообразных хладагентов с меньшей температурой и давлением;
(4) поглощает тепло в замкнутом пространстве или пространстве с помощью циркуляционного вентилятора в испарителе и расширяется до насыщенного пара;
(5) Пар направляется обратно в компрессор для завершения цикла охлаждения за циклом.
Цикл пара включает сжатие, отвод тепла, расширение и поглощение тепла.
Этот процесс выполняется компрессором, конденсатором, расширительным клапаном и испарителем. Более объясненные принципы работы парового цикла включают изменение температуры, давления, энтальпии и энтропии. Для традиционного кондиционера оконного типа эти 4 устройства были установлены в кондиционере для проведения парового цикла и охлаждения в закрытом помещении. Почти уже 90% традиционных оконных кондиционеров заменены на сплит-типы. Компрессор и конденсатор кондиционера сплит-типа встроены в наружный блок, чтобы избежать шума компрессора. Расширительный клапан и испаритель организованы как внутренний блок. Одним из многих преимуществ раздельного кондиционера является тот факт, что он производит меньше шума, и эта функция сделала его основной тенденцией кондиционеров для дома и бизнеса.
4. ДИЗАЙН УМНОГО КОНТРОЛЛЕРА НА ОСНОВЕ ДАТЧИКОВ SMART
Перед внедрением интеллектуального элемента управления функции включения-выключения и инвертора подробно описаны в следующих двух подразделах. Оба они, по сравнению с интеллектуальным контролем, представляют собой разницу, вызывающую контроль. Затем внедряются интеллектуальные датчики, в том числе портативные телефоны, устройства для носимых гаджетов и другие датчики. Это будут ключевые компоненты для определения намерений человека. Наконец, схема интеллектуального контроллера на основе интеллектуальных датчиков и гаджетов проиллюстрирована, чтобы показать намерение, вызывающее управление.
4.1. Управление включением-выключением кондиционера с фиксированной частотой
Значение фиксированной частоты – это компрессор переменного тока, работающий с фиксированной скоростью вращения. Связь между скоростью вращения двигателя и электрической частотой можно объяснить следующим образом:
Скорость (об / мин) = (120 * f) (1-d) p
f = электрическая частота
p = это магнитные полюса двигателя
d = – разница скольжения (d = 0 при нулевой нагрузке).
Температура внутри корпуса поддерживается стабильной благодаря включению и выключению компрессора, когда двигатель работает с фиксированной скоростью вращения, а нагрузка кондиционера в помещении меньше. Этот метод работы кондиционера также упоминается как контроль включения-выключения. В методе управления включением-выключением кондиционер с фиксированной частотой включает компрессор, когда температура возвратного воздуха выше заданной, и выключает его, когда происходит обратное. При этом хладагент будет проходить через конденсатор и испаритель для теплообмена с внутренним и наружным воздухом для поддержания стабильной температуры в помещении.
4.2. Инверторное управление преобразователем частоты с преобразователем частоты
Основным продуктом кондиционирования воздуха для энергосбережения является кондиционер с преобразовательной частотой. Это может быть охарактеризовано как ситуация, когда скорость вращения двигателя может регулироваться или изменяться в соответствии с нашим желанием регулировать выход энергии хладагента путем изменения частоты входной электрической мощности. Сравнение типа преобразованной частоты с фиксированной частотой может сначала исправить 60 Гц. электричество в тип постоянного тока, а затем с помощью широтно-импульсной модуляции, модулировать частоту выходного электричества. Как указано в разнице температур обратной связи, кондиционер может обеспечивать стабильный температурный поток воздуха для контроля температуры в помещении путем регулировки потока в холодильнике.
5. УМНЫЕ ДАТЧИКИ
В настоящее время на рынке представлены интеллектуальные датчики, включая интеллектуальные универсальные телефоны, носимые устройства и другие датчики. Они являются ключевыми компонентами интеллектуального управления для обнаружения намерений человека и передачи его в систему. Мобильные телефоны будут предоставлять информацию о пассажирах путем включения в GPS и личного расписания для сбора информации о положении и намерениях человека. Кондиционер может быстро понизить температуру в помещении до того, как в него войдут пассажиры.
По прогнозам, в ближайшем будущем количество носимых гаджетов и их комплектующих резко возрастет. Носимые устройства, такие как часы или браслеты, могут быть использованы для обнаружения состояния сна человека в качестве сигналов обратной связи функции сна. Ускоритель мог определять ускорение от 10 до 10-6 г, скорость от 10 до 1,67 × 10-9 м / с и смещение от 10 до 2,78 × 10-13 м. Он может собирать информацию о движении человека и обратную связь с интеллектуальным кондиционером для дальнейшего контроля.
5.1. Интеллектуальное управление на основе интеллектуальных датчиков
Считая исследование схем управления фиксированной и конвертируемой частотой, количественное исследование интеллектуального управления на основе интеллектуальных датчиков является основным фокусом в этой статье. Интеллектуальное управление, учитывая информацию, собранную с помощью мобильных телефонов и носимых гаджетов, укрепляет связь с пассажирами и осуществляет контроль, вызывающий намерения.
Может включать в себя следующие аспекты:
(1) Мобильные телефоны с GPS и индивидуальным расписанием, позволяющие распознавать положение и намерения арендаторов, могут предвидеть намерение жильцов проникнуть в закрытое помещение. В этот момент компрессор, который в обычной ситуации выключен, может включиться на полную мощность. Перед входом вентилятор с высокой скоростью включается с максимальной скоростью, и воздушный дефлектор поворачивается на 10 минут, чтобы улучшить циркуляцию воздуха. следовательно, интеллектуальное управление может позволить быстро замкнуть замкнутое пространство после входа жильцов.
(2) Орнамент руки с ускорителем мог обнаружить развитие арендатора во время сна. После того, как пассажир погрузится в глубокий сон, кондиционер слегка повысит внутреннюю температуру, чтобы избежать потребления энергии. Умный кондиционер может активно регулировать мощность компрессора в соответствии с активным намерением жильцов (возвращение домой) и пассивным (погружение в глубокий сон) для целей человеческого комфорта и энергосбережения.
Интеллектуальный кондиционер включает в себя следующие устройства:
(1) Кондиционер с изменяемой мощностью охлаждения;
(2) новые датчики, способные взаимодействовать с жителями;
(3) Коммуникационные устройства для сотового телефона и сети.
На рисунке показана управляющая структура интеллектуального кондиционера, включая систему вентиляции, датчик температуры, инфракрасный индикатор, мобильный телефон и носимые гаджеты. Структура управления интеллектуальной системой аэрации и охлаждения на рисунке использует мультисенсорную структуру для достижения интеллектуального управления. Внутренний инфракрасный датчик может распознавать положение людей и осуществлять контроль направления воздушного потока. Сотовые телефоны с GPS и личным расписанием можно использовать для определения положения и намерений жителей. Носимые блоки могут быть браслетом с ускорителем. Он понимает движение пассажиров во время сна. После того, как пассажир погрузится в глубокий сон, умный кондиционер будет слегка поднимать температуру в помещении, чтобы избежать использования энергии.
План управления интеллектуальной системой вентиляции с управлением от инвертора: отличается от кондиционера с фиксированной и преобразованной частотой с управлением, вызывающим разницу, это средство управления намерением, которое эффективно регулирует мощность компрессора на основе активного намерения пассажиров (возвращение домой) и пассивный (в глубоком сне) для целей человеческого комфорта и энергосбережения.
5.2. Типы интеллектуальных датчиков, интегрированных с системой автоматизации зданий
Как и другие типы хитрых зданий в …
Есть несколько разных циклов, вокруг которых вращается Земля. Некоторые из циклов были затронуты катастрофой Фукусима-Дайхатсу. Завод в Фукусиме пострадал от землетрясения силой 9,0 балла. Растения,
Трение – это сила, которая приводит к предотвращению движения объекта. Трение повсюду, когда один объект вступает в контакт с другим, возникает трение. Сила действует в
Тиристор – это тип диода, который позволяет току течь тогда и только тогда, когда на его клемму затвора подается управляющее напряжение. Этот вид диода имеет