Jämfört med tidigare förlitar sig människor i utvecklade länder/regioner och utvecklingsländer/regioner nu mer på luftkonditionering (AC) för att få bekväma livsrum, så energiförbrukningen ökar också snabbt.
Enligt International Energy Association's"Future of Refrigeration" rapporterar att luftkonditioneringen står för 10 % av dagens's totala energiförbrukning. Det uppskattas att 2050 kommer denna användning att tredubblas, vilket motsvarar den nuvarande totala kraftproduktionskapaciteten i USA, EU och Japan. År 2050 kommer antalet luftkonditioneringsapparater i bostads- och kommersiella byggnader över hela världen att öka från 1,6 miljarder idag till 5,6 miljarder. Det motsvarar 10 nya luftkonditioneringsapparater som säljs varje sekund under de kommande 30 åren.
Beläggningsavkänningens roll i luftkonditionering
Genom att anpassa sig till inomhusaktivitetsnivåer och rikta luftflödet dit det behövs mer, kan den mänskliga kroppens närvaroavkänning göra luftkonditioneringsapparater smartare och mer energieffektiva. Figur 1 visar några scenarier. I dessa scenarier ger närvaroavkänning (såsom närvaro/frånvaro, aktivitet och personalens platsdetektering) feedback. Genom att justera rumstemperaturen och rikta luftflödet till personer inomhus kan det hjälpa till att spara energi och göra miljön mer behaglig.
Figur 1: En scen som visar hur den feedback som erhålls från närvaroavkänning bestämmer luftkonditioneringsanvändningen
Passiva infraröda sensorer och kameralösningar är två tekniker som används vid avkänning av närvaro av luftkonditionering. Passiva infraröda sensorer har låg kostnad och låg strömförbrukning, men har en hög falsk detekteringsfrekvens under starkt solljus och saknar känslighet för finrörelse. Däremot kan kameran ge utmärkt upplösning, men kan ha en högre falsk detekteringsfrekvens, speciellt för att upptäcka skuggor och porträttbilder. Passiva infraröda sensorer och kameralösningar är optiska sensorer, och optisk design kommer att krävas i designen, vilket kräver ytterligare öppningar, vilket kan påverka utseendets design.
Hela branschen använder beläggningsavkänning för att uppnå energibesparing, och är också engagerade i att göra luftkonditioneringsapparater smartare genom kantbearbetning. Förutom att styra driften av luftkonditioneringen genom närvarodetektering för att förbättra användarkomforten, pågår det också kontinuerliga ansträngningar att använda en enda sensorteknologi. I framtiden kommer luftkonditioneringsapparater att integrera ytterligare funktioner för användarsäkerhetsövervakning, som falldetektering och övervakning av vitala tecken, inklusive hjärtfrekvens och andningsfrekvens.
Fördelar med millimetervågssensorer vid närvaroavkänning
TI millimetervågssensorer (mmWave) tillhandahåller en rik datauppsättning som innehåller exakt information om räckvidd, hastighet och ankomstriktning för varje objekt i det relevanta området. Genom den digitala signalprocessorn (DSP) som utför objektdetektering, klassificering och spårning är det möjligt att få information om personalbeläggning, såsom närvaro, frånvaro, antal personal och personalens exakta position i förhållande till luften. konditioneringsutrustning. Luftkonditioneringsutrustning kan använda denna information för att fatta välgrundade beslut; till exempel när någon går in i ett rum kommer sensorn att spåra personens närvaro på kortast förinställd tid innan luftflödet slås på. Om personen vistas i rummet styr luftkonditioneringen luftflödet till personen genom att använda spårnings-/platsinformation för att ge komfort. Luftkonditioneringen kommer också att justera temperaturen efter antalet personer i rummet för att uppnå större komfort och bättre energibesparande effekter.
Utöver dataernas noggrannhet och precision ger TI's millimetervågssensorer många fördelar när man skapar energieffektiva smarta luftkonditioneringslösningar, inklusive:
· Minskad falska upptäckter
·Kan fungera normalt i tuffa miljöer
·Produkten har vacker design och kompakt utseende
· Att använda avkänningsteknik istället för kameror kan minska integritetsproblemen. Under förutsättningen att skydda integriteten, inse folkräkning och målspårning
Inse kantintelligens
TI's millimetervåg 60 GHz-sensor integrerar en frekvensmodulerad kontinuerlig vågsändtagare, on-chip övervakning och kalibreringsmekanism, Arm® Cortex®-R4F mikrokontroller och C674x DSP på ett enda chip. Denna integrationsfunktion kan stödja realiseringen av intelligens på högintegrerade sensorer och realtidsdatabehandling i själva enheten.
Ett exempel på en applikation använder TI's IWR6843 60GHz millimetervågssensor med enkel chip för att uppnå närvaroavkänning för luftkonditioneringsapparater för kommersiella och privata ändamål. Sensorn som bearbetar data använder Capon beamforming för mänsklig upptäckt och kan intelligent klassificera objekt för att minimera falska upptäckter. Denna exempelapplikation visar en detekteringsnoggrannhet på +/-10 cm för människor (inklusive rörliga och stillastående), och inomhusavståndet kan vara så långt som 8 meter. Räknedensiteten är 3 personer per två meter. När antalet personer är mindre än 5 är noggrannheten 100 %; när det är 9 personer i rummet är noggrannheten 85 %.
Inom en snar framtid kommer luftkonditionering att bli ett helt oberoende system baserat på data, utan behov av fjärrkontroll eller interaktion mellan människa och dator genom luftkonditioneringens styrenhet. Sensortekniken i luftkonditioneringen samlar kontinuerligt in data för att ge bättre komfort. Till exempel i en kontorsmiljö kan sensorer över tid avgöra att antalet personer på kontoret är högst från kl. 9.00 till 17.00. Baserat på dessa data kommer systemet att lära sig att styra mer luftflöde under hektiska timmar, och begränsa eller stänga av luftflödet under lågtrafik, för att minska energiförbrukningen och därmed spara företagskostnader.
Efterfrågan på luftkonditioneringsapparater för bostäder och kommersiella anläggningar fortsätter att växa och kommer att tredubblas till 2050. Beläggningsavkänning med hjälp av millimetervågsteknik kan minska den totala energiförbrukningen för luftkonditioneringen med så mycket som 35 %. Med blicken mot framtiden kommer millimetervågstekniken inte bara att fortsätta ha en större inverkan på driften av VVS-system, utan också minska de totala utsläppen av föroreningar i miljön.
