Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
A Nest Labs термостат

Умные термостаты - это термостаты, которые могут использоваться с домашней автоматикой и отвечают за управление отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха в доме . Они выполняют те же функции, что и программируемые термостаты, поскольку позволяют пользователю контролировать температуру в своем доме в течение дня по расписанию, но также содержат дополнительные функции, такие как датчики и подключение к Wi-Fi, [1] [2], которые улучшают проблемы с программируемыми термостатами.

Как подключенный термостат, они подключены к Интернету. Они позволяют пользователям регулировать параметры нагрева с других подключенных к Интернету устройств, например ноутбука или смартфона . Это позволяет пользователям дистанционно управлять термостатом. Эта простота использования имеет важное значение для обеспечения экономии энергии : исследования показали, что домохозяйства с программируемыми термостатами на самом деле имеют более высокое потребление энергии, чем те, у которых есть простые термостаты, потому что жители неправильно их программируют или полностью отключают. [3] [4]

Умные термостаты также регистрируют внутреннюю / внешнюю температуру, время работы системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и могут даже уведомить вас о необходимости замены воздушного фильтра. Эта информация обычно отображается позже на устройстве, подключенном к Интернету.

Ручные, программируемые и интеллектуальные термостаты [ править ]

Ручные термостаты [ править ]

Ручной термостат Honeywell

Ручные термостаты (также известные как аналоговые термостаты) - самый старый и простой тип термостатов. Эти термостаты настроены на одну температуру и не изменяются, пока пользователь вручную не отрегулирует температуру. [5]

Программируемые термостаты [ править ]

Программируемые термостаты , впервые представленные более 100 лет назад [6], представляют собой тип термостата, который позволяет пользователю устанавливать расписание для разных температур в разное время. Большинство программируемых термостатов также имеют функцию удержания, которая приостанавливает график и эффективно превращает термостат в ручной термостат. [5] Идея функции расписания заключается в том, что пользователи будут устанавливать более высокую или более низкую температуру, когда в доме нет людей, для экономии энергии и денег. Из-за такой предполагаемой экономии энергии некоторые строительные нормы и правила и государственные программы начали требовать использования программируемых термостатов. [7] К сожалению, из-за человеческой ошибкиПри использовании этих устройств многие программируемые термостаты потребляют больше энергии, чем простой ручной термостат. [8]

Проблемы с программируемыми термостатами [ править ]

Одна из основных целей интеллектуальных термостатов - уменьшить проблемы, связанные с использованием традиционных программируемых термостатов. Чтобы понять, как интеллектуальные термостаты решают эту задачу, важно понимать проблемы, связанные с программируемыми термостатами, и то, как они влияют на потребление энергии. С 2008 по 2009 год, Florida Power & Light(FPL) предоставила 400 домовладельцам программируемые термостаты и провела мониторинг их режимов нагрева и охлаждения. Из 400 участников 56% пользователей использовали функцию программирования, в то время как остальные участники не программировали термостат и оставили его в режиме ожидания. Было установлено, что пользователи, которые использовали функцию программирования, фактически потребляли на 12% больше энергии, чем непрограммисты. Это увеличение потребления связано с более высокими ночными рабочими циклами, связанными с более низкими уставками термостата (т. Е. Более низкой настройкой температуры), из-за путаницы с настройкой расписания. Это исследование показывает, что программируемые термостаты не обязательно экономят энергию. Интеллектуальный термостат пытается решить эту проблему, убирая пользователя с поля зрения и полагаясь на датчики и компьютеры для экономии энергии. [8]

Другое исследование, проведенное по этому вопросу, показало, что самая большая проблема для программируемых термостатов - это человек, использующий их. Технология внутри программируемого термостата, несомненно, является одним из наиболее важных факторов при определении того, будет ли термостат успешным с точки зрения экономии энергии. Но не менее важным фактором является человек, использующий термостат. К сожалению, многие люди, владеющие программируемыми термостатами, не знают, как пользоваться термостатом, или не используют все предлагаемые функции. В одном исследовании было проведено несколько интервью, опросов и наблюдений, чтобы определить, что подавляющее большинство владельцев программируемых термостатов не используют термостаты по прямому назначению. Онлайн-опрос показал, что 89% респондентов не используют функцию расписания на своем программируемом термостате.Другие результаты интервью и опросов показывают, что большое количество людей имеет неправильные представления о обогреве / охлаждении и использовании программируемых термостатов. Одно заблуждение состоит в том, что люди считают, что постоянное отопление более эффективно, чем планирование его выключения. Другое заблуждение, отмеченное в исследовании, заключается в том, что выключение термостата не приводит к существенному снижению энергопотребления. Эти заблуждения подтверждают идею о том, что сам программируемый термостат может иметь все необходимые инструменты, но если пользователь не использует их или использует их неправильно, то эти термостаты не смогут экономить энергию.Одно заблуждение состоит в том, что люди считают, что постоянное отопление более эффективно, чем планирование его выключения. Другое заблуждение, отмеченное в исследовании, заключается в том, что выключение термостата не приводит к существенному снижению энергопотребления. Эти заблуждения подтверждают идею о том, что сам программируемый термостат может иметь все необходимые инструменты, но если пользователь не использует их или использует их неправильно, то эти термостаты не смогут экономить энергию.Одно заблуждение состоит в том, что люди считают, что постоянное отопление более эффективно, чем планирование его выключения. Другое заблуждение, отмеченное в исследовании, заключается в том, что выключение термостата не приводит к существенному снижению энергопотребления. Эти заблуждения подтверждают идею о том, что сам программируемый термостат может иметь все необходимые инструменты, но если пользователь не использует их или использует их неправильно, то эти термостаты не смогут экономить энергию.тогда эти термостаты не смогут экономить энергию.тогда эти термостаты не смогут экономить энергию.[7]

В результате этих и других подобных исследований Energy Star приостановила маркировку программируемых термостатов в декабре 2009 года. Целью интеллектуальных термостатов стало решение этих проблем, исключив человека из поля зрения и создав термостат, использующий интеллектуальные вычисления. чтобы действительно снизить энергопотребление и стоимость. [7] [8]

Умные термостаты [ править ]

Умные термостаты похожи на программируемые термостаты в том смысле, что у них есть функция планирования, которая позволяет пользователям устанавливать разные температуры для разного времени дня. В дополнение к этой функции в интеллектуальных термостатах реализованы другие технологии, позволяющие уменьшить количество человеческих ошибок, связанных с использованием программируемых термостатов. Умные термостаты включают в себя использование датчиков, которые определяют, занят ли дом, и могут приостановить нагрев или охлаждение до тех пор, пока житель не вернется. Кроме того, интеллектуальные термостаты используют соединение Wi-Fi, чтобы предоставить пользователю доступ к термостату в любое время. Эти дополнительные технологии доказали, что интеллектуальные термостаты успешно экономят энергию и деньги пользователей. [5]

История [ править ]

Разработка интеллектуального термостата началась в 2007 году с создания термостата Ecobee . Основатель ecobee Стюарт Ломбард хотел сэкономить энергию и уменьшить углеродный след своей семьи. Поняв, что отопление и охлаждение составляют большую часть потребления энергии в его доме, [9] Ломбард купил программируемый термостат в попытке снизить общее потребление энергии. Ломбард быстро обнаружил, что программируемый термостат сложен в использовании и ненадежен. Из-за трудностей с программируемым термостатом он решил создать умный термостат, который экономил энергию и был прост в использовании. С этой целью была создана компания ecobee, которая пыталась предложить пользователям термостат, который действительно мог экономить энергию, устраняя проблемы с программируемыми термостатами. [10]

Вслед за ecobee EnergyHub выпустила свою версию интеллектуального термостата в 2009 году с созданием EnergyHub Dashboard. Соучредитель EnergyHub Сет Фрейдер-Томпсон получил идею Dashboard от своего Prius. У Prius были экраны на приборной панели, которые отображали расход топлива автомобиля в режиме реального времени. Томпсон считал, что в доме должно быть что-то подобное. Помня об этой цели, Томпсон создал термостат, который мог связываться с домашней печью и приборами, чтобы определять использование энергии и эффективность, а также ее стоимость. Термостат также имел возможность выключать приборы или повышать и понижать температуру для экономии энергии и затрат. В конечном итоге цель этого термостата заключалась в отображении потребляемой энергии пользователями и в экономии энергии и денег. [11]

Логотип компании Nest Labs. Создатели обучающего термостата Nest.

В 2011 году Nest Labs разработала обучающий термостат Nest.. Термостат Nest попытался снизить потребление энергии в доме, решив проблемы с программируемыми термостатами за счет использования более совершенных технологий. Эта новая технология включала в себя реализацию датчиков, алгоритмов, машинного обучения и облачных вычислений. Эти технологии изучают поведение и предпочтения пассажиров и регулируют температуру, повышая или понижая, чтобы пассажирам было комфортно, когда они были дома, и для экономии энергии, когда они отсутствовали. Кроме того, термостат Nest подключается к домашнему Wi-Fi. Это позволяет пользователям изменять температуру, корректировать расписание и проверять потребление энергии со смартфона или ноутбука. Все эти функции были частью цели Nest по созданию простого в использовании термостата, который экономит энергию и деньги пользователей. [12]

Технология [ править ]

Программируемое расписание и автоматическое расписание [ править ]

Функция программируемого расписания интеллектуального термостата аналогична функции стандартных программируемых термостатов. Пользователям предоставляется возможность запрограммировать индивидуальное расписание для снижения энергопотребления, когда они находятся вдали от дома. Однако исследования показали, что создание расписания вручную может привести к большему потреблению энергии, чем просто поддержание заданной температуры на термостате. [8]Чтобы избежать этой проблемы, интеллектуальные термостаты также имеют функцию автоматического расписания. Эта функция требует использования алгоритмов и распознавания образов для создания расписания, обеспечивающего комфорт пассажиров и экономию энергии. После создания расписания термостат продолжит отслеживать поведение жильцов, чтобы вносить изменения в автоматическое расписание. Исключая человеческую ошибку из расписания, интеллектуальные термостаты могут создавать интеллектуальные расписания, которые фактически экономят энергию. [13]

Датчик [ править ]

Веб-портал Nest позволяет пользователям удаленно изменять температуру, создавать расписание и просматривать прошлое потребление энергии.

В попытке смягчить проблемы, связанные с человеческой ошибкой, связанной с программируемыми термостатами, интеллектуальный термостат использует датчик, который может определять модели присутствия, чтобы автоматически изменять температуру в зависимости от моделей и поведения людей. В частности, в обучающем термостате Nest используется пассивный инфракрасный порт.(PIR) датчики движения внутри устройства для определения присутствия людей в непосредственной близости от термостата. Этот датчик сообщает термостату, занят ли дом. В случае, если дом не занят, термостат может приостановить нагрев / охлаждение до тех пор, пока датчик не будет повторно активирован жильцом. Этот датчик также используется для определения моделей присутствия для создания автоматического расписания. Перед датчиком помещается решетка, которая визуально скрывает и защищает датчик движения PIR внутри термостата. Решетка также помогает сделать термостат визуально приятным. [2]Хотя эта сенсорная технология важна для экономии энергии, она не лишена недостатков. Одна из основных проблем заключается в том, что датчик должен срабатывать, если кто-то идет перед термостатом или рядом с ним. Возможно, что человек находится дома и не проходит перед датчиком. В этом случае термостат отключит нагрев / охлаждение и снизит комфорт для человека. [14]

Подключение к Интернету [ править ]

Еще одна важная особенность интеллектуальных термостатов - это их способность подключаться к Интернету. Интеллектуальные термостаты разработаны с модулем Wi-Fi, который позволяет термостату подключаться к домашней или офисной сети пользователя и взаимодействовать с веб-порталом или приложением для смартфона, что позволяет пользователям управлять устройством удаленно. [15] Функция Wi-Fi также имеет возможность отправлять отчеты об использовании энергии и производительности системы HVAC через веб-портал, информируя пользователя об их энергоэффективности и ее сравнении с другими пользователями интеллектуальных термостатов. Он также предупреждает пользователей, когда возникает проблема с их системой HVAC или когда пришло время для обслуживания оборудования. Термостат также использует соединение Wi-Fi для отображения текущих погодных условий и прогноза погоды. [1]

Еще одна функция, предлагаемая некоторыми интеллектуальными термостатами через подключение к Интернету, - это геозона. Геозоны является периметр границы создается вокруг места смартфона или другого устройства, на основе сигналов GPS. Преимущество интеллектуального термостата с возможностями геозоны заключается в том, что он использует местоположение смартфона пользователя, чтобы определить, занят ли дом. Вместо того, чтобы использовать расписание или датчик для определения занятости, интеллектуальный термостат может полагаться на местоположение геозоны, чтобы сообщить системе HVAC, нужно ли ее включить или выключить. [16] Поскольку большинство людей носят с собой свои телефоны, геозона может быть точным способом определения структуры занятости. [13]

Изучение термостатов [ править ]

Ecobee 4 термостат

Некоторые умные термостаты, такие как термостат Nest , могут узнать, когда в доме, вероятно, будут люди, а когда - пусто. Это обеспечивает автоматический предварительный нагрев или предварительное охлаждение, чтобы обеспечить комфортную температуру на момент прибытия жителя. Если жители или образ жизни изменятся, эти умные термостаты будут постепенно корректировать расписание, сохраняя экономию энергии и комфорт.

Детекторы движения могут определить, дома ли кто-то. Ecobee4 - это интеллектуальный термостат, в котором используются датчики движения . [17]

Беспроводная сеть может быть использована для измерения , когда кто - то из диапазона, определяя , таким образом , если они находятся в или поблизости от их дома. Этот метод, называемый геозоной , используется интеллектуальным термостатом Honeywell T6.

Подключенные термостаты [ править ]

Подключенный термостат - это термостат, которым можно управлять через подключение к Интернету, но он не предоставляет аналитической информации. В последние годы стали популярны термостаты WI-FI, сочетающие в себе технологии термометров и WI-FI. Итак, теперь у вас может быть дома термометр, который отображается на вашем телефоне, который использует технологию Wi-Fi. Эта технология разрабатывается прямо сейчас, поэтому она будет доступна для термостатов в машинах и автомобилях. Google участвует в этом стремлении к развитию технологий, так как они приобрели компанию Nest, занимающуюся температурой Wi-Fi. Ожидается, что к концу 2022 года рынок интеллектуальных термостатов достигнет около 3,5 миллиардов долларов США. [18]

Зонированные системы [ править ]

Вместо того, чтобы контролировать температуру во всем доме, зонированные системы могут управлять отдельными комнатами. Это может увеличить экономию энергии, например, за счет обогрева или охлаждения только домашнего офиса, а не спален и других помещений, которые пусты в течение дня.

Исследования [ править ]

Внутренние исследования [ править ]

Чтобы показать, что их термостаты экономят энергию и деньги, многочисленные производители интеллектуальных термостатов провели модели и исследования, чтобы подтвердить свои заявления об экономии. Один из популярных способов расчета энергопотребления производителями умных термостатов - моделирование энергопотребления. В этих моделях интеллектуальный термостат сравнивается с термостатом, настроенным на постоянную температуру, и рассчитывается экономия. Используя этот метод, компания ecobee рассчитала экономию энергии, сопоставив продолжительность работы нагревательного и охлаждающего оборудования с местными погодными условиями. Экономия энергии была рассчитана относительно постоянной температуры 72 ° F. Проведя эту модель, компания ecobee определила 23% -ную экономию затрат на отопление и охлаждение для тех, кто переключается на свой интеллектуальный термостат. [19]Используя аналогичный метод моделирования, Nest заявила, что домовладельцы, установившие обучающий термостат Nest, сэкономили 20% энергии. [20]

Чтобы определить экономию энергии с использованием фактических данных, а не моделей энергопотребления, в феврале 2015 года Nest провела национальное исследование клиентов Nest в 41 штате, которые зарегистрировались в сервисе MyEnergy от Nest. В мае 2013 года Nest приобрела MyEnergy, компанию, которая отслеживает и анализирует использование коммунальных услуг людьми, участвующими в программе. После приобретения MyEnergy компания Nest смогла использовать исторические данные для определения экономии энергии теми, кто установил обучающий термостат Nest. В этом исследовании рассматривалось потребление энергии до и после установки обучающего термостата Nest и использовалась процедура нормализации погоды, чтобы предотвратить искажение данных при необычно холодной или теплой погоде. В исследовании была произведена выборка из 735 домов для анализа использования газа и 624 домов для анализа электрооборудования.Все эти дома были зарегистрированы в программе MyEnergy и имели достаточные данные об энергопотреблении до и после установки обучающего термостата Nest. Наблюдая за потреблением энергии в течение одного года, Nest определила, что средняя экономия газа составила 10%, а экономия на охлаждении - 17,5%. Экономия варьировалась от дома к дому в зависимости от того, как жильцы настраивали свой термостат до установки термостата Nest, а также от различий в режимах занятости, характеристиках дома и погодных условиях.наряду с различиями в заполняемости, характеристиках дома и погоде.наряду с различиями в заполняемости, характеристиках дома и погоде.[20]

Результаты по экономии газа и электроэнергии [20]
ТопливоРазмер образцаОбщее потребление энергии перед гнездомPre-Nest HVACОбщая экономия энергии% HVAC
Природный газ (терм / год)73577458456 ± 129,6 ± 2,1%
Электричество (кВтч / год)62412 3553 351585 ± 9717,5 ± 2,9%

Хотя результаты исследования MyEnergy значительно ниже, чем результаты моделирования энергопотребления, оба показывают экономию энергопотребления за счет перехода на интеллектуальный термостат. [19] [20]

Сторонние исследования [ править ]

С момента выпуска интеллектуальных термостатов был проведен ряд сторонних исследований, чтобы определить, действительно ли интеллектуальные термостаты экономят энергию, и как они сравниваются с ручными и программируемыми термостатами в отношении экономии. В одном исследовании был проведен эксперимент, в ходе которого 300 стандартных программируемых термостатов были размещены в домах, а 300 интеллектуальных термостатов Nest были размещены в других домах. Важно отметить, что домовладельцы, участвовавшие в этом исследовании, получили надлежащее обучение тому, как правильно использовать все функции термостата. Это эффективно устранило проблемы, связанные с человеческим фактором при использовании программируемых термостатов. Все дома были расположены в одном районе Индианы и ранее прошли оценку энергопотребления. После 1 года наблюдения исследование показало, что пользователи Nest снизили потребление отопительного газа на 12.5%, в то время как пользователи стандартного программируемого термостата снизили потребление на 5%. Кроме того, был сделан вывод, что пользователи Nest и стандартных программируемых термостатов снизили потребление электроэнергии на охлаждение на 13,9% и 13,1% соответственно. Основными факторами, которые позволили Nest снизить потребление больше, чем другим термостатам, была его способность еще больше уменьшить человеческий фактор и установить более эффективные температуры. В термостате Nest используются датчики и возможность подключения к Wi-Fi, чтобы самостоятельно регулировать температуру и обеспечивать большую экономию. Это исследование помогает предположить, что интеллектуальные термостаты действительно успешно снижают потребление энергии.соответственно. Основными факторами, которые позволили Nest снизить потребление больше, чем другим термостатам, была его способность еще больше уменьшить человеческий фактор и установить более эффективные температуры. В термостате Nest используются датчики и возможность подключения к Wi-Fi, чтобы самостоятельно регулировать температуру и обеспечивать большую экономию. Это исследование помогает предположить, что интеллектуальные термостаты действительно успешно снижают потребление энергии.соответственно. Основными факторами, которые позволили Nest снизить потребление больше, чем другим термостатам, была его способность еще больше уменьшить человеческий фактор и установить более эффективные температуры. В термостате Nest используются датчики и возможность подключения к Wi-Fi, чтобы самостоятельно регулировать температуру и обеспечивать большую экономию. Это исследование помогает предположить, что интеллектуальные термостаты действительно успешно снижают потребление энергии.[21]

Экономия газа в процентах от использования отопительного газа [21]
ТермостатПредварительный нагрев

Использование (термины)

Экономия

(Термы)

Экономия

(%)

Диапазон

Экономия (термы)

Диапазон

Экономия (%)

Гнездо5486912,5%От 60 до 77От 11 до 14%
Программируемый602305%22–38От 4 до 6%
Экономия электроэнергии в процентах от потребления электроэнергии на охлаждение [21]
ТермостатПредварительное использование

(кВтч)

Экономия

(кВтч)

Экономия

(%)

Диапазон

Экономия (кВтч)

Диапазон

Экономия (%)

Гнездо308042913,9%270 к 589От 9 до 19%
Программируемый2,53733213,1%181 по 483От 7 до 19%

Аналогичное исследование, проведенное в 2012 году с термостатом Ecobee, также показало, что интеллектуальные термостаты способны экономить энергию. Целью этой пилотной программы было определение экономии газа и электроэнергии с помощью интеллектуальных термостатов. В рамках этого исследования 86 домохозяйств получили 123 термостата Ecobee и контролировали дома в течение 12 месяцев. В исследование были включены 69 домов из Массачусетса и 17 из Род-Айленда. Перед проведением исследования у участников были либо ручные, либо программируемые термостаты. Данные о счетах за газ и электроэнергию были предоставлены за 12 месяцев до проведения исследования для использования в качестве исходных данных. После 12 месяцев наблюдения исследование пришло к выводу, что термостаты Ecobee привели к средней экономии электроэнергии 16% и средней экономии газа 10%.Экономия газа при замене ручного термостата (10% на термостат) оказалась больше, чем при замене программируемого термостата (8% на термостат). Разница в экономии электроэнергии между домами, в которых до этого использовался ручной термостат или программируемый термостат, оказалась минимальной.[1]

Сводка экономии при анализе счетов за газ [1]
Предыдущий

Термостат

Количество

Участников

Предварительное использование

(Термы)

Экономия

(Термы)

Экономия

(%)

Диапазон

Экономия (термы)

Диапазон

Экономия (%)

Руководство

Термостат

238908710%60 к 113От 7 до 13%
Программируемый

Термостат

44 год842668%43-88От 5 до 10%
Анализ экономии электроэнергии Сводка сбережений [1]
Предыдущий

Термостат

Количество

Участников

Предварительное использование

(кВтч)

Экономия

(кВтч)

Экономия

(%)

Руководство и

Программируемый

Термостат

1264011316%

Хотя в этих исследованиях сообщается о разной сумме экономии по сравнению с внутренними исследованиями, проведенными Nest и ecobee, оба этих исследования показывают, что интеллектуальные термостаты обладают потенциалом для экономии энергии. Это говорит о том, что технологии, добавленные для устранения проблем с программируемыми термостатами, оказались успешными. [1] [21]

Расхождения в исследовании [ править ]

Хотя большинство исследований показывают, что интеллектуальные термостаты демонстрируют экономию энергии, размер экономии варьируется. Наблюдается большое расхождение между экономией при моделировании энергии и экономией, полученной с использованием фактических данных. Энергетическое моделирование сравнивает интеллектуальный термостат с постоянной заданной температурой 72 ° F, но онлайн-опрос, проведенный Nest, показал, что большинство пользователей имеют заданную температуру, которая на 10% эффективнее. [20] Следовательно, экономия, прогнозируемая моделированием энергии, будет выше реальной экономии.

Есть и другие факторы, которые вызывают расхождения даже между исследованиями, в которых все основаны на фактических данных. Большинство исследований сравнивают общее потребление энергии домом из года в год, чтобы определить экономию энергии, в отличие от рассмотрения только энергии, которая используется для отопления и охлаждения. Из-за этого могут быть другие факторы, которые изменяют потребление энергии в доме, и было бы неправильно утверждать, что термостат отвечает за всю экономию энергии в доме. Например, возможно, что другие новые энергоэффективные методы / устройства частично ответственны за экономию в дополнение к термостату. [20]

Еще одно несоответствие, которое следует учитывать, - это популяция людей, участвующих в исследовании. В некоторых исследованиях, таких как MyEnergy, участвуют люди, подписавшиеся на программу энергетического анализа. [20] Эти люди, вероятно, будут более экономными и энергоэффективными, а также будут иметь более совершенные методы обогрева и охлаждения. Повышенный интерес к энергоэффективности может привести к снижению энергосбережения за счет перехода на интеллектуальный термостат. Самые экономные клиенты - это те, у кого с большей вероятностью были эффективные настройки термостата, поэтому экономия, которую они получают от интеллектуального термостата, может быть не такой большой. [1]

Погода также окажет влияние на результаты исследования. Очень высокие температуры летом и очень низкие температуры зимой приведут к большему охлаждению и обогреву в эти месяцы, что потребует больше энергии. При сравнении данных по годам, если в одном году были экстремальные температуры, а в следующем - умеренные, экономия может показаться значительной. На самом деле, экономия происходит не от термостата, а от перемены погоды. Исследования будут пытаться смягчить эту проблему с помощью процедур нормализации погоды. [20]

Улучшения [ править ]

Датчики движения [ править ]

Одна из проблем с использованием интеллектуального термостата - ненадежность датчика движения. Одной из основных функций интеллектуального термостата является возможность изменять температуру, когда датчик в термостате не определяет человека. Единственный используемый датчик - это датчик в термостате. Это означает, что если дом занят, но никто не проходит мимо термостата, термостат будет думать, что в доме нет людей, и изменит температуру, что потенциально может вызвать дискомфорт у жильцов.

В одном исследовании была предпринята попытка решить эту проблему путем добавления дополнительных датчиков по всему дому. Вместо того, чтобы использовать только один датчик в термостате, эта команда экспериментировала с размещением датчиков движения и дверных датчиков по всему дому, чтобы лучше понять характер сна и присутствия людей. Эти датчики связывались друг с другом и использовали алгоритм для быстрого определения, были ли обитатели активными, спящими или отсутствующими. Система использовала исторические данные, чтобы оценить, когда жильцы вернутся и начнут «предварительный обогрев» дома до их прибытия. Кроме того, система будет отклоняться от заданного значения, когда она была уверена, что никого нет дома. В исследовании сравнивали стандартный («реактивный») интеллектуальный термостат и систему с несколькими датчиками с ручным термостатом.В исследовании сделан вывод, что реактивный интеллектуальный термостат с одним датчиком экономит в среднем 6,8% энергопотребления, в то время как система с несколькими датчиками экономит в среднем 28% энергопотребления. Это исследование снова показывает, что в среднем интеллектуальные термостаты достигают своей цели по экономии энергии. Это также показывает, что интеллектуальные термостаты не так хорошо разработаны, как могли бы, и добавление большего количества датчиков может привести к повышению производительности и экономии энергии.а добавление большего количества датчиков может привести к повышению производительности и экономии энергии.а добавление большего количества датчиков может привести к повышению производительности и экономии энергии.[14]

Пользовательский интерфейс [ править ]

Одна из проблем программируемых термостатов, которую умные термостаты пытаются исправить, - это сбивающий с толку пользовательский интерфейс. Многие владельцы программируемых термостатов сочли элементы управления и направления слишком запутанными и полностью отказались от использования функции планирования. Другие, которые использовали эту функцию, использовали ее неправильно из-за запутанных направлений и увидели увеличение потребления энергии. [7]Разработчики интеллектуальных термостатов попытались решить эту проблему, создав простые в использовании термостаты и указав правильное направление. Хотя это усовершенствование программируемых термостатов, исследования показали, что пользователи желают более интенсивного обучения установщика термостата тому, как использовать технические функции. Кроме того, многие интеллектуальные термостаты используют веб-портал, где пользователи могут изменять настройки термостата и просматривать историю использования энергии. Опять же, исследования показали, что пользователи хотят улучшить эту функцию. Некоторые жалуются, что веб-портал неудобен для пользователя, и им нужно больше обучения тому, как использовать веб-функции во время установки. [1]

Интернет-безопасность [ править ]

Исследователи из Университета Центральной Флориды провели эксперимент, чтобы показать, что хакеры могут использовать термостат Nest в качестве точки входа в дом. После подключения к Интернету хакеры могли использовать термостат для управления локальным сетевым трафиком из удаленного места. Хакер также может использовать термостат, чтобы действовать как шпион и знать, занят ли дом. Исследование показало, что для того, чтобы хакер мог получить доступ к термостату, он должен был получить физический доступ к устройству и загрузить вредоносную прошивку.через порт USB. Это резко снижает вероятность возникновения этого типа атаки, но все же возможно, если куплен использованный термостат с уже загруженной прошивкой. Проблема, которая допускает этот тип атаки, связана с оборудованием в термостате. Поэтому Nest не может решить эту проблему с помощью простого обновления программного обеспечения, а скорее потребуется создать новый термостат, который может предотвратить этот тип атаки. [15] [22]

Устойчивость [ править ]

Исследование потребления энергии в жилищном секторе, проведенное Управлением энергетической информации США, показывает потребление электроэнергии в жилищном секторе по категориям.

Изменение климата [ править ]

Согласно исследованию энергопотребления в жилищном секторе за 2015 год, проведенному Управлением энергетической информации США , на отопление и охлаждение домов приходится самый высокий процент потребления электроэнергии в жилищах. На кондиционирование воздуха приходится 17% потребления электроэнергии, а на отопление помещений - 15%. [9] В Обследовании потребления энергии в жилищном секторе за 2009 год рассматривалось потребление энергии от всех видов энергии (природного газа и электричества). Это исследование показало, что на отопление помещений приходится 42% всего потребления энергии в жилищах, а на кондиционирование воздуха - 6%. [23] Это потребление энергии, необходимое для обогрева и охлаждения домов, напрямую связано с изменением климата., поскольку энергия, необходимая для отопления и охлаждения, часто поступает от сжигания ископаемого топлива, что приводит к выбросам парниковых газов . Уделяя особое внимание борьбе с изменением климата и глобальным потеплением , страны всего мира начали заниматься этой проблемой, ограничивая выбросы парниковых газов и предотвращая повышение глобальной температуры посредством таких соглашений, как Парижское соглашение . [24] Любые шаги, предпринятые для сокращения потребления энергии в жилищном секторе, помогут достичь этих целей.

Умные термостаты могут быть решением для снижения потребления энергии, поскольку многочисленные исследования показали, что эти термостаты действительно снижают потребление энергии в доме. [1] [19] [20] [21] Кроме того, интеллектуальные термостаты доказали свою эффективность в обеспечении оптимального комфорта при одновременном снижении энергопотребления. [20]Эти технологии не только обеспечивают комфорт, но и исключают человека из поля зрения. Многие устойчивые устройства во многом зависят от того, как их использует пользователь. Опираясь на технологии, а не на действия человека, интеллектуальные термостаты сокращают количество человеческих ошибок, которые часто возникают при использовании других экологически безопасных устройств, таких как программируемый термостат. Эти факторы предполагают, что установка интеллектуального термостата - это простой шаг, который могут сделать многие люди, чтобы сократить потребление энергии и выбросы парниковых газов, что в конечном итоге приведет к более устойчивому будущему.

Программы [ править ]

Многие жилищные корпорации и разработчики интеллектуальных термостатов осознают потенциал интеллектуальных термостатов в плане экономии энергии и разработали программы по повышению устойчивости с помощью более умных технологий. Ecobee продвигает устойчивое будущее через свою программу «Лучшее завтра», в рамках которой компания жертвует время, данные и технологии для обеспечения более светлого будущего. [25] В рамках этой программы в январе 2018 года компания ecobee подарила 776 термостатов Ecobee Общественной жилищной корпорации Торонто (TCHC), чтобы помочь городу Торонто реализовать свой план действий по борьбе с изменением климата. Это пожертвование помогает улучшить цель TCHC по созданию здоровых, безопасных и экологически чистых домов для жителей Торонто. [26]

Еще один популярный способ, которым коммунальные предприятия продвигают переход на интеллектуальный термостат, - это денежные стимулы. Компания San Diego Gas & Electric в настоящее время реализует программу, которая предлагает участникам электронную подарочную карту на 50 долларов после перехода на интеллектуальный термостат. [27] Программа Wisconsin Focus on Energy в партнерстве с коммунальными предприятиями штата Висконсин предлагает чек на 75 долларов тем, кто приобретает соответствующий смарт-термостат. [28] Austin Energy , коммунальная компания, поставляющая электроэнергию в город Остин, штат Техас, предлагает скидку в размере 25 долларов за каждый приобретенный и установленный смарт-термостат. [29]Многие другие компании в Соединенных Штатах предлагают аналогичные программы для стимулирования интеллектуальных термостатов и более экологичных систем отопления и охлаждения. [30] [31]

После установки интеллектуального термостата появляются дополнительные программы, которые продолжают способствовать устойчивости и снижению энергопотребления. Программа вознаграждений Nest Rush Hour Rewards сотрудничает с коммунальными предприятиями США, чтобы побудить клиентов устанавливать более высокую или более низкую температуру в периоды пикового спроса. Часы энергетического пика наступают, когда все в определенной области включают обогрев или охлаждение одновременно, например, во время сильной жары. Этот дополнительный спрос может потребовать от коммунальных компаний запуска дополнительных электростанций, что приведет к увеличению затрат и выбросов углерода. Чтобы избежать этого, программа вознаграждений в час пик побуждает клиентов устанавливать более эффективную температуру, которая уменьшит количество энергии, необходимой для производства коммунальным предприятием. [32]

По мере создания большего количества подобных программ интеллектуальные термостаты будут играть все более важную роль в сокращении потребления энергии в жилищах. Это сокращение приведет к сокращению выбросов парниковых газов, помогая создать более устойчивое будущее.

См. Также [ править ]

  • Домашняя автоматизация
    • Список тем домашней автоматизации
  • Интернет вещей
  • Сеть вещей
  • Смарт-устройство
  • Подключенное устройство

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i Миллер, Алекси и др. Оценка пилотной программы программируемого управляемого термостата Wi-Fi . Группа Кадмус, сентябрь 2012 г., ma-eeac.org/wordpress/wp-content/uploads/Wi-Fi-Programmable-Controllable-Thermostat-Pilot-Program-Evaluation_Part-of-the-Massachusetts-2011-Residential-Retrofit- Low-Income-Program-Area-Study.pdf.
  2. ^ a b Хуппи, Брайан (19 ноября 2010 г.). «Система и способ встраивания датчиков в термостаты» .
  3. ^ Агентство по охране окружающей среды. Краткое изложение результатов исследований рынка программируемых термостатов. Вашингтон, округ Колумбия: штаб-квартира, 2004 г.
  4. ^ H Sachs. Программируемые термостаты. ACEEE, 2004 г.
  5. ^ a b c "Ручные, программируемые, интеллектуальные термостаты | Что лучше для вас?" . Сервисные чемпионы . 2018-05-18 . Проверено 6 декабря 2018 .
  6. ^ https://americanhistory.si.edu/collections/search/object/nmah_1392743
  7. ^ а б в г Мейер, Алан (2010). «Как люди на самом деле используют термостаты» . ACEEE. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. ^ a b c d Лопес, Джозеф. «Оценка пилотного проекта управления нагрузкой на термостат для жилых помещений FPL» . ACEEE. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. ^ a b «Обследование жилищной энергетики EIA теперь включает оценки более чем 20 новых конечных пользователей - Сегодня в энергетике - Управление энергетической информации США (EIA)» . www.eia.gov . Проверено 7 декабря 2018 .
  10. ^ «Об экоби | Экоби | Технология умного дома» . www.ecobee.com . Проверено 6 декабря 2018 .
  11. ^ «50 лучших изобретений 2009 года - ВРЕМЯ» . Время . 2009-11-12. ISSN 0040-781X . Проверено 6 декабря 2018 . 
  12. ^ «Nest Labs представляет первый в мире обучаемый термостат» . Гнездо . 25 октября 2011 г.
  13. ^ a b Гнездо. «Поддержка» . Гнездо . Проверено 7 декабря 2018 .
  14. ^ а б Лу, Джиаканг и др. Умный термостат: использование датчиков присутствия для экономии энергии в домах . ACM, 3 ноября 2010 г., dl.acm.org/citation.cfm?id=1870005&preflayout=flat.
  15. ^ a b Эрнандес, Грант. Термостат Smart Nest: шпион в вашем доме . Университет Центральной Флориды, pdfs.semanticscholar.org/f1aa/f326c8b2cb6a94fa105b9910125e61920714.pdf.
  16. ^ "Стоит ли покупать термостат с технологией геозон?" . Общее отопление и кондиционирование . 2014-07-21 . Проверено 7 декабря 2018 .
  17. ^ "Есть ли в ecobee4 встроенный датчик движения?" . поддержка ecobee . Проверено 21 сентября 2018 .
  18. ^ «Глобальные тенденции рынка смарт-термостатов 2018, размер, стратегия, сегменты, региональный анализ и рост по прогнозу до 2022 года - пресс-релиз - цифровой журнал» .
  19. ^ a b c «Экономьте деньги с помощью смарт-термостатов Ecobee WiFi | ecobee | Технология умного дома» . www.ecobee.com . Проверено 7 декабря 2018 .
  20. ^ a b c d e f g h i j «Экономия энергии с помощью обучающего термостата Nest: результаты анализа счетов за электроэнергию ». Nest Labs, Inc., февраль 2015 г., nest.com/-downloads/press/documents/energy-savings-white-paper.pdf.
  21. ^ a b c d e Асриш, Карлин. Оценка программы программируемых и интеллектуальных термостатов на 2013–2014 гг . Группа Кадмус, 9 января 2015 г., www.cadmusgroup.com/wp-content/uploads/2015/06/Cadmus_Vectren_Nest_Report_Jan2015.pdf?submissionGuid=c8eda45b-2759-4a31-90e3-d2ecdb9001de.
  22. ^ Тилли, Аарон. «Как хакеры могут использовать термостат Nest в качестве точки входа в ваш дом» . Forbes . Проверено 7 декабря 2018 .
  23. ^ «Использование энергии в домах - объяснение энергии, ваше руководство по пониманию энергии - Управление энергетической информации» . www.eia.gov . Проверено 7 декабря 2018 .
  24. ^ «Парижское соглашение | РКИК ООН» . Unfccc.int . Проверено 7 декабря 2018 .
  25. ^ «Социальное воздействие | ecobee | Технология умного дома» . www.ecobee.com . Проверено 7 декабря 2018 .
  26. ^ "CNW | ecobee жертвует более 700 термостатов жилищному фонду Торонто для повышения устойчивости и комфорта жителей" . www.newswire.ca . Проверено 7 декабря 2018 .
  27. ^ "Умные стимулы термостата | Газ и электричество Сан-Диего" . www.sdge.com . Проверено 10 декабря 2018 .
  28. ^ «Умные термостаты | Сосредоточьтесь на энергии» . www.focusonenergy.com . Проверено 10 декабря 2018 .
  29. ^ "Power Partner℠ Термостаты" . save.austinenergy.com . 2013-04-24 . Проверено 10 декабря 2018 .
  30. ^ "Программа скидок на умный термостат | Город Нэпервилл" . www.naperville.il.us . Проверено 10 декабря 2018 .
  31. ^ «Программы энергоэффективности | Entergy Mississippi, Inc» . www.entergy-mississippi.com . Проверено 10 декабря 2018 .
  32. ^ Гнездо. «Поддержка» . Гнездо . Проверено 10 декабря 2018 .