فراهم کردن یک سیستم تهویه مطبوع در خانه و یا محیط کار از اهمیت بالایی برخوردارمیباشد؛ چرا که اشخاص، ساعات زیادی را در این دو محیط سپری میکنند. از سوی دیگر، سیستم تهویه هر خانه از بخشهایی است که منابع انرژی مانند برق، آب و یا گاز بیش از سایر قسمتها مورد استفاده قرار میگیرد. بنابر این دو دلیل، هوشمندسازی سیستم تهویه از اهمیت ویژهای برخوردار خواهد بود. در این مقاله، شما را با سیستم تهویه هوشمند آشنا خواهیم کرد. خواهید دید که یک سیستم تهویه هوشمند تا چه اندازه کیفیت زندگی شما را ارتقا میبخشد.
برای درک بهتر مزایای هوشمندسازی، بهتر است ابتدا سیستمهای تهویه غیرهوشمند که در ایران بسیار پرکاربرد است را بشناسیم. پس از آن، بررسی میکنیم که هوشمندسازی چگونه باعث ارتقا عملکرد این سیستمها خواهد شد.
فن کوئل یکی از تجهیزاتی است که در مکانهای اداری و یا مسکونی به جهت سرمایش و یا گرمایش به کار میرود. فن کوئل فقط حرارت و برودت مورد نیاز را تأمین میکند و هوای تازه توسط هوارسان مرکزی و به وسیلهی کانال‌های توزیع هوا در سطح محل منتشر می‌گردد تا تهویه مناسب در محل مورد نظر انجام گیرد. در این حالت میزان بار سرمایی وگرمایی توسط ترموستات بهکار رفته در فن کویل و با خاموش و روشن شدن فن تنظیم می‌گردد.
یکی دیگر از تجهیزات کاربردی جهت گرمایش ساختمانهای اداری و منازل مسکونی، پکیجها هستند. پکیج با استفاده از گرمایش از کف و یا رادیاتور میتواند باعث گرم شدن محیط شود. تمامی پکیجها مجهز به یک ترموستات به جهت تنظیم دمای آب و یا دمای محیط هستند.
اسپلیت یونیت یا کولر گازی جهت سرمایش و گرمایش خصوصا در نواحی معتدل و شرجی مورد استفاده قرار میگیرد. این تجهیز، در واقع تهویه مطبوع را حاصل میکند، زیرا هم رطوبت و دما را کاهش میدهد و هم با داشتن فیلتر، ذرات معلق در هوا را از هوای اتاق جدا میکند. چرخه انتقال گرما در برخی کولرهای گازی میتواند معکوس شود و از آن میتوان به عنوان بخاری نیز استفاده کرد. تمامی کولرهای گازی مجهز به ترموستات بوده که براساس آن میتوان تنظیمات دلخواه را متناسب با شرایط محیط اعمال کرد.
از سیستمهای تهویه رایج در ایران، میتوان سیستم جریان مبرد متغیر VRF را نیز نام برد. مانند اسپلیت‌ها سیستم VRF هم، از مبرد برای خنک کردن و گرم کردن استفاده میکند. نرخ جریان مبرد ورودی در سیستم VRF می تواند متغیر باشد. به این ترتیب با تغییر نرخ جریان مبرد، بهراحتی امکان کنترل دمای هر فضا، بطور جداگانه وجود خواهد داشت.
در بسیاری از مناطق مرکزی که آب و هوای گرم و خشک را تجربه میکنند، هنوز هم استفاده از کولر آبی بسیار رایج و متداول است. هرچند با پیشرفت تکنولوژی شاهد جایگزینی این وسیله خواهیم بود، اما در حال حاضر میبایست تا حد امکان سیستم موجود را ارتقا بخشید.
تمامی این سیستمهای تهویه غیرهوشمند، در بسیاری از موارد برای افراد دردسرهایی را به همراه دارد. به عنوان مثال، افراد زمان زیادی را برای تنظیمات دما تلف میکنند. همچنین، به دلیل ناکارآمدی این سیستمها، اتلاف انرژی زیادی صورت گرفته و هزینه زیادی از این بابت به کاربران تحمیل خواهد شد.
با هوشمند کردن سیستمهای تهویه، میتوان تمامی پارامترهای اصلی و فرعی را به راحتی کنترل کرد. در یک سیستم تهویه، کنترل خاموش/روشن، تنظیم دما، انتخاب مود عملکردی سرمایش/گرمایش/اتوماتیک و تنظیم دور فن از پارامترهای اصلی محسوب میشوند.
یکی از تجهیزات کاربردی در هوشمندسازی سیستم تهویه، کلید هوشمند کولر آبی است. این کلید، گزینه مناسبی برای کنترل روشن/خاموش، پمپ آب و دور موتور یک کولر آبی میباشد؛ بهنحوی که شما قادر به تنظیم تمامی این پارامترها، از راه دور خواهید بود.
سیستم های تهویه هوشمند می توانند به راحتی برآورد کنند که چه مقدار از گرما یا هوا را به هر قسمت از ساختمان ببرند. این امکان، با نصب چند ترموستات هوشمند در مکانهای مختلف خانه به کاربر داده میشود تا دمای هر قسمت از خانه را به طور جداگانه و براساس نیاز خود و حتی طبق یک زمانبندی مشخص کنترل کند. تمامی این اقدامات، علاوه بر تنظیمات دستی، به صورت خودکار و از راه دور نیز قابل انجام میباشد.
همانطور که گفته شد، اکثر تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، خود، مجهز به ترموستات هستند. شاید این سوال برای شما پیش بیاید که با این وجود چه نیازی به ترموستات هوشمند است؟ در بسیاری از مواقع در این تجهیزات از ترموستات آنالوگ استفاده میشود. معمولا این نوع ترموستاتها خطای بسیار بالایی دارند و همین امر موجب میشود تا سیستم، کارآیی پایینی داشته باشد. در بهترین حالت، اگر از ترموستاتهای دیجیتال در تجهیزات استفاده شده باشد، هرچند خطای کمتری نسبت به مشابه آنالوگ خود دارند اما در نهایت غیرقابل کنترل خواهند بود. به طور مثال، شما با داشتن یک سیستم تهویه هوشمند، به راحتی میتوانید قبل از بازگشت از محل کار به خانه، محیط را در دمای مطبوع قرار دهید. قابلیت کنترل دما در سیستمهای تهویه هوشمند علاوه بر افزایش آسایش و رفاه، باعث صرفه جویی در انرژی نیز خواهد شد.
هوشمندسازی سیستم تهویه، محدود به نصب ترموستات هوشمند نیست. در کولرهای گازی که مجهز به ترموستات مناسبی هستند، با نصب یک رابط کنترل مادون قرمز(IR-Bridge) میتوانید ترموستات تجهیز را از راه دور کنترل کنید. با این روش تمامی پارامترهای کنترلی اصلی(خاموش/روشن، دما و…) و فرعی(جهت چرخش هوا و …) کولر گازی قابل تنظیم خواهند بود.
یکی دیگر از تجهیزات خانه هوشمند که در سیستم تهویه و روشنایی هوشمند نقش موثری خواهد داشت، کنترل هوشمند پرده برقی است. این تجهیز در کنار یک ترموستات هوشمند و به همراه یک سنسور، شما را همزمان از نور طبیعی خورشید برای روشنایی محیط و از گرمای آن بهرهمند خواهد کرد.
علاوه بر تمامی امکانات بالا، با هوشمندسازی سیستم تهویه، شما قادر خواهید بود تا دمای ساختمان را بر اساس یک جدول زمانی کنترل کنید. به این معنا که خانه شما، بر اساس زمانبندی مشخص و از پیش تعیین شده در ساعات خاصی از روز با تنظیم کردن سیستم گرمایشی گرم و در بقیه ساعات با فعال کردن سیستم سرمایشی سرد شود. این امکان در فصولی مانند پاییز و بهار که هوا بسیار متغیر است، بسیار کاربردی خواهد بود.
از سوی دیگر اگر در منزل خود، علاوه بر سیستم تهویه هوشمند، از سیستم روشنایی هوشمند نیز استفاده میکنید، به راحتی از طریق یک اپلیکیشن به صورت یکپارچه هر دو سیستم را کنترل نموده و با اعمال فرامین ترکیبی بیش از پیش احساس راحتی را تجربه میکنید. واضح است که این کار تا چه اندازه باعث صرفهجویی در مصرف انرژی شده و هزینه قبوض شما را به شدت کاهش میدهد.
در خانه هوشمند بر اساس سنسورها و عملگرها و کنترلرهایی که در بخشهای مختلف تاسیسات نصب گردیده، میتوان در قسمتهای مختلف و به خصوص در اپلیکیشن انواع الگوریتمها و سناریوهای کنترلی را پیادهسازی نمود. در اکثر سناریوهای کنترلی، نقش تنظیم سیستم تهویه مطبوع مشهود میباشد. به عنوان نمونه سناریوهای زیر را مشاهده کنید.
سناریوی ورود
این سناریو شرایط مطلوب قبل از حضور در خانه را فراهم میکند. فرض کنید خارج از منزل هستید و پس از یک روز سخت کاری قصد دارید به منزل برگردید. دوست دارید در ابتدا که وارد میشوید، سونا و جکوزی در دمای مناسب آماده باشند تا بتوانید خستگی یک روز کاری را از تن خارج نمایید، سپس در منزلی با دمای مناسب و مطبوع به استراحت بپردازید. با تعریف این سناریو کلیه این امور با لمس یک آیکون به صورت اتوماتیک انجام میشود.
سناریوی خروج از ساختمان
ایجاد دمای مطلوب در هنگام خروج و تعریف دمای مطلوب در هنگام عدم حضور در منزل ( به جهت ذخیره سازی انرژی ) در این سناریو انجام میشود.
سناریوی تنها در خانه
در برخی موارد که کودکان و یا سالمندان تنها در خانه میمانند و قادر به تنظیم سیستم تهویه نمیباشند، کاربر با فعال کردن این سناریو دمای مطلوب را با توجه به عادات آنها و نوع آب وهوا که ممکن است به طور ناگهانی تغییر کند، برایشان فراهم کرده و خود بدون دغدغه به انجام امور روزمره میپردازد.
سناریوی ورزش
در این سناریو کاربر با توجه به نوع فعالیت ورزشی و زمان انجام تمرینات، سیستم تهویه هوشمند را بر اساس دماهای مورد نظر در بازههای زمانی دلخواه و مطلوب تنظیم میکند.
سناریوی سفر
فرض کنید شما به یک مسافرت رفتهاید و جهت جلوگیری از اتلاف انرژی سیستم سرمایشی/گرمایشی خانه را خاموش نمودهاید. با فعال کردن این سناریو میتوانید از چند ساعت قبل از ورود به خانه، سیستم را روشن نموده و دمای مطلوب را به هنگام حضور در منزل تجربه کنید.
سناریوی خواب
پس از صرف شام و رفتن مهمانان، موقع استراحت فرا میرسد. تنها کافی است به اتاق خواب مراجعه کرده و در تخت دراز بکشید و تنظیم دمای سیستم تهویه را به خانه هوشمند بسپارید. این سناریو به گونهای تعریف میشود که در ابتدای شب دمای اتاق کمتر بوده و در نیمههای شب که شما به خواب عمیق فرو رفتهاید و حرارت بدن کمتر میشود، دمای اتاق به میزان مطلوب بیشتر شود و یک خواب راحت را برای شما به ارمغان آورد.
سناریو مراقبت از کودک
با تعریف این سناریوی کنترلی میتوان از فرزندان به ویژه آنهایی که موقع خواب پتو را از روی خود کنار میزنند، مراقبت کرد و دمای اتاق کودکان را با توجه به نوع عاداتشان تنظیم نمود و از بیمار شدن آنها به دلیل سردی هوا جلوگیری کرد.
در نهایت امکان تعریف سناریو های کنترلی متفاوت (روز و شب) ، ایجاد دمای مطلوب با کاربریهای متفاوت ( خواب , بعد از حمام , آرایش , استراحت و ….)، راهاندازی فنهای تخلیه هوا بسته به نوع کاربری ( هنگام طبخ غذا، صرف صبحانه، شستشوی ظروف و یا نظافت ) وجود داشته و از این طریق سیستم سرمایش و گرمایش به حالت صرفه جویی می رود.