Künstliche Intelligenz (KI) hat eine vielversprechende Anwendung in der Bauindustrie. Angesichts der Tatsache, dass HLK-Systeme zum größten Anteil des Energieverbrauchs in Gewerbe- und Wohngebäuden beitragen, können Energieeffizienzmaßnahmen, die auf HLK abzielen, zu erheblichen Einsparungen beitragen. AI kann dazu beitragen, sowohl die Energieeffizienz als auch die Raumluftqualität zu verbessern, indem Luftstrom, Luftfeuchtigkeit und Temperatur optimiert und gleichzeitig der niedrigstmögliche Energieverbrauch beibehalten werden.
Es wird jedoch empfohlen, dass energiesparende HLK-Upgrades die Raumklimaqualität nicht beeinträchtigen, da dies in einigen Fällen auch zu Beschwerden und gesundheitlichen Problemen führen kann. Dies kann sich auch negativ auf die Produktivität an Arbeitsplätzen und in Geschäftsumgebungen auswirken.
Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie KI die HLK-Effizienz in den folgenden Fällen verbessern kann:
HLK-Steuerung
Steuern eines HVAC System effektiv wird eine ziemlich herausfordernde Aufgabe, wenn sich die Gebäudebedingungen ständig ändern. Betrachten Sie die folgenden Szenarien:
Bei einer Änderung der Außentemperatur wird die Heizung oder Kühlung beeinträchtigt, die zur Aufrechterhaltung einer geeigneten Innentemperatur erforderlich ist.
Die Steuerung und Optimierung der Klimaanlage wird auch durch Aktivitäten in Innenräumen beeinflusst. Beispielsweise würde eine gewerbliche Küche mehr Belüftung erfordern als ein Arbeitsplatz gleicher Größe.
Die Belüftungsanforderungen und Temperaturregelungssysteme werden auch von Personen beeinflusst, die die Gebäude betreten und verlassen.
Alle oben genannten Situationen können mit manuellen Steuerungen für eine optimale Leistung nicht effizient verwaltet werden. Hier erleichtert AI die Arbeit, indem es intelligente Steuerungssysteme ermöglicht, die Echtzeitdaten verarbeiten und die HLK-Systeme entsprechend anpassen. Dies hilft HLK-Systemen, auch bei variablen Gebäudebedingungen mit maximaler Leistung zu arbeiten.
Intelligente Steuerungen für Lüftungssysteme
Für die Optimierung von Lüftungssystemen ist die Berücksichtigung des Außenluftstroms zur Bestimmung der optimalen Variablen ein Muss. Luftbehandlungsgeräte verbrauchen weniger Energie als Raumheizgeräte und Klimaanlagen. Der Außenluftstrom bestimmt jedoch den Heiz- und Kühlbedarf eines Gebäudes. Wenn beispielsweise der Außenluftstrom im Winter erhöht wird, wird mehr Wärme benötigt, um die geeignete Innentemperatur aufrechtzuerhalten. Gleiches gilt für Klimaanlagen im Sommer, wenn das Lüftungssystem den Außenluftstrom erhöht.
Viele Gebäude verfügen über Lüftungssysteme, die mit vollem Luftstrom arbeiten. Dies führt zu einer erheblichen Energieverschwendung. Überventilation führt zu Energieverschwendung, während Unterventilation zu nachteiligen Auswirkungen auf die Raumluftqualität führt. Ein mit AI gekoppeltes Lüftungssystem kann den optimalen Luftstrom für die Aufrechterhaltung einer geeigneten Umgebung des Gebäudes bestimmen. AI kann auch die Anzahl der Insassen und auch die Luftschadstoffkonzentration verfolgen. Es wird dringend empfohlen, dass die Lüftungssysteme den Luftstrom niemals unter den vom örtlichen empfohlenen Mindestwert reduzieren Bauvorschriften.
Optimierung der Raumheizung und Klimaanlage
Laut einer Studie des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) wird die höchste menschliche Produktivität erreicht, wenn die Innentemperatur bei etwa 22 Grad Celsius liegt. Die Studie beobachtete auch, dass mit steigender oder fallender Temperatur Unbehagen verursacht und die Produktivität verringert wurde. Extreme Temperaturen sind selbst bei mangelhaften HLK-Systemen höchst unwahrscheinlich. Die Raumluftqualität nimmt jedoch allmählich ab, wenn die Temperatur vom idealen Bereich abweicht. Eine verbesserte und effiziente Leistung ist mit AI-fähigen intelligenten Steuerungen für das HLK-System möglich.
Gebäudeöfen, Kessel, Kältemaschinen und andere HLK-Geräte sind jetzt mit eingebauter KI erhältlich. Daher können erhebliche Energieeinsparungen allein durch die Aufrüstung der alten Geräte erwartet werden. Der Einsatz intelligenter Steuerungen führt zu einem jederzeit effizienten Betrieb des gesamten HLK-Systems.
KI-Synergie mit Energieeffizienzmaßnahmen
Ausgehend von den vorangegangenen Punkten ist inzwischen ersichtlich, dass Energieeffizienzmaßnahmen in Verbindung mit künstlicher Intelligenz wirksamer sind. Zwei Beispiele für HLK-Upgrades, die am besten mit KI funktionieren, sind Airside Economizers und Energy Recovery Ventilations.
Airside Economizer können unter bestimmten Klimabedingungen helfen, Energie zu sparen. Wenn sich die Außenluft innerhalb eines geeigneten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereichs befindet, erhöhen die Economizer die Lüftungsraten und verringern den Bedarf an Klimaanlagen. Da Lüfter weniger Energie benötigen als Klimaanlagen, kann Strom gespart werden. Intelligente Steuerungen können diese Einsparungen weiter maximieren.
Bei der Energierückgewinnungslüftung wird bei einer Optimierung des Außenluftstroms die Energieverschwendung zum Heizen oder Kühlen vermieden. ERV kann dann Wärme zwischen Zuluft und Abluft austauschen und so die Arbeitsbelastung der Klimaanlage weiter reduzieren. ERV arbeitet sowohl im Sommer als auch im Winter, indem es eine geeignete Temperatur mit Vorkühlung der Innenluft oder Vorwärmen der Innenluft aufrechterhält.
