En comparación con el pasado, las personas en países / regiones desarrollados y países / regiones en desarrollo ahora dependen más de los acondicionadores de aire (AC) para obtener espacios de vida cómodos, por lo que el consumo de energía también está aumentando rápidamente.
Según la Asociación Internacional de Energía' s" Future of Refrigeration" informe, el aire acondicionado representa el 10% del consumo total de energía actual de &. Se estima que para el 2050, este uso se triplicará, lo que equivale a la capacidad total actual de generación de energía de Estados Unidos, la Unión Europea y Japón. Para 2050, el número de acondicionadores de aire en edificios residenciales y comerciales en todo el mundo aumentará de 1.600 millones en la actualidad a 5.600 millones. Esto equivale a 10 nuevos acondicionadores de aire vendidos por segundo durante los próximos 30 años.
El papel de la detección de ocupación en el aire acondicionado
Al adaptarse a los niveles de actividad en interiores y dirigir el flujo de aire hacia donde más se necesita, la detección de ocupación del cuerpo humano puede hacer que los acondicionadores de aire sean más inteligentes y más eficientes energéticamente. La figura 1 muestra algunos escenarios. En estos escenarios, la detección de ocupación (como presencia / ausencia, detección de actividad y ubicación del personal) proporciona retroalimentación. Al ajustar la temperatura de la habitación y dirigir el flujo de aire a los ocupantes del interior, puede ayudar a ahorrar energía y hacer que el ambiente sea más cómodo.
Figura 1: Una escena que muestra cómo la retroalimentación obtenida de la detección de ocupación determina el uso del aire acondicionado
Los sensores de infrarrojos pasivos y las soluciones de cámaras son dos tecnologías que se utilizan en la detección de presencia de aire acondicionado. Los sensores infrarrojos pasivos tienen un bajo costo y un bajo consumo de energía, pero tienen una alta tasa de detección falsa bajo la luz solar brillante y carecen de sensibilidad al movimiento fino. Por el contrario, la cámara puede proporcionar una resolución excelente, pero puede tener una tasa de detección falsa más alta, especialmente para detectar sombras e imágenes de retratos. Los sensores infrarrojos pasivos y las soluciones de cámara son sensores ópticos, y se requerirá un diseño óptico en el diseño, lo que requiere aberturas adicionales, lo que puede afectar el diseño de apariencia.
Toda la industria utiliza la detección de ocupación para lograr el ahorro de energía y también se compromete a hacer que los acondicionadores de aire sean más inteligentes a través del procesamiento de bordes. Además de controlar el funcionamiento del aire acondicionado a través de la detección de presencia para mejorar la comodidad del usuario, también se realizan esfuerzos continuos para adoptar una tecnología de sensor único. En el futuro, los acondicionadores de aire integrarán funciones adicionales para el monitoreo de la seguridad del usuario, como la detección de eventos de caída y el monitoreo de signos vitales, incluida la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria.
Ventajas de los sensores de ondas milimétricas en la detección de presencia
Los sensores de onda milimétrica (mmWave) de TI proporcionan un rico conjunto de datos que contiene información precisa de rango, velocidad y dirección de llegada para cada objeto en el área relevante. A través del procesador de señales digitales (DSP) que realiza la detección, clasificación y seguimiento de objetos, es posible obtener información sobre la ocupación del personal, como la presencia, ausencia, número de personal y la posición precisa del personal en relación con el aire. equipo de acondicionamiento. Los equipos de aire acondicionado pueden utilizar esta información para tomar decisiones informadas; por ejemplo, cuando alguien ingresa a una habitación, el sensor rastreará la presencia de la persona en el menor tiempo preestablecido antes de encender el flujo de aire. Si la persona permanece en la habitación, el aire acondicionado guía el flujo de aire hacia la persona mediante el uso de información de seguimiento / ubicación para brindar comodidad. El acondicionador de aire también ajustará la temperatura de acuerdo con el número de personas en la habitación para lograr un mayor confort y mejores efectos de ahorro de energía.
Además de la exactitud y precisión de los datos, los sensores de onda milimétrica de TI&ofrecen muchas ventajas al crear soluciones de aire acondicionado inteligente de bajo consumo, que incluyen:
· Reducción de falsas detecciones
· Puede funcionar normalmente en entornos hostiles
· El producto tiene un hermoso diseño y apariencia compacta.
· El uso de tecnología de detección en lugar de cámaras puede reducir los problemas de privacidad. Bajo la premisa de proteger la privacidad, realice el conteo de personas y el seguimiento de objetivos
Descubra la inteligencia perimetral
El sensor de 60 GHz de onda milimétrica de TI' integra un transceptor de onda continua modulada en frecuencia, un mecanismo de calibración y monitoreo en el chip, un microcontrolador Arm® Cortex®-R4F y un DSP C674x en un solo chip. Esta función de integración puede respaldar la realización de inteligencia en sensores altamente integrados y el procesamiento de datos en tiempo real en el propio dispositivo.
Una aplicación de ejemplo utiliza el sensor de un solo chip de onda milimétrica IWR6843 de 60 GHz de TI¶ lograr la detección de ocupación para acondicionadores de aire comerciales y residenciales. El sensor que procesa los datos utiliza la formación de haces Capon para la detección humana y puede clasificar objetos de forma inteligente para minimizar las falsas detecciones. Esta aplicación de muestra demuestra una precisión de detección de + / - 10 cm para personas (incluidas las personas en movimiento y estacionarias), y la distancia de detección en interiores puede ser de hasta 8 metros. La densidad de conteo es de 3 personas por dos metros. Cuando el número de personas es inferior a 5, la precisión es del 100%; cuando hay 9 personas en la sala, la precisión es del 85%.
En un futuro próximo, el aire acondicionado se convertirá en un sistema completamente independiente basado en datos, sin necesidad de control remoto o interacción persona-computadora a través de la unidad de control del aire acondicionado. La tecnología de sensores del aire acondicionado recopila datos de forma continua para ofrecer una mayor comodidad. Por ejemplo, en un entorno de oficina, los sensores pueden determinar con el tiempo que la cantidad de personas en la oficina es más alta entre las 9 am y las 5 pm. Con base en estos datos, el sistema aprenderá a dirigir más flujo de aire durante las horas pico y limitar o apagar el flujo de aire durante las horas de menor actividad, para reducir el consumo de energía y así ahorrar costos corporativos.
La demanda de acondicionadores de aire residenciales y comerciales continúa creciendo y se triplicará para el 2050. La detección de ocupación mediante tecnología de ondas milimétricas puede reducir el consumo total de energía del aire acondicionado hasta en un 35%. De cara al futuro, la tecnología de ondas milimétricas no solo seguirá teniendo un mayor impacto en el funcionamiento de los sistemas HVAC, sino que también reducirá las emisiones generales de contaminantes en el medio ambiente.
