Sistemas HVAC inteligentes a través de IoT:una vista panorámica

La industria HVAC inteligente está creciendo a pasos agigantados, y con este crecimiento exponencial viene la incorporación de avances tecnológicos. Las bombas de calor controladas por voz, los termostatos activados por sensores de movimiento y las aplicaciones móviles para controlar su unidad HVAC desde cualquier lugar, etc., son cada vez más comunes en la industria.

Las ventajas de esta revolución tecnológica no son solo en forma de ahorro energético. También ofrece comodidad y conveniencia superiores. El futuro se trata de dispositivos interconectados. Donde varios electrodomésticos pueden funcionar juntos con solo tocar unos pocos botones en su teléfono inteligente.

El uso generalizado del control inteligente para HVAC es evidente por la cantidad de dispositivos actualmente en uso y la demanda esperada en el futuro. Se espera que el tamaño del mercado de HVAC inteligente crezca un 19% de 2018 a 2024. El tamaño estimado del mercado en 2017 fue de alrededor de $ 7 mil millones. Este es un buen augurio para el futuro del Internet de las cosas en la industria HVAC. A medida que los dispositivos se vuelven más pequeños, económicos y eficientes, más y más propietarios y usuarios residenciales se aventurarán en este territorio y aprovecharán al máximo los controles inteligentes.

Veamos cómo IoT hace que la industria HVAC agregue valor adicional a sus productos y cómo puede beneficiarse del aire acondicionado inteligente.

¿Qué es IoT?

A menudo te encontrarás con la palabra de moda "Internet de las cosas". ¿Pero, qué es esto? En los términos más simples, IoT significa la capacidad de los electrodomésticos y dispositivos para conectarse a Internet y comunicarse entre sí.

Pueden recopilar, compartir y mostrar datos en su teléfono inteligente o portales web. Desde bombillas hasta acondicionadores de aire, objetos cotidianos e incluso automóviles, ahora se pueden conectar a Internet. El resultado es un ecosistema integrado.

Cómo hacer que un aparato HVAC sea inteligente

Hemos escuchado la palabra "inteligente" a menudo, pero ¿qué significa exactamente? La conectividad Wi-Fi independiente de un dispositivo HVAC con Internet o un teléfono inteligente no es una capacidad realmente inteligente. Este es un comienzo, pero de ninguna manera la etapa final de los sistemas HVAC inteligentes.

La inteligencia real es cuando su dispositivo puede realizar acciones y mantener la temperatura por sí solo en función de ciertos activadores establecidos. Este dispositivo puede ser un controlador de CA inteligente o un termostato inteligente. El dispositivo puede adaptarse, aprender nuevos comportamientos durante un período de tiempo e implementar esas acciones por sí mismo.

El usuario no notaría un cambio drástico en el entorno del hogar, incluso con condiciones climáticas externas cambiantes. Esto se debe a que el dispositivo tendrá en cuenta todas las variables a la hora de decidir mantener las temperaturas interiores óptimas.

Continuando con la explicación anterior, un dispositivo simple e inteligente puede detectar la temperatura actual de la habitación. Además, puede mostrarlo en su teléfono inteligente a través de una aplicación móvil. Puede verlo en cualquier momento e incluso puede modificar la configuración de funcionamiento de su bomba de calor/aire acondicionado desde la aplicación móvil. Pero esto no es lo que esperaría de un dispositivo verdaderamente inteligente.

Lo que haría un dispositivo realmente inteligente es tener en cuenta la temperatura exterior, aprender sus configuraciones de temperatura preferidas durante un período de tiempo y luego aplicar acciones correctivas para mantener ese rango de temperatura óptimo por sí solo, sin siquiera tocar la aplicación móvil.

El verdadero barómetro de la inteligencia está determinado por la forma en que los datos recopilados se utilizan para funciones adicionales. Pero, ¿cómo se logra esto? ¡Vamos a averiguarlo!

¿Cómo toma una decisión un dispositivo HVAC inteligente?

Para que un dispositivo HVAC inteligente ejecute comandos de manera eficiente y tome la mejor decisión posible para mantener el ambiente interior, debe tener una matriz sólida de sensores, algoritmos y capacidades de procesamiento. Un algoritmo es un conjunto de instrucciones que ordena a un dispositivo inteligente que realice acciones para mantener el ambiente interior. Al igual que un cerebro, el algoritmo toma decisiones en tiempo real, teniendo en cuenta todas las entradas de varios sensores.

Geofencing es una función de uso común entre los dispositivos domésticos inteligentes. A través de esta función, el dispositivo conoce la ubicación del usuario y puede encender o apagar el aire acondicionado/bomba de calor, según la distancia del usuario desde el hogar/la oficina. Esta ubicación se envía a través del teléfono inteligente, a la nube y luego al dispositivo inteligente.

El flujo de trabajo de IoT

Para comprender mejor cómo funcionan los dispositivos inteligentes HVAC IoT, es mejor tener una descripción general de los diferentes componentes dentro de dicha red. Cada elemento tiene su función en el ecosistema de IoT, y si un solo componente falla, la cadena de IoT completa se romperá. La capacidad de respuesta será lenta, habrá un retraso en los comandos enviados a través de la aplicación móvil. Como resultado, la experiencia del usuario se verá afectada. Por lo tanto, es esencial mantener todas las partes del sistema funcionando como una máquina bien engrasada.

El primer paso para el usuario es enviar un comando a través de una aplicación móvil; imagina controlar tu aire acondicionado con tu teléfono. La aplicación sirve como la única interfaz entre el usuario y el dispositivo inteligente, y el servicio en la nube actúa como intermediario. La nube es similar a una estación de transferencia, que almacena los comandos, los procesa y envía la acción al dispositivo inteligente. Los servicios en la nube de uso común incluyen Microsoft Azure y Amazon Web Services (AWS). Una vez que el dispositivo inteligente recibe el comando, envía una señal a la bomba de calor/aire acondicionado, ya sea a través de señales infrarrojas inalámbricas o entrada por cable.

La innovación es el uso de asistentes domésticos inteligentes como Google Assistant o Amazon Alexa. Puede enviar comandos de voz a su controlador de CA inteligente o crear rutinas elaboradas para operar múltiples dispositivos domésticos inteligentes a la vez utilizando asistentes domésticos inteligentes. Estos pueden ser su cafetera inteligente, persianas inteligentes, luces o cerraduras de puertas.

Diferenciación entre termostatos y controladores

Con múltiples dispositivos HVAC inteligentes en el mercado, puede resultar un poco confuso. La principal diferencia entre un termostato y un controlador es si se usa para controlar un sistema HVAC con conductos o sin conductos.

En los sistemas de conductos, generalmente se requiere una conexión por cable entre el aparato HVAC y el termostato inteligente. Los infrarrojos se utilizan para que un sistema sin ductos envíe comandos, como un simple control remoto. El controlador de CA inteligente tiene transmisores IR incorporados para este propósito. Otras funciones, como geoperimetraje, programación inteligente, controles de voz y otras, son prácticamente las mismas y brindan la misma comodidad y conveniencia al usuario final.

Ventajas de los productos HVAC IoT

Los productos HVAC dentro del ecosistema IoT presentan numerosas ventajas para el consumidor final. Los ejemplos incluyen ahorro de energía, mayor comodidad, conveniencia diaria y facilidad de uso. Veamos cuáles son algunos de ellos:

1. Monitoreo Remoto

Con IoT, puede estar actualizado con el estado de su aire acondicionado, sin importar en qué parte del mundo se encuentre. Puede indicarle la temperatura ambiente actual, la temperatura de punto de ajuste y los modos en una aplicación móvil integrada o un portal web. Todo lo que necesitas es una conexión Wi-Fi y tienes los controles del aire acondicionado en la palma de tu mano.

2. Mantenimiento Predictivo

Con el monitoreo remoto, puede tomar medidas creíbles cuando sienta que algo anda mal con su aire acondicionado. La aplicación móvil o el portal web pueden alertarlo cuando el aire acondicionado no está funcionando en sus niveles óptimos. Algunas aplicaciones, como la aplicación móvil Cielo Home, pueden avisarle cuando su filtro de aire acondicionado debe limpiarse.

3. Controles adaptables

IoT hace que sus electrodomésticos sean inteligentes. Esto permite que su aire acondicionado tome decisiones de acuerdo con las condiciones actuales, teniendo en cuenta todas las variables involucradas. Puede encender automáticamente el aire acondicionado si está a punto de llegar a casa. Por el contrario, puede apagarlo en la sala de estar cuando esté a punto de irse a la cama. Estos son solo dos ejemplos de cómo los sistemas IoT HVAC pueden adaptarse a sus hábitos de uso.

4. Conectividad de hogar inteligente

Puede guiar sus dispositivos HVAC inteligentes para que se sincronicen con sus otros dispositivos domésticos inteligentes para obtener la máxima comodidad y conveniencia. Con las rutinas, simplemente puede decir "buenos días", sus luces se encenderán, su café comenzará a prepararse y su enfriamiento se configurará de acuerdo con su rutina matutina.

Además, su refrigeración o calefacción pueden funcionar en sincronización con ventiladores inteligentes o persianas inteligentes, etc., para ayudar a ahorrar energía. Por ejemplo, cuando hace sol afuera, las persianas pueden bajar y el ventilador puede encenderse para reducir la carga de su aire acondicionado. Esto puede permitir que su aire acondicionado cambie automáticamente a una configuración de temperatura moderada en lugar de consumir energía adicional para hacer funcionar el aire acondicionado a pleno rendimiento.

Ahorro de energía con un sistema HVAC inteligente

Según el Departamento de Energía, los sistemas HVAC domésticos representan la mayor parte de los costos de energía del hogar, hasta un 42 %. ¿La solución obvia a eso? Reduzca la temperatura en el HVAC. Esto puede significar ambientes interiores incómodos. Además, si apaga el HVAC antes de irse, regresará a una casa que hace demasiado calor o frío. Ambos casos no son ideales.

La respuesta a este inconveniente radica en los sistemas HVAC inteligentes. Como se mencionó anteriormente, estos sistemas pueden alterar su uso a través de controles adaptativos y funcionan solo cuando necesitan operar. Este uso modificado puede resultar en ahorros de energía de hasta un 25%. Estos ahorros de energía compensan los costos iniciales ligeramente más altos de los sistemas HVAC inteligentes. El período a veces puede ser tan corto como 12 meses.

El camino a seguir con IoT en HVAC

El Internet de las cosas (IoT) es una innovación tecnológica prometedora que cambiará el panorama de la industria HVAC. Sin embargo, junto con las comodidades y las comodidades, todavía hay algunos desafíos que deben cumplirse. Estos incluyen la seguridad del ecosistema IoT, la comodidad mejorada del usuario, las capacidades de aprendizaje del controlador inteligente/termostato y la reducción del tiempo de respuesta. Esto se debe al rápido desarrollo en este mundo, con un número cada vez mayor de empresas que ingresan a la industria.

IoT en HVAC es el futuro, y demostrará ser un cambio de juego al proporcionar la máxima comodidad y conveniencia para el consumidor. Además, el ahorro de energía a través de esta tecnología hará que el cambio a sistemas HVAC inteligentes sea aún más atractivo.