Что лучше автономное отопление или индивидуальное: Какое отопление выбрать: автономное, индивидуальное или центральное

Автономное и индивидуальное отопление в многоквартирных домах: плюсы и минусы

С наступлением холодов проблема отопления в Украине автоматически становится одной из самых обсуждаемых тем, наряду с курсом гривны, разборками в Верховной Раде и личной жизнью знаменитостей. Основная проблема — высокая стоимость услуги при ее низком качестве. Но, ругая коммунальщиков и правительство, соотечественники тем не менее продолжают послушно платить и даже переплачивать за теплокалории.

Что лучше: автономное отопление или центральное

Проживающим в домах с центральным отоплением добиться справедливости, когда речь идет о качестве этой услуги, увы, непросто. Поэтому, если покупка квартиры еще предстоит, имеет смысл рассмотреть альтернативные варианты, предлагаемые современными жилыми комплексами. Чем отличается автономное отопление от индивидуального (поквартирного) в жилых помещениях? Оба варианта хороши тем, что позволяют жильцам не быть заложниками несовершенства традиционной отопительной системы.

Наличие автономной котельной необходимой мощности гарантирует бесперебойное обеспечение теплом и горячей водой одного или нескольких (если речь идет о ЖК) домов. При организации индивидуального отопления котел устанавливается непосредственно в квартире. Для этой цели преимущественно используются двухконтурные модели, выполняющие сразу две функции: обогрев помещений и нагрев воды. Система индивидуального отопления удобна тем, что жильцы могут самостоятельно регулировать уровень подачи тепла и температуру, при необходимости включать отопление даже летом, экономить расход тепла. Главным недостатком в данном случае является запрет на установку котлов индивидуального отопления выше 10-го этажа.

Что такое автономное отопление в многоквартирном доме

Если задаться соответствующей целью, можно подобрать и купить отличную квартиру с автономным отоплением по своему вкусу. Огромный плюс этого предложения, как уже упоминалось, — независимость от стандартных сроков отопительного сезона. Автономное отопление в многоквартирном доме означает, что в случае раннего похолодания или ненастной весны подача тепла может начаться раньше, а закончиться позже традиционного отопительного сезона. А если зима выдалась теплой, можно легко отрегулировать температуру и не расходовать энергию впустую. Второе преимущество — высокое качество коммуникаций и оборудования, их новизна. Это автоматически гарантирует бесперебойную работу системы теплоснабжения и снижает риск поломок и порывов. Третий немаловажный плюс — минимальные потери при транспортировке тепла и, соответственно, отсутствие необходимости переплачивать за услугу.

Автономное отопление в новостройках: выбираем лучшее

Жизнь в новостройке с автономной системой отопления — тот случай, когда к хорошему привыкаешь быстро. Проблема в том, что далеко не все современные ЖК предоставляют подобную услугу. В столице предложений несколько больше. Но и в Киевской области, скажем, в Броварах, можно купить квартиру с автономным отоплением.

Жилой комплекс «Квартал Аллей» будет обогревать как раз автономная котельная. Стоит отметить, что, помимо котельной, он имеет еще целый ряд преимуществ. Среди которых отличная внутренняя и внешняя инфраструктура, удобное местоположение, благоустроенный парк и сосновый лес в нескольких шагах от комплекса, оригинальное архитектурное решение жилых зданий и придомовой территории, разнообразие планировок квартир. А еще, благодаря использованию энергосберегающих технологий в строительстве, жители «Квартала Аллей» могут существенно экономить на энергоносителях.

Все еще не определились с выбором? Интересных вариантов много, но чего-то недостает? Тогда найдите время посетить отдел продаж ЖК «Квартал Аллей». Вас приятно порадует разнообразие вариантов квартир и удобная система рассрочек от компании-застройщика. И вполне возможно, что именно с «Кварталом Аллей» ваши мечты об идеальной квартире станут реальностью!

Поквартирное отопление плюсы и минусы

На сегодняшний день одним из самых важных критериев, определяющих выбор жилья, является наличие поквартирного отопления в доме. Социологи утверждают, что данный критерий занимает второе место, обходя даже стоимость, планировку и стройматериалы. Выше его по значимости стоит лишь местонахождение дома. Также известно, что расходы тепла и воды на каждого жителя нашей страны выше европейских стандартов примерно в три раза. При этом центральное отопление, к сожалению, не дает россиянам должного уровня комфорта. Среди самых частых проблем необходимо выделить перебои с подачей тепла и невысокую температуру батарей отопления. Кроме того, цены на услуги отопления в жилых домах только растут. Важно и другое: тепловые сети в России изношены приблизительно на 60-70 процентов, а оборудование ЦТП и котельные – на 70 процентов. По этой причине теплопотери на пути от производителя к потребителю составляют около 50 процентов.

Все большее число специалистов приходит к выводу, что в текущей ситуации идеальным решением является полный переход на поквартирное отопление как один из методов автономного теплоснабжения многоквартирных домов. Он является экономически выгодным и эффективным.

Что же такое система поквартирного отопления? Это не что иное, как мини-котельная, которая устанавливается в каждой квартире. При этом имеется возможность в индивидуальном порядке учитывать количество потребляемых ресурсов и контролировать температурный режим. Среди основных узлов поквартирного отопления такие элементы, как отопительный котел, отопительные приборы, оборудование для подачи воздуха и удаления дыма. Самым недорогим вариантом автономного отопления выступает теплоснабжение с применением природного газа в роли источника энергии.

Плюсы и минусы поквартирного отопления уже успели в полной мере осознать в странах Европы и Азии. Да и в России оно распространено достаточно широко, с каждым днем обретая все большую популярность. Безусловно, многочисленные преимущества затмевают небольшие недостатки, с этим и связано столь активное распространение данной технологии в нашей стране.

Уже с 1999 года Госстроем России проводятся эксперименты по возведению и использованию многоквартирных домов с автономным отоплением. В том числе, дома с поквартирным отоплением есть в Смоленске, Санкт-Петербурге, Калининграде и ряде других городов. Настенные котлы с открытой камерой активно эксплуатируются при строительстве коммерческой недвижимости в таких городах, как Казань, Рязань, Самара и даже северные районы Сыктывкара.

Эксперимент Госстроя показал, что применение поквартирного отопления значительно повысила уровень комфорта в домах. Полностью оказались устранены проблемы с перебоями в подаче воды, а жители обрели возможность экономить на оплате теплоснабжения. Значимым итогом эксперимента стала публикация в 2004 году нормативного акта, которого ждали очень давно. Этот акт контролирует проектирование, возведение и эксплуатацию систем автономного отопления. А именно, это Свод правил по проектированию и строительству СП 41–108–2004, который был одобрен Госстроем Российской Федерации. В то же время в некоторых регионах вступили в силу территориальные строительные нормы (ТСН). Они сделали системы поквартирного отопления полностью законными на местах.

Ежегодно география поквартирного теплоснабжения становится все шире. Это значит лишь одно: данная система показала себя как эффективная в эксплуатации и потому может применяться и дальше для решения проблем жилищно-коммунального хозяйства.

Важные плюсы и минусы поквартирного отопления

Начнем мы с преимуществ, так как их больше.

1. С автономным отоплением потребитель может самостоятельно контролировать уровень температуры горячей воды в отопительной системе, при этом исчезает проблема перебоев в подаче тепла и воды по различным причинам.

2. При поквартирном отоплении потребители получают возможность экономить газ на 30-40 процентов и, как следствие, тратить меньше на оплату коммунальных услуг.

3. Дома с системами поквартирного теплоснабжения возводить гораздо дешевле, так как не требуется проводить дорогостоящие тепловые сети, оборудовать тепловые пункты и так далее. Кроме того, появляется возможность возведения жилых зданий в тех районах города, где отсутствует развитая инфраструктура теплосетей, если имеется стабильное газоснабжение. Наконец, исчезает проблема окупаемости отопительной системы, так как стоимость поквартирных систем гасится уже в момент приобретения квартиры человеком.

4. Немаловажно, что системы автономного отопления полностью экологичны. В них применяются котлы с закрытой камерой сгорания, вследствие чего удается решить проблему вентиляции квартиры. В данном оборудовании воздух для горения принудительно засасывается с помощью встроенного вентилятора извне. Продукты горения выходят туда же. Так как котел работает прерывисто, продукты сгорания без труда рассеиваются в воздухе. В обычном режиме работы оборудование с закрытой камерой сгорания и принудительной тягой выделяют около 80 -110 p.p.m. продуктов сгорания с угарным газом, что в полной мере отвечает европейским нормам.

При проектировании и оборудовании систем поквартирного отопления следует, прежде всего, продумать надежный и безопасный вывод продуктов горения.

Отдельно рассмотрим преимущества систем поквартирного отопления для определенных групп.

Плюсы для потребителей:

• уменьшается цена горячей воды и теплоснабжения больше, чем в два раза;
• можно самостоятельно следить за микроклиматом в квартире.

Плюсы для строительных компаний:

• не требуется устанавливать дорогие тепловые сети, оборудовать тепловые пункты, заниматься установкой приборов учета тепловой энергии;
• можно строить дома в любых районах города, даже если там отсутствуют теплосети.

Плюсы для обслуживающих компаний:

• проще производить техническое обслуживание, так как в данном случае на одном объекте производится обслуживание некоторого количества аналогичных газовых котлов;
• можно заменять трубопроводы, запорно-регулирующие устройства и приборы отопления в отдельных помещениях в случае перепланировки либо при аварии, при этом не нарушается режим работы отопительных систем в других помещениях;
• проще производить оплату за потребленные тепловые ресурсы, следуя данным счетчика на газ.

Плюсы для органов исполнительной власти:

• экономятся финансы, так как нет нужды строить теплоцентрали и тепловые пункты;
• экономятся финансы, так как нет дотации на коммунальные услуги;
• отсутствуют теплопотери в теплосетях;
• государству не требуется учитывать и оплачивать тепловую энергию, так как данная ответственность перекладывается на хозяев квартир.

Невозможно, говоря о плюсах поквартирного отопления, минусы обойти стороной. Добавим небольшую ложку дегтя в бочку меда и рассмотрим недостатки автономного теплоснабжения. Во-первых, это трудности с организацией отвода дыма. В нашей стране под запретом находятся коаксиальные выбросы продуктов сгорания через фасад многоквартирных домов, из этого следует, что возникает необходимость оборудования единого дымохода, а это достаточно дорогой и долгий процесс. Еще один минус – это высокая опасность систем поквартирного отопления. Ведь в данном случае в каждом помещении находится отопительное оборудование, которое работает на газе, являющимся, как известно, взрывоопасным топливом. Однако решить данную проблему можно, если применять котлы высокого качества, наделенные ионизационным контролем присутствия пламени, датчиками контроля тяги и температуры, а также автоматически выключающими газовый клапан при исчезновении огня.

В высотных постройках могут появиться трудности с тягой на нижних и верхних этажах. При этом жители нижних этажей столкнутся со слишком высоким уровнем тяги, а верхних, напротив, со слишком низким уровнем. Как правило, в квартирах ставят котлы, мощность которых 24 кВт, однако они соответствуют очень большой площади жилья. Следовательно, практически всегда эксплуатация оборудования будет непостоянной. Дело в том, что расчетная нагрузка для теплоснабжения среднего жилого помещения (двухкомнатная квартира) составляет меньше пяти киловатт. Тогда как нагрузка горячего водоснабжения, например, для наполнения ванны горячей водой, должна равняться тем самым 24 киловаттам, даже для однокомнатных квартир. В результате понадобится подбирать мощность котла, исходя из пиковой нагрузки. При этом термоблок работает даже на минимальной мощности, с этим связано образование конденсата в газоходе без хорошей теплоизоляции при низкой температуре на улице. Потому дымоход следует снабжать оборудованием для сбора и устранения конденсата и устройством для его нейтрализации перед сливом. Суммарная мощность настенных котлов в доме с 200 квартирами равняется 4,8 МВт, это больше чем в два раза выше, нежели аналогичный показатель для централизованного теплоснабжения. При этом если установить емкостные нагреватели в системе ГВС, удастся понизить установленную мощность оборудования, но зато повысится цена и занимаемый объем всей системы. Соответственно, такое решение неприемлемо, ведь оно полностью устраняет все плюсы настенных котлов.

Как следствие, котлы при установке регулируются на уменьшение мощности вдвое. Естественно, что устройства находятся в собственности жильцов, так что измерением КПД и состава выходящих газов никто не занимается, выбросы также не контролируются.

Наконец, в случае использования систем автономного отопления подвалы зданий, чердаки и лестницы не отапливаются вовсе, что становится причиной промерзания фундамента и уменьшению срока эксплуатации дома в общем. Также жители квартир центральной части здания получают значительное преимущество, ведь часть тепла они могут получить из соседних квартир. Случается и наоборот – в новых зданиях есть множество незаселенных квартир, потому стены соседних помещений охлаждаются, что, в свою очередь, влечет за собой дополнительные траты на утепление квартиры.

С юридической точки зрения, котел находится в собственности хозяина квартиры, значит, ему и придется решать, насколько часто обслуживать этот прибор. Несмотря на это, не стоит забывать: котел – это сложное устройство, нуждающееся в сервисном обслуживании минимум раз в год, а лучше чаще. Нужно отметить, что обслуживание осуществляется специализированными сервисными центрами, а расценки на данные услуги невелики и полностью окупятся значительной экономией на коммунальные платежи.

Подводя итоги, становится ясно, что есть плюсы и минусы поквартирного отопления. Но плюсов больше, а минусы – это скорее особенности, которые, в принципе, можно устранить различными путями.

Мы готовы обсудить Ваш проект прямо сейчас!

+7 (495) 943-28-96

+7 (916) 773-21-01

Подробно расскажем о материалах и услугах, рассчитаем стоимость и подготовим индивидуальное предложение

что лучше и чем отличаются отопительные системы

Многие даже не догадываются о том, что установить индивидуальное отопление можно не только в квартире, но и в частном доме. Но у некоторых владельцев квартир вопрос обогрева встает настолько остро, что они всерьез задумываются над установкой такого варианта. Давайте вместе выясним, что лучше: автономное отопление или индивидуальное.

Автономное отопление

Причины, почему люди отказываются от центрального отопления

Что заставляет жильцов многоэтажных домов задумываться об отказе от центрального отопления и подключении автономной системы обогрева?

Высокая стоимость коммунальных платежей

Выделим ряд причин:

• некачественное отопление, которое не поддерживает оптимальную температуру в доме в холодное время год без применения дополнительных ресурсов тепла;
• невыгодное расположение квартиры, которое требует большого количества тепла, – угловая планировка, первый этаж;
• зависимость от сроков начала и завершения отопительного сезона, которая заставляет мерзнуть осенью и страдать от жары в весеннее время;
• необходимость поддерживать оптимальную температуру в любое время, оплачивая только реальное использование тепла.

Преимущества и минусы независимого отопления

Чтобы понять, какое отопление лучше и нужно ли отказываться от центрального теплоснабжения в пользу автономного, необходимо определить преимущества и недостатки отдельного варианта:

Преимущества:

• значительная экономия. Как отмечают сами владельцы, которые перешли на автономное газовое отопление, затраты на обогрев жилья уменьшаются в 7 раз;
• полная независимость от сроков начала и конца отопительного сезона;
• возможность самостоятельно контролировать температуру. Некоторые устройства позволяют задать необходимый режим, при котором уровень обогрева меняется в течение определенного времени. К примеру, когда все члены семьи на работе или учебе, температура снижается на несколько градусов, а вечером снова увеличивается. Это позволяет еще больше сэкономить;
• бесперебойная подача горячей воды;
• самостоятельный выбор радиаторов. Для индивидуальной системы подходят любые батареи, так как здесь не наблюдается вероятности гидроударов.

Минусы:

• высокая цена устройства;
• зависимость современных моделей котлов от электропитания;
• потребность в установке нового отопительного устройства;
• во многих ситуациях – необходимость в установке подходящего вытяжного канала.

Что такое автономное отопление?

Использование индивидуального обогрева квартиры предполагает отказ от применения общественной системы теплоснабжения и демонтаж радиаторов и труб, которые к ней относятся. Вместо них устанавливаются новые магистрали и батареи, которые подключаются к нагревателю. В квартирах применяются два типа установок – газовые и электрические. Метод работы устройства простой: он увеличивает градус воды и заставляет ее циркулировать по системе, нагревая помещение в заданном режиме.

Виды котлов

Все устройства делятся на два типа:

• одноконтурные – функционирующие на топление;
• двухконтурные – дополнительно позволяющие получить горячее водоснабжение.

Все зависит от метода монтажа, поэтому отопительные котлы бывают настенные и напольные. Первые пользуются большим спросом благодаря своей компактности и низкой стоимости. Вторые – отличаются большой мощностью и длительным сроком эксплуатации.

Электрические котлы

Оборудование, которое работает на электричестве, отличается доступной ценой и высоким уровнем безопасности. Его можно устанавливать в любом месте квартиры. Увы, такое устройство не подходит для дома со старой проводкой ввиду риска постоянного выбивания пробок.

Газовые котлы

Газовые устройства стоят дороже, зато имеют долгий срок службы и быструю окупаемость в момент эксплуатации, так как в них применяется более дешевый источник энергии. Нагреватель, который работает на газу, имеет особую камеру для сгорания топлива и систему отвода дыма, позволяющая предотвратить каких-либо неудобств жильцам квартиры.

Выбор котла зависит от многих критериев, в том числе и от площади квартиры, поэтому к выбору необходимо подходить внимательно.

Схема отопления

В централизованном теплоснабжении применяется однотрубная схема, которая по эффективности уступает двухтрубной. Однотрубная система используется только для маленького количества радиаторов там, где необходимо сэкономить.

Подходящий выбор для индивидуального обогрева – двухтрубная схема. Она имеет следующие достоинства:

• применение труб и фитингов маленького диаметра;
• наличие стабильного давления в системе;
• возможность установки автоматических регуляторов протока на всех батареях, которые будут функционировать без вреда для нагрева других радиаторов;
• независимое подсоединение каждой греющей секции, позволяющее снимать ее для обслуживания или получения доступа к нише в момент ремонта.

Законна ли установка индивидуальной отопительной системы?

На тему законности установки оборудования автономной подачи тепла в отдельной квартире ведется много споров и судебных разбирательств. Все началось с того, что в 2010 году правительство России запретило отключение от общего теплоснабжения и переход на индивидуальное отопление, заставив многих людей опустить руки. Но в 2012 году был принят новый закон, который касается порядка подсоединения обогревательных систем.

В нем отмечается перечень тепловых источников, которые запрещены к применению в квартирах. В этот список современные сертифицированные отопительные котлы не входят. Следовательно, закон не запрещает монтаж собственного отопления, и все ограничения касаются только технических особенностей отопительных систем.

Это не означает, что владельцу помещения можно свободно устанавливать индивидуальное отопление. Перед этим важно получить разрешение инстанций местного самоуправления. Если администрация не выдает вам его, обращайтесь в суд, так как такой отказ является незаконным.

Как получить разрешение?

За разрешением на установку автономного отопления необходимо обратиться в районную администрацию, которая отвечает за использование жилищного фонда. В течение 1,5 месяцев чиновники дают официальный ответ. В администрации можно взять перечень документов, которые необходимо предоставить для получения разрешения.

Список документов

Так как монтаж системы собственно отопления относится к переоборудованию жилого помещения, то перчен будет состоять из следующих документов:

• заявление, написанное в соответствии со специальной формой;
• документы владения квартирой: свидетельство о государственной регистрации, акт передачи в собственность, договор дарения, документ, который подтверждает право наследования;
• заверенные копии на каждого владельца и заявление, подписанное всеми собственниками.
• копия техпаспорта помещения;
• согласие членов семьи нанимателя и жильцов многоэтажного дома, составленное в виде протокола собрания владельцев квартир;
• заключение органа, который отвечает за охрану памятников архитектуры, исторического или культурного наследия о возможности организации перепланировки.

Самым тяжелым является подготовка и предоставление технической документации. К ней принято относить:

• план перепланировки при установке газового оборудования, состоящего из газификации помещения и внесения изменений в систему центрального теплоснабжения;
• дубликат паспорта на электрический котел, технические условия, договор, который подтверждает разрешение максимальной мощности, превышающей возможности оборудования;
• ТУ отключения разводки в квартире от общественной системы отопления;
• ТУ вентиляции;
• ТУ подводки газовых сетей.

Что делать при получении разрешения?

Если вы все правильно сделали и получили положительный вердикт, необходимо купить оборудование и заключить договор с компанией, которая занимается монтажом автономного отопления. После окончания переоборудования и проведения всех работ по установке новой системы необходимо официально оформить монтаж индивидуального отопления. Если вам бюджет позволяет, можно избавить себя от бюрократии и за отдельную сумму поручить это дело проектной службе. Теперь вы знаете, чем отличается автономное отопление от индивидуального.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Загрузка…

Какое отопление лучше для квартиры

Привычные всем нам традиционные системы центрального отопления в многоквартирных домах глубоко устарели.

Причем моральное устаревание в данном случае имеет гораздо большее значение. Учитывая не вполне рациональный подход коммунальщиков к определению границ отопительного сезона, проведению профилактических работ и прочее, мы регулярно сталкиваемся с серьезными для комфортного проживания проблемами. Холодной осенью батареи едва теплые, в весеннюю оттепель – раскалены. О том, сколько стоит это весьма сомнительное коммунальное «удовольствие» можно вообще умолчать.

Выход из этого положения вполне имеется – это переход на индивидуальное отопление. Несмотря на то, что с этим словосочетание больше всего ассоциируется собственный котел, способы обеспечить себя «собственным» теплом существуют разные. О вопросе, какое отопление лучше для квартиры, мы и поговорим.

Что не так с централизованными системами отопления?

Опыт многих десятилетий эксплуатации традиционных централизованных отопительных систем позволяет сделать весьма точные выводы. Во-первых, радиаторы «древнего» образца (хорошо знакомы всем нам батареи) обогревают помещения конвекционным способом – нагревают непосредственно соприкасающийся с ними воздух, который далее естественным образом движется по комнате. В результате нагретый и иссушенный воздух постепенно большей частью скапливается под потолком.

В нижней части помещения, именно там, где и нужно тепло, гораздо холоднее, чем под потолком. Мало того, создаются благоприятные условия для образования конденсата. И не менее неприятным явлением становится «подъем» с пола пыли и микробов. Весь этот набор выглядит не самым лучшим образом, учитывая то, насколько пошли вперед отопительные системы в тех же странах Запада.

 Издесь мы подходим к главному. Серьезные социологические исследования показали, что большинство граждан РФ даже при условии нормальной работы централизованной системы, предпочли бы индивидуальное отопление в квартире, будь у них такая возможность.

Ищем решение

Итак, какое отопление всё таки лучше для квартиры? Прежде всего, стоило бы разобраться, какими вообще бывают системы автономного отопления, которые подошли бы для квартиры.

Сразу отметаем системы на основе твердо- и жидкотопливных котлов. Повышенная пожароопасность, трудности с дымоотводом и хранением топлива, не говоря уже о том, что такую систему в квартире установить попросту никто не разрешит. Были нередко случаи, когда в квартире излишне деловитые хозяева устраивали нечто подобное, но заканчивалось это всегда демонтажем и огромными штрафами. Все эти варианты только для частного дома, дачи, коттеджа.

А вот что касается газовых котлов и систем «теплый пол» – здесь уже есть из чего выбирать, чтобы решить, какое отопление лучше для квартиры.

Внимательный читатель, вероятно, заметил, что мы не упомянули привычные электрические конвекторы, тепловентиляторы и прочие калориферы. К сожалению, такие устройства крайне трудно всерьез рассматривать в качестве основной системы отопления квартиры. В любом случае это либо шум, либо запредельная неравномерность обогрева помещения, либо заоблачные счета за электричество, а скорее всего – все это вместе, плюс те же пожарные риски.

Газовый котел

Пожалуй, самым востребованным, эффективным, удобным и экономически целесообразным способом организации индивидуального отопления является система на основе газового котла.

Основные плюсы данного способа решения вопроса, какое отопление лучше для квартиры, очевидны:

• отдельная регулировка температуры в каждой комнате вплоть до полного отключения при необходимости;
• бесперебойное горячее водоснабжение;
• полная независимость от временных рамок отопительного сезона;
• высокая эффективность при умеренном энергопотреблении.

В качестве главного минуса можно назвать довольно высокую стоимость и самого оборудования и услуг по его монтажу. Плюс к этому, требуется исключительно высокая квалификация и ответственность сотрудников сервисной компании.

С индивидуальным газовым отоплением существует еще одна проблема – в многоквартирных домах, не подключенных к газоснабжению, установка такой системы просто не имеет смысла. В таком случае альтернативным решением проблемы, какое отопление лучше для квартиры, является система «теплый пол».

Теплый пол

Пожалуй, самый гибкий способ устроить в квартире индивидуальное отопление – это система «теплый пол». Если где-то может не быть газа, то помещения, где нет электричества или воды, считаются попросту нежилыми, а значит, темы нашей и не касаются. А если есть хотя бы электричество, то и теплый пол можно устроить без проблем.

Существуют разные типы теплых полов. Две большие группы – это водяные и электрические. Последние делятся еще на пленочные, стержневые, кабельные и т. д. Кроме того, деление еще идет по способу обогрева – конвекционные и инфракрасные. То есть, тут определенно есть из чего выбирать, чтобы обеспечить автономным теплом любой тип квартиры.

Здесь стоит еще отметить особенность теплых полов, которая делает данное решение по-своему уникальным. Все дело в том, что тепло поднимается от самого пола, не создавая «обратного» эффекта, когда под потолком тепло, а по полу невозможно ходить без теплых носков или тапок. Кроме того, благодаря тому, что источником тепла является вся (или почти вся) поверхность пола, прогревается еще и мебель и все предметы интерьера. Таким образом, нередко система «теплый пол» является лучшим выбором отопления для квартиры.

Как видим, способы обеспечить себе независимость от несовершенства централизованной системы отопления применимы фактически где угодно. Осталось оценить возможности помещения, материальные ресурсы и сделать выбор.

центральное, индивидуальное, автономное. Есть ли экономия? / Агентство недвижимости «Пять звезд»

При выборе новой квартиры важен район, материал стен и вид отопления. Про материал стен мы уже писали статью-сравнение. Теперь рассмотрим виды отопления.

1. Центральное отопление

При центральном отоплении нагрев воды происходит в котельной. Горячая вода по трубопроводу поступает в дом. Остывшая вода возвращается обратно и заменяется горячей. Получается круговой цикл.

Плюсы

+ Не нужны дорогостоящие приборы

+ Экологическая чистота. В доме нет никаких продуктов сгорания

+ Перед подачей воды котельные очищают воду и снижают ее жесткость. Это предотвращает коррозию труб

+ Круглосуточная аварийная служба

+ Если вы уезжаете надолго, отопление продолжит работать, вы вернетесь в теплую квартиру

+ Отопление не зависит от перебоев с электричеством.

Минусы

– Сезонный график работы. Поздней осенью в квартире холодно и влажно. И наоборот, весной приходится терпеть жару

– Возможные аварии на теплотрассах. Пока не починят, тепла не будет.

2. Индивидуальное отопление

Источник тепла и горячей воды — газовый котел. Он устанавливается в квартире, обычно на кухне. Газовая горелка внутри котла быстро нагревает воду. Горячая вода по трубам поступают в батареи и краны. Котлы бывают не только газовые, но и электрические.

Плюсы

+ Вы не платите за горячую воду и отопление. Совсем. Платите только за холодную воду и газ

+ Вы можете установить термостат и регулировать температуру в квартире, создавая комфортный для вас микроклимат в любое время года.

Минусы

– Котел стоит денег и уже включен в стоимость квартиры

– Если квартира рядом не отапливается, то будут дополнительные теплопотери. Придется тратить больше на отопление

– Ремонт и обслуживание котла придется делать за свой счет. Запчасти к современным котлам обойдутся недешево

– Котлу нужно электричество. Нет света — нет тепла и горячей воды.

– Если решите спрятать котел в шкаф, нестандартный кухонный фасад для него скажется на стоимости кухни.

3. Автономное отопление

По сути это общий котел на один или несколько домов. Мини-котельная располагается в отдельной пристройке или здании, а иногда на крыше дома. Часто используется в новостройках, потому что не везде есть возможность подключится к центральной системе отопления.

Плюсы

+ Стоимость на обслуживание котельной делится на все квартиры.

+ Нет сезонной зависимости. Захотели включить тепло, собрали собрание жильцов, проголосовали и приняли решение.

Минусы

– Дорогое оборудование отразится на стоимости квартир.

Отопление в новостройках Твери

Трудно однозначно сказать, какой тип отопления лучше. Хорошо взвесьте все «за» и «против» презжде чем принимать решение.

Спасибо, что дочитали! Надеемся, мы облегчили вам выбор. Если у вас появились вопросы, закажите звонок или оставьте заявку.

Люди также читают

Плюсы и минусы разных видов отопления в многоквартирных домах

В разгар отопительного сезона портал Domik. ua решил рассказать читателям о преимуществах и недостатках систем подачи тепла в современных жилых домах. В Украине принято выделять три вида систем отопления — центральное, автономное и индивидуальное. Каждая состоит из источника тепла, теплопроводов и отопительных приборов. Главные отличия всех трех систем — в способе получения тепловой энергии: от тепловой станции, котельной или индивидуального котла. В 2019 году в столице 52% новостроек отапливают от центральных теплосетей, 31% — при помощи автономной котельной и в 17% домов уже установлены или запланированы котлы в каждой квартире. В пригороде Киева ситуация иная: в 8% жилых комплексов запроектирована центральная система отопления, в 27% — автономная и в 65% — индивидуальная.

Центральное отопление в новостройках

При централизованном отоплении тепловую энергию генерирует тепловая станция. В Украине больше распространены теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые помимо тепловой энергии производят и электрическую. В Киеве таких станций три, каждая обогревает сразу несколько районов. К действующим ТЭЦ подключаются и новые жилые комплексы, если по проекту в них запланировано централизованное отопление. Главная особенность ТЭЦ — они могут работать не только на природном газе, но и на мазуте или угле. Это значит, что в случае проблем с одним видом топлива всегда можно рассмотреть вариант использования другого. 

Системы центрального отопления бывают однотрубными и двухтрубными. В первом случае отопительные приборы во всех квартирах связаны одним стояком и подключены последовательно. Во втором — предусмотрены отдельные стояки подачи и отвода теплоносителя. Вторая система не требует мощных насосов, а также позволяет установить  счетчик тепла и регуляторы на радиаторах — в отличии от однотрубных. Именно двухтрубная система отопления считается более современной и проектируется в новых жилых комплексах.

Интересно, что во Франции, Финляндии, Великобритании, Японии центрального отопления нет. Там каждый житель сам несет ответственность за температуру в своей квартире.

Как работает центральное отопление в новостройках

Нагретая в ТЭЦ вода по трубам передается в тепловой пункт, размещенный в подвале дома или в отдельном здании. Оттуда горячая вода распределяется в каждую квартиру. На законодательном уровне в Украине прописаны определенные требования к услугам централизованного отопления, и их несоблюдение может быть поводом потребовать снизить тариф:

• начало и окончание отопительного сезона происходит, когда среднесуточная температура 8° C держится на протяжении трех суток;
• нормативная температура воздуха в жилых помещениях составляет 18° C (20° C — для угловых комнат).

Сколько платят за центральное отопление

Способ расчета оплаты за централизованное отопление зависит от наличия общедомового и квартирных счетчиков тепла. За тепло в квартире жильцы платят, исходя из показаний своего квартирного счетчика тепла. Затем к этой сумме еще прибавляют стоимость отапливания мест общего пользования. Для этого разницу между показаниями общедомового счетчика и всех квартирных пропорционально распределяют по площади квартир. Такой способ оплаты услуг центрального отопления считается наиболее экономным. 

Если общедомовой счетчик установлен, а квартирные есть не у всех, сначала считают затраты тепловой энергии на отопление мест общего пользования и распределяют между  жильцами пропорционально площади их квартир. Затем от остатка отнимают суммарные показатели квартирных счетчиков в доме и то, что осталось, пропорционально делят между квартирами без счетчиков.

Если в доме нет прибора учета тепла, расчет платы за централизованное отопление производят по установленному местной властью тарифу. Его умножают на площадь квартиры и корректируют при помощи коэффициентов, которые учитывают температуру воздуха, длительность отопительного сезона и количество дней в месяце.

На отопительный сезон 2019/2020 гг. в Киеве действуют следующие тарифы на поставку тепловой энергии:

• при наличии общедомового счетчика — 1 654,41 грн за 1 Гкал;
• при отсутствии прибора учета — 38,50 грн за 1 кв. м.

Тем жильцам, у которых температура в квартире ниже нормативных 18° C (20° C в угловых комнатах), предоставляется право на скидку. А если в жилом помещении меньше 12° C (14° C в угловых комнатах), проживающие в них и вовсе не обязаны платить за отопление.

Конечная сумма в квитанции зависит не только от тарифа и площади квартиры. В нее включают стоимость обогрева мест общего пользования и услуг обслуживающей компании. Переход на управление ОСМД, к примеру, помогает сэкономить до 20% цены коммунальных услуг. Так, в многоквартирном доме возле станции метро «Дарница» с переходом к ОСМД отказались от отопления парадных.  Уже две зимы жильцы платят только за отопление своих квартир по общедомовому счетчику — получается 8000-1200 грн в месяц за площадь 100 кв. м. Для сравнения, отопление в двухкомнатной хрущевке 54 кв. м обходится в 2500-3000 грн в месяц при наличии общедомового счетчика.

Преимущества центрального отопления:

• простота в обслуживании для потребителя;
• возможность использовать разные виды топлива (теоретически, какого переоснащения потребует система ТЭЦ для перехода на новый вид топлива в случае необходимости, неизвестно).

Недостатки центрального отопления:

• высокие теплопотери по пути прохождения из-за удаленности источника тепла;
• для регулирования температуры нужны дополнительные приборы;
• высокая стоимость подачи тепла;
• отопление по графику.

Автономное отопление в новостройках

В отдельных случаях девелоперу экономически выгоднее построить отдельную котельную в жилом комплексе, чем подключаться к центральной системе отопления, например, при освоении промышленных и рекреационных зон или строительстве в исторических районах города. В первых двух случаях центральные теплосети могут располагаться слишком далеко от будущей новостройки. В третьем — будет наблюдаться дефицит мощностей систем, не рассчитанных на обслуживание высотных многоквартирных домов. 

Как работает автономное отопление

Автономные котельные проектируют на крыше дома, в пристроенном или  отдельно стоящем здании. Крышная котельная отличается рядом преимуществ. Так, для нее не нужно выделять землю, устанавливать мощные насосы, прокладывать магистральные трубопроводы, которые увеличивают теплопотери системы. Максимально разрешенная мощность такой котельной по Государственным строительным нормам (ГСН) В.2.5-77:2014 составляет 5 МВт. 

Отдельно стоящая котельная проектируется в том случае, если жилой комплекс состоит из большого количества домов, и нет возможности либо нецелесообразно располагать установки на каждом из них. Ее главное преимущество — отсутствие ограничений по мощности в ГСН.  

Реже всего в жилых дома используются пристроенные котельные. По сути, это отдельное здание, но с общей стеной с домом. Такая котельная тоже не может быть мощнее 5 МВт, зато не должна граничить с жилыми помещениями и требует установки мощного насосного оборудования для того, чтобы поднять нагретую воду вверх к квартирам.

Принцип работы всех трех видов котелен одинаковый — сетевая вода поступает в систему, нагревается до необходимой температуры в котле и по трубопроводу направляется к потребителям. Попав в радиаторы, вода охлаждается и возвращается обратно к котлу. Чаще всего в качестве топлива для котлов используется природный газ, хотя существуют котлы, работающие на мазуте, угле и др.

Сколько платят за автономное отопление в новостройках

Тариф рассчитывается для каждого дома отдельно, исходя из себестоимости производства, транспортировки и поставки тепловой энергии. К ней прибавляют расходы на плановый ремонт, оплату труда обслуживающего персонала и налоги. В результате получается стоимость 1 Гкал тепловой энергии, которую каждый потребитель оплачивает по квартирному счетчику.

К примеру, в столичном ЖК «Липинка» отопление двухкомнатной квартиры площадью 70 кв. м обходится примерно 500 грн ежемесячно. Автономная котельная расположена на крыше дома. Жильцы могут самостоятельно контролировать температуру в своих квартирах при помощи регуляторов, установленных на радиаторах. Кроме того, в котельной настроен режим, при котором температура теплоносителя автоматически снижается в период времени с 12 ночи до 5 утра.

Плюсы автономного отопления:

• уменьшение теплопотерь при транспортировке теплоносителя;
• независимость от общегородского отопительного сезона.

Минусы автономного отопления:

• дополнительные затраты на обслуживание оборудования;
• шум и вибрации от работы крышных котельных.

Индивидуальное отопление в новостройках

При индивидуальном отоплении оборудование для производства тепловой энергии устанавливается в квартире. Теплогенератором при этом служит газовый или электрический котел. По новым нормам ГСН газовые котлы можно устанавливать в многоквартирных домах высотой до 3-х этажей, выше — только электрические.

Как работает индивидуальное отопление

Режим отопления в квартире запускается термостатом, который реагирует на снижение температуры теплоносителя или воздуха в помещении. Холодная вода поступает из системы в теплообменник, где котел при помощи газовой горелки или электрического тэна ее нагревает, а затем отправляет в трубы и радиаторы. Как только достигается нужная температура воды или воздуха в помещении, котел отключается до следующего снижения. И электрические, и газовые котлы могут быть одно- или двухконтурными. Одноконтурные теплогенераторы работают только на отопление, двухконтурные — дополнительно обеспечивают горячее водоснабжение в квартире. Теплоносители в обоих контурах при этом не смешиваются, а котел запускается при открытии вентиля крана с горячей водой. 

Сколько платят за индивидуальное отопление в новостройках

Если в квартире установлен индивидуальный котел, оплата услуги происходит по показания счетчика газа. Тариф отличается в разных регионах Украины. Его формирует две составляющих — цена газа как товара и стоимость доставки. Например, в ноябре 2019 года конечная цена на газ для населения в Киеве составила 6,47 грн за куб. м, а в Киевской области — 6,89 грн за куб. м. На декабрь стоимость энергоносителя пока не установлена.

Индивидуальное отопление оставляет широкие возможности для экономии энергоресурсов. Установив котел на минимальную мощность на период отсутствия жильцов квартиры, можно уменьшить затраты до 50%.

Например, жители «Петровского квартала» в пригороде столицы рассказывают, что отопление зимой включают редко, особенно, если квартира расположена на солнечной стороне и дома часто работает духовой шкаф. Прошлой зимой работа газового котла в квартире площадью 36 кв. м обходилась в 600 грн ежемесячно. В эту стоимость входит и отопление, и горячая вода. В двухкомнатной квартире площадью 80 кв. м  — расходы на газ в два раза выше. На обогрев помещений и нагрев воды тратится около 200 кубометров газа, что в прошлом году было эквивалентно 1400 грн в месяц. 

Преимущества индивидуального отопления:

• возможность самостоятельно регулировать температуру в помещении и продолжительность отопительного сезона; 
• бесперебойная подача горячей воды в случае использования двухконтурного оборудования;
• экономичность.

Недостатки индивидуального отопления:

• для многоквартирных домов выше 3 этажей только электрические котлы;
• повышенная взрывоопасность при использовании газового котла;
• повышенные требования к вентиляции помещения, в котором установлен газовый котел.

Итоги

Не смотря на ряд недостатков в виде больших теплопотерь, высокой стоимости услуг и некомфортный график начала и окончания отопительного сезона, централизованные системы отопления лидируют среди столичных новостроек. В случае, если подключение к централизованным теплосетям экономически невыгодно, в жилом комплексе сооружают автономную котельную. Этот способ позволяет уменьшить теплопотери за счет сокращения расстояний транспортировки, но существенно не снижает стоимость 1 Гкал.

В пригороде самым популярным остается индивидуальное отопление, которое предполагает установку теплогенераторов в каждой квартире. Такой способ обогрева помещений дает свободу потребителю в виде самостоятельной регулировки температуры и длительности отопительного сезона.   

Информационно-аналитический отдел Domik.ua

© domik.ua, 2019

Индивидуальное отопление в многоквартирном доме: правила устройства

От качества центрального отопления не в восторге абсолютное большинство жильцов многоквартирных домов. В квартирах то холодно, то невыносимо жарко, плюс вечные поломки, прорывы и прочие неприятности. Комфортным такой обогрев можно назвать с трудом, а платить за него приходится немало. Поэтому неудивительно, что многие хотят отказаться от центрального отопления и провести свое – автономное, обладающее массой достоинств. Индивидуальное отопление в квартире – это всегда удобно, своевременно и экономно. Оно дает хозяину возможность самостоятельно управлять «погодой в доме»: без лишних проблем и посредников.

Основные преимущества такой системы

Если поставка энергоносителей бесперебойна, то никакие внешние факторы не смогут помешать вам согреться. Чего нельзя сказать о центральном отоплении. Его нормальная работа находится в большой зависимости не только от энергоносителей, но и от характера и качества монтажа труб, по которым подается тепло в дом, нюансов функционирования котельной и многих других моментов. То есть от чего угодно, но не от человека – непосредственного потребителя.

Благодаря индивидуальному отоплению в многоквартирном доме можно всегда получать столько тепла, сколько необходимо в данный конкретный момент времени. Хотите +18°C? Пожалуйста! Комфортно при +27°C? Отлично! Протопить квартиру во время сырого и дождливого лета? Без проблем!

Поддерживать в квартире определенную температуру с точностью до одного градуса помогает терморегулятор. Данное устройство способствует максимальной экономии энергоресурсов и обеспечивает эффективное управление микроклиматом в доме

Не нужно включать электрический конвектор или масляный радиатор, если тепла недостаточно или держать форточки открытыми сутками напролет из-за слишком горячих батарей. В доме всегда будет комфортная температура, которую вы установите сами.

Энергоносители в автономной системе отопления используются максимально рационально. Если жилье будет качественно утеплено, расходы на отопление гарантированно уменьшатся в разы.

Реализуют такие системы обычно на базе двухконтурных котлов, которые «отвечают» также за и горячее водоснабжение. Следовательно, благодаря индивидуальному отоплению в многоквартирных домах решается еще одна проблема – зависимости от «плановых» и бесконечного числа «аварийных» отключений горячей воды. Двойной комфорт, не так ли?

О том, как правильно рассчитать мощность двухконтурного котла и выбрать подходящее оборудование, читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/dvuxkonturnyj-nastennyj-gazovyj-kotel.html.

Автономные системы хороши также для строительных организаций, так как они существенно упрощают, сокращают и удешевляют процесс строительства – установить и запустить их можно значительно быстрее; к тому же, нет никакой необходимости в проведении тепловых сетей.

С какими трудностями придется столкнуться?

Несмотря на массу очевидных преимуществ у автономного отопления есть и существенные недостатки. Недостатки касаются не самой системы, а процесса ее «узаконивания» и обустройства. Если вы проживаете в многоквартирном доме, подключенном к централизованному отоплению и ГВС, то решение установить индивидуальную систему обойдется вам довольно дорого во всех отношениях. Потребуются не только колоссальные финансовые растраты, но и много времени, достаточно упорства и душевных сил.

Самый сложный и проблемный момент в реализации индивидуальной схемы – отнюдь не техническая сторона вопроса, а бумажная. При оформлении документов придется столкнуться с тотальным бюрократизмом, собрать массу разрешительных бумаг.

Распрощаться с такой «роскошью» как центральное отопление на практике оказывается весьма непросто. «Добро» на отключение от  центрального теплоснабжения и установку индивидуальной системы должны выдавать органы местного самоуправления. Должны, но, как правило, не хотят. Почему? В связи с возможным снижением температуры в соседних квартирах, нарушением гидравлического режима, возникновением проблем с тепловым балансом дома. Поэтому с одной стороны «отказы», как бы, законны.

Не соответствующие нормам и ожиданиям эксплуатационные показатели централизованного отопления, чрезвычайно высокий уровень аварийности в теплосетях на фоне неоправданной дороговизны услуги – все это побуждает жильцов многоквартирных домов задумываться о необходимости перехода на индивидуальные системы отопления

С другой стороны, согласно Гражданскому кодексу РФ, потребитель имеет полное право «разорвать» отношения с теплоснабжающей организацией, если не имеет перед ней никаких долгов.

Так что при должной настойчивости решить вопрос положительно обычно удается.

Индивидуальному отоплению — быть

Поскольку внутридомовая система теплоснабжения является в многоквартирном строении частью общего имущества, любые действия по ее реконструкции возможны только с согласия собственников всех квартир. Так что «зеленый свет» на пути к индивидуальной системе отопления зависит не только от органов местного самоуправления, но и от «добродушных соседей».

Чтобы получить положительное решение также очень важно грамотно выбрать отопительное оборудование. Оно должно быть высококачественным, обязательно разрешенным к эксплуатации Ростехнадзором, иметь соответствующие сертификаты, санитарно-эпидимиологическое заключение.

Хороший, качественный, грамотно подобранный котел обеспечит вам тепло и комфорт на многие годы: не стремитесь сэкономить на нем, и уж тем более не стоит приобретать б/у агрегат

Чтобы получить решение о возможности перевода квартиры на индивидуальное отопление заявитель должен подать в местную администрацию такие документы:

• заявление утвержденной формы;
• разработанный проект;
• пакет техдокументации на установку системы.

Разработку проекта следует доверять исключительно проверенным лицензированным организациям. В нем обязательно должны присутствовать расчеты и заключения, подтверждающие, что отключение централизованного отопления в данной конкретной квартире никак не отразится на работе всей системы в доме, что теплогидравлический режим здания останется в пределах нормы.

Решение должно быть принято комиссией в течение полутора месяцев. В случае «положительного ответа» заявителю выдается документ, разрешающий выполнять все описанные в проекте ремонтные действия.

Буква закона: никакой самодеятельности

Производить столь сложное переустройство как монтаж индивидуальной системы отопления без согласования или даже с минимальными «отступлениями» от проекта категорически запрещено. Такая самодеятельность влечет за собой штраф. И, так или иначе, придется вернуть жилое помещение в прежнее состояние в установленный срок. Если вы не хотите понести двойные убытки и заполучить проблемы с законом, все работы производите исключительно согласно имеющейся документации.

Расчет индивидуального отопления для квартиры должен производиться только квалифицированными специалистами. Подбор оборудования осуществляется на основании климатических особенностей региона, теплопотерь помещений, площади комнат и др. — самостоятельно объективно учесть все факторы вам вряд ли удастся

Выбор необходимого оборудования

Идеальным источником тепла для индивидуальной системы, по мнению специалистов, является двухконтурный, работающий на газе котел с закрытой камерой сгорания. Безусловно, можно обойтись и одноконтурным – но только в том случае, если в вашем доме действительно нет перебоев с подачей горячей воды. В противном случае лучше «убить двух зайцев сразу».

К преимуществам такого оборудования относится многоуровневая система безопасности, бесшумная работа, адекватная цена, компактность.

При желании можно обустроить автономную систему на базе электрического котла, правда, для успешной и комфортной ее эксплуатации счетчик должен быть многотарифным, а проводка – «свежей» и качественной (желательно — медной). Такая система проста в монтаже, гигиенична, бесшумна, эффективна, эстетична. Но электричество – дорогой энергоресурс, поэтому стоит хорошенько подумать, прежде принимать решение в пользу электроагрегата.

Определившись с типом оборудования для обогрева, нужно подобрать по техническим характеристикам оптимальную для вашего жилища модель. Помимо номинальной площади обогрева из техописания устройства следует учесть особенности помещения. К состоянию квартиры нужно отнестись максимально критично. Ведь, согласитесь, одно дело, когда у вас теплые полы, герметичные окна, хорошие двери и совсем другое, когда тянет изо всех щелей.

Радиаторы можно выбирать практически любые представленные на рынке. И стальные, и алюминиевые, и биметаллические демонстрируют неплохую эффективность. Старые чугунные батареи оставлять однозначно не стоит.

Подробнее о том, как правильно выбрать радиаторы отопления, вы можете прочитать в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/radiatory/kak-vybrat-radiatory-otopleniya.html

При выборе радиатора можно целиком и полностью положиться на свой вкус. Что касается цены, то дешевле всего обходятся стальные агрегаты, дороже всего — биметаллические

Трубы желательно покупать полипропиленовые; если в средствах вы не ограничены, можно взять медные. Но, в общем, по соотношению «цена-качество» трубы из полипропилена – оптимальный выбор.

Провести индивидуальное отопление можно своими руками – ничего сложного в прокладке труб и установке радиаторов нет. Что однозначно следует доверить профессионалам – это подвод газа, монтаж и запуск котла, проверку системы на герметичность.

Во сколько обойдется установка «автономки»? Даже о примерных суммах говорить очень трудно, так как слишком уж много факторов влияет на итоговую стоимость «мероприятия»: размеры квартиры, марка и функциональность котла, материал труб, расценки на услуги специалистов, сложность и объем работ.

Однозначно можно сказать только одно: индивидуальное отопление в многоквартирном строении – это невероятное удобство и комфорт, который в любом случае стоит потраченных денег.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Автономная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

может обеспечить больший комфорт при меньшем потреблении энергии — ScienceDaily

По мере того, как требования к изоляции упрощаются, COVID-19 меняет то, как мы используем внутренние помещения. Это создает проблемы для тех, кто управляет этими пространствами, от домов до офисов и фабрик.

Не в последнюю очередь среди этих проблем есть отопление и охлаждение, которые являются крупнейшим потребителем энергии в американских домах и коммерческих зданиях. Необходим более умный и гибкий климат-контроль, который позволяет нам чувствовать себя комфортно без обогрева и охлаждения целых пустых зданий.

Теперь группа исследователей из Мичиганского университета разработала решение, которое могло бы обеспечить более эффективный и персонализированный комфорт, полностью избавившись от привычных нам настенных термостатов. Воплощенный человеком автономный термостат, или «HEAT», подробно описан в исследовании, опубликованном в июльском выпуске журнала Building and Environment за 2020 год.

Система объединяет тепловизионные камеры с трехмерными видеокамерами, чтобы измерять, жарко или холодно жильцам, путем отслеживания температуры их лица.Затем он передает данные о температуре в прогностическую модель, которая сравнивает их с информацией о тепловых предпочтениях пассажиров.

Наконец, система определяет температуру, при которой наибольшее количество пассажиров будет комфортно с минимальными затратами энергии. Новое исследование показывает, как система может эффективно и рационально поддерживать комфорт 10 сотрудников в лабораторных условиях.

«COVID представляет собой целый ряд новых проблем контроля климата, поскольку здания заняты менее равномерно, а люди изо всех сил стараются чувствовать себя комфортно в масках и другом защитном снаряжении», — сказала главный исследователь проекта и соавтор исследования Кэрол Менасса, доцент кафедры гражданского и гражданского права. инженерия окружающей среды.

«HEAT может обеспечить ненавязчивый способ максимизировать комфорт при меньшем потреблении энергии. Ключевым нововведением здесь является то, что мы можем измерять комфорт, не требуя от пользователей ношения каких-либо устройств обнаружения и без необходимости использования отдельной камеры для каждого пассажира».

HEAT работает так же, как современные обучающиеся термостаты с подключением к Интернету. Когда она только что установлена, пассажиры сообщают системе о своих предпочтениях, периодически предоставляя ей обратную связь со своих смартфонов по трехбалльной шкале: «слишком жарко», «слишком холодно» или «комфортно».«Через несколько дней HEAT изучает их предпочтения и действует независимо.

Исследовательская группа работает с энергетической компанией Southern Power, чтобы начать тестирование HEAT в ее офисах в Алабаме, где тестовые камеры будут установлены на штативах в углах комнат. Менасса объясняет, что в стационарной установке камеры будут размещаться менее навязчиво. Камеры собирают данные о температуре без идентификации людей, и все кадры удаляются сразу после обработки, обычно в течение нескольких секунд.

Второе испытание, также с участием Southern Power, позволит разместить систему в недавно построенных умных домах в Алабаме. По оценкам команды, в течение следующих пяти лет они могут выпустить на рынок жилую систему.

Температура лица — хороший показатель комфорта, сказал Менасса. Когда нам слишком жарко, кровеносные сосуды расширяются, излучая дополнительное тепло, повышая температуру лица; когда нам слишком холодно, они сужаются, охлаждая лицо. В то время как более ранние версии системы также использовали температуру тела для прогнозирования комфорта, они требовали, чтобы пользователи носили браслеты, которые напрямую измеряли температуру тела, и часто предоставляли отзывы об уровне своего комфорта.

«Камеры, которые мы используем, обычные и недорогие, и эта модель очень хорошо работает в жилых помещениях», — сказал соавтор исследования Винит Камат, профессор гражданской и экологической инженерии, электротехники и информатики в Университете штата Мичиган. «Термостаты с подключением к Интернету, которые обнаруживают вас и учатся у вас, создали своего рода платформу для следующего этапа, на котором вообще нет видимого термостата».

Прогнозирующая модель

HEAT была построена доцентом по промышленным операциям U-M и техническим специалистом Ыншином Бёном, который также является автором исследования.Она считает, что изменения модели могут сделать систему полезной в приложениях, выходящих за пределы дома и офиса — например, в больницах, где медицинские работники изо всех сил стараются чувствовать себя комфортно под масками и другим защитным оборудованием.

«Пандемия COVID-19 требует, чтобы медсестры и другие больничные работники носили много защитного снаряжения, и они изо всех сил пытались оставаться комфортными в условиях скорой больничной среды», — сказал Байон. «Систему НАГРЕВА можно адаптировать, чтобы помочь им чувствовать себя комфортно, регулируя температуру в помещении или даже сигнализируя им, когда им нужно сделать перерыв.«

В сотрудничестве со школой медсестер UM исследовательская группа Menassa уже провела пилотное исследование, в котором изучали, как можно использовать систему для обеспечения персонализированного теплового комфорта для медсестер, работающих в медицинских учреждениях, таких как отделения химиотерапии.

Система отопления квартиры — характеристика. Как организовать автономное отопление в своей квартире

В новостройках все чаще применяется квартирное отопление.Но многие дома построены с централизованным отоплением. В нашей статье разберемся, какое отопление лучше и выгоднее. Рассмотрим подробно все особенности отопления квартиры.

Если строящийся дом нельзя подключить к централизованному отоплению, то вариант только один. Застройщик решает установить отопление в квартире. Такой вариант системы отопления намного проще. Ведь нет необходимости согласовывать все действия с поставщиками тепла.Стоимость такого отопления намного меньше централизованного. Можно сэкономить на устройстве отопительного оборудования и разводке коммуникаций. А расчеты системы отопления произвести намного проще.

Новым жильцам выгоднее пользоваться отоплением. Прежде всего, при переезде в новую квартиру вы можете самостоятельно выбрать подходящий источник тепла. А также можно самостоятельно регулировать температурный режим для комфортного проживания … Но многие дома сдаются с уже установленными двухконтурными газовыми котлами… Многим такой вариант не нравится, но техника уже включена в стоимость квартиры и за нее придется платить. Одни платят дважды при покупке нового отопительного оборудования, а другие оставляют существующий отопительный прибор.

Газовые котлы — хороший вариант для отопления квартиры. Ведь газовое отопление стоит довольно недорого.

Достоинства и недостатки

Централизованная система подачи горячей воды и теплоносителя имеет большие недостатки:

1. Движение теплоносителя от источника тепла к потребителю происходит на большие расстояния… Следовательно, происходят большие тепловые потери.
2. Хозяин квартиры не может экономить на отоплении.

В по отоплению квартир можно выделить следующие преимущества:

1. Теплоноситель проходит от источника тепла к потребителю без потерь тепла.
2. Нет необходимости строить теплотрассы, а это дорого.
3. Каждый может использовать необходимое количество тепла.

Элементы системы отопления квартиры

Система отопления квартиры состоит из следующих элементов:

• Трубопровод отопления вместе с отопительным оборудованием;
• Телпогенератор.Он источник теплоснабжения;
• Подача трубопровода горячей воды с водонагревателем.

Рассмотрим подробнее каждый элемент. система отопления квартиры.

Необходимо оборудовать отдельное помещение для теплогенератора, который называется теплогенератором. Он может быть для общественного пользования или находиться в квартире.

Теплогенераторы — это отопительные котлы, которые используются для отопления квартиры. В процессе сгорания ископаемого топлива вырабатывается энергия, которая нагревает теплоноситель.

На гос. Уровне деньги экономятся, когда система отопления квартиры нужна для ремонта и строительства теплотрасс. Если в квартире есть отопительный котел, можно самостоятельно регулировать нужный температурный режим.

При централизованной системе вы должны платить определенную фиксированную стоимость. В отоплении квартиры вы сами можете построить нужную температуру и, соответственно, сэкономить на расходах на отопление. Ведь при больших и малых морозах в централизованной системе отапливается квартира одинаково.Хотя в лёгкие морозы можно снизить температуру нагрева.

С каждым годом дорожает централизованное отопление … И не всегда эффективно отапливает квартиру в сильные морозы. Из-за аварии на теплотрассе возможно снижение температурного режима. И отопительный сезон не всегда включается рано. Действительно, в сентябре уже довольно прохладно, а отопления все еще нет. В квартирном отоплении вы можете самостоятельно включить отопление квартиры в любое удобное для вас время.

Для экономии на отоплении необходимо установить разные температурные режимы на разное время суток. Для этого нужно использовать программатор. С его помощью можно установить необходимую температуру днем ​​и ночью. Таким образом можно существенно сэкономить на расходах на отопление.

Когда вы находитесь вдали от дома, вы можете установить более низкую температуру. А на время, когда вам нужно вернуться, вы можете установить более высокую температуру … Таким образом, вы можете сэкономить деньги и одновременно установить комфортную температуру для вашего приезда.

Индивидуальное домашнее отопление является материальным стимулом, так как направлено на экономию тепла. Чтобы тепло не уходило из квартиры, нужно утеплить стены и установить качественные окна … Поэтому при квартирном отоплении, в первую очередь, нужно позаботиться о качественном утеплении квартиры. Ведь если есть старые окна, пропускающие тепло, то на отопление вы потратите больше. Поэтому такое отопление считается материальным стимулом.

Газовые двухконтурные котлы — хорошее решение для отопления квартир.Ведь такой котел не только обогревает помещение, но и обеспечивает жителей горячей водой. Таким образом, разработчики экономят на установке оборудования. Согласитесь, выгодно установить одно устройство, выполняющее две функции.

Во многих районах горячую воду каждое лето отключают на время ремонтных работ … А если у вас установлен двухконтурный газовый котел, то без горячей воды вы не останетесь. Это еще одно преимущество.

Отопление многоквартирных домов

Рынок отопления лучше всего можно охарактеризовать термином «консервативный».Если сравнить изменения в конструкции отопительных котлов и развитие компьютерных технологий за последние годы, то это будет примерно то же самое, что бегать черепаха и гепард. Но, с другой стороны, для системы отопления главное — это не постоянное обновление, а действительность, долговечность и надежность. Именно эти характеристики побуждают многих жителей устанавливать индивидуальное отопление в многоквартирном доме.

Почему квартирное отопление становится все более популярным?

Несмотря на то, что кардинальных изменений конструкции котлов нет, сфера их применения постоянно расширяется.Одна из самых быстрорастущих сфер применения — многоквартирные дома с индивидуальным отоплением.

Коренная российская проблема — это плачевное состояние ЖКХ. Те, кто официально работает в ДЭЗах, ЖЭКах и других подобных организациях, официально зарабатывают сущие копейки. В эти организации никто не ходит на работу, и возникает ощущение, что все предоставлено на волю случая. В то же время плата за содержание жилья для населения и особенно цена на центральное отопление стремительно растут.В связи с этим практически все новостройки строятся с индивидуальной системой отопления квартир. Такие системы реализуются на базе современных настенных двухконтурных газовых котлов.

При этом строителям не нужно тратиться на строительство дорогостоящей теплотрассы, а каждый житель дома получает возможность потреблять столько тепла, сколько ему конкретно нужно. В результате энергоресурсы используются наиболее рационально, и владельцы квартир понимают, что лучше иметь правильно утепленное жилье, а не доплачивать за отопление.

Немаловажно и то, что хозяин квартиры с индивидуальной системой отопления в принципе не знаком с такой проблемой, как ежегодные «плановые» и куча «внеплановых» отключений горячей воды. При использовании индивидуальной системы отопления можно выставлять желаемую температуру в помещении, а не полностью открывать форточки, если батареи слишком горячие. Точно так же нельзя включить электронагреватель, если коммунальные службы опоздали с вводом центрального отопления или зимой было недостаточно холодно.

Французские котлы De Dietrich

В общем случае настенные котлы для квартирных систем отопления можно разделить на три большие группы:

• Самые дорогие и качественные немецкие (Viessmann, Vaillant), французские (De Dietrich) и шведские модели.
• Высококачественное оборудование в средней ценовой категории. Это итальянские котлы Ariston, Baxi, Beretta, чешские Dakon, Mora, словацкие, испанские и южнокорейские модели.
• Самыми дешевыми являются российские котлы производства Жуковского машиностроительного завода, г. Подольск, Нижний Новгород.

Следует понимать, что такое деление довольно условно, поскольку даже у немецких производителей есть относительно недорогие модели настенных котлов, которые дешевле итальянских и чешских аналогов.

Ряд компаний специализируется на производстве только отдельных видов котельного оборудования. Типичный пример — компания Vaillant, предлагающая оборудование, работающее исключительно на газе или жидком топливе. А чехи из Дакона производят весь спектр котельного оборудования, а не только настенные модели.

Котел Vaillant

Стоит отметить, что сейчас дома с индивидуальным отоплением пользуются такой популярностью еще и потому, что вопросы энергосбережения становятся все более актуальными. Эта проблема решается комплексно, и отопление квартир — лишь одна из точек внедрения энергосберегающих технологий.

Новые технологии активно используются при строительстве теплотрасс и теплоизоляции зданий. При проектировании многоквартирных домов используется рекуперация тепла.Они стараются позволить всему выделяющемуся теплу нагреть воздух, поступающий в здание. Это позволяет еще больше снизить затраты на отопление.

Итак, вам нужно перейти на индивидуальное отопление. Если у вас новостройка, в которой строители сразу сделают отопление квартиры, все проще. Но при желании его можно устроить в отдельной квартире, даже если в вашем доме есть центральное горячее водоснабжение и система отопления. Это сложно, но при должной настойчивости нет ничего нереального.

Для реализации такого проекта стоит выбрать двухконтурный котел, оборудованный камерой сгорания закрытого типа … Можно обойтись без контура горячего водоснабжения, но только в том случае, если у вас нет перебоев с горячей водой.

Переход с центрального отопления на индивидуальное

Старые не подходят для индивидуальной системы отопления. Чугунные радиаторы … К счастью, сейчас на рынке в основном распространены алюминиевые или стальные модели. Так что купите их. Лучше взять трубы полипропиленовые.А если позволяет бюджет, то можно использовать и медь. Но в целом по соотношению цена / качество на рынке полипропиленовым трубам нет равных.

Кроме котла, радиатора и труб вам понадобится запорная арматура … Без нее регулирование отопления будет неполным. Установить радиаторные вентили с термоголовками.

Отопительный контур и бумажная сторона вопроса

Важный момент — правильно подобранная схема отопления. Он может быть однотрубным или двухтрубным.Первый более простой и бюджетный, но уместен только при небольшом количестве радиаторов.

Двухтрубная система намного эффективнее и используется в миллионах домов и на рабочих местах. Но в целом вопрос выбора схемы подключения следует оставить на откуп специалистам, которые займутся монтажом вашей системы отопления.

Тепло, красиво и уютно

Самый сложный момент в реализации индивидуальной схемы — это даже не техническая сторона корпуса, а бумажная.Вам придется столкнуться с рядом бюрократических препятствий и собрать кучу необходимых разрешений. Причем в каждом случае набор будет разным, что зависит от конкретной администрации.

Но результат того стоит, ведь тогда можно серьезно сэкономить на эксплуатации системы отопления и добиться настоящего комфорта в своем доме. На получение разрешения у вас уйдет около 1,5 месяцев, после чего можно смело приступать к работе. Планируйте это с учетом отопительного сезона, а еще лучше переезжайте в новостройку с уже налаженной системой индивидуального отопления квартиры.

Квартирное отопление, по мнению многих специалистов, является наиболее производительным и экономичным способом теплоснабжения многоквартирных домов … При обустройстве такой системы учитывается количество используемых ресурсов, что позволяет контролировать температурные показатели. сам. Для установки индивидуального отопления используются следующие комплектующие:

• устройства для подачи воздуха и дымоудаления.

Самым экономичным способом автономного отопления является использование природного газа в качестве источника энергии.С каждым годом система расширяет свою территорию, это подтверждает эффективность ее использования для решения вопросов отопления многоэтажных домов.

Важные преимущества квартирного отопления:

• индивидуальное отопление позволяет жильцам лично регулировать уровень температуры в своих домах, что исключает нарушения в системе теплоснабжения и горячего водоснабжения по разным причинам;

Система отопления

• дает возможность значительно снизить расход газа, потребители отмечают экономию до 40%, что значительно снижает затраты на оплату коммунальных услуг;

№

• при строительстве домов с индивидуальным отоплением можно снизить затраты на процесс строительства, так как нет необходимости в достаточно дорогих теплотрассах, нет необходимости в оборудовании тепловых пунктов;
• появляется возможность строить дома в тех частях города, где нет современного строения тепловых сетей, но есть стабильная подача газа;

Автономные системы

• отличаются высокой экологичностью, в них используются котлы закрытого типа с камерой сгорания, что позволяет решить вопрос вентиляции квартир.Встроенный вентилятор снаружи здания обеспечивает отвод продуктов сгорания, которые без проблем рассеиваются в воздухе, а их количество соответствует европейским стандартам;
• тепловых потерь в тепловых сетях нет.

При организации автономного отопления потребители могут существенно снизить свои затраты, при этом наличие системы позволяет самостоятельно контролировать условия окружающей среды в помещении. Технологическое обслуживание отличается простотой и удобством, при необходимости замены трубопроводов, отопительного оборудования или устройств управления в случае перепланировки или аварии работа всей системы в других квартирах не нарушается.Для организации автономного отопления подходят настенные котлы марок Protherm, Baxi, Vaillant, Viessmann, De Dietrich, которые обладают отличными характеристиками и обеспечивают комфортные условия жильцам квартир. Оборудование представленных европейских брендов можно приобрести на сайте Альфатеп.

Недостатки квартирного отопления

• Затруднение в организации дымоудаления. Вывод продуктов горения по коаксиальному воздуховоду наружу неизбежно приведет к повреждению фасада, а продукты горения и сажа попадут в квартиры при проветривании помещения.Согласно существующим санитарным нормам и требованиям необходимо организовать одинарный дымоход, что является дорогостоящим и трудоемким процессом.
• Система работает на газе, что представляет определенную опасность, особенно если учесть, что каждая квартира оборудована отопительным оборудованием. Для решения этой проблемы необходимо использовать качественные котлы для каждого помещения, которые оснащены регулирующими устройствами, датчиками тяги и температуры, а также автоматической системой отключения подачи газа при исчезновении пламени (Bosch, Buderus, Vaillant , Protherm).
• В многоэтажных новостройках могут возникнуть проблемы с тягой на разных уровнях на первом и последнем этажах. Жители нижних этажей могут испытывать высокую тягу, тогда как у жителей последних этажей тяга будет низкой.
• При использовании индивидуального отопления лестницы, подвалы, чердаки не отапливаются, что может привести к промерзанию фундамента и уменьшению срока эксплуатации здания.
• Неравномерный заселение новостроек увеличивает затраты на отопление собственного дома, так как холодные стены соседних квартир будут охлаждать их помещения, что приведет к дополнительным расходам.Также для обогрева угловых квартир требуется повышенное потребление газа.
• Котел требует качественного обслуживания, которое необходимо проводить не реже одного раза в год в специальных центрах.

Таким образом, владельцы квартирного отопления могут получать горячую воду и тепло в любое время, что обеспечивает надлежащий комфорт жильцам квартиры. При правильной технологии монтажа и выборе более качественного и надежного отопительного оборудования использование индивидуального отопления позволит снизить затраты на оплату коммунальных услуг и станет более экономичным выгодным решением… Чтобы выбрать качественные и экономичные котлы, а также оборудовать дымоход и подобрать необходимые комплектующие, рекомендуем посетить сайт Альфатеп, где представлен большой ассортимент отопительного оборудования.

Вместо предисловия

Раньше самым страшным месяцем для меня был сентябрь, ночи уже становились холодными, пошел дождь, температура в квартире колебалась в районе 20 градусов, а то и меньше, но отопление всегда включали в начале октября.Пока им не пришлось продержаться. Как?

Достала из туалета свою верную домашнюю «шубу» — халат, надела шерстяные носки и купила пачки зеленого чая. Весь этот арсенал помог хоть как-то разогреться до октября. Особенно эту статью оценят гипотоники, да и вообще люди с проблемными сосудами, у которых даже в жару холодные ноги и руки.

Несколько лет назад я решил улучшить свои жилищные условия и купил квартиру в новостройке. Но я стал обладателем не простой квартиры, а с индивидуальным отоплением или попросту с бойлером.

Сегодня таких проектов становится все больше. Котлами оснащены не только таунхаусы, но и обычные мало- и среднеэтажные многоквартирные дома. Кстати, в моем доме 9 этажей. В Москве все новостройки с центральным отоплением, но в Новой Москве и, особенно в Подмосковье, есть проекты с индивидуальным отоплением: ЖК Май, ЖК Павловский Квартал (ОПИН), ЖК ЗаМитино, ЖК Новогорск Парк, и т.д. …

Итак, если вы живете в квартире с центральным отоплением, но ищете квартиру (или таунхаус) с бойлером, вам нужно что-то об этом знать.Сразу скажу, что этот текст не будет хвалить котел, потому что такой вид отопления подходит далеко не всем. Но, если и пойдет, то от котла уйти будет невозможно.

Преимущества квартиры с бойлером

У меня в квартире установлен немецкий котел Buderus. Есть и другие распространенные бренды: Viessmann, Baxi, Bosch, Vaillant, Navien. Есть отечественные бренды — Ростовгазаппарат, Лемакс, АТОН. Как владелец квартиры с бойлером, я сейчас «сижу» на нескольких специализированных форумах, где делюсь всей полезной информацией, плюсами и минусами.

Во-первых, о хорошем, о пользе. У меня в квартире всего 3 метра: на холодную воду, на газ и на электричество. Все. Я не плачу за отопление и горячую воду. Именно поэтому меня не пугают плановые и аварийные отключения горячей воды. Операция «Тазик» ушла в прошлое.

Я больше не боюсь сентября, когда в квартире становится неуютно, холодно и мне приходится ходить в трех штанах, носках и халате, чтобы перестать стучать зубами. Я могу установить термостат на нужную мне температуру, когда захочу, и обогреть квартиру.Когда термостат фиксирует заданную температуру, котел отключается сам. И снова включается, когда термостат «понимает», что квартира остыла.

Но главный плюс котла — это, конечно, экономия. В первый месяц после переезда я не поверил своим глазам, когда посчитал, сколько газа я израсходовал — за апрель пришлось заплатить 400 рублей. Это вместе с подогревом воды и с учетом приготовления пищи (а я часто использую духовку, которая тоже газовая).В старой квартире (обычный панельный дом) зимой приходилось платить 2500-2800 только за центральное отопление. Да, батареи были горячими, а в квартире всегда было в районе 27-28 градусов (гости говорили «ну, у вас тоже есть Африка!»), Но не лучше ли сделать 25 градусов и платить меньше?

Разве не здорово, что батарейки можно отключать в теплый день? Одним словом, в новой квартире площадью 70 кв.м я плачу за газ 350-400 рублей в месяц весной, а в старой квартире площадью 50 кв.метров почти 3 тыс. руб. Конечно, даже холодная весна — это не зима с 30-градусными морозами, поэтому я «замучил» мастеров, которые мне ремонтировали — замерзли ли они этой суровой зимой? Котел работал нормально? По отзывам, все было нормально, в футболках работали, никто не погиб.

Большой плюс квартир с бойлерами в том, что по проекту хозяин квартиры может сделать себе не электрический, а водяной пол. Полы с подогревом нравятся только горизонтальным батареям.Мои друзья, живущие в таунхаусе, сделали именно это. По их словам, воздух в помещении прогревается настолько быстро, что теплый пол легко заменяет батарейки. Об этом могу только мечтать, потому что получила квартиру со стяжкой, в которой уже проложены трубы (балочная разводка), но, например, центральную часть коридора я получила с этим самым теплым полом, потому что там трубы идут к радиаторам в детской и к полотенцесушителю в ванной.

Расход холодной воды, конечно, получается больше, но не намного.Если в предыдущей квартире у меня было 3-4 кубометра холодной воды и 2-3 куба горячей (на двоих), то в этой квартире получается 8-9 кубометров холодной воды в месяц.

Кстати, о холодной воде. Недавно в квартале прорвалась труба с холодной водой. И все — в кранах не было воды, а на ремонт трубы ушло почти 6 часов (ну день выдался теплый). Но эта проблема актуальна и для домов с центральным отоплением, где при ремонте труб во дворах отключается абсолютно все: и вода в кранах, и в радиаторах.

Большой плюс: отопление в квартире котлом не зависит от аварий — вода в системе (в батареях) герметично закрыта (следите за давлением в системе — в идеале должно быть 1,5 бар), так что даже если во дворе рвется труба, у вас в квартире вода будет циркулировать в батареях, проходить через котел и нагреваться там, т.е. в квартире всегда будет тепло.

Но, да, тут плавно перехожу к недостаткам индивидуального отопления.Минус второй — если вы живете в старом районе, велика вероятность того, что коммуникации устарели, а значит, электричество может «прыгнуть», к сожалению, котлы зависят от скачков напряжения. Поэтому придется покупать и дополнительно устанавливать стабилизатор напряжения (в «Леруа Мерлен» от 5 тысяч рублей).

Что касается опасений, что котлы «съедают» много электроэнергии, то бояться не стоит, в среднем котел потребляет 120 Вт, т.е. как одна лампочка («стиральная машина» или мультиварка кушают намного больше).Но что касается жесткой воды, то здесь следует быть осторожным. Реклама о стиральных машинах, где нагревательный элемент может покрыться накипью и выйти из строя — также актуальна для бойлеров.

Мастера пишут на форумах удивительные истории о том, как очистить нагревательный элемент котла лимонной кислотой и другие сентиментальные сообщения о том, как избавиться от накипи. Не советую заниматься самолечением, я заключил договор с сервисной компанией (аккредитованной Газпромом), сотрудники которой приезжают раз в год и проводят обслуживание котла.Он включает в себя удаление накипи, пыли и диагностику электроники. Цена вопроса 2-2,5 тыс. Руб. Есть много компаний, которые занимаются обслуживанием газового оборудования, можно найти дешевле.

В качестве альтернативы вы можете просто установить фильтр и со временем менять его, в зависимости от жесткости воды в вашем районе. Наш девелопер сделал проще — под домом установил водоочистные сооружения на все 200 квартир. Как только дом был заселен на 60-70%, его запустили.Но, как вы понимаете, услуга раз в год не отменяет. Пыль, которая накапливается при ремонте в котле, так же вредна для него, как и накипь на ТЭНе (ТЭНе).

Котлы некоторых марок могут работать достаточно шумно — это еще один недостаток. Например, мой Buderus работает тихо, но у моих друзей есть котел Baxi, и хотя они привыкли к нему за 3 года, они не отрицают, что котел время от времени шумит (когда приходится нагревать и воду, и воду). батареи, i.е. работают на полную мощность). Когда я их спросил — сколько шумит котел? Они ответили, что они чуть крепче холодильника. Так что небольшая 1-комнатная квартира с бойлером для пожилого человека, особенно если он чувствителен к шуму, может оказаться не лучшим вариантом для проживания.

Ну и последний минус котлов в том, что их сложно «спрятать» при покупке кухни. Это, на мой взгляд, и справедливо, и несправедливо. В процессе выбора кухонного гарнитура я обратился к 4 компаниям.Двое из них нарисовали для меня красивые кухни, но функциональность бойлера проигнорировали. Я имею в виду, что когда к вам приедет специалист сервисной компании или просто газовщик с плановой проверкой, он должен легко получить доступ к котлу. Поэтому различные дверцы и шкафы необходимо открывать или быстро снимать, чтобы человеку не пришлось диагностировать котел в погнутом виде.

Обращаем ваше внимание, что газовики тоже могут штрафовать, если «замуровать» котел, потому что «а он такой красивый.«К сожалению, эстетика здесь отходит на второй план. К тому же, если из-за красивой, но неправильной конструкции котел выйдет из строя зимой, боюсь, красота в 20-градусный мороз вас не согреет.

Однако сегодня рынок кухонного дизайна разнообразен, и спрятать бойлер так, чтобы он всегда был доступен, довольно просто. Самым дешевым и минималистичным способом, на мой взгляд, является обычная рольставни (потяните за шнур, котел откроется), однако есть нюанс: желательно не ставить ничего встык к котлу, а также не ставить прикрепите его вверху.

Итак, подведем итоги.

Достоинства котла:

Отключения горячей воды не страшны;

В любой момент можно включить батареи и обогреть квартиру;

Вы можете обогреть свой дом, установив индивидуальную (комфортную) температуру;

Возможность сделать теплый водяной пол;

Экономия, существенная денежная экономия;

Теперь о минусах:

Зависимость котла от скачков электричества, из-за которых электроника может выйти из строя, и потребуется ремонт;

Жесткость воды может повредить ТЭН, и его придется заменить;

Котлы некоторых марок достаточно шумные;

— «спрячьте» бойлер в кухонном гарнитуре, чтобы иметь удобный доступ к нему по запросу.

Теперь несколько цифр — у нас такой же текст о личном опыте … Сейчас весной я потребляю не более 10 кубометров газа в сутки (возьмите хотя бы недавно закончившийся апрель), потому что нагреваю квартиру перед сном и утром после проветривания. В теплые дни, когда отопление вообще не требуется, в сутки расходуется 1-2 кубометра газа. Цена одного кубометра газа 4,7 рубля — считайте сами (в сентябре 2018 кубометр газа стоит 5.3 рубля — ок. Новострой-М ).

Куб холодной воды стоит чуть больше 20 рублей, если в месяц расходуется 8-10 кубометров, то с копейки получаем 200 рублей. Котел обслуживается один раз в год и стоит, как я уже писал выше, 2-2,5 тысячи рублей, то есть столько, сколько я платил в месяц за центральное отопление.

Конечно, в современных новостройках у входа в квартиру стоят теплосчетчики … Однако здесь, как и с ОДНИМ на электричество — сколько бы электричества ни «давили», общий остаток дома будет разбросаны по всем квартирам, и надо платить.С котлом все строго — сколько газа потратили, столько заплатили.

Не воспринимайте этот текст как агитацию «покупайте квартиры с индивидуальным отоплением!» Даже я не мог жить в маленькой квартире с шумным котлом. Но сам факт того, что современные рыночные новостройки предлагают альтернативу центральному отоплению — очень радует. Завтра опять обещают не выше +4 градуса, пойду обниму свой котел.

Дата публикации 10 мая, 2017

Каждый человек хочет контролировать свою жизнь, что бы это ни касалось: семейные и деловые отношения, расписание движения общественного транспорта, цены на бензин и дизельное топливо, тарифы на жилищно-коммунальные услуги и т. Д.Каждый мечтает установить в своем доме отопление квартиры.

Большинство составляющих жизни не подвластны человеку, но с развитием цивилизации появляются устройства, с помощью которых можно начать контролировать температуру в своей квартире или частном доме.

С развитием газового котла, электрооборудования (кондиционеры, бойлеры) у жителей многоквартирных домов появляется возможность устанавливать отопление квартиры, что приводит к реальной экономии средств на оплату ЖКХ, появляется возможность поддерживать комфортную температуру в гостиной, когда и что вам нужно, и не ждать подачки из тепловых сетей.

Квартирные (автономные) схемы отопления

Нет смысла рассматривать установку отопительных котлов на твердом и дизельном топливе, так как сами «любители» не захотят поднимать на 9 этаж связку дров или мешок с углем. комфортная температура », и, если они захотят, Санитарно-эпидемиологическая станция им этого не даст. Остается два варианта.

Система отопления с конденсатным котлом и горячей водой.

Использование электрооборудования: электронного, индукционного.Новые установки для водяного отопления, инфракрасного обогрева помещений, системы «теплый пол», использование масляных радиаторов или сплит-систем кондиционирования. Все варианты электрооборудования применимы, но у них есть один существенный недостаток — большой расход электроэнергии, а как следствие — материальные затраты. Рассматривать отопление квартиры солнечными батареями нет смысла, поскольку это возможно, а только довольно дорого.

Самый распространенный способ организации отопления квартиры — установка газового двухконтурного котла.

Типы котлов, применяемых для отопления

Такие котлы бывают нескольких типов: настенные, напольные.

Котлы настенные предназначены для обогрева помещения площадью до 300 м 2. В комплект входят один или два циркуляционных насоса, два измерительных прибора (манометр и термометр), система безопасности.

Напольные котлы имеют более высокий КПД и мощность, но несколько дороже.

Похоже на настенный котел системы отопления.

Тепловые насосы воздух-воздух и воздух-вода. Эта система в силу своих конструктивных особенностей применима как в частных домах, так и на их приусадебных участках … Необходимым условием является наличие законного земельного участка, на котором будут проводиться монтажные работы по установке: установка коллекторов, воздушных контуров. , почвосборники, почвенные зонды.

Самым эффективным способом установки тепловых насосов является бурение скважины (зонд). Скважина пробурена на глубину 50-150 м, где постоянная температура +10 градусов.Для изготовления таких колодцев необходимо оформить специальную документацию на все существующие конструкции.

При установке почвенных резервуаров бурение колодцев не предусмотрено, да и делается все проще: трубы полиэтиленовые с антифризом теплоносителя на глубину до 2 метров, и насос нагнетает тепло в помещение. Основная «головная боль» — это просчет, как сделать обогрев, чтобы почва летом успела прогреться.

Из всех существующих способов установки автономного отопления самые «тихие» — установка сплит-систем или покупка масляных радиаторов.В обоих случаях необходимо документально оформить отключение центрального отопления в тепловой сети и поменять электропроводку в квартире. Но перед тем, как установить такое отопление, необходимо пригласить грамотного энергетика. Этот специалист произведет замеры и рассчитает ожидаемые нагрузки в электропроводке дома и квартиры.

Схема солнечной сплит-системы.

Хорошие специалисты знают, как правильно и когда производить замеры, а также какие расчеты необходимо произвести, чтобы произвести такой обогрев.А может быть, вы «вкладываете» в комфорт, а соседи подадут на вас в суд за лишение возможности пользоваться электроприборами. Перед тем, как совершить акты, а тем более монтаж квартирного отопления, всегда нужно все хорошо продумать. Прежде чем делать отопление, следует рассчитать стоимость электроэнергии и расчетную температуру в помещении. Необходимо учесть все: расположение квартиры (угловой или посередине), расположение дома (южная и северная стороны), теплоизоляция окон и стен, количество комнат и подсобных помещений… Энергетик все это просчитает. Необходимо, чтобы он все подробно расписал, так как цифры могут показывать, что «игра не стоит свеч». А если учесть хлопоты (даже какие!) С документацией, то «зря».

Необходимость выдачи разрешений

Огромным минусом установки квартирного отопления является оформление разрешительной документации. Вы можете пройти «круги ада» самостоятельно, но это действие отнимет у вас часть здоровья и жизни.При возможности нанять специалистов по установке газового оборудования и в договоре указать, что они оформляют разрешительную документацию.

С такими условиями договора соглашаются только те организации, у которых уже есть «полный путь к офисам». Они знают, кому и сколько нужно «улыбаться», чтобы разрешение было оформлено быстро. Не хочется через пять лет начинать монтажные работы.

Солнечный коллектор для устройства сплит-системы.

Для тех, кто хочет самостоятельно взвесить все «за» и «против» необходимых действий, вот примерная схема, чтобы произвести индивидуальный обогрев.

Вы идете в офис компании, которая поставляет тепло в ваш дом, стоите в очереди, просите техническую возможность отключить от центрального отопления и пишете заявку на отключение. Эти действия разрешены действующим законодательством. Пишите все заявки в 2-х экземплярах: одно отдаете организации, а второе оставляете с входящим номером. Если писать в одном экземпляре, то «шустрые» сотрудники компании могут просто его потерять. И как тогда вы докажете, что написали заявление?

Вы идете в специализированный магазин и выбираете газ или другое оборудование, которое сделает вашу жизнь комфортной.Не бойтесь задавать вопросы продавцам и спрашивать еще раз, если вы чего-то не понимаете.

Вы заказываете в сертифицированной организации (она должна иметь право предоставлять данный вид услуг) обоснование технических условий на установку газового или другого оборудования, за которым вы ухаживали в магазине. Если вы решили установить электрооборудование, то вам нужно обратиться в Энергосбыт. Это необходимо специалистам для расчета возможностей вашей и домашней электропроводки.

Вы идете к пожарным и пишете заявление, чтобы они пришли, осмотрели квартиру и план установки оборудования и дали заключение.Если в схеме установки оборудования предусмотрен коаксиальный воздуховод, необходимо посетить санэпидемстанцию ​​и написать соответствующее заявление.

С готового плана монтажных работ обратиться в специализированную монтажную организацию и заключить договор на установку и обслуживание оборудования.

После монтажных работ снова сходите в городскую газовую службу и вызовите специалиста для запуска котла и проверки всего (тяга, вентиляция и т. Д.).). Мастер все устроит на месте, тогда вам не придется ехать в газовую службу.

Всем, кто не передумал самостоятельно оформлять разрешительную документацию на такое отопление, можно пожелать мира и терпения.

(PDF) Сравнение различных систем отопления в Греции на основе эффективности и стоимости топлива

[11] И. Теодориду, А. М. Пападопулос, М. Хеггер, Статистический анализ фонда жилых домов Греции.

Энергетика и строительство, 43 (9), (2011), 2422-2428.

[12] А. М. Пападопулос, С. Оксизидис, Г. Папандритсас, Энергетические, экономические и экологические показатели отопления

Системы в греческих зданиях. Энергия и здания, 40 (3), (2008), 224-230.

[13] YPEKA, EK407 / B / 9.4.2010, «Положение об энергетической эффективности в строительном секторе — KENAK», 2010 г.

[14] Директива 2009/28 / EC, «О продвижении использования энергия из возобновляемых источников », 2009.

[15] Т. Слини, Э. Джама, А.М. Пападопулос, Влияние экономического спада на внутреннее потребление энергии,

International Journal of Sustainable Energy, 34 (3-4), (2015), 259-270.

[16] Т. Слини, Э. Джама, А. М. Пападопулос, Потребление энергии в домохозяйствах Греции во время экономической рецессии

, Международный журнал исследований технологий мониторинга и наблюдения, 2 (4), (2014), 25-39

[17] DeWinter, F. (1990). Солнечные коллекторы, накопители энергии и материалы (Том 5). MIT Press.

[18] Цилингиридис, Г., Мартинопулос, Г., Кириакис, Н. (2004). Воздействие на окружающую среду в течение жизненного цикла термосифонической системы горячего водоснабжения с использованием солнечных батарей

по сравнению с электрическим и газовым нагревом воды.Возобновляемая энергия, 29 (8),

1277-1288.

[19] Цилингиридис, Г., Мартинопулос, Г., и Кириакис, Н. (2004). Экологические характеристики термосифонических

бытовых солнечных систем горячего водоснабжения в различных климатических условиях: пример для Греции. Global Nest: Международный журнал

, 6 (3), 183-195.

[20] Бринкворт, Б. Дж. (2001). Снова пересмотрена корреляция производительности солнечной системы ГВС. Солнечная энергия, 71 (6), 377-387.

[21] Аргириу А., Клицикас Н., Баларас К. А. и Асимакопулос Д. Н. (1997). Активное солнечное отопление

жилых домов на севере Эллады — тематическое исследование. Энергия и здания, 26 (2), 215-221.

[22] Бадеску, В., и Стайкович, М. Д. (2006). Возобновляемая энергия для пассивного отопления дома: Модель активной солнечной системы отопления

. Энергия и здания, 38 (2), 129-141.

[23] Маркос, Дж. Д., Искьердо, М., & Парра, Д. (2011). Солнечное отопление и охлаждение помещений в Испании: потенциальная экономия энергии и сокращение выбросов

. Солнечная энергия, 85 (11), 2622-2641.

[24] Мартинопулос Г. и Цаликис Г. (2014). Активные солнечные системы отопления для энергоэффективных зданий в Греции: технико-экономическая и экологическая оценка A

. Энергетика и строительство, 68, 130-137.

Автономная система HVAC | Тепловизоры и температура в помещении

Монти Ракузен, Getty Images

• Новая автономная концепция HVAC объединяет тепловизионную и видеокамеру для регулировки вашего термостата.
• Как и другие передовые идеи HVAC, эта предполагает, что небольшие вычисления могут сэкономить энергию и повысить комфорт.
• Этично ли наблюдать сотрудников или жителей с фотоаппаратами, даже когда они проезжают мимо?

---

В новой статье ученые из Мичиганского университета представляют предлагаемую конструкцию для системы HVAC, которая превращает биологическую обратную связь в комфортную температуру. Система автономного термостата с воплощением человека (HEAT) работает, наблюдая за людьми в комнате с помощью камеры, которая регистрирует температуру их лица.

Инженер-строитель и ведущий исследователь Кэрол Менасса говорит в своем заявлении, что, по ее мнению, это исследование может обеспечить более комфортные рабочие места, особенно в переходный период, когда люди, возвращающиеся на работу, должны носить защитные маски для лица, чтобы предотвратить распространение COVID-19 ( коронавирус). «COVID представляет собой целый ряд новых проблем, связанных с контролем климата», — объясняет она .

Система работает с помощью тандема 3D-камеры и тепловизора. Тепловизор измеряет инфракрасные лучи , которые коррелируют с температурой, создавая «тепловое изображение», где цвет отображает различные диапазоны температур.Здесь Mythbusters ’ Адам Сэвидж показывает эффект на тепловизоре, когда он окунает руку в ледяную воду:

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Традиционная камера в установке HEAT предназначена просто для того, чтобы связать живое существо с точкой на тепловом изображении, говорят исследователи, чтобы система могла воздействовать на объединенные данные.Захваченные изображения людей обрабатываются и удаляются в считанные секунды.

Если в комнате шесть человек и пятеро из них демонстрируют высокую температуру лица, это может указывать на то, что температура слишком высока для группы. Со временем система учится понимать, какая идеальная температура подходит большинству людей в группе.

Недавнее исследование температуры в офисе показало, что наиболее распространенные настройки не подходят для комфорта большинства людей.Без надежной информации или другого протокола офисы просто охладятся до такой степени, что все должны быть достаточно прохладными, и позволить многим сотрудникам просто собраться вместе, даже в самые жаркие дни.

Подход, который регулирует температуру в соответствии с реальной группой людей, которые работают или живут в данном помещении, не просто делает этих людей более комфортными — он экономит энергию, тратимую на переохлаждение (или перегрев!) Их помещения.

Распознавание лиц переживает тяжелый месяц после того, как Amazon объявил мораторий на использование полицией своего алгоритма распознавания лиц как минимум на год.Но даже до запрета, исследование Национального института стандартов и технологий США за 2019 год показало, что большинство доступных алгоритмов распознавания лиц хуже работают с небелыми лицами, а разработанные в США алгоритмы «неизменно плохо» при сопоставлении лиц азиатских, чернокожих и коренных американцев. , согласно MIT’s Technology Review .

Эта новая технология не использует традиционное распознавание лиц, но идея постоянного наблюдения — даже в системе, которая спроектирована так, чтобы отбрасывать информацию — может достаточно беспокоить рабочих, чтобы уравновесить более комфортную температуру.

Исследователь из Беркли Гейл Брагер заявила в 2018 году, что она верит в личное охлаждение за будущим: «Наши системы кондиционирования воздуха думают о обогреве и охлаждении помещений, а не об обогреве и охлаждении людей», — объяснила она подкасту 99% Invisible . Это может означать стульев, которые охлаждают , больше вентиляторов для личного пользования и другие небольшие изменения, которые сделают людей более комфортными.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Автономный термостат с воплощением человека | Примечание редактора

Системы HVAC должны работать для обеспечения комфорта людей, а не в зависимости от температуры в помещении. Такова идея системы, разработанной исследователями, которая использует тепловизионные камеры для измерения температуры лиц в комнате и соответствующим образом регулирует работу системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Среди прочего, схема смещает акцент с помещений на жителей, которые отражают более точную оценку эффективности системы.

Исследователи из Мичиганского университета разработали план использования тепловизионных камер наряду с трехмерными видеокамерами и искусственным интеллектом вместо традиционных термостатов для управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Автономный термостат в воплощении человека

Автономный термостат в воплощении человека, или «H.E.A.T. », система объединяет тепловизионную камеру с трехмерной видеокамерой для измерения температуры лица и отслеживания того, жарко или холодно человеку. Затем данные о температуре вводятся в прогностическую модель, которая сравнивает их с информацией о тепловых предпочтениях пассажиров.

Когда H.E.A.T. После установки новой системы обитатели «учат» систему своим предпочтениям, периодически предоставляя обратную связь через свои смартфоны по трехбалльной шкале — «слишком жарко», «слишком холодно» или «комфортно». Через несколько дней система изучает их предпочтения, связывает предпочтения с соответствующей температурой лица, а затем работает независимо.

Затем система определяет температуру, при которой наибольшее количество пассажиров будет комфортно с минимальными затратами энергии. Исследование Мичиганского университета показывает, как система может эффективно поддерживать комфорт 10 сотрудников в лабораторных условиях. Основная цель — обеспечить комфорт как можно большему количеству пассажиров с наименьшими затратами энергии.

Гибкий климат-контроль

В эпоху, наступившую после COVID-19, этот подход обеспечивает более интеллектуальный и гибкий климат-контроль, который обеспечивает комфорт жильцов здания без необходимости обогрева и охлаждения целых пустых зданий.Более эффективный и индивидуальный подход к комфорту вполне может полностью заменить использование настенных термостатов. Если жильцам здания необходимо носить маски и другое защитное снаряжение, вопросы комфорта становятся еще более сложными

Общая цель — обеспечить комфорт как можно большему числу жителей при минимальных затратах энергии

Исследование было описано в опубликованном исследовании в номере журнала Building and Environment за июль 2020 г.

Ключевым нововведением этого подхода является возможность измерения уровня комфорта пассажира без необходимости носить какие-либо устройства обнаружения и без необходимости использовать камеру для каждого пассажира.

Исследовательская группа Мичиганского университета работает с энергетической компанией Southern Company над тестированием H.E.A.T. в их офисах в Алабаме, где тестовые камеры установлены на штативах в углах комнат. (Постоянные места установки будут менее заметными.) Все кадры с камеры удаляются в течение нескольких секунд, что устраняет опасения по поводу конфиденциальности.

Тесты HVAC для умного дома

Ключевым нововведением этого подхода является возможность измерять уровень комфорта жильцов, не требуя от них ношения каких-либо устройств обнаружения.

Еще одно испытание будет проводиться в сообществе недавно построенных умных домов в Алабаме; Жилая система может появиться на рынке в ближайшие пять лет.

Изменения в системе могут сделать ее полезной в приложениях, выходящих за пределы дома и офиса, например, в больницах, где медицинским работникам трудно комфортно носить маски и защитное снаряжение.

H.E.A.T. доступен как лицензируемая технология через UM Office of Technology Transfer. Исследование было поддержано Национальным научным фондом, и исследовательская группа подала заявки на патенты, связанные с этой технологией.

Оказывается, температура лица хорошо отражает уровень комфорта; кровеносные сосуды лица расширяются, чтобы излучать дополнительное тепло, если нам слишком жарко, и сужаются, чтобы охладить лицо, если нам слишком холодно.

Путь к централизованному теплоснабжению без выбросов в Дании

Почти две трети домов в Дании отапливаются за счет централизованного теплоснабжения — трубопроводных сетей, по которым тепло распределяется под землей в теплые дома. Пока что две пятых тепловой энергии по-прежнему приходится на ископаемое топливо, а остальное составляет биомасса. Но замените тепловые генераторы тепловыми насосами, работающими на возобновляемых источниках энергии, и отопление станет свободным от выбросов

СЕГОДНЯ Сорок процентов энергобаланса в системе централизованного теплоснабжения Дании составляют ископаемые виды топлива, в основном уголь и газ

ПРОБЛЕМА Сегодняшняя структура энергоснабжения несовместима с целью Дании по освобождению от ископаемых углеводородов на к 2050 году

РЕШЕНИЕ Заменить тепловую генерацию на тепловые насосы большой мощности 20-150 МВт, работающие на электричестве из возобновляемых источников энергии, говорит Siemens

TOMORROW Полностью декарбонизированная система централизованного теплоснабжения в Дании

ТЭЦ в Дании производят тепло и электроэнергию на 1 человека.7 миллионов семей, 64% всех датских домов. Однако около 40% энергобаланса в системе централизованного теплоснабжения страны составляют ископаемые виды топлива, в основном уголь и газ. В связи с национальной целью избавиться от ископаемых к 2050 году необходимо что-то изменить. «Ответ заключается в замене тепловой генерации тепловыми насосами большой мощности на 20 и 150 мегаватт (МВт), работающими на электричестве из возобновляемых источников энергии», — говорит Сименс.

«У нас уже есть инфраструктура, она полностью оплачена», — говорит Кнуд Бранделев, менеджер по продажам немецкой производственной фирмы из Копенгагена.«Теперь нам нужно подавать электроэнергию от ветряных турбин в систему централизованного теплоснабжения».

Тепловые насосы, работающие от возобновляемых источников энергии, очень эффективны. Они обеспечивают коэффициент полезного действия — соотношение между потребляемой энергией, необходимой для работы теплового насоса, и его выходной мощностью — более трех, а в некоторых случаях до четырех. Для сравнения, нынешний энергетический баланс ископаемого топлива и биомассы в датской системе централизованного теплоснабжения имеет коэффициент ниже единицы, говорит Сименс.

«Мы в Дании очень гордимся тем, что около 45% потребляемой нами электроэнергии приходится на ветряные турбины.Но если посмотреть на общее потребление энергии, электричества, тепла и транспорта, то это всего 8% », — говорит Бранделев. «Этого недостаточно».

Ключом к более чистой структуре энергоснабжения является повышение роли возобновляемых источников энергии в обеспечении теплом. «Поскольку все больше и больше электроэнергии поступает из возобновляемых источников, мы должны использовать ее наилучшим образом, то есть в секторе централизованного теплоснабжения, где вы получаете высокий КПД», — заявляет он.

БИОМАССА И СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Большое количество датских станций централизованного теплоснабжения в последние годы было преобразовано в электростанции, работающие на биомассе.«Биомасса — это переходный этап», — говорит Бранделев. «Это было нормально, когда мы решили отказаться от угля, но теперь мы должны перейти к следующему этапу. А затем, возможно, использовать биомассу для чего-нибудь лучшего, например, реактивного топлива ». Он указывает, что при сжигании биомассы в атмосферу выбрасывается углекислый газ (CO2).

Первым шагом является замена оставшихся в стране угольных электростанций, на которые приходится 13,7% энергобаланса, тепловыми насосами, а затем газовыми (22.9%) и, наконец, те, которые работают на биомассе, говорит Бранделев. Он называет Эсбьерг и Ольборг двумя городами, где угольные электростанции до сих пор служат источником энергии для централизованного теплоснабжения. «Мы считаем, что в обоих случаях установка тепловых насосов очевидна, поскольку города расположены близко к морю», — говорит Бранделев.

Для работы больших тепловых насосов в системе централизованного теплоснабжения необходим источник тепла, например сточные воды, морская вода или воздух. Географически многие из Датских теплоцентралей расположены почти идеально, недалеко от моря, рядом с водоочистными сооружениями или рядом с другими источниками энергии, такими как избыточное технологическое тепло.«Если нет доступа к морской воде, то в качестве источника энергии можно использовать воздух или даже грунтовые воды», — поясняет Бранделев. Он добавляет, что использование грунтовых вод увеличивается, поскольку все больше компаний начинают бурить воду для получения более теплой воды.

ВРЕМЯ ОПЛАТЫ

Необходимый объем инвестиций будет зависеть от размера теплового насоса и используемого источника тепла. Существующая инфраструктура централизованного теплоснабжения уже оплачена. По словам Бранделева, он как новенький, и требует совсем немного усилий, чтобы приспособить его к тепловым насосам.Компания Siemens разработала различные сценарии использования тепловых насосов мощностью 20, 50 и 150 МВт с использованием морской воды или сточных вод. На основании этого делается вывод, что средний срок окупаемости составляет 6,2 года. «Шесть лет — это небольшой срок, особенно в коммунальном секторе, который привык к долгосрочному горизонту планирования», — говорит Бранделев.

Перевод централизованного теплоснабжения с ископаемого топлива на тепловые насосы, работающие на возобновляемых источниках энергии, по существу сделает систему без выбросов вредной. Основываясь на данных за 2016 год, Siemens считает, что переход на новый рынок прекратится 2.В атмосферу выбрасывается 6 миллионов тонн CO2 в год. Датская ассоциация централизованного теплоснабжения считает, что выбросы уже были ниже этого показателя в 2018 году и составили 2,4 миллиона тонн по сравнению с 3,5 миллиона тонн в 2008 году, поскольку централизованное теплоснабжение во многих областях уже перешло на использование угля.

ШВЕДСКИЙ ПРИМЕР

В использовании больших тепловых насосов в централизованном теплоснабжении нет ничего нового. В Швеции так было в течение 30 лет, обеспечивая до 50% отопления Стокгольма.

Нефтяные кризисы 1970-х вынудили европейские страны искать новые источники энергии. Дания стала самодостаточной за счет нефти и газа из Северного моря и решила развивать ветроэнергетику. Швеция сделала выбор в пользу ядерной энергетики. Сегодня около 80% электроэнергии производится атомной и гидроэлектростанцией, 11% — ветром и 9% — биомассой. На заре 80-х годов, когда электричество было в изобилии, а система отопления не использовалась на мазуте, Швеция решила установить тепловые насосы.С тех пор компания Siemens построила в стране 50 тепловых насосов, от Лунда на юге до Эрншельдсвика на севере, в том числе 13 в Стокгольме, «и они все еще работают», — подтверждает Бранделев.

Однако в большей части остальной Европы «в нашей системе координат есть большая дыра» для тепловых насосов, — говорит Бранделев, и интерес только начинает расти. Тем не менее, он видит значительный потенциал для больших тепловых насосов в других европейских странах, поскольку они решают, как обезуглерожить свои энергетические системы.Он ссылается на Восточную Европу, где централизованное теплоснабжение широко используется, но все еще в основном работает на угле.

«Германия — еще одно идеальное место из-за запланированного отказа от ядерной энергетики, в то время как угольные электростанции будут заменены на возобновляемые источники энергии, а в Германии есть большие города с централизованным теплоснабжением», — говорит Бранделев. «Я думаю, что Германия увидит ту же картину, что и в Дании, всего несколько лет спустя».

ТЕКСТ Карин Йенсен

границ | Искусственный интеллект для эффективных систем теплового комфорта: требования, текущие приложения и будущие направления

Введение

Внутренняя среда стала доминирующей средой обитания человека, поскольку сейчас мы проводим более 90% времени в помещении (Klepeis et al., 2001). Здоровье, благополучие и продуктивность жителей здания зависят от четырех аспектов качества окружающей среды в помещении (IEQ): (1) тепловой комфорт, (2) визуальный комфорт (3) акустика и (4) качество воздуха в помещении (Frontczak и Варгоцкий, 2011). Было показано, что из четырех категорий преобладающим фактором является тепловой комфорт. Исследования показали, что тепловой комфорт связан с производительностью людей (Wyon et al., 1979; Lan et al., 2010; Arif et al., 2016). Например, было показано, что когнитивные способности пассажиров снижаются из-за пониженного возбуждения (т.д., отсутствие физической активации готовности человека к действию), вызванное повышением температуры в помещении (Provins, 1966). Результаты этих исследований подчеркивают важность мониторинга теплового комфорта пассажиров, поскольку это может привести к лучшим и более эффективным способам регулирования тепловых условий в помещении, потенциально улучшая познание и производительность труда. Потенциальная экономия энергии при использовании управляемых комфортом и энергосберегающих систем HVAC варьируется в зависимости от размера, типа здания, строительных материалов и климата в диапазоне от 4 до 32% (Masoso and Grobler, 2010; Vakiloroaya et al., 2014; Ghahramani et al., 2015a, 2016b; Гахрамани и Датта, 2018). Тот факт, что на системы HVAC приходится до 10–20% от общего количества энергии, потребляемой в развитых странах (Pérez-Lombard et al., 2008), делает операции HVAC, основанные на тепловом комфорте, возможностью для экономии энергии, производительности и благополучия. улучшения. Интересно отметить, что часто более 20% жителей испытывают тепловой дискомфорт в зданиях (Mishra and Ramgopal, 2013).

С быстрым развитием технологий измерения теплового комфорта (например,g., носимые и инфракрасные датчики) и операционных систем (например, потолочные вентиляторы и устройства для личного комфорта, такие как настольные вентиляторы и грелки для ног) в застроенных помещениях, новые возможности для обеспечения теплового комфорта жителям здания в режиме реального времени и с обратной связью (Jung and Jazizadeh, 2019). В этой статье мы представляем потенциал искусственного интеллекта (AI) для регулирования теплового комфорта в людных помещениях путем улучшения функций рабочих устройств. Чтобы помочь читателям, практически не знакомым с ИИ, мы представляем широкий обзор этой области, а именно основы алгоритмов поиска, логики и машинного обучения, чтобы предоставить читателю достаточную концептуальную основу для понимания аргументов статьи.Затем мы вводим двухуровневую категоризацию строительных систем на основе их широкого использования эксплуатационных технологий, влияющих на тепловой комфорт. Затем мы формулируем необходимые требования, прежде чем ИИ можно будет должным образом интегрировать, представляем некоторые из текущих приложений интеллектуальных агентов / систем и делаем выводы о возможных улучшениях в функциональности операционных устройств с помощью ИИ на основе всестороннего обзора литературы. Это исследование обращает внимание на необходимость дальнейшего развития рабочих устройств, используемых в жилых помещениях, чтобы обеспечить жителям здания более комфортную тепловую среду.

Газета организована следующим образом. В разделе «Исследования теплового комфорта, кондиционирования воздуха и систем индивидуального комфорта» кратко излагаются предыдущие исследования теплового комфорта и соответствующая эволюция систем, регулирующих тепловой комфорт. Раздел «Искусственный интеллект для требований теплового комфорта» широко охватывает область ИИ в контексте достижения теплового комфорта пассажиров, включая общие термины и концепции ИИ, необходимые для понимания технических объяснений в этом обзоре.Раздел «Текущие приложения и требования искусственного интеллекта для теплового комфорта в зданиях» знакомит с текущими приложениями и соответствующими требованиями ИИ для эффективности и контроля теплового комфорта в двух основных классификациях наших систем — несвязных систем (т. Е. Не имеющих технологической связи и полной наблюдаемости. среды) и связанных систем (с автоматизацией управления системами здания с помощью ИИ) на основе всестороннего обзора литературы. Основываясь на обзоре, в разделе «Будущие направления внедрения автономных персонализированных систем теплового комфорта» представлены некоторые будущие приложения и улучшения ИИ в рамках каждой классификации.Наконец, в разделе «Заключение» дается краткое изложение сравнительного обзора того, как искусственный интеллект улучшает тепловое состояние пассажиров.

Исследование теплового комфорта, кондиционирования воздуха и систем личного комфорта. Справочная информация

Исследование теплового комфорта

Предыдущие исследования взаимосвязи между теплотой окружающей среды и человеческим комфортом, позже описанной как тепловой комфорт, проводились еще в 1930-х годах (например, в книге Bedford and Warner, 1939; Zagreus et al., 2004), но это были результаты исследования профессора Повла Оле Фангера в его публикации 1970 года «Температурный комфорт; Анализ и применение в инженерии окружающей среды », которая создала основу для дальнейшего изучения теплового комфорта в зданиях. Обширные выводы Фангера представили модели прогнозируемого среднего голоса (PMV) и прогнозируемого процента неудовлетворенных (PPD), которые обобщали оценку теплового комфорта путем введения и соотнесения факторов (например, уровня активности, одежды, температуры воздуха, средней радиационной температуры, скорости воздуха и т. и влажность), которые влияют на тепловой комфорт (рис. 1), в уравнение, которое количественно определяет тепловые ощущения, воспринимаемые жителями здания (стандарт ASHRAE 62-2001, 2010).

Рис. 1. Шесть факторов, влияющих на тепловой комфорт пассажиров в модели Fanger (PMV).

Несмотря на то, что модели теплового баланса (PMV / PPD) считаются традиционным методом анализа теплового комфорта в системах центрального отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), они не могут описать тепловую адаптацию с течением времени (например, адаптацию в здания с естественной вентиляцией). В ходе дальнейших исследований были предложены более современные модели (например, адаптивные модели) для учета климатических изменений для оценки тепловых ощущений людей (De Dear and Brager, 1998).Поскольку адаптивные модели основаны на температуре наружного воздуха, они показали лучшие результаты, чем обычные модели PMV, при оценке теплового комфорта в зданиях с естественной вентиляцией. Адаптивная модель, представленная Де Диром и Брагером (1998), предложила принципиально иной подход к изучению теплового комфорта, предложив метод, ориентированный на анализ человеческих характеристик и тенденций с целью оценки их теплового комфорта. Чтобы лучше понять тепловой комфорт пассажиров, они предложили модель, которая учитывает три типа факторов, влияющих на тепловой комфорт: физический (т.е., используя работающие окна, вентиляторы, двери и т. д.), физиологические (т. е. акклиматизация) и психологические (т. е. ожидаемая температура окружающей среды обитателем) (De Dear et al., 2013). На рисунке 2 наглядно показан аргумент о том, что, несмотря на более реалистичный подход к изучению теплового комфорта и большую гибкость в реальных приложениях, адаптивные модели не учитывают личные различия в тепловом комфорте, поскольку как модели на основе PMV, так и адаптивные модели были разработаны на основе ответов больших групп. людей.В этих двух моделях не используются некоторые статические и динамические факторы, влияющие на удовлетворенность людей своей тепловой средой. Статические факторы (например, раса, пол; Karjalainen, 2012) не зависят от времени, в то время как динамические факторы (например, акклиматизация, возраст и прием пищи; Brager and de Dear, 1998; Schellen et al., 2010; Uğursal and Culp, 2013). ; Ning et al., 2016) способствуют изменению теплового комфорта с течением времени.

Рис. 2. Жители здания имеют разные предпочтения в отношении теплового комфорта при одинаковых внешних и физических условиях.

Ни два конкурирующих принципа моделей теплового баланса, ни эмпирические модели не способны полностью учесть эти статические и динамические факторы, поскольку точность и согласованность обеих моделей меняются со временем и в контексте различных сред. Эти модели учитывают тепловой комфорт пассажиров в основном по отношению к окружающей среде и мало, если вообще, к их индивидуальным характеристикам (то есть акклиматизации, прошлому опыту и т. Д.). Из-за субъективности теплового комфорта практикующие врачи обычно использовали опросы (например,g., через пользовательские интерфейсы; Zagreus et al., 2004), где от жильцов требуется постоянная обратная связь. Несмотря на точное определение теплового комфорта человека с помощью метода опроса, этот подход может вызвать у участников утомление от опроса, что приведет к увеличению неопределенности субъективных голосований (Wang J. et al., 2018) и сделает его, возможно, неэффективным и трудоемким. . Поскольку комфорт пассажиров может значительно отличаться в течение коротких периодов времени из-за переходных (исходящих из горячей или холодной среды) и установившихся (в относительно фиксированных условиях окружающей среды в помещении) условий, а также того факта, что эта информация не собирается эффективно (красный стрелки на рисунке 3), здания недостаточно отзывчивы, чтобы всегда соответствовать предпочтениям жителей.Существует несколько обзорных статей, в которых основное внимание уделяется методологии, результатам и их недостаткам по сравнению с основными статьями в данной области (Kim et al., 2018; Wang Z. et al., 2018; Jung and Jazizadeh, 2019). Однако проблема эффективной передачи информации о личном комфорте все еще остается открытой областью исследований.

Рис. 3. Персональные системы коммуникации теплового комфорта предотвращают разрыв в среде, которая должна реагировать.

Системы кондиционирования воздуха и личного комфорта

До внедрения систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха регулирование теплового комфорта осуществлялось с помощью естественной вентиляции и других пассивных стратегий.Открывающиеся окна использовались для ручного регулирования потока воздуха в зданиях путем изменения потока воздуха внутрь и наружу. Точно так же оконные шторы позволяют пользователям регулировать предпочтительное воздействие солнечного тепла. Несмотря на экологически сознательный подход к естественной вентиляции для достижения теплового комфорта, эти здания не могут гибко функционировать в различных климатических регионах с экстремальными погодными условиями, поскольку приток ветра или воздействие солнечного света извне могут вместо этого создавать дискомфорт.Кроме того, здания с естественной вентиляцией не обладают способностью равномерно распределять комфортную температуру по всему пространству, что приводит к тому, что жильцы испытывают экстремальные температуры, от сильного холода до сильной жары, поскольку как наиболее желательные, так и нежелательные изменения температуры могут происходить вблизи источника естественная вентиляция. Для решения проблемы неоднородного распределения температуры внутри зданий с естественной вентиляцией были разработаны системы HVAC с централизованным управлением. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (Рисунок 4) часто конфигурируются с неизменными во времени уставками, полученными из стандартов теплового комфорта, таких как ASHRAE Standard 55, в попытке контролировать и регулировать равномерное распределение температуры по всему занимаемому пространству для поддержания теплового комфорта не менее 80%. пассажиров (стандарт ASHRAE 62-2001, 2010 г.).Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, работающие как оперативный инструмент, обычно подключаются к термостатам и активируются в ответ на изменения температуры. Через взаимосвязанную сеть воздуховодов и вентиляционных отверстий (как показано на рисунках 4, 5) системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха действуют реактивно, поддерживая температуру в помещении в пределах комфортного диапазона в контексте температуры наружного воздуха.

Рисунок 4. Схема работы вентиляционной установки с переменным расходом HVAC.

Рисунок 5. Циркуляция воздуха через системы HVAC как средство надлежащей вентиляции помещения.

Однако широкое применение систем HVAC подрывает их общую точность, поскольку физическая конфигурация занимаемого пространства (т. Е. Размещение различной мебели) и неэффективное расположение воздуховодов могут создавать нежелательный микроклимат, отрицательно влияя на тепловой комфорт некоторых людей. Кроме того, несмотря на соблюдение стандарта 55 ASHRAE, из-за наличия индивидуальных различий в тепловых предпочтениях (Ван З.et al., 2018), обычные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, вероятно, не смогут обеспечить комфортный диапазон ожидаемой температуры для некоторых людей, поскольку любая единообразная среда, вероятно, не может охватить тепловые потребности всех людей в одном помещении. С появлением персональных систем обогрева и охлаждения (устройств, которые позволяют индивидуально обогревать и охлаждать каждого человека, как показано на рисунке 6), у практикующих появляются новые способы приспособиться к различным тепловым предпочтениям жителей здания, которые не решаются в достаточной степени только системами HVAC (Zhang и другие., 2015b).

Рисунок 6. Системы персонального комфорта (PCS) помогают устранить нерешенные пробелы в системах HVAC.

Благодаря индивидуализированным устройствам обогрева и охлаждения пассажиры могут контролировать свое непосредственное окружение и самостоятельно приспосабливаться к изменениям своих тепловых предпочтений. Жильцы имеют большую степень свободы в удовлетворении резких изменений своих температурных предпочтений (Dounis and Caraiscos, 2009). Однако, как и в случае усталости от обследования, ручная регулировка систем личного комфорта в течение продолжительных периодов времени приводит к сокращению использования устройства, в то время как эксплуатационная автономность этих устройств позволяет избежать или устранить эти трудности и, следовательно, потенциально может стать автономными, быстро реагирующими агентами.

Таким образом, необходимы новые подходы, основанные на индивидуальном подходе к тепловому комфорту и отказе от единого контроля окружающей среды в пользу индивидуального комфорта. Такое требование может быть выполнено с помощью ИИ, системы с компьютерным управлением, способной адаптироваться к процессам обучения человека и выполнять действия, оправдываемые логическими рассуждениями. Интеллектуальные системы, управляемые ИИ, должны иметь возможность работать проактивно без необходимости интенсивного ручного вмешательства для обеспечения теплового комфорта для жителей здания при минимальном потреблении энергии.Внедрение таких систем приведет к созданию условий, в которых пассажиры либо чувствуют себя комфортно, либо могут достичь комфорта с помощью очень простых точек взаимодействия. На рисунке 7 показана роль более высокого уровня, которую системы зданий на основе ИИ будут играть при подключении и получении доступа к потоку информации от нескольких операционных технологий, что позволит более точно поддерживать тепловой комфорт жильцов. В отличие от традиционной устаревшей теории управления (с контроллером с обратной связью с обратной связью), использование ИИ не требует системной модели для эффективной работы (Ghahramani and Karvigh, 2017).Следовательно, он предлагает больший потенциал для адаптации к реальным приложениям и мониторинга теплового комфорта пассажиров. В дополнение к приспособляемости к физической среде, ИИ может лучше приспособиться к небольшим динамическим изменениям тепловых предпочтений людей, наблюдая за их поведением с течением времени; возможности, не поддерживаемые PMV и адаптивными моделями. Используя ИИ для регулирования взаимодействия и координации структурированного набора рабочих устройств, контролирующих тепловую среду, мы можем более эффективно решать вопросы теплового комфорта пассажиров.

Рис. 7. Датчики подключаются к системе автоматизации здания и передают измерения датчиков в реальном времени, что обеспечивает оптимальную производительность системы на основе искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект для требований теплового комфорта

Один или несколько интеллектуальных объектов (также называемых рациональными агентами) могут использоваться для сопоставления решений, принимаемых ИИ, с физической средой. Существует четыре описательных аспекта рационального агента: (1) показатель эффективности, (2) окружающая среда, (3) исполнительные механизмы и (4) датчики (PEAS) (Russell et al., 1995). Показатель производительности — это критерий, который измеряет успех агента, среда диктует ограничивающие факторы, с которыми агент может столкнуться в своем рабочем пространстве, а исполнительные механизмы и датчики работают вместе непрерывно, поскольку датчики обрабатывают информацию и передают информацию исполнительному механизму для выполнения. физические изменения в окружающей среде. Например, в зданиях термостаты и системы HVAC традиционно связаны между собой для достижения одной и той же цели. В то время как термостаты функционируют только для определения изменений температуры, системы HVAC в основном обеспечивают обогрев и охлаждение, но, несмотря на их различные непосредственные основные функции, оба предназначены для поддержания комфортной температуры в помещении.Рациональные агенты используются для выполнения действий, продиктованных системами искусственного интеллекта, но для эффективного функционирования компоненты, которые контролируют процесс решения проблем агентом, способность агента принимать рациональные решения и способность агента учиться, должны функционировать правильно. В области информатики эти три компонента можно обобщить с помощью следующих понятий: алгоритмы поиска, логический вывод и машинное обучение. Для понимания этой статьи мы исследуем краткое объяснение только этих трех подразделов ИИ.Каждый подраздел сопровождается примерами реализации из литературы.

Алгоритмы поиска

Системы искусственного интеллекта должны уметь исследовать и следовать множеству маршрутов для достижения цели, понимать, какие маршруты дают более высокие показатели успеха, и сужать маршруты, ведущие к успеху наиболее эффективно. При решении проблем с помощью ИИ предварительное знание правильной последовательности шагов, необходимых для достижения решения, часто неизвестно, поэтому его необходимо изучить с помощью некоторой версии того же подхода проб и ошибок (Korf, 2010).Такие подходы различаются в зависимости от четырех оценок производительности алгоритма: (1) полнота (т. Е. Может ли алгоритм гарантировать решение, если оно существует), (2) оптимальность (т. Е. Способность поиска найти наиболее эффективный маршрут к решение), (3) временная сложность (т.е. время, необходимое для поиска и выполнения задачи) и (4) пространственная сложность (т.е. объем памяти, необходимый для поиска) (Russell et al., 1995). Часто сложности с производительностью (то есть время и пространство) являются аспектами, которые определяют, какой алгоритм поиска лучше всего подходит для проблемного пространства (т.е., среда, в которой проводится поиск; Ньюэлл и Саймон, 1972). Некоторые общие типы используемых алгоритмов поиска — это грубая сила, восхождение на холм, имитация отжига и эвристические алгоритмы (например, генетический алгоритм), все из которых реализуются на разных уровнях сложности. При построении систем алгоритмы поиска используются для исследования исходного пространства решений, повторяя последовательности шагов в построении систем для определения определенных комбинаций, которые обеспечивают предпочтительные результаты. Например, алгоритм поиска может определить наилучшее время работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха утром, чтобы подготовить комфортную тепловую среду для жителей в начале рабочего дня.Поиск определяет комбинацию уставок, которая способствует тепловому комфорту людей, включая температуру змеевиков нагрева / охлаждения в приточно-вытяжной установке (AHU), а также продолжительность и интенсивность воздушного потока, чтобы быстро привести температуру в помещении к комфортному состоянию в данном контексте. окружающей среды, потребляя при этом наименьшее количество энергии.

Логический вывод

Логика ИИ предназначена для создания рационального мышления и отображения на карту для принятия рациональных решений и достижения цели.Типичные базовые машины могут функционировать аналогично переключателю ВКЛ-ВЫКЛ, принимая двоичные входы 1 для истины и 0 для ложи, но эта конфигурация предоставляет недостаточные возможности для правильного моделирования человеческой логики и рассуждений, поскольку наши решения не всегда находятся между да или нет. Чаще всего наши решения основаны на неполной информации и могут быть разделены на диапазон правильного и неправильного. Логический вывод обычно относится к логике первого порядка, которая имеет дело с объектами и их отношениями и выражает факты между объектами.Строительные системы обычно используют логический вывод в сочетании с алгоритмами поиска, используемыми для определения среды принятия решений. Изучив алгоритмы поиска для определения наилучших последовательностей для достижения комфортной тепловой среды по отношению к внешним условиям, логика может принимать решения для системы на основе выводов о взаимосвязи между компонентами, найденными в ходе поиска (Han et al., 2011). Продолжая предыдущий пример в разделе «Логический вывод», в то время как поиск определяет возможные пути успеха, логический вывод определяет наилучший вариант, определяя точную температуру змеевиков нагрева / охлаждения в AHU, точное время для запуска систем HVAC. утром, продолжительность его работы и интенсивность обдува.Логика в системах улучшает правила вывода, поскольку алгоритмы поиска собирают информацию из изменяющейся среды.

Машинное обучение

Машинное обучение — это подмножество области искусственного интеллекта, которая в основном занимается программированием компьютеров для интерпретации сложных данных и повышения производительности с опытом. В этой статье мы сосредоточимся на трех основных категориях машинного обучения: обучение с учителем (SL), обучение с подкреплением и обучение без учителя (UL).

Методы обучения с учителем варьируются от интерпретации и отображения линейных отношений до нелинейных отношений для решения различных уровней сложности различных проблем.Алгоритмы, используемые в SL, часто подпадают под два обозначения: (1) регрессия и (2) классификация. Регрессия в первую очередь оценивает непрерывные числовые значения, которые имеют некоторое ощущение взаимозависимости (например, отношения затрат и спроса), в то время как задачи классификации направлены на правильное предсказание дискретных наборов информации, часто категориальных (например, любимые цвета). Возможно, самым основным типом алгоритма SL является линейная регрессия, метод, обычно встречающийся в статистике, поскольку этот метод предполагает линейную связь между входом и выходом.Некоторые общие алгоритмы, используемые в SL, — это деревья решений, машины опорных векторов, k-ближайший сосед и искусственные нейронные сети. Эти алгоритмы, поскольку они различаются подходом к решению, имеют разные возможности для успеха с разными проблемами. Иногда индивидуального использования алгоритмов SL недостаточно для достижения определенного допуска для решения проблем, поэтому применяется метод, называемый ансамблевым обучением. Ансамблевое обучение предполагает коллективное использование нескольких методов SL, работающих вместе для уменьшения дисперсии и повышения точности автоматизированной системы принятия решений (Quinlan, 1996).Типичный пример ансамблевого обучения называется случайным лесом — методом, использующим набор согласованно работающих деревьев решений. Хотя типичные варианты использования этих алгоритмов различаются, все они могут быть подвержены переобучению, проблема, связанная с моделью, которая слишком близко соответствует набору данных, что затрудняет обобщение данных. С помощью датчиков температуры в помещении и на открытом воздухе алгоритмы SL могут отображать взаимосвязь между наружной температурой и правильной температурой в помещении, которая обеспечит тепловой комфорт обитателя (Jazizadeh et al., 2013, 2014). Например, обучая алгоритм распознавать типичные диапазоны температур для разных сезонов, алгоритм может отнести показания температуры наружного воздуха к определенному времени года. На основе контекста, предоставленного сезоном, алгоритм может сопоставить внешнюю температуру с ближайшей ожидаемой температурой в помещении, которая обеспечивает тепловой комфорт (возможно, с использованием K-ближайшего соседа), и, взяв показания температуры в помещении в качестве эталона, уставки HVAC могут быть регулируется для удовлетворения разницы в температуре между текущей температурой в помещении и ожидаемой (нанесенной на карту) температурой в помещении.Реализация этих алгоритмов в контексте достижения максимального теплового комфорта для людей может помочь определить взаимосвязь между парами ввода-вывода, чтобы позволить системам здания настраиваться и достигать комфортной тепловой среды (Zhao et al., 2014; Ghahramani and Tang, 2015; Ghahramani et al., 2016a; Lee et al., 2017; Kim et al., 2018; Zhang et al., 2018). Другие более специализированные методы SL, такие как методы на основе компьютерного зрения, используют изображения в видимом свете (Jazizadeh and Pradeep, 2016) или инфракрасные изображения (Cosma and Simha, 2019; Li et al., 2019) для извлечения физиологических характеристик, которые затем используются для разработки инструментов прогнозирования личного комфорта.

Обучение с подкреплением изучает отношения между обучающимся агентом, средой, в которой он работает, и величиной вознаграждения, получаемой от взаимодействия агента с его средой. Этот тип обучения включает в себя способность агента обнаруживать лучшую цепочку действий для достижения решения, которое также приносит наибольшее вознаграждение (Sutton et al., 1998). В отличие от SL, учащиеся с подкреплением не получают знаний из обучающих примеров.Вместо этого обучение с подкреплением больше ориентировано на обучение, взаимодействуя с пространством проблемы и присваивая каждому действию числовое значение, где более высокие значения предполагают, что учащийся принял более правильные решения для достижения конечной цели. Уникальная проблема, с которой сталкивается обучение с подкреплением, — это поиск компромисса между затратами на разведку и дополнительными знаниями, полученными при разведке (Sutton et al., 1998). Цель обучающего агента — выявить лучшие действия, которые приводят к наибольшему вознаграждению, поэтому он должен уметь использовать знания, полученные из предыдущих действий, и выбирать новые пути для изучения возможности получения большего вознаграждения.Часто используемым методом обучения с подкреплением является Q-обучение, потому что оно не требует модели окружающей среды, что делает его адаптируемым и универсальным для решения широкого круга задач. Обучение с подкреплением может помочь смоделировать тепловую среду, в которой работают инструменты, регулирующие тепловой комфорт, независимо от того, охватывают ли здание (например, системы HVAC) или отдельного жильца (например, системы личного комфорта; Zhang et al., 2015b) (Dalamagkidis et al. , 2007). В качестве расширенного примера из раздела «Логический вывод» возьмем взаимосвязь между термостатом и системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с ручным управлением.«Используя колебания температуры в начале и в течение рабочего дня, регистрируемые датчиками температуры, можно обучить алгоритмы обучения с подкреплением распознавать закономерности изменений температуры во времени. Исходя из предположения, что средние температуры, наблюдаемые в течение определенного периода времени, отражают комфортную тепловую среду, которую предпочитают обитатели, алгоритмы обучения с подкреплением могут автоматизировать корректировку уставок системы HVAC, чтобы обеспечить наблюдаемые температуры в заданное время дня.Поскольку жильцы постоянно меняют заданные значения температуры с помощью термостата, алгоритм обучения с подкреплением может соответствующим образом адаптироваться и сойтись на пути, который оптимизирует время и выгоды, полученные в проблемном пространстве; следовательно, наиболее точный контроль заданных значений HVAC, который поддерживает тепловой комфорт пассажиров (Chen et al., 2018).

Неконтролируемое обучение часто реализуется в задачах, где метки прогнозирования (т. Е. Характеристика соответствующих выходных данных из заданных входов) недоступны, что делает UL более легко применимым к реальным задачам.Центральной задачей алгоритмов UL является кластеризация наборов данных на основе меры сходства, продиктованной различными алгоритмами. Распространенным классом алгоритмов UL является кластеризация. Некоторые примеры включают кластеризацию K-средних, иерархическую кластеризацию и спектральную кластеризацию. Эти методы UL полезны в их способности находить взаимосвязи между сложными данными реального мира без каких-либо заданных меток прогноза. Следовательно, они лучше адаптируются к сложным, реальным приложениям. С помощью методов UL можно улучшить адаптируемость существующих систем кондиционирования воздуха для управления резкими или неожиданными изменениями в окружающей среде (Ghahramani et al., 2018). В зданиях системы HVAC могут работать равномерно по всему пространству здания, обеспечивая одинаковую температуру и объем воздушного потока для каждой зоны (т. Е. Общая гостиная имеет ту же температуру, что и каждая отдельная офисная комната в здании). Однако с использованием алгоритмов UL и входов датчиков температуры можно настроить различные зоны здания, чтобы они были немного холоднее или жарче по сравнению с другими зонами, в зависимости от предпочтений жителей в этих зонах. Алгоритмы UL могут классифицировать зоны с одинаковыми колебаниями температуры при одних и тех же заданных значениях HVAC, например, изменения нагрева или охлаждения в обеих комнатах происходят параллельно (Xiao and Fan, 2014; Miller et al., 2018).

Современные приложения и требования искусственного интеллекта для теплового комфорта в зданиях

В этой главе мы обсуждаем текущие применения устройств из двух категорий систем (разъединенные и связанные системы), которые различаются степенью интеграции и управления ИИ в интеллектуальной системе. Мы специально сосредоточили внимание на опубликованных в литературе усилиях по использованию интеллектуальных систем для персонализированного теплового комфорта.

Разъединенные системы

Мы классифицируем разрозненные системы как системы, лишенные технологической связи и использующие рабочие устройства, в которых отсутствует централизованный мониторинг и связь между устройствами для регулирования теплового комфорта пассажиров.Поэтому мы описываем интеллектуальные системы (подключенные и программируемые системы, которые могут иметь компоненты ИИ), которые работают изолированно для обеспечения персонализированного комфорта: (1) интеллектуальные термостаты (Pienta et al., 2014), которые могут хранить в своей памяти, набор действий, которые он может автоматически выполнять в зависимости от изменений тепловой среды. Используя измеренную температуру в помещении, а также запрограммированный пользователем температурный порог, интеллектуальный термостат может анализировать оба измерения и определять рабочее состояние для адаптации к окружающей среде без вмешательства пользователя.При этом термостат сигнализирует системе HVAC о необходимости соответствующей настройки и выдает звуковое уведомление для пользователя, предупреждая о сделанных настройках. В отличие от термостатов, которые обслуживают все пространство, такие устройства, как умные одеяла и вентиляторы, специально обслуживают потребности своего пользователя. (2) Интеллектуальные вентиляторы позволяют пользователям настраивать определенные уставки температуры в помещении, чтобы обеспечить автоматическую работу электрических вентиляторов в контексте температуры наружного воздуха, когда в помещении присутствует человек.(3) Интеллектуальные одеяла (Yang et al., 2009) чаще встречаются в медицине, поскольку они помогают правильно регулировать температуру тела пациента. Используя соединенные между собой провода в одеяле для обогрева, пользователь может определять целевую внутреннюю температуру пациента. Тепло, предлагаемое одеялом, регулируется соответствующим образом, чтобы достичь заданной температуры тела пациента на основе заданной пользователем уставки и поддерживать ее. (4) Используя гибкие проводящие материалы и интегрируя углеродную проводящую тканую ткань в качестве нагревательного элемента, регулирование теплового комфорта пользователя становится более возможным, поскольку удельное сопротивление углеродной ткани реагирует на изменения температуры; этот материал эффективно обеспечивает больший нагрев при понижении температуры (Rantanen et al., 2000). Как и в случае с интеллектуальными одеялами, очевидным недостатком является неспособность обоих устройств эффективно обратить процесс нагрева и охладить пользователя. (5) Материалы с фазовым переходом (PCM), вещества, плавящиеся или затвердевающие в ответ на воздействие различных температур, действующие как блоки скрытого аккумулирования тепла (LHS), способные выделять или поглощать тепло. Умные окна из ПКМ, например, помогают регулировать температуру в помещении. Один эксперимент с PCM указывает на использование движущейся занавески PCM (Ismail and Henrìquez, 2001), которая включает в себя две стеклянные панели, закрывающие небольшой воздушный зазор.В этой технологии используются термопары для измерения температуры каждой стеклянной панели, и как только будет обнаружена заранее определенная разница, небольшой насос обеспечит поток жидкости PCM в пространстве, которая со временем затвердевает и, следовательно, снижает количество солнечного света, проникающего через пространство, тем самым контролируя экспозицию занятого пространства из-за высокой температуры окружающей среды (Pasupathy et al., 2008). Текущие рабочие устройства, используемые в несвязных системах, способны реагировать на срабатывание (на основе измерений датчиков), что делает их быстрыми откликами и устойчивыми к сбоям в сети и кибератакам, что снижает вероятность отказа службы.Тем не менее, у них есть больший потенциал для того, чтобы стать более восприимчивыми к более широкому спектру сценариев (включая неожиданные тепловые условия) в окружающей среде здания и более восприимчивыми / адаптивными к небольшим изменениям в тепловых предпочтениях людей под управлением искусственных интеллектуальных систем более высокого уровня.

Подключенные системы

Мы определяем подключенные системы — это системы с централизованными системами мониторинга, связывающими все рабочие устройства. Однако ключевой характеристикой действительно подключенных систем будет способность применять сложные алгоритмы управления для удаленного управления производительностью каждого устройства, подключенного к системе.Благодаря более широким возможностям подключения производительность каждого устройства будет лучше способствовать созданию системы, обеспечивающей комфортную среду; Благодаря интеграции датчиков возможности интеллектуальной системы по обнаружению неисправностей будут улучшены, чтобы поддерживать неизменно комфортную тепловую среду. Используя данные датчиков, ИИ повышает наш контроль над окружающей средой здания, внося согласованные изменения в функции всех подключенных устройств, чтобы учесть изменения в тепловой среде. Этот внутренний уровень возможности подключения может обеспечить преимущества для здоровья, благополучия и теплового комфорта без больших затрат энергии.В отличие от разрозненных зданий, технология в подключенных зданиях потребует интеграции через Интернет вещей (IOT), который характеризуется как сеть подключенных к Интернету технологических устройств, способных обмениваться данными, что неизбежно повышает их коллективную эффективность при ограниченном вмешательстве человека. С IOT рабочие устройства в подключенных зданиях более совместимы с реализацией AI, который функционирует как центральный мозг операции, используя общие данные со всех подключенных устройств, чтобы в реальном времени вносить уточненные изменения в тепловую среду (Marche et al. ., 2017). Используя приток информации для наблюдения, алгоритмы обучения постоянно совершенствуются в моделировании окружающей среды и в поиске более точных взаимосвязей между переменными в занимаемом пространстве (Ray, 2016). В свою очередь, логические правила, используемые ИИ, также адаптируются, чтобы стать более точными, оптимизируя правильные решения, принимаемые интеллектуальной системой. Измерения датчиков от термопар в интеллектуальных оконных стеклах могут обмениваться данными с PCS, такими как подушки для обогрева сидений или грелки для ног, или с системой HVAC, когда достигается порог интенсивности света, и PCM будет медленно блокировать проникающий солнечный свет и, следовательно, ограничивать источник наружного отопления.Посредством термопар, сигнализирующих об этом изменении тепловой среды, PCS или системы HVAC могут активироваться и постепенно обеспечивать нагрев, чтобы компенсировать тот же нагрев окружающей среды, обеспечиваемый солнечным светом, чтобы поддерживать комфортно сбалансированную тепловую среду. Благодаря упрощенному доступу к производительности каждого отдельного устройства в работе, обеспечиваемому подключениями IOT, интеллектуальная система может напрямую вносить изменения в отдельные устройства или вносить согласованные изменения, соответственно изменяя несколько устройств, так что тепловая среда всего здания находится в комфортных условиях. диапазон.Благодаря этой способности умные здания обладают наибольшим потенциалом адаптации и решения более широкого набора условий.

Внедрение ИИ в системах управления зданием (BMS), связавших различные рабочие устройства в здании для интеллектуального мониторинга (Roth et al., 2002), может создать подключенную систему, поскольку ИИ использует измерения датчиков для оценки производительности каждого устройства и поиск оптимальной конфигурации использования всех устройств для повышения энергоэффективности и создания комфортной тепловой среды.Датчики окружающей среды (например, температуры, относительной влажности и давления / скорости воздуха), напрямую подключенные к BMS, предоставляют информацию, относящуюся к тепловому комфорту, которую ИИ будет отслеживать и использовать при оценке дальнейших действий, которые необходимо предпринять (Doukas et al., 2007). Однако для наилучшей производительности систем HVAC, управляемых BMS, ИИ, принимающий решения, должен активно находить оптимальный баланс между предпочтениями жильцов, а также энергоэффективностью системы здания (Dounis, 2010).Существует множество способов, с помощью которых интеллектуальная система может принимать полезные логические решения, которые правильно учитывают комфорт пассажиров. Интеллектуальные системы были внедрены и обучены с использованием различных методов. Например, искусственные нейронные сети использовались для оптимизации времени запуска систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (Yang et al., 2003), чтобы соответствовать шаблонам использования жильцов. Другие подходы включают генетические алгоритмы для оптимизации тепловых предпочтений жильцов в отношении минимизации энергопотребления (Kolokotsa et al., 2002). Значения, выдаваемые генетическим алгоритмом, используются контроллерами HVAC в качестве новых уставок для лучшего регулирования теплового комфорта людей (Dounis and Caraiscos, 2009). Помимо использования ИНС и генетических алгоритмов, некоторые BMS реализуют метод обучения с подкреплением для повышения адаптируемости контроллера HVAC к различным средам (как описано в расширенном примере из раздела «Логический вывод»). Поскольку обучение с подкреплением не требует ввода данных из внешнего источника для обучения, система может адаптироваться к неожиданным условиям строительства (например,г., утечки) (Dounis, 2010). Несмотря на многообещающие результаты использования методов машинного обучения для оптимизации заданных значений HVAC, разрешение внешнего вмешательства в рабочие параметры этих методов может еще больше повысить эффективность и скорость системы. Например, разумный выбор более высоких уставок летом и более низких уставок зимой обеспечит соответствующий тепловой комфорт при сохранении энергии, поскольку исследования показывают, что пассажиры предпочитают более высокие и более низкие уставки для летнего и зимнего сезонов соответственно (Jendritzky and de Dear, 2009 г.).

Перспективы использования автономных персонализированных систем теплового комфорта

Часто устройства, которые мы классифицировали как несвязанные системы, нуждаются в дальнейшем улучшении, чтобы соответствовать требованиям, которые мы наложили для достижения совместимости с ИИ в подключенных системах. Дополнительные устройства, которые должны быть интегрированы в более простую технологию, используемую в несвязанных системах, — это компоненты, обеспечивающие IOT (например, проводная или беспроводная связь) или дополнительные сенсорные модули (Agarwal and Weng, 2012).Это позволяет пользователям лично взаимодействовать с работающими устройствами индивидуально (Kolokotsa et al., 2011). Датчики, представленные в настоящее время на рынке, могут использоваться для помощи в мониторинге производительности устройств, обнаруженных в несвязных системах, но пользователю придется устанавливать их, поскольку устройства, уже оснащенные определенными датчиками, не являются обычным явлением. Например, окна и оконные шторы могут использоваться для повышения теплового комфорта в зданиях, позволяя пользователям вручную ограничивать воздушный поток, а также солнечный свет (т. Е., источник тепла), которые проникают в пространство, изменяя проемы окон и оконные шторы (Kates, 2008). Используя исполнительные механизмы, можно механизировать физическое движение окон и оконных штор, а с помощью датчиков движение обоих может стать чувствительным (автоматизированным). Оснастив механизированные окна и оконные шторы анемометрами и люксметрами, соответственно, система сможет обнаруживать изменения в воздушном потоке и интенсивности солнечного света и автоматически регулировать работу окон и жалюзи для сохранения комфортной тепловой среды.Канальные анемометры также могут быть установлены в воздуховодах системы HVAC, которые могут уведомлять пользователя о движении воздушного потока в определенных воздуховодах (Ghahramani et al., 2019b). Это поможет пользователям сделать вывод о необходимости модернизации и более точно определить уставки для системы HVAC. Электрические вентиляторы также могут быть оснащены датчиками присутствия, а также датчиками температуры для автоматического срабатывания при наличии людей и реагирования на условия окружающей среды для улучшения теплового комфорта и свежести воздуха в зоне дыхания (Ghahramani et al., 2019а). Системы обнаружения и отслеживания занятости на основе Интернета вещей (например, сети Wi-Fi) также могут быть использованы для учета перемещений людей внутри помещений (Rafsanjani and Ghahramani, 2019, 2020). Подобно окнам и оконным шторам, функциональность электрических вентиляторов может быть дополнительно улучшена путем подключения к датчикам наружного анемометра или экспонометрам, поскольку информация от обоих датчиков может помочь интеллектуальному вентилятору определить интенсивность и продолжительность его работы для поддержания комфортной тепловой среды. (Цузуки и др., 1999). Когда движение воздуха опускается ниже допустимого для анемометра допуска, вентилятор может включиться и восполнить недостаток естественного движения воздуха циркуляцией воздуха в помещении. Если люксметр измеряет яркость выше указанного допуска, он может закрыть оконные шторы, а также включить вентилятор (Soori and Vishwas, 2013). Однако эта взаимосвязь основана на предпосылке, что увеличение солнечного света предполагает высокие температуры на улице, что не всегда верно и будет зависеть от географического положения.Интеграция динамического поля ИИ предполагает дальнейшее улучшение потенциала интеллектуальных систем, управляемых ИИ, для автоматизации зданий. По мере роста области искусственного интеллекта и использования интеллектуальных операционных технологий мы ожидаем более совершенных и более отзывчивых интеллектуальных систем в искусственной среде; способны адаптироваться к более широкому набору обстоятельств в тепловой среде, а также к переменным изменениям в предпочтениях пассажиров в течение долгого времени. На рис. 8 показан пример использования энергии в процессе оптимизации коллективной производительности рабочих устройств для создания комфортной тепловой среды для жителей здания.Как видно на рисунке, в случае с низкой энергоэффективностью будут использоваться только интеллектуальные термостаты и другие технологии измерения комфорта для выбора оптимальных уставок на уровне зоны через центральную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для кондиционирования пространства. В случае умеренной эффективности, в дополнение к центральной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, потолочный вентилятор, обслуживающий всю комнату, будет способствовать обеспечению комфорта. В случае высокой эффективности системы персонального комфорта помогут системе HVAC и потолочному вентилятору обеспечить комфорт и, таким образом, снизить общее потребление энергии (до 32% и варьируется в зависимости от характеристик здания; Ghahramani et al., 2016б). Хотя экономия во многом зависит от типа здания и его использования, климата и метода оптимизации системы, разработка модели симулятора для оценки экономии энергии, достижимой с помощью различных уровней критериев эффективности, позволила бы количественно определить компромисс между эффективностью, стоимостью и комфортом. Это может стать важнейшим направлением исследований в области персонализированного кондиционирования пространства.

Рис. 8. Прогресс в повышении энергоэффективности в обеспечении теплового комфорта для пассажиров за счет оптимизации согласованного использования системы HVAC и PCS в занимаемом пространстве.

Далее мы описываем компоненты, необходимые для достижения этой цели.

Улучшение методов восприятия теплового комфорта и обучения

Успех зданий, управляемых BMS, зависит от способности учиться у жителей помещения (Ghahramani and Jazizadeh, 2014). Для достижения более высокой степени симбиотических отношений между работающими устройствами и жильцами здания необходимы дальнейшие исследования методов обучения тепловому комфорту. Проще говоря, ИИ в зданиях, управляемых BMS или BMS, представляет собой набор программируемых правил, которые управляют процессами обучения и принятия решений машиной (Rafsanjani et al., 2015), что делает их эффективность зависимой от способности учиться на поведении пассажиров (Ghahramani et al., 2015b). Одним из способов улучшения функциональности интеллектуальной системы будет улучшение стандартов, по которым мы определяем и классифицируем предпочтения теплового комфорта каждого человека в занимаемом пространстве. Чтобы выполнить сложную задачу по извлечению динамики, определяющей тепловые предпочтения жителей, мы должны отказаться от неэффективных и неудобных моделей обучения на основе опросов и вместо этого использовать более адаптивные методы, позволяющие отслеживать личный комфорт с течением времени (Ghahramani and Tang, 2015).Один неинтрузивный метод обучения фокусируется на физиологических измерениях с помощью стационарных датчиков в окружающей среде (например, измерения частоты сердечных сокращений, дыхания, перфузии крови, температуры кожи; Huizenga et al., 2004; Takada et al., 2013; Liu et al., 2014; Ranjan and Scott, 2016; Song et al., 2016) в качестве прогнозного подхода к определению теплового комфорта пассажиров. Отображение корреляции между измерениями температуры лица и тепловым комфортом людей с помощью инфракрасной термографии (Ghahramani et al., 2016а, 2018; Ranjan and Scott, 2016) станет шагом к дальнейшим неинвазивным методам обучения для прогнозирования динамики теплового комфорта, которые могут способствовать более удобной методологии сбора данных для личных профилей теплового комфорта. Ключевая предпосылка этого подхода зависит от чувствительности головы и лица человека к тепловой среде из-за большой концентрации артерий, необходимых для целей терморегуляции. Другие методы, не требующие вмешательства в работу, для сбора данных и создания уровней теплового комфорта для пассажиров, включают носимые сенсорные устройства.Носимые технологии также позволят получить беспрецедентный доступ к изучению человеческого поведения и, следовательно, генерировать точные данные, которые можно использовать для обеспечения наиболее подходящей тепловой среды для пользователя носимого устройства в занимаемом пространстве. Измерения температуры кожи, частоты сердечных сокращений и потоотделения уже были исследованы для оценки личного теплового комфорта (Li et al., 2017). Однако для того, чтобы использование носимых технологий стало возможным, необходимы дальнейшие разработки. Например, такие устройства, помимо того, чтобы быть ненавязчивыми, должны иметь возможность записывать и хранить данные в течение длительного периода времени, передавать информацию через беспроводную сеть и предоставлять некоторую практическую ценность для пользователя.Будь то кольцо, измеряющее частоту сердечных сокращений, браслет, определяющий потливость, или часы, измеряющие внутреннюю температуру тела, носимые технологии имеют потенциальное будущее наряду с автоматизированными зданиями (рис. 9). При наличии удобных и неинвазивных носимых устройств сбор данных может стать более простым и динамичным, поскольку датчики смогут обнаруживать изменения в функциях организма пользователя в контексте нескольких тепловых сред.

Рис. 9. Использование носимых датчиков как средства ненавязчивого сбора персонализированных данных.

Персональные профили теплового комфорта

Для обеспечения такого беспрецедентного уровня внимания к динамике индивидуальных предпочтений пассажиров необходимо разработать метод создания точных и динамических профилей теплового комфорта для всех пассажиров (Ghahramani and Tang, 2015). Такие профили теплового комфорта описывают историю тепловых предпочтений жителей в контексте различных тепловых сред, поэтому ИИ в системах здания может лучше различать потребности в тепловом комфорте каждого человека.Одно очевидное преимущество персональных профилей теплового комфорта будет заключаться в нашей способности создать более гибридный подход к обеспечению теплового комфорта пассажиров путем их физической изоляции в определенных зонах здания с использованием их личных профилей комфорта, чтобы интеллектуальные устройства могли более равномерно регулировать тепловой комфорт (Murakami et al. al., 2007; Yang, Wang, 2013; Zhang et al., 2015b). Такой сценарий был исследован, когда профили агентов были сгенерированы с использованием методов моделирования, один из которых включает моделирование распознавания образов (алгоритм нейронной сети) с учетом окружающего контекста (т.(концентрация CO ₂ , состояние двери, уровень освещенности, бинарное движение и температура) исследуемой зоны. После того, как профили агентов были сгенерированы для различных зон в занимаемом пространстве, алгоритм кластеризации (например, кластеризация K-средних) может быть реализован для идентификации групп агентов с наиболее близкими степенями сходства. После этого рекомендуется вмешательство человека для физической изоляции людей, находящихся в здании, по соответствующим зонам, чтобы регулирование теплового комфорта для всей зоны лучше учитывало небольшие различия в тепловых предпочтениях коллективной группы.Хотя достоинства гибридного подхода понятны и могут удовлетворить больший процент тепловых предпочтений жителей, для его достижения могут потребоваться больше усилий и времени. Благодаря персональным профилям теплового комфорта ИИ в BMS может лучше контролировать тепловую среду вокруг человека в соответствии с его предпочтениями в области теплового комфорта. Например, используя необработанные данные носимых датчиков, показанных на рисунке 9, или данные инфракрасной термографии, интеллектуальная система может использовать определение порога перегрева человека и предотвращать повторение этого сценария в помещениях.Имея доступ к персональным профилям теплового комфорта, система BMS, обслуживающая помещения с повседневной занятостью, такие как офисы, может использовать преимущества схожих профилей теплового комфорта, изолируя разных рабочих по зонам на основе определенной степени сходства их профилей теплового комфорта (Murakami et al. др., 2007). При этом система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха может быть более эффективной в удовлетворении аналогичных потребностей пассажиров, в отличие от удовлетворения уровней теплового комфорта пассажиров с большими вариациями в тепловых предпочтениях.Однако, чтобы разработать более точные, самообновляющиеся профили теплового комфорта, одновременно должны развиваться новые неинвазивные методы, ограничивающие вмешательство человека и способствующие созданию более автономной системы здания.

Системы личного комфорта и привычки использования

Хотя система автоматизации здания будет способна анализировать данные от носимых датчиков, ей также потребуется расширенная сеть рабочих устройств (рис. 6) (Rafsanjani and Ahn, 2016) в занимаемом пространстве, чтобы обеспечить потребности в кондиционировании помещения жильцов на основе в своих профилях (Луо и др., 2018). Для автоматизированного здания, способного создавать индивидуальный микроклимат вокруг людей на основе их тепловых профилей, потребуются системы персонального комфорта. Для создания такого микроклимата системы личного комфорта должны быть доступны всем людям в занимаемом помещении. Системы личного комфорта бывают самых разных форм для удовлетворения незначительных изменений потребностей каждого человека в тепловом комфорте, поэтому было бы необходимо иметь коллекцию этих устройств, предназначенную для людей, находящихся в непосредственной близости (De Dear et al., 2013; Pasut et al., 2013; Zhang et al., 2015b). Например, если профиль теплового комфорта одного человека предполагает высокую чувствительность к небольшим перепадам температуры, BMS может активировать грелки для ног, расположенные под столом, чтобы обеспечить постоянный нагрев. Точно так же, если интеллектуальная система распознает, что у пассажира от природы высокая температура тела, она может запустить вентиляторы, которые могут направить поток воздуха к голове пассажира (поскольку исследования показывают, что высокая чувствительность терморецепторов на лице человека может распространять более холодное тепловое ощущение по всему телу. ; Луо и др., 2019). Коллективное использование систем персонального комфорта для обеспечения теплового комфорта также будет более эффективным по сравнению с использованием традиционных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с заранее определенными уставками, которые обеспечивают общее регулирование целых зон, не полностью учитывая индивидуальные различия в тепловых предпочтениях (Pasut et al., 2015 ; Zhang et al., 2015a; Luo et al., 2018). Возможность передачи данных из этих персональных профилей теплового комфорта в другие здания, управляемые BMS, также расширит возможности застроенной среды для обеспечения теплового комфорта людей, устраняя зависимость регулирования теплового комфорта от доступных рабочих устройств в занимаемом пространстве.Кроме того, вместо того, чтобы изучать поведение людей только по тем временам, когда человек находится в комнате, необработанные данные из профилей личного теплового комфорта могут позволить BMS получить доступ к истории поведения и физиологической реакции людей на изменения в тепловой среде. С будущими разработками в области автоматизированных зданий можно ожидать более широкого распространения рабочих устройств, регулирующих тепловой комфорт людей во всех жилых помещениях в пределах застроенной среды. Поскольку будущее автоматизированных зданий приближается к более скоординированной взаимосвязи между поведением человека и проактивной реакцией машин, мы предлагаем, чтобы интеллектуальные системы стали более стандартизованными, чтобы облегчить трудности во все более сложной сети дистанционно управляемых операционных устройств.

Разработка BMS с использованием онтологий

Строительная промышленность страдает от проблем с совместимостью BMS, поскольку производители используют разные спецификации и соглашения об именах элементов и функций. Мы видим необходимость в изучении интеграции BMS с использованием онтологий для развития кросс-операционного потенциала BMS. Онтологию можно определить как понимание общей предметной области, которое может передаваться между людьми и гетерогенными и распределенными системами (Russell et al., 1995). Другими словами, создание онтологии для работы BMS может помочь в создании стандарта для представления, обозначения и определения используемых объектов и их свойств. Создание этой общей области понимания между различными BMS позволяет обеспечить соответствие независимо от поставщика (Charatsis et al., 2005) (то есть взаимодействие), что может обеспечить согласованность в работе всех систем, несмотря на вариативность их конструкции. Посредством реализации онтологии функционирование строительных систем может быть обобщено до более высокого уровня, абстрактной модели (Brizzi et al., 2016). На рисунке 10 показано высокоуровневое концептуальное изображение возможной совместимости между различными зданиями, которые используют одну и ту же онтологию. Из-за иерархии, лежащей в основе абстрактной схемы, изменения, внесенные ИИ в абстрактную модель, могут быть просто распространены в различные связанные системы и переведены с использованием соответствующих операционных соглашений каждой системы здания (Corry et al., 2015). Использование онтологий может устранить трудности, ограничивающие беспрепятственное взаимодействие между BMS.Общий язык / база данных, предлагаемый созданием онтологии с открытым исходным кодом, также может сделать использование персональных профилей теплового комфорта возможным с большим разнообразием систем в построенной среде. Это поможет устранить возможную несовместимость между профилями пассажиров и способностью системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха выполнять необходимые регулировки, чтобы обеспечить комфортную тепловую среду для людей. По мере того, как технологические разработки помогают сократить разрыв в вариациях функций HVAC, профили личного комфорта станут более совместимыми для использования в более широком спектре зданий, и, следовательно, уровни теплового комфорта для людей в помещении будут поддерживаться более регулярно.

Рисунок 10. Здания, работающие в рамках одной онтологии, могут стать совместимыми в обеспечении и поддержании теплового комфорта для людей, находящихся в здании, несмотря на различия в операциях HVAC.

Заключение

Чтобы зафиксировать личный тепловой комфорт ненавязчивым образом и обеспечить комфорт всем жителям здания, необходима интегрированная система датчиков (например, носимые датчики / инфракрасные датчики), инфраструктура для обеспечения функциональной совместимости системы, обучения и алгоритмов управления , и приводы (например,g., уставки системы HVAC, потолочные вентиляторы, устройства для личного комфорта) для работы под управлением центральной интеллектуальной системы.

Чтобы обеспечить повышение комфорта и энергоэффективности, в этой статье мы обсудили требования к данным и системе для обеспечения работы интеллектуальной системы, описав основы интеллектуальной сущности (рационального агента) и компонентов ее процесса решения проблем (т. Е. алгоритмы поиска, логический вывод и машинное обучение). Затем мы обсудили текущее применение интеллектуальных персональных систем теплового комфорта в зданиях, описав несвязанные и связанные системы, связанные с комфортом.Наконец, мы описываем будущие направления, позволяющие применять полностью автоматизированные системы для эффективного обеспечения личного комфорта. В будущем потребуются усовершенствования в методах интеллектуальных систем для автономного решения динамических предпочтений личного теплового комфорта людей, находящихся в зданиях. В BMS должны быть реализованы более сложные алгоритмы управления, чтобы интеллектуальная система была лучше оснащена для управления одинаково сложными входными данными от всех персональных профилей теплового комфорта в занимаемом пространстве и обеспечения подходящей тепловой среды.Благодаря большему количеству рабочих устройств, подключенных к BMS, интеллектуальная система, контролирующая работу систем личного комфорта, могла бы определить правильную комбинацию устройств для активации и на какой срок, чтобы повысить общую эффективность системы.

Авторские взносы

AG была ведущим автором и главным разработчиком контента. PG был основным исследователем литературы и разработчиком графического содержимого. DL был главным редактором рукописей и давал целенаправленные комментарии.З.В. был ведущим отраслевым экспертом по поиску литературы и структурированию рукописи. ZW внесла свой вклад в обзор, чтобы обеспечить его полноту и научный вклад. YP был главным отраслевым экспертом, который давал советы по разработке обзора.

Финансирование

Этот материал основан на работе, поддержанной Ingersoll rand Inc. Для этой отрасли / академической деятельности не было конкретного номера награды.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что это исследование получило финансирование от компании Ingersoll rand Inc.Спонсор предоставил логистическую поддержку и дал общие инструкции для этого обзора.

Благодарности

Особая благодарность всем участникам и особенно профессору Эду Аренсу за его вклад в руководство исследовательским проектом.

Список литературы

Агарвал Ю. и Венг Т. (2012). От зданий до интеллектуальных зданий — обнаружение и приведение в действие для повышения энергоэффективности. IEEE Design Test Comput. 29, 36–44. DOI: 10.1109 / mdt.2012.2211855

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ариф, М., Katafygiotou, M., Mazroei, A., Kaushik, A., and Elsarrag, E. (2016). Влияние качества окружающей среды в помещении на благополучие и комфорт жителей: обзор литературы. Междунар. J. Sustain. Встроенная среда. 5, 1–11. DOI: 10.1016 / j.ijsbe.2016.03.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стандарт ASHRAE 62-2001 (2010 г.). Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении. Атланта, Джорджия: Инженеры по охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.

Google Scholar

Бедфорд, Т.и Уорнер К. (1939). Субъективные впечатления от свежести применительно к условиям окружающей среды. Epidemiol. Заразить. 39, 498–511. DOI: 10.1017 / s0022172400012146

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брагер, Г. С., и де Дир, Р. Дж. (1998). Термическая адаптация в искусственной среде: обзор литературы. Energy Build. 27, 83–96. DOI: 10.1016 / s0378-7788 (97) 00053-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бриззи, П., Бонино, Д., Мюзетти, А., Крыловский, А., Патти, Э., и Акслинг, М. (2016). «На пути к основанному на онтологии подходу к взаимодействию систем и управлению энергопотреблением в умном городе», в материалах Международной многопрофильной конференции по информатике и энергетике 2016 г. (SpliTech) , Сплит.

Google Scholar

Харацис, К., Калогерас, А., Георгоудакис, М., Джалелис, Дж., И Пападопулос, Г. (2005). Архитектура среды автоматизации дома / здания, обеспечивающая функциональную совместимость. Flexibil. Повторное использование. 4, 1441–1446.

Google Scholar

Чен, Ю., Норфорд, Л. К., Самуэльсон, Х. У., и Малкави, А. (2018). Оптимальное управление системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и оконными системами для естественной вентиляции с помощью обучения с подкреплением. Energy Build. 169, 195–205. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2018.03.051

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Корри, Э., Пауэлс, П., Ху, С., Кин, М., и О’Доннелл, Дж. (2015). Онтология оценки эффективности для управления окружающей средой и энергопотреблением зданий. Автомат. Построить. 57, 249–259. DOI: 10.1016 / j.autcon.2015.05.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Косма, А.С., и Симха, Р. (2019). Использование контраста на тепловой карте одного лица для оценки личного теплового комфорта. Сборка. Environ. 160: 106163. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2019.106163

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Даламагкидис, К., Колокоца, Д., Калаитцакис, К., и Ставракакис, Г. С. (2007). Обучение с подкреплением для энергосбережения и комфорта в зданиях. Сборка. Environ. 42, 2686–2698. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2006.07.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Де Дир Р., Акимото Т., Аренс Э., Брагер Г., Кандидо К., Чеонг К. и др. (2013). Прогресс в исследованиях теплового комфорта за последние двадцать лет. Внутренний воздух 23, 442–461. DOI: 10.1111 / ina.12046

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Де Дир Р. и Брагер Г. С. (1998). Разработка адаптивной модели теплового комфорта и предпочтений. Center Built Environ. 104, 145–167.

Google Scholar

Дукас, Х., Патлицианас, К. Д., Ятропулос, К., и Псаррас, Дж. (2007). Интеллектуальная система управления энергопотреблением здания с использованием наборов правил. Сборка. Environ. 42, 3562–3569. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2006.10.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дунис, А. И. (2010). Искусственный интеллект для энергосбережения в зданиях. Adv. Строить. Energy Res. 4, 267–299.DOI: 10.3763 ​​/ aber.2009.0408

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дунис, А. И., и Караискос, К. (2009). Разработка передовых систем управления для управления энергопотреблением и комфортом в среде здания — обзор. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 13, 1246–1261. DOI: 10.1016 / j.rser.2008.09.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Frontczak, M., and Wargocki, P. (2011). Обзор литературы о том, как различные факторы влияют на комфорт человека в помещениях. Сборка. Environ. 46, 922–937. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2010.10.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гахрамани, А., Кастро, Г., Бесерик-Гербер, Б., и Ю., X. (2016a). Инфракрасная термография человеческого лица для контроля терморегуляции и оценки личного теплового комфорта. Сборка. Environ. 109, 1–11. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2016.09.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гахрамани, А., Чжан, К., Датта, К., Янг, З. Б. (2016b). Бецерик-Гербер, экономия энергии за счет заданных значений температуры и зоны нечувствительности: количественная оценка влияния свойств здания и системы на экономию. Прил. Энергия 165, 930–942. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2015.12.115

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Дж., Чжоу, Ю., Скьявон, С., Рафтери, П., и Брагер, Г. (2018). Модели личного комфорта: прогнозирование тепловых предпочтений людей с использованием режима обогрева и охлаждения и машинного обучения. Сборка. Environ. 129, 96–106. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2017.12.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гахрамани А., Кастро Г. и Карвиг С. А. Б. (2018). Becerik-gerber, в сторону обучения тепловому комфорту без учителя с помощью инфракрасной термографии. Прил. Энергия 211, 41–49. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2017.11.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гахрамани, А., Дутта, К., Янг, З., Озчелик, Г., и Бецерик-Гербер, Б.(2015a). «Количественная оценка влияния заданных значений температуры, характеристик здания и системы на потребление энергии», в Proceedings of the Winter Simulation Conference (WSC) (Huntington Beach California: IEEE), 1000–1011.

Google Scholar

Гахрамани, А., Тан, К., Янг, З., и Бесерик-Гербер, Б. (2015b). Исследование зависящих от времени изменений личного теплового комфорта с помощью динамической байесовской сети. Sustain. Гм. Строить. Экосист. 99–107. DOI: 10.1061 / 9780784479681.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гахрамани А. и Датта К. Б. (2018). Becerik-gerber, анализ энергетических компромиссов для оптимизированных суточных заданных значений температуры. J. Build. Англ. 19, 584–591. DOI: 10.1016 / j.jobe.2018.06.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гахрамани А. и Джазизаде Ф. Б. (2014). Бецерик-Гербер, основанный на знаниях подход к выбору уставок температуры HVAC с учетом энергии и комфорта. Energy Build. 85, 536–548. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2014.09.055

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гахрамани А. и Карвиг С. А. Б. (2017). Бецерик-Гербер, Оптимизация энергопотребления системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с использованием адаптивной гибридной метаэвристики. Energy Build. 152, 149–161. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2017.07.053

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ghahramani, A., Pantelic, J., Vannucci, M., Pistore, L., Liu, S., Gilligan, B., et al.(2019a). Персональный пузырь CO2: вариации в зависимости от контекста и удобство использования носимых датчиков. J. Build. Англ. 22, 295–304. DOI: 10.1016 / j.jobe.2018.11.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ghahramani, A., Zhu, M., Przybyla, R.J., Andersen, M.P., Galicia, P.J., Peffer, T.E., et al. (2019b). Измерение скорости воздуха с помощью маломощного ультразвукового анемометра MEMS с помощью адаптивного отслеживания фазы. IEEE Sens. J. 19, 8136–8145.

Google Scholar

Гахрамани, А., и Тан, К. Б. (2015). Бецерик-Гербер, Подход онлайн-обучения для количественной оценки персонализированного теплового комфорта с помощью адаптивного стохастического моделирования. Сборка. Environ. 92, 86–96. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2015.04.017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хан Дж., Чон Й. и Ли И. (2011). Эффективная система энергоменеджмента здания, основанная на онтологии, правилах вывода и моделировании. Sens. J. 5, 295–299.

Google Scholar

Huizenga, C., Чжан, Х., Аренс, Э., и Ван, Д. (2004). Реакция температуры кожи и ядра на частичное и полное нагревание и охлаждение. J. Therm. Биол. 29, 549–558. DOI: 10.1016 / j.jtherbio.2004.08.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Исмаил, К., и Энрикес, Дж. (2001). Теплоэффективные окна с подвижными шторами из материала с изменяемой фазой. Прил. Therm. Англ. 21, 1909–1923. DOI: 10.1016 / s1359-4311 (01) 00058-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джазизаде, Ф., Гахрамани, А., Бесерик-Гербер, Б., Кичкайло, Т., и Орош, М. (2013). Структура взаимодействия человека и здания для персонализированных систем теплового комфорта в офисных зданиях. J. Comput. Civil Eng. 28, 2–16. DOI: 10.1061 / (asce) cp.1943-5487.0000300

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джазизаде, Ф., Гахрамани, А., Бесерик-Гербер, Б., Кичкайло, Т., и Орош, М. (2014). Децентрализованная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха под руководством пользователя для повышения эффективности в офисных зданиях. Energy Build. 70, 398–410. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2013.11.066

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джазизаде, Ф., и Прадип, С. (2016). «Могут ли компьютеры визуально определить тепловой комфорт человека? Краткая статья »в Труды 3-й Международной конференции ACM по системам для энергоэффективных построенных сред (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Ассоциация вычислительной техники), 95–98. DOI: 10.1145 / 2993422.2993571

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Jendritzky, G.и де Дир Р. (2009). «Адаптация и тепловая среда», в «Биометеорология для адаптации к изменчивости и изменению климата», , К. Л. Эби, И. Бертон и Г. Р. МакГрегор (Дордрехт: Спрингер), 9–32. DOI: 10.1007 / 978-1-4020-8921-3_2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Юнг В. и Джазизаде Ф. (2019). Операции HVAC без участия человека: количественный обзор показателей занятости, комфорта и энергоэффективности. Прил. Энергия 239, 1471–1508.DOI: 10.1016 / j.apenergy.2019.01.070

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карьялайнен, С. (2012). Тепловой комфорт и пол: обзор литературы. Внутренний воздух 22, 96–109. DOI: 10.1111 / j.1600-0668.2011.00747.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кейтс, Л. (2008). Моторизованная система оконных штор. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

Клепейс, Н.Э., Нельсон, В.К., Отт, В. Р., Робинсон, Дж. П., Цанг, А. М., Свитцер, П. и др. (2001). Национальное обследование моделей человеческой деятельности (NHAPS): ресурс для оценки воздействия загрязнителей окружающей среды. J. Анализ воздействия. Environ. Эпидемиол. 11, 231–252. DOI: 10.1038 / sj.jea.7500165

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Колокоца Д., Ровас Д., Косматопулос Э. и Калайцакис К. (2011). Дорожная карта для создания интеллектуальных зданий с нулевым и положительным энергопотреблением. Солнечная энергия 85, 3067–3084.DOI: 10.1016 / j.solener.2010.09.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Колокоца Д., Ставракакис Г., Калайцакис К. и Агорис Д. (2002). Нечеткий контроллер, оптимизированный с помощью генетических алгоритмов, для управления внутренней средой в зданиях, реализованный с использованием ПЛК и локальных операционных сетей. Eng. Прил. Артиф. Интеллект. 15, 417–428. DOI: 10.1016 / s0952-1976 (02) 00090-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Корф, Р. Э. (2010). Поисковые алгоритмы искусственного интеллекта. Лондон: Чепмен и Холл.

Google Scholar

Лан, Л., Лиан, З., и Пан, Л. (2010). Влияние температуры воздуха на самочувствие, рабочую нагрузку и производительность офисных работников оценивается субъективно. Прил. Эргономичность. 42, 29-36. DOI: 10.1016 / j.apergo.2010.04.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли С., Билионис И., Карава П. и Цемпеликос А. (2017). Байесовский подход для вероятностной классификации и вывода тепловых предпочтений жильцов в офисных зданиях. Сборка. Environ. 118, 323–343. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2017.03.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли Д., Менасса К. К. и Камат В. Р. (2017). Персонализированная структура приложения для смартфонов для управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для улучшения здоровья и благополучия человека. Comput. Civil Eng. 2017, 82–90.

Google Scholar

Ли Д., Менасса К. К. и Камат В. Р. (2019). Надежная ненавязчивая интерпретация теплового комфорта людей в застроенных помещениях с помощью недорогих сетевых тепловизоров. Прил. Энергия 251: 113336. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2019.113336

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю, Х., Ляо, Дж., Ян, Д., Ду, X., Ху, П., Ян, Ю. и др. (2014). Реакция человеческого теплового восприятия и температуры кожи на скачкообразные изменения температурной среды. Сборка. Environ. 73, 232–238. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2013.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ло, М., Аренс, Э., Чжан, Х., Гахрамани, А., и Ван, З. (2018). Тепловой комфорт оценивается для комбинаций энергосберегающих индивидуальных устройств обогрева и охлаждения. Сборка. Environ. 143, 206–216. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2018.07.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луо, М., Ван, З., Чжан, Х., Аренс, Э., Филингери, Д., Цзинь, Л. и др. (2019). Карты термочувствительности человеческого тела с высокой плотностью. Сборка. Environ. 167: 106435. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2019.106435

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марке, К., Нитти, М., Пиллони, В. (2017). «Энергоэффективность в умном здании: подход с учетом комфорта, основанный на социальном Интернете вещей», в материалах Труды Глобального саммита по Интернету вещей 2017 года (GIoTS). Пискатауэй, штат Нью-Джерси.

Google Scholar

Масосо, О., и Гроблер, Л. Дж. (2010). Темная сторона поведения жильцов в отношении использования энергии в зданиях. Energy Build. 42, 173–177. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2009.08.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Миллер, К., Надь, З., и Шлютер, А. (2018). Обзор методов неконтролируемого статистического обучения и визуальной аналитики, применяемых для анализа производительности нежилых зданий. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 81, 1365–1377. DOI: 10.1016 / j.rser.2017.05.124

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мишра, А. К., и Рамгопал, М. (2013). Полевые исследования теплового комфорта человека — обзор. Сборка. Environ. 64, 94–106. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2013.02.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мураками Ю., Терано, М., Мизутани, К., Харада, М., и Куно, С. (2007). Полевые эксперименты по энергопотреблению и тепловому комфорту в офисной среде, контролируемые потребностями жильцов с ПК-терминала. Сборка. Environ. 42, 4022–4027. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2006.05.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ньюэлл, А., и Саймон, Х.А. (1972). Решение человеческих проблем. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл.

Google Scholar

Нин, Х., Ван, З., и Цзи, Ю. (2016). Температурная история и адаптация: влияет ли длительное тепловое воздействие в помещении на тепловую адаптивность человека? Прил. Энергия 183, 22–30. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2016.08.157

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пасупати А., Велрадж Р. и Синирадж Р. (2008). Архитектура здания на основе материала с фазовым переходом для управления температурным режимом в жилых и коммерческих учреждениях. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 12, 39–64.DOI: 10.1016 / j.rser.2006.05.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пасут В., Чжан Х., Аренс Э., Каам С. и Чжай Ю. (2013). Влияние обогреваемого и охлаждаемого офисного кресла на тепловой комфорт. HVAC & R Res. 19, 574–583.

Google Scholar

Пасут В., Чжан Х., Аренс Э. и Чжай Ю. (2015). Энергоэффективный комфорт с креслом с подогревом / охлаждением: результаты испытаний на людях. Сборка. Environ. 84, 10–21. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2014.10.026

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Перес-Ломбард, Л., Ортис, Дж., И Пут, К. (2008). Обзор информации о потреблении энергии в зданиях. Energy Build. 40, 394–398. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2007.03.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пиента, В. Т., Куган, Дж. Дж., И Сонгкакул, П. (2014). Устройство управления термостатом со встроенной функцией обратной связи и уведомлений. Патент США № 8,870,087.Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

Провен, К. (1966). Тепло окружающей среды, температура тела и поведение: гипотеза 1. Austr. J. Psychol. 18, 118–129. DOI: 10.1080 / 00049536608255722

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Куинлан, Дж. Р. (1996). «Бэггинг, усиление и C4», в материалах материалов тринадцатой национальной конференции по искусственному интеллекту, , Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.

Google Scholar

Рафсанджани, Х.Н., Ан, К. (2016). Связывание изменений энергетической нагрузки в зданиях с поведением жителей в коммерческих зданиях по потреблению энергии: ненавязчивый мониторинг нагрузки на людей (NIOLM). Proc. Англ. 145, 532–539. DOI: 10.1016 / j.proeng.2016.04.041

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рафсанджани, Х. Н., Ан, К. Р., и Алахмад, М. (2015). Обзор подходов к распознаванию, пониманию и улучшению поведения при использовании энергии в коммерческих зданиях. Энергии 8, 10996–11029.DOI: 10.3390 / en81010996

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рафсанджани, Х. Н., и Гахрамани, А. (2019). Извлечение моделей использования энергии жильцами из сетей Wi-Fi в офисных зданиях. J. Build. Англ. 26: 100864. DOI: 10.1016 / j.jobe.2019.100864

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рафсанджани, Х. Н., и Гахрамани, А. (2020). На пути к использованию устройств Интернета вещей (IoT) для понимания энергопотребления отдельными жителями личных и общих бытовых приборов в офисных зданиях. J. Build. Англ. 27: 100948. DOI: 10.1016 / j.jobe.2019.100948

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ранджан Дж. И Скотт Дж. (2016). «ThermalSense: определение предпочтений динамического теплового комфорта с использованием термографических изображений», в материалах Труды международной совместной конференции ACM 2016 г. , Вашингтон, округ Колумбия,

.

Google Scholar

Рантанен, Дж., Альфтан, Н., Импио, Дж., Каринсало, Т., Мальмиваара, М., Матала, Р. и др. (2000).«Умная одежда для арктической среды», Труды Сборника документов. Четвертый международный симпозиум по носимым компьютерам , Атланта, Джорджия.

Google Scholar

Рэй, П. П. (2016). Основанный на Интернете подход к измерению и мониторингу теплового комфорта. Energy Build. 1, 1–7.

Google Scholar

Рот К. В., Вестфален Д., Дикманн Дж., Гамильтон С. Д. и Гетцлер В. (2002). Характеристики энергопотребления систем вентиляции и кондиционирования коммерческих зданий Том Iii: потенциал энергосбережения. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США.

Google Scholar

Рассел С., Норвиг П. и Интеллект А. (1995). Современный подход, искусственный интеллект. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл.

Google Scholar

Шеллен, Л., ван Маркен, Лихтенбельт, В., Луманс, М., Тофтум, Дж., И Де Вит, М. (2010). Различия между молодыми людьми и пожилыми людьми в тепловом комфорте, производительности и тепловой физиологии в ответ на умеренный температурный дрейф и установившееся состояние. Внутренний воздух 20, 273–283. DOI: 10.1111 / j.1600-0668.2010.00657.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сонг, В. Ф., Чжан, К. Дж., Лай, Д. Д., Ван, Ф. М., и Куклане, К. (2016). Использование нового спального мешка с интеллектуальным обогревом для улучшения местного теплового комфорта в ногах. Sci. Реп. 6: 19326.

Google Scholar

Соори, П. К., Вишвас, М. (2013). Стратегия управления освещением для проектирования энергосберегающих систем офисного освещения. Energy Build. 66, 329–337. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2013.07.039

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саттон, Р.С., Барто, А.Г., и Бах, Ф. (1998). Обучение с подкреплением: Введение. Кембридж, Массачусетс: MIT press.

Google Scholar

Такада, С., Мацумото, С., Мацусита, Т. (2013). Прогнозирование теплового ощущения всего тела в нестационарном состоянии на основе температуры кожи. Сборка. Environ. 68, 123–133.DOI: 10.1016 / j.buildenv.2013.06.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цузуки К., Аренс Э., Бауман Ф. и Вайон Д. (1999). Индивидуальный контроль температурного комфорта с настольными и напольными системами рабочего / кондиционирования (Tac). Беркли: Калифорнийский университет.

Google Scholar

Угурсал, А., Калп, К. Х. (2013). Влияние температуры, скорости обмена веществ и динамического локализованного воздушного потока на тепловой комфорт. Прил.Энергия 111, 64–73. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2013.04.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вакилоройя В., Самали Б., Фахар А. и Пишгхадам К. (2014). Обзор различных стратегий энергосбережения HVAC. Energy Convers. Manag. 77, 738–754. DOI: 10.1016 / j.enconman.2013.10.023

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, Дж., Ван, З., де Дир, Р., Луо, М., Гахрамани, А., и Лин, Б. (2018). Неопределенность субъективного измерения теплового комфорта. Energy Build. 181, 38–49. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2018.09.041

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, Z., de Dear, R., Luo, M., Lin, B., He, Y., Ghahramani, A., et al. (2018). Индивидуальные различия в тепловом комфорте: обзор литературы. Сборка. Environ. 138, 181–193. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2018.04.040

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вайон Д. П., Андерсен И. и Лундквист Г. Р. (1979). Влияние умеренного теплового стресса на умственную работоспособность. Сканд. J. Work Environ. Здоровье 5, 352–361. DOI: 10.5271 / sjweh.2646

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сяо Ф. и Фань К. (2014). Интеллектуальный анализ данных в системе автоматизации зданий для повышения эксплуатационных характеристик здания. Energy Build. 75, 109–118. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2014.02.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ян И., Йео М. и Ким К. (2003). Применение искусственной нейронной сети для прогнозирования оптимального времени запуска системы отопления в здании. Energy Convers. Manag. 44, 2791–2809. DOI: 10.1016 / s0196-8904 (03) 00044-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ян Л., Чжан М. и Цзян Ю. (2009). Новый подход к контролю температуры медицинского воздушного изоляционного одеяла. Energy Build. 2, 261–263.

Google Scholar

Ян Р. и Ван Л. (2013). Разработка многоагентной системы управления энергопотреблением и комфортом здания на основе поведения жильцов. Energy Build. 56, 1–7. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2012.10.025

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zagreus, L., Huizenga, C., Arens, E., and Lehrer, D. (2004). Прислушиваясь к жильцам: интернет-исследование качества окружающей среды в помещениях. Внутренний воздух 14, 65–74. DOI: 10.1111 / j.1600-0668.2004.00301.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, H., Arens, E., Taub, M., Dickerhoff, D., Bauman, F., Fountain, M., et al. (2015a). Использование утеплителей в офисах для теплового комфорта и экономии энергии. Energy Build. 104, 233–243. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2015.06.086

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан Х., Аренс Э. и Чжай Ю. (2015b). Обзор корректирующей способности систем личного комфорта в не нейтральной окружающей среде. Сборка. Environ. 91, 15–41. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2015.03.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан В., Ху В. и Вэнь Ю. (2018). Моделирование теплового комфорта для умных зданий: детальный подход глубокого обучения. IEEE Internet Things J. 6, 2540–2549.

Google Scholar

Чжао, К., Чжао, Ю., Ван, Ф., Ван, Дж., Цзян, Ю. и Чжан, Ф. (2014). Управляемый данными метод описания персонализированного динамического теплового комфорта в обычной офисной среде: от модели к применению. Сборка. Environ. 72, 309–318. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2013.11.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

.