ترموستات هوشمند

ترموستاتهای هوشمند ترموستات هایی هستند که می توانند با اتوماسیون منزل مورد استفاده قرار گیرندووظیفه کنترل گرمایش خانه و / یا تهویه هوا را بر عهده دار شوند.آنها عملکردهای مشابهی را به عنوان یک ترموستات قابل برنامه ریزی انجام می دهند.زیرا به کاربر اجازه می دهند دمای روز خانه خود را در طول روز با استفاده از یک برنامه کنترل کند.

Nest Wiring

همچنین حاوی ویژگی های اضافی مانند سنسورها و اتصال WiFi است ، که باعث بهبود یافتن مشکلات مربوط به ترموستات های قابل برنامه ریزی است آنهایعنی ترموستات های هوشمند مانند یک ترموستات همراه متصل به اینترنت متصل هستند.آنها به کاربران اجازه می دهند تنظیمات گرمایشی را از دیگر دستگاههای متصل به اینترنت ، مانند لپ تاپ یا تلفن های هوشمند تنظیم کنند. این به کاربران امکان می دهد ترموستات را از راه دور کنترل کنند.این سهولت استفاده برای اطمینان از صرفه جویی در مصرف انرژی ضروری است. مطالعات نشان داده اند که خانواده هایی که دارای ترموستات قابل برنامه ریزی هستنددر واقع مصرف انرژی بالاتری نسبت به آنهایی که ترموستات های ساده دارند ، دارند زیرا ساکنین آنها را به طور نادرست برنامه ریزی می کنند یا آنها را کاملاً غیرفعال می کنند. ترموستات هوشمند همچنین دمای داخلی و خارجی را ضبط می کند ، زمان اجرای سیستم HVAC و حتی در صورت نیاز به تعویض فیلتر هوا،به شما اطلاع می دهد.این اطلاعات معمولاً بعداً در یک دستگاه متصل به اینترنت نمایش داده می شود. ترموستات دستی ترموستات های دستی (همچنین به عنوان ترموستات های آنالوگ نیز شناخته می شوند) قدیمی ترین و ساده ترین این نوع، ترموستات ها هستند. این ترموستات ها روی یک درجه حرارت تنظیم شده و تا تنظیم کاربر به طور دستی دما را تغییر نمی دهد. ترموستات برنامه پذیر ترموستات های قابل برنامه ریزی که برای اولین بار در دهه 1970 معرفی شده اند ،نوعی ترموستات است که به کاربر امکان می دهد در زمان های مختلف برنامه ای رابرای درجه حرارت های مختلف تنظیم کند. بیشتر ترموستاتهای قابل برنامه ریزی همچنین دارای ویژگی نگهدارنده ای هستند که برنامه را به حالت تعلیق در می آورند و به طور موثر ترموستات را به ترموستات دستی تبدیل می کنند.ایده ی ویژگی برنامه ریزی این است که کاربران در صورت عدم استفاده از خانه برای صرفه جویی در مصرف انرژی وهزینه ، دمای گرمتر یا خنک تری را تنظیم کنند. با توجه به این صرفه جویی در مصرف انرژی ،برخی از کدهای ساختمان وبرنامه های دولت نیاز به استفاده از ترموستات های قابل برنامه ریزی را دارند.متأسفانه به دلیل خطای انسانی در استفاده از این دستگاه ها ،در بسیاری از ترموستات های قابل برنامه ریزی استفاده غلط اساسا منجر به مصرف انرژی بیشتری نسبت به ترموستات دستی می شوند.

مشکلات مربوط به ترموستاتهای قابل برنامه ریزی

یكی از اهداف اصلی ترموستاتهای هوشمند ، كاهش مسائل مربوط به استفاده از ترموستات های قابل برنامه ریزی سنتی است. برای درک اینکه ترموستاتهای هوشمند چگونه این وظیفه را انجام می دهند ،مهم است که موضوعات مربوط به ترموستات های قابل برنامه ریزی و چگونگی تأثیر آنها بر مصرف انرژی را درک کنید بین سالهای 2008-2009 ، فلوریدا پاورولایت (FPL) 400 صاحبخانه را برای ترموستات های قابل برنامه ریزی فراهم کرد و الگوهای گرمایش و سرمایش آنها را تحت نظر داشت. از 400 شرکت کننده ، 56٪ از کاربران از ویژگی برنامه نویسی استفاده کرده اند در حالی که شرکت کنندگان باقیمانده برنامه ترموستات را برنامه نویسی نکرده وآنرا نگه داشته اند.مشخص شد کاربرانی که از ویژگی برنامه نویسی استفاده کرده اند در واقع 12٪ انرژی بیشتری نسبت به غیر برنامه نویسان مصرف می کنند. این میزان مصرف به دلیل سردرگمی با تنظیم برنامه،ازچرخه های کاری شبانه بالاترکه مربوط به نقاط تنظیم  ترموستات پایین تر است (به عنوان مثال تنظیم دمای پایین تر) به سرعت افزایش می یابد. این مطالعه نشان می دهد که ترموستات های قابل برنامه ریزی لزوما در مصرف انرژی صرفه جویی نمی کنند. ترموستات هوشمند با خارج کردن کاربر از تصویر و تکیه بر حسگرها و رایانه ها برای صرفه جویی در مصرف انرژی تلاش می کند با این مسئله مقابله کند. مطالعه دیگری که روی این موضوع انجام شد،مشخص کرد که بزرگترین مشکل ترموستات قابل برنامه ریزی،انسانی است که از آن استفاده می کند. تكنولوژی موجوددر ترموستات قابل برنامه ریزی بدون تردید یكی از مهمترین عوامل در تعیین موفقیت ترموستات در صرفه جویی در مصرف انرژی است یا خیر. اما یک عامل به همان اندازه مهم، انسانی است که از ترموستات استفاده می کند. متأسفانه،بسیاری از افرادی که دارای ترموستات قابل برنامه ریزی هستند،نمی دانند چگونه از ترموستات استفاده کنند یااز تمام ویژگی هایی که ارائه می دهند استفاده نمی کنند.در یک مطالعه تعدادی مصاحبه،نظرسنجی و مشاهداتی انجام شد تا مشخص شود که اکثریت صاحبان ترموستات قابل برنامه ریزی از ترموستات برای اهداف مورد نظر خود استفاده نمی کنند. یک نظرسنجی آنلاین نشان داد که 89٪ از پاسخ دهندگان از ویژگی برنامه در ترموستات قابل برنامه ریزی خود استفاده نمی کنند. نتایج دیگر مصاحبه ها و نظرسنجی ها نشان می دهد که تعداد زیادی از مردم تصور غلط در مورد گرمایشی / سرمایش و استفاده از ترموستات های قابل برنامه ریزی دارند. تصور غلط این است که افراد معتقدند که گرم کردن همه زمانها کارایی بیش از زمان بندی گرما برای خاموش کرد دارد. تصور غلط دیگری که در این تحقیق مشاهده شد این است که خاموش کردن ترموستات به میزان قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش نمی دهد. بااین تصورات غلط تصور می شود که ترموستات قابل برنامه ریزی خود می تواند تمام ابزارهای لازم را داشته باشد ، اما اگر کاربر از آنها استفاده نکند یا از آنها به طور نادرست استفاده کند ، در نتیجه این ترموستات ها در صرفه جویی در مصرف انرژی شکست می خورند.در نتیجه این مطالعات و مطالعات مشابه ، ستاره انرژی در دسامبر 2009 برچسب زدن خود را به ترموستات های قابل برنامه ریزی متوقف کرد. این هدف از ایده و ساخت ترموستات های هوشمند بود که با خارج کردن انسان از تصویر و ایجاد ترموستاتی که از محاسبات هوشمند استفاده می کند وارد بازار شود تا واقعاً کاهش مصرف انرژی و هزینه را برطرف سازد و هوشمندانه به این موارد رسیدگی کند

چراترموستات هوشمند؟

ترموستات هوشمند شبیه به ترموستات های قابل برنامه ریزی است به این معنا که دارای یک ویژگی برنامه ریزی هستند که به کاربران امکان می دهد برای زمان های مختلف روز دمای مختلفی را تنظیم کنند.علاوه بر این ویژگی، ترموستات هوشمند فن آوری های دیگری را نیز اجرا می کند تا میزان خطای انسانی در استفاده از ترموستات های قابل برنامه ریزی را کاهش دهد.ترموستاتهای هوشمند از حسگرهایی استفاده می كنند كه مشخص می كند خانه اشغال شده است یا خیر و می تواند تا زمان بازگشت سرنشین ،گرمایش یا سرمایش را به حالت تعلیق درآورد.علاوه بر این، ترموستات هوشمند از اتصال Wi-Fi استفاده می کند تا در هر زمان به کاربر دسترسی به ترموستات دهد.این فناوریهای اضافی ثابت کرده اند که ترموستات هوشمند در صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه کاربران موفق است.

تاریخچه

توسعه ترموستات هوشمند در سال 2007 با ایجاد ترموستات ecobee آغاز شد.بنیانگذار ecobee ، استوارت لومبارد، می خواست در مصرف انرژی صرفه جویی کند و ردپای کربن خانواده خود را کاهش دهد.لمبارد پس از فهمیدن اینکه گرمایشی و سرمایش بیشتر انرژی مصرفی خانه او را تشکیل می دهد،یک ترموستات قابل برنامه ریزی را بقصد تلاش برای کاهش مصرف کل انرژی خریداری کرد. لومبارد به سرعت فهمید که استفاده از ترموستات قابل برنامه ریزی دشوار است و غیرقابل اعتماد است.به دنبال مشکلات با ترموستات قابل برنامه ریزی ، وی اقدام به ایجاد یک ترموستات هوشمند کرد که موجب صرفه جویی در مصرف انرژی و استفاده آسان می شود.با این هدف ، شرکت ecobee در تلاش شد تا ترموستاتی را برای کاربران فراهم کند که با رفع مشکلات با ترموستات های قابل برنامه ریزی،در مصرف انرژی صرفه جویی کند.پس از ecobee ، EnergyHub نسخه خود را از ترموستات هوشمند در سال 2009 با ایجاد داشبورد EnergyHub منتشر کرد.بنیانگذار EnergyHub ، ست فرادرز تامپسون ، ایده ی داشبورد را از Prius خود گرفت. پریوس دارای صفحه نمایش در داشبورد بود که مسافت پیموده شده گاز را در زمان واقعی نشان می داد. تامپسون احساس کرد که یک خانه باید شرایطی داشته باشد که همین کار را انجام دهد.با توجه به این هدف ، تامپسون یک ترموستات ایجاد کرد که بتواند با کوره و وسایل خانه ارتباط برقرار کند تا میزان مصرف انرژی وراندمان و میزان هزینه آن را مشخص کند.این ترموستات همچنین قابلیت خاموش کردن وسایل و یا افزایش و کاهش دما را برای صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه دارد. درنهایت ، هدف این ترموستات نمایش مصرف انرژی در اختیار کاربران و صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه بود.در سال 2011 ، Nest Labs ترستوستات Nest Learning را تولید کرد. Nest Termostat با پرداختن به مشکلات ترموستات های قابل برنامه ریزی از طریق استفاده از فناوری بهتر، سعی در کاهش مصرف انرژی خانگی داشت.این فناوری جدید شامل پیاده سازی حسگرها ، الگوریتم ها ،یادگیری ماشین و محاسبات ابری بود. این فناوری ها رفتارها و ترجیحات سرنشینان را یاد می گیرند و دما را به سمت بالا یا پایین تنظیم می کنند تا سرنشین در هنگام خانه راحت باشد و هنگام خارج شدن از مصرف انرژی صرفه جویی کند. علاوه بر این ، Nest Termostat به Wi-Fi خانگی متصل می شود. این به کاربران امکان می دهد دما را تغییر دهند ، برنامه را تنظیم کنند و میزان مصرف انرژی را از طریق تلفن هوشمند یا لپ تاپ بررسی کنند. همه این ویژگی ها بخشی ازهدف Nest برای ایجاد ترموستات با کاربری آسان برای استفاده و صرفه جویی در مصرف انرژی و مصرف کنندگان بود.

قابلیت برنامه ریزی و برنامه خودکار

ویژگی برنامه ریزی قابل برنامه ریزی در ترموستات هوشمند شبیه به ترموستات های قابل برنامه ریزی استاندارد است. به کاربران این امکان داده می شود که برنامه خود را برای کاهش مصرف انرژی در هنگام دور بودن از خانه برنامه ریزی کنند. با این وجود مطالعات نشان داده اند که ایجاد دستی با یک برنامه ممکن است به صرفه جویی بیشتر انرژی صرفه جویی در نگه داشتن ترموستات در دمای معین منجر شود.برای جلوگیری از این مشکل ، ترموستات هوشمند همچنین ویژگی برنامه ریزی خودکار را ارائه می دهد.این ویژگی برای ایجاد برنامه ای نیاز به استفاد از الگوریتم هاوتشخیص الگوداردکه منجر به راحتی کارگران و صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. پس از ایجاد برنامه ، ترموستات نظارت بر رفتار سرنشینان را برای ایجاد تغییر در برنامه خودکار ادامه خواهدداد. با خارج کردن خطای انسانی از برنامه ریزی ، ترموستات های هوشمند می توانند برنامه هایی هوشمند ایجاد کنند که در واقع باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند.

سنسور

متخصصان در تلاش برای کاهش مسائل مربوط به خطای انسانی در رابطه با ترموستات های قابل برنامه ریزی، ترموستات هوشمند از سنسوری استفاده می کند که می تواند الگوهای اشغال را تعیین کند تا به طور خودکار دما را بر اساس الگوهای و رفتارهای سرنشین تغییر دهد.ترموستات Nest Learning به طور خاص از حسگرهای حرکت مادون قرمز (PIR) در داخل واحد استفاده می کند تا در نزدیکی ترموستات و از روبرو نیز عمل کند.این سنسور ترموستات را درمورد اشغال منازل آگاه می کند. در صورت عدم اشغال خانه ، ترموستات می تواند گرمایش / سرمایش را به حالت تعلیق درآورد تا سنسور دوباره فعال شود. این سنسور همچنین برای تعیین الگوهای اشغال برای ایجاد برنامه خودکار استفاده می شود. یک عضو مشبک در جلوی سنسور قرار می گیرد تا بصری پنهان شود و از سنسور حرکت PIR در داخل ترموستات محافظت کند. این مشبک همچنین به زیبایی ترموستات از نظر بصری کمک می کند. در حالی که این فناوری سنسور برای صرفه جویی در انرژی بسیار مهم است ، اما بدون نقص نیست. یکی از مهمترین مسائل این است که سنسور باید توسط شخصی که در جلوی یا نزدیک ترموستات قدم می زند فعال شود. این امکان وجود دارد که سرنشین در خانه باشد و جلوی سنسور عبور نکند. در این حالت ، ترموستات گرمایشی / خنک کننده را خاموش کرده و راحتی انسان را کاهش می دهد.

اتصال اینترنت

یکی دیگر از ویژگی های مهم ترموستات هوشمند توانایی اتصال آنها به اینترنت است. ترموستات های هوشمند با ماژول WiFi طراحی شده اند که به ترموستات امکان اتصال به شبکه خانگی و اداری کاربران و رابط را با یک درگاه وب یا برنامه تلفن هوشمند به کاربران متصل می کند ، به کاربران امکان می دهد واحد را از راه دور کنترل کنند. ویژگی WiFi همچنین توانایی ارسال گزارش در مورد مصرف انرژی و عملکرد سیستم HVAC را از طریق پورتال وب ، به کاربر در مورد بهره وری انرژی خود و نحوه مقایسه آن با سایر کاربران ترموستات هوشمند آگاه می کند. همچنین هنگامی که مشکلی با سیستم HVAC آنها یا زمان زمان نگهداری تجهیزات وجود دارد ، به کاربران هشدار می دهد.این ترموستات همچنین از اتصال WiFi برای نمایش شرایط فعلی هوا و پیش بینی هوا استفاده می کند.یکی دیگر از ویژگی های ارائه شده توسط برخی از ترموستات های هوشمند از طریق اتصال به اینترنت ، مکان یابی است. یکی دیگر از ویژگی های ارائه شده توسط برخی ازترموستات های هوشمنداز طریق اتصال به اینترنت، مکان یابی است. فایده داشتن ترموستات هوشمند با قابلیت Geofencing این است که از مکانی تلفن هوشمند کاربران استفاده می کند تا خانه را اشغال کند یا خیر. ترموستات هوشمند به جای استفاده از برنامه یا سنسور برای تعیین میزان حضور می تواند به مکان Geofence تکیه کند تا به سیستم HVAC بگوید که آیا نیاز به خاموش یا روشن بودن دارد.از آنجا که اکثر مردم تلفن های خود را با  خود حمل می کنند ، امکان استفاده از Geofencing راهی مناسب برای تعیین الگوهای حضور است

یادگیری ترموستات

برخی از ترموستات های هوشمند مانند ترموستات لانه می توانند یاد بگیرند که ممکن است خانه اشغال شود و چه زمانی ممکن است خالی باشد. و این اجازه را می دهد تا پیش گرم کردن خودکار و یا قبل از خنک کننده اجازه می دهد تا در هنگام ورود سرنشین ، درجه حرارت راحت باشد. یعنی عادت ساکنین را ذخیره میکنند اگر ساکنان یا شیوه زندگی تغییر کنند ، این ترموستات های هوشمند به تدریج برنامه را تنظیم می کنند و موجب صرفه جویی در مصرف انرژی و راحتی می شوند. ردیاب های حرکتی می توانند مشخص کنند که کسی در خانه است یا خیر. یکی از ترموستات هوشمند که از ردیاب های حرکتی استفاده می کند Ecobee4 است.از یک شبکه بی سیم می توان برای احساس خارج بودن از شخصی استفاده کرد ، بنابراین تعیین می کند که در خانه خود یا در آن نزدیکی هستید. این تکنیک به نام geofencing ، توسط ترموستات هانیول هوشمند Honeywell T6 استفاده می شود این ترموستات هانیول در حقیقت ترموستات هانیول اصلی است یا به عبارتی  ترموستات اصل هانیول یا ترموستات هانیول اصل است و از آنجا که نام شهره هانیول فیکی در برخی بازار های جهانی پیدا کرده اشاره کاملا مختصری به تاریخچه هانیول خواهیم داشت و تفصیل حواله به مقالات ویژه ترموستات اصلی هانیول و سایر  مقالات مشابه در هیمن سایت. controlhvac.ir

تاریخچه ای  از هانیول

شرکت  هانیول Honeywell International Inc یک شرکت کنگره ای تجاری با تجارت عمومی ، چند ملیتی و مستقر در شارلوت ، کارولینای شمالی ، ایالات متحده امریکا است که متشکل از چهار گروه تجاری — هوافضا ، فن آوری های ساختمان ، مواد و فن آوری های عملکرد (PMT) ، و راه حل های ایمنی و بهره وری (SPS) است. که سیستم های هوافضا ، محصولات صنعتی و خدمات مهندسی تولید می کند. هانیول یک شرکت Fortune 100 است و در سال 2018 در رتبه 77 قرار گرفت.این شرکت تقریباً 110،000 نیروی کار جهانی دارد که تقریبا 44،000 از آنها در ایالات متحده شاغل هستند. رئیس فعلی و مدیر اجرایی فعلی (مدیرعامل) داریوش آدامچکیک است. نام فعلی این شرکت ، Honeywell International Inc. ، محصول ادغامی است که در آن شرکت Honeywell توسط شرکت AlliedSignal بسیار بزرگتر در سال 1999 بدست آمد. دفتر مرکزی شرکت هانیول با دفتر مرکزی AlliedSignal در موریستاون ، نیوجرسی تثبیت شده است. با این حال شرکت ترکیبی به دلیل شناخت برند خود نام “هانیول” را انتخاب کرد. هانیول از سال 1999 تا 2008 مؤلفه ای از شاخص میانگین متوسط ​​صنعتی داو جونز بود. و پیش از سال 1999 ، پیشینیان شرکت های آن قدمت 1925 را در بر می گرفتند. شركت تنظیم كننده برق حرارتی باتز در سال 1885 تأسیس شد كه آلبرت باتس متولد سوئیس ، فلاپر را اختراع كرد ، ترموستاتی كه برای كنترل كوره های ذغال سنگ مورد استفاده قرار می گرفت ، تنظیم اتوماتیک سیستم گرمایش را به خانه ها می آورد.

ترموستات هانیول ، ترموستات اصلی هانیول ، ترموستات هانیول اصلی

ترموستات های متصل

ترموستات متصل شده ای که می تواند از طریق اتصال به اینترنت کنترل شود ،اطلاعات تحلیلی در اختیار شما قرار نمی دهد. در سال های اخیر ترموستات WI-FI محبوبیت زیادی یافته است ، آنها فن آوری دماسنج ها و WI-FI را ترکیب می کنند. بنابراین اکنون می توانید یک دماسنج در خانه خود داشته باشید که در تلفن شما نمایش داده می شود که از فناوری Wi-Fi استفاده می کند. این فناوری در حال حاضر توسعه یافته است ، بنابراین برای ترموستات ها در ماشین آلات و اتومبیل ها در دسترس خواهد بود. گوگل از زمانی که آنها یک شرکت درجه حرارت Wi-Fi به نام Nest را به دست آوردند ، درگیر این فشار بودند. پیش بینی می شود بازار ترموستات های هوشمند تا پایان سال 2022 به 3.5 میلیارد دلار برسد.

سیستم های منطقه ای

به جای کنترل دمای کل خانه ، سیستم های منطقه دار می توانند اتاقهای فردی را کنترل کنند. این می تواند باعث صرفه جویی در مصرف انرژی شود ، به عنوان مثال با گرم کردن یا خنک کردن فقط یک خانه یا نه اتاق خواب و سایر مناطق که در طول روز خالی هستند.

مطالعات داخلی

برای نشان دادن اینکه ترموستات آنها موجب صرفه جویی در انرژی و هزینه می شود ، بسیاری از تولید کنندگان ترموستات هوشمند برای تأیید ادعای پس انداز خود ، مدل ها و مطالعاتی را انجام داده اند. یکی از روشهای رایج تولید کنندگان ترموستات هوشمند استفاده از انرژی را محاسبه می کند از طریق مدل سازی انرژی. در این مدل ها ترموستات هوشمند با ترموستات تنظیم شده در دمای ثابت مقایسه می شود و پس انداز محاسبه می شود. با استفاده از این روش ، ecobee صرفه جویی در مصرف انرژی را با ارتباط مدت زمان اجرای تجهیزات گرمایش و سرمایش با شرایط آب و هوایی محلی محاسبه کرد. پس انداز انرژی نسبت به دمای ثابت 72 درجه فارنهایت محاسبه شد. با اجرای این مدل ، ecobee 23٪ پس انداز در هزینه های گرمایشی و سرمایشی را برای کسانی که به ترموستات هوشمند خود تغییر می کنند ، تعیین کرد. برای تعیین صرفه جویی در مصرف انرژی با استفاده از داده های واقعی به جای مدل های انرژی ، در فوریه 2015 ، Nest در 41 ایالت که در سرویس MyEnergy ثبت نام کرده بودند ، مطالعه ملی از مشتریان Nest را انجام داد. در ماه مه 2013 ، Nest MyEnergy را به دست آورد ، شرکتی که استفاده از ابزارهای افراد ثبت نام شده در این برنامه را ردیابی و تجزیه و تحلیل می کند. به محض دستیابی به MyEnergy ، Nest توانست از داده های تاریخی استفاده کند تا میزان صرفه جویی در مصرف انرژی کسانی که ترموستات یادگیری Nest نصب کرده اند را تعیین کند.

مطالعات پارتی

از زمان انتشار ترموستات هوشمند ، تعدادی از مطالعات شخص ثالث برای تعیین اینکه آیا ترموستات های هوشمند صرفه جویی در مصرف انرژی و چگونگی مقایسه آنها با ترموستات دستی و قابل برنامه ریزی با توجه به پس انداز هستند ، انجام شده است. یک مطالعه یک آزمایش را انجام داد که در آن 300 ترموستات قابل برنامه ریزی استاندارد در خانه ها قرار گرفت و 300 ترموستات هوشمند لانه در خانه های دیگر قرار گرفت. توجه به این نکته مهم است که صاحبان خانه های درگیر در این مطالعه آموزش درستی در مورد چگونگی استفاده صحیح از تمام عملکردهای ترموستات دریافت کرده اند. این به طور مؤثر مسائل مربوط به خطای انسانی را با ترموستات های قابل برنامه ریزی از بین برد. همه خانه ها در یک منطقه از ایندیانا قرار داشتند و قبلاً ارزیابی انرژی خانه را انجام داده بودند. پس از 1 سال مشاهده ، این مطالعه نتیجه گرفت كه كاربران لانه میزان مصرف بنزین گرمایش را 12.5 درصد كاهش می دهند در حالی كه كاربران ترموستات قابل برنامه ریزی استاندارد میزان مصرف را 5 درصد كاهش می دهند. علاوه بر این ، به این نتیجه رسیدند که کاربران ترموستات قابل برنامه ریزی لانه و معمولاً مصرف برق خنک کننده خود را به ترتیب 13.9 و 13.1 درصد کاهش می دهند. مهمترین عواملی که به لانه امکان کاهش مصرف بیش از سایر ترموستات ها را داده است ، توانایی آن در کاهش بیشتر خطای انسانی و تنظیم دمای کارآمد تر است. ترموستات Nest از حسگرها و اتصال Wi-Fi برای تنظیم دما به تنهایی و تأمین پس انداز بیشتر استفاده می کرد. این مطالعه نشان می دهد که ترموستات هوشمند در واقع در کاهش مصرف انرژی موفق هستند. مطالعه مشابهی که در سال 2012 با ترموستات ecobee انجام شد همچنین نتیجه گرفت که ترموستات هوشمند قادر به صرفه جویی در مصرف انرژی است. هدف از این برنامه آزمایشی تعیین میزان پس انداز گاز و برق ترموستات هوشمند بود. این مطالعه به 86 خانوار با 123 ترموستات ecobee انجام شده و 12 ماه در خانه ها نظارت داشته است. این مطالعه شامل 69 خانه از ماساچوست و 17 نفر از رود آیلند بود. شرکت کنندگان قبل از انجام مطالعه ترموستات دستی یا قابل برنامه ریزی داشتند. داده های صورتحساب گاز و برق به مدت 12 ماه قبل از مطالعه انجام شد تا از آنها به عنوان پایه استفاده شود. پس از 12 ماه مشاهده ، این مطالعه نتیجه گرفت که ترموستات ecobee منجر به صرفه جویی در برق به طور متوسط ​​16٪ و متوسط ​​صرفه جویی در بنزین 10٪ شد. پس انداز گاز برای تعویض ترموستات دستی (10٪ در هر ترموستات) بزرگتر از تعویض ترموستات قابل برنامه ریزی (8٪ در هر ترموستات) بود. تفاوت در صرفه جویی در برق بین خانه هایی که تجهیزات قبلی آنها یک ترموستات دستی یا ترموستات قابل برنامه ریزی بود ، کمترین است. اگرچه این مطالعات مقادیر متفاوتی از پس انداز را در مقایسه با مطالعات داخلی انجام شده توسط Nest و ecobee ارائه می دهند ، اما هر دو این مطالعات نشان می دهد که ترموستات هوشمند دارای پتانسیل صرفه جویی در انرژی است. این نشان می دهد که فن آوری های اضافه شده برای رفع مشکلات با ترموستات های قابل برنامه ریزی موفقیت آمیز بوده اند.

اختلاف مطالعات

اگرچه بیشتر مطالعات نشان می دهد که ترموستات هوشمند موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شود ، میزان پس انداز متفاوت است. اختلاف زیادی بین پس انداز مدل سازی انرژی و پس انداز موجود با استفاده از داده های واقعی مشاهده می شود . مدل سازی انرژی ، ترموستات هوشمند را با دمای ثابت دمای 72 درجه فارنهایت مقایسه می کند ، اما یک بررسی آنلاین که توسط Nest انجام شده نشان داد که بیشتر کاربران دارای درجه حرارت تعیین شده ای هستند که 10٪ کارآمدتر است. بنابراین ، پس انداز پیش بینی شده توسط مدل سازی انرژی بالاتر از پس انداز واقعی خواهد بود. عوامل دیگری وجود دارد که حتی بین مطالعاتی که همه به داده های واقعی نگاه می کنند اختلاف دارند. اکثر مطالعات ، مصرف انرژی یک خانه را از سال به سال دیگر برای تعیین صرفه جویی در مصرف انرژی مقایسه می کنند ، در حالی که در مقایسه با نگاه کردن به انرژی فقط برای گرمایش و سرمایش استفاده می شود. به همین دلیل می تواند عوامل دیگری نیز وجود داشته باشد که باعث تغییر در مصرف انرژی یک خانه می شود و شاید نادرست بیان کنیم که ترموستات مسئول تمام پس انداز انرژی در یک خانه است. به عنوان مثال ، این امکان وجود دارد که سایر شیوه ها / لوازم کارآمد در مصرف انرژی علاوه بر ترموستات ، مسئولیت پس انداز را نیز داشته باشند. یکی دیگر از اختلاف نظر در مورد جمعیت افراد درگیر در مطالعه است. برخی مطالعات ، مانند مطالعه MyEnergy ، افرادی را درگیر می کند که برای یک برنامه تحلیل انرژی ثبت نام کرده اند. به احتمال زیاد این افراد دارای انرژی بیشتری آگاه و کارآمد هستند و از روشهای گرمایش و سرمایش بهتری برخوردار هستند. این علاقه بیشتر به بهره وری انرژی با جابجایی به یک ترموستات هوشمند می تواند موجب کاهش پس انداز انرژی شود. بیشترین آگاهی مشتریان از مشتریانی است که احتمالاً دارای تنظیمات ترموستات کارآمد هستند ، بنابراین ، پس انداز دریافتی از ترموستات هوشمند ممکن است به اندازه عالی نباشد. همچنین هوا بر نتایج یک مطالعه تأثیر خواهد گذاشت. داشتن درجه حرارت بسیار بالا در تابستان و دمای بسیار سرد در زمستان منجر به سرد شدن و گرمای بیشتر در آن ماه ها خواهد شد و نیاز به انرژی بیشتری دارد در مقایسه داده های سال به سال ، اگر یک سال درجه حرارت شدید داشته باشد ، در حالی که سال بعد دارای درجه حرارت متوسط ​​باشد ، پس انداز ممکن است چشمگیر به نظر برسد. در واقعیت ، پس انداز از ترموستات نیست ، بلکه ناشی از تغییر آب و هوا است. مطالعات سعی خواهند کرد تا از طریق روشهای عادی آب و هوا ، این مشکل را کاهش دهند.

ترموستات هانیول ، ترموستات اصلی هانیول ، ترموستات هانیول اصلی

 

پیشرفت ها

سنسور حرکت

یک مسئله در استفاده از ترموستات هوشمند عدم اطمینان از سنسور حرکت است. یکی از اصلی ترین ویژگی های ترموستات هوشمند امکان تغییر دما در هنگام حسگر بودن در ترموستات سرنشین را ندارد. تنها سنسوری که استفاده می شود سنسور موجود در ترموستات است. این بدان معناست که اگر خانه اشغال شده باشد اما کسی از ترموستات عبور نکند ، ترموستات فکر خواهد کرد که خانه بدون استفاده است و دما را تغییر خواهد داد ، به طور بالقوه منجر به ناراحتی سرنشینان می شود. یک مطالعه با افزودن سنسورهای بیشتر در سراسر خانه سعی در حل این مسئله داشت. این تیم به جای استفاده از تنها یک سنسور در ترموستات ، با قرار دادن سنسورهای حرکتی و سنسورهای در در خانه به منظور درک بهتر از الگوهای خواب و سرنشینان سرنشین آزمایش کردند. این سنسورها با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و از یک الگوریتم برای تعیین سریع اینکه سرنشینان فعال ، خواب یا دور هستند استفاده می کنند. این سیستم از داده های تاریخی برای تخمین زمان بازگشت سرنشینان استفاده می کند و قبل از رسیدن ، پیش گرم شدن خانه را آغاز می کند. علاوه بر این ، هنگامی که مطمئن بود که هیچ کس در خانه نیست ، سیستم از نقطه تعیین شده دور می شود. این مطالعه یک ترموستات هوشمند استاندارد (“واکنش پذیر”) و سیستم حسگر چندگانه را با یک ترموستات دستی مقایسه کرده است. این مطالعه نتیجه گرفت که یک ترموستات هوشمند واکنشی با حسگر فقط در 6.8 درصد از مصرف انرژی صرفه جویی می کند ، در حالی که سیستم سنسور چندگانه به طور متوسط ​​28 درصد از مصرف انرژی را ذخیره می کند. این مطالعه دوباره نشان می دهد که ، به طور متوسط ​​، ترموستات هوشمند به هدف خود در صرفه جویی در انرژی دست می یابند همچنین نشان می دهد که ترموستات هوشمند به همان اندازه ممکن است توسعه نیافته باشد و اضافه شدن سنسورهای بیشتر می تواند منجر به عملکرد بهتر و صرفه جویی در مصرف انرژی شود.

رابط کاربری

یکی از مشکلاتی که در مورد ترموستات های قابل برنامه ریزی وجود دارد که ترموستات های هوشمند سعی در رفع آن دارند رابط کاربری گیج کننده است. بسیاری از دارندگان ترموستات های قابل برنامه ریزی ، کنترل ها و دستورالعمل ها را بیش از حد گیج کننده نشان دادند و از استفاده کامل از ویژگی برنامه ریزی به طور کامل استفاده نکردند. دیگران که از این ویژگی استفاده کرده اند ، به دلیل مسیرهای گیج کننده ، آن را نادرست استفاده کرده و شاهد افزایش مصرف انرژی بودند. توسعه دهندگان ترموستات هوشمند سعی در حل این مشکل با ایجاد ترموستات ساده و استفاده از جهت مناسب دارند. در حالی که این یک بهبود در ترموستات قابل برنامه ریزی است ، مطالعات نشان داده اند که کاربران تمایل دارند آموزش شدیدتری از نصب ترموستات در مورد نحوه استفاده از ویژگی های فنی داشته باشند. علاوه بر این ، بسیاری از ترموستات های هوشمند از پورتال وب استفاده می کنند که در آن کاربران می توانند تنظیمات ترموستات را تنظیم کرده و تاریخ مصرف انرژی خود را بررسی کنند باز هم ، مطالعات نشان داده اند که کاربران می خواهند این ویژگی بهبود یابد. برخی شکایت دارند که پورتال وب کاربر پسند نیست و آنها تمایل دارند آموزش بیشتری در مورد نحوه استفاده از ویژگی های وب در هنگام نصب داشته باشند.

امنیت اینترنت

محققان دانشگاه فلوریدا مرکزی آزمایشاتی را انجام دادند تا نشان دهند هکرها می توانند از ترموستات لانه به عنوان نقطه ورود به خانه شخصی خود استفاده کنند. پس از اتصال به اینترنت ، هکرها می توانند از ترموستات برای کنترل ترافیک شبکه محلی از یک مکان از راه دور استفاده کنند. هکر همچنین می تواند از ترموستات برای جاسوسی استفاده کند و می داند خانه اشغال شده است یا خیر. این تحقیقات نشان داد که برای اینکه هکر بتواند به ترموستات دسترسی پیدا کند ، آنها باید دسترسی فیزیکی به دستگاه داشته و سیستم عامل مخرب را از طریق درگاه USB بارگذاری کنند. این امر به احتمال زیاد شانس وقوع این نوع حمله را کاهش می دهد ، اما اگر یک ترموستات استفاده شده با سیستم عامل که قبلاً بارگذاری شده است خریداری شود ، این امکان وجود دارد. مشکلی که این نوع حمله را ایجاد می کند با سخت افزار موجود در ترموستات است. بنابراین ، Nest نمی تواند این مشکل را با یک بروزرسانی نرم افزاری ساده ترمیم کند ، بلکه نیاز به ساخت ترموستات جدیدی دارد که بتواند از بروز این نوع حمله جلوگیری کند.

 

پایداری

اقلیم

تغییر دادن

براساس بررسی مصرف انرژی مسکونی 2015 که توسط اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده انجام شده است ، گرمایشی و سرمایش منازل بیشترین درصد مصرف انرژی الکتریکی مسکونی را تشکیل می دهد. تهویه مطبوع 17٪ از مصرف برق را به خود اختصاص داده است در حالی که گرمایش فضا 15٪ بررسی مصرف انرژی مسکونی از سال 2009 به بررسی مصرف انرژی از انواع انرژی (گاز طبیعی و برق) پرداخت . این بررسی نشان داد که گرمای فضایی 42 درصد از کل مصرف انرژی مسکونی را تشکیل می دهد ، در حالی که تهویه هوا 6 درصد را به خود اختصاص داده است. [22] این مصرف انرژی مورد نیاز برای گرم کردن و خنک کردن خانه ها مستقیماً با تغییرات آب و هوا در ارتباط است ، زیرا انرژی تأمین شده برای گرمایش و سرمایش اغلب از سوزاندن سوخت های فسیلی حاصل می شود و منجر به انتشار گازهای گلخانه ای می شود. با تمرکز بیشتر بر مبارزه با تغییرات آب و هوا و گرم شدن کره زمین ، ملل از سراسر جهان با محدود کردن انتشار گازهای گلخانه ای و جلوگیری از افزایش درجه حرارت جهانی از طریق توافق هایی مانند توافق نامه پاریس ، این مسئله را در پیش گرفتند. هر اقدامی که برای کاهش مصرف انرژی مسکونی برداشته شود به دستیابی به آن اهداف کمک می کند. ترموستات هوشمند می تواند راه حلی برای کاهش مصرف انرژی باشد ، زیرا مطالعات متعدد نشان داده اند که این ترموستات ها در واقع مصرف انرژی خانه را کاهش می دهند. علاوه بر این ، فناوری موجود در ترموستاتهای هوشمند ثابت کرده است که در عین حال مصرف انرژی را کاهش می دهد ، راحتی مطلوب سرنشینان را فراهم می کند. این فناوری ها علاوه بر تأمین آسایش ، انسان را از تصویر سوق می دهند. بسیاری از دستگاه های پایدار به نحوه استفاده کاربر از آنها وابستگی زیادی دارند. با تکیه بر فناوری به جای اقدامات انسانی ، ترموستات هوشمند میزان خطای انسانی را که اغلب با سایر دستگاه های پایدار مانند ترموستات قابل برنامه ریزی تجربه می شود ، کاهش می دهد. این عوامل نشان می دهد که نصب ترموستات هوشمند یک قدم آسان از چیزی است که بسیاری از افراد می توانند برای کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای بردارند و در نهایت به آینده ای پایدار منجر شود.

برنامه ها

بسیاری از شرکت های مسکن و توسعه دهندگان ترموستات هوشمند متوجه پتانسیل ترموستات هوشمند برای صرفه جویی در مصرف انرژی هستند و برنامه هایی را برای پیشبرد پایداری از طریق فناوری هوشمند تر تهیه کرده اند. Ecobee از طریق برنامه “A Better Tomorrow” آینده پایدار خود را ترویج می کند ، که در آن شرکت زمان ، داده و فناوری را برای اطمینان از آینده درخشان اهدا می کند. به عنوان بخشی از این برنامه ، در ژانویه سال 2018 ، ecobee 776 ترموستات ecobee را به شرکت مسکن جامعه تورنتو (TCHC) اهدا کرد تا به شهر تورنتو کمک کند تا در پیشبرد برنامه عمل خود در مورد تغییر اقلیم قرار گیرد. این کمک مالی به بهبود هدف TCHC در تهیه خانه های سالم ، ایمن و پایدار برای مردم تورنتو کمک می کند. یکی دیگر از روشهای رایج که شرکتهای خدمات ابزار جابجایی به ترموستات هوشمند را ترغیب می کنند از طریق مشوق های پولی است. شرکت سان دیگو گازی و برقی در حال حاضر برنامه ای را اجرا می کند که پس از جابجایی به یک ترموستات هوشمند ، کارت هدیه الکترونیکی 50 دلاری را به شرکت کنندگان ارائه می دهد.Wisconsin Focus on Energy با شرکای برنامه های کاربردی در سراسر ویسکانسین تمرکز دارد تا 75 دلار برای کسانی که ترموستات هوشمند واجد شرایط را خریداری می کنند ، یک چک 75 دلاری ارائه دهد.Austin Energy یک شرکت ابزار تأمین کننده برق در شهر آستین ، تگزاس ، برای هر ترموستات هوشمند واجد شرایط که خریداری و نصب می شود ، تخفیف 25 دلاری ارائه می دهد. بسیاری از شرکت های دیگر در سراسر ایالات متحده برنامه های مشابهی را برای ترموستات های هوشمند تشویقی و گرمایش و سرمایش پایدار ارائه می دهند پس از نصب ترموستات هوشمند ، برنامه های دیگری وجود دارد که همچنان به ترویج پایداری و کاهش مصرف انرژی ادامه می یابد. برنامه Nest Rush Hour Rewards با شرکت های خدمات شهری در سراسر ایالات متحده برای تشویق مشتریان برای تنظیم درجه حرارت بالاتر یا پایین تر در طی دوره های اوج تقاضا ، همکاری می کند. ساعات عجله انرژی زمانی اتفاق می افتد که همه افراد در یک منطقه خاص ، گرمایش یا سرمایش خود را همزمان انجام دهند ، مثلاً هنگام موج گرما. این تقاضای اضافی ممکن است نیاز به شرکت های برق را برای تولید نیروگاه های اضافی داشته باشد که منجر به هزینه بیشتر و انتشار کربن شود. برای جلوگیری از این امر ، برنامه Rush Hour Rewards به مشتریان انگیزه می دهد تا دمای کارآمدتری را تنظیم کنند که باعث می شود مقدار انرژی مورد نیاز برای تولید توسط ابزار کاهش یابد. با ایجاد برنامه های بیشتر مانند این ، ترموستات های هوشمند نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی مسکونی ایفا می کنند. این کاهش به انتشار گازهای گلخانه ای کمتر منجر می شود و به ایجاد آینده ای پایدار کمک می کند. ترجمه و تنظیم : احمد معینی نیا