Система за анализ на енергийната ефективност на отоплителни и климатизационни процеси (HVAC) Система за интелигентно LED осветление - AmbiLED инж. Борис. - презентация

1 Система за анализ на енергийната ефективност на отоплителни и климатизационни процеси (HVAC) Система за интелигентно LED осветление - AmbiLED инж. Борис Рибов ТУ-София, филал Пловдив Система за анализ на енергийната ефективност на отоплителни и климатизационни процеси (HVAC) Борис Рибов, Станислав Димитров, Иван Петрушев, Георги Бакалски, Аднан Реджеб, Дани Олеш Система за интелигентно LED осветление - AmbiLED Борис Рибов, Александър Митев, Данаил Димитров, Любчо Хараланов, Йорданка Стоянова, Десислава Димчева, Нина Паунова инж. Борис Рибов ТУ-София, филал Пловдив StartUP DemoDay Plovdiv 2 Wednesday, July 13, 2011 Енергийна ефективност и Умен дом Енергийна ефективност и Умен дом

2 Умна къща и енергийна ефективност - аспекти Създаване на система за постоянно дистанционно наблюдение и контрол на климатични процеси; Създаване на система за постоянно дистанционно наблюдение и контрол на климатични процеси; Създаване на модул за измерване на активна ел. енергия (електронен електромер за активна енергия); Създаване на модул за измерване на активна ел. енергия (електронен електромер за активна енергия); Реализиране на удобен и универсален начин за дистанционен мониторинг и контрол през Интернет; Реализиране на удобен и универсален начин за дистанционен мониторинг и контрол през Интернет;

3 Архитектура на системата за дистанционен контрол и мониторинг

4 HVAC контролер Вграден RTC; Автоматична синхронизация на времето; Вграден RTC; Автоматична синхронизация на времето; Наличие на Ethernet port; Наличие на Ethernet port; Наличие на силово реле; Наличие на силово реле; Наличие на SD четец; Наличие на SD четец; Наличие на LCD дисплей; Наличие на LCD дисплей; Сканира 2 цифрови темп. сенсора; Сканира 2 цифрови темп. сенсора; Отчита активната ел. енергия; Отчита активната ел. енергия; Вграден вътрешен WEB сървър за дистанционен мониторинг и контрол; Вграден вътрешен WEB сървър за дистанционен мониторинг и контрол; Контрол на достъпа чрез логин информация; Контрол на достъпа чрез логин информация;

5 Външен вид на HVAC контролера

6 Показания на LCD дисплея Време и статус за синхронизация; Външна и вътрешна температура; Моментна консумация (W) Броячи за дневна, нощна и обща натрупана активна електрическа енергия (kWh) Висока прецизност на отчитане на броячите (до 1Wh) и на мощността (до 0,2W) Максимален диапазон на измерване на мощност – до 30А / 7kW

7 Интерфейс на вградения WEB сървър (базова страница)

8 Интерфейс на вградения WEB сървър (терморегулатор)

9 Интерфейс на Информационната система

10 Статистически резултати Peak: Consumption: 2029W Indoor max: 34.63°C Indoor min: 10.13°C Outdoor max: 41°C Outdoor min: -9.88°C Average: Consumption: 119.5W Indoor: 23.21°C Outdoor: 15.13°C Климатична система: Fujitsu ASY A12LCC Помещение: 14.3 кв.метра

11 Аналитични резултати Климатична система: Fujitsu ASY A12LCC Помещение: 14.3 кв.метра

12 Възможни приложения на разработената система Информационната система работи в реално време и може да бъде намерена на следния интернет адрес: Информационната система работи в реално време и може да бъде намерена на следния интернет адрес: WEB интерфейса на контролера е достъпен през интернет и примерен такъв може да бъде отворен на следния адрес: WEB интерфейса на контролера е достъпен през интернет и примерен такъв може да бъде отворен на следния адрес: Дистанционно управление на отопление и климатизация; Дистанционно управление на отопление и климатизация; Дистанционно управление на електроуреди; Дистанционно управление на електроуреди; Контрол и статистика на изразходваната електрическа енергия; Контрол и статистика на изразходваната електрическа енергия;

13 AmbiLED – Функционална схема на работа Изпълнителен модул (ЕМ) – това е модулът, в който са разположени LED елементите, и който физически представлява осветителното тяло. В прототипа са използвани два типа светодиоди на фирмата Seoul Semiconductor: 12 броя 3,2W soft white и 3 броя пълноцветни 4,4W (броят на диодите може да варира в зависимост от конкретните изисквания за осветеност, наложени от помещението). Контролен модул (CМ) – този модул служи като адаптер между РС и ИМ. РС софтуер – това звено изготвя и изпраща команди към КМ с информация за яркостта на LED елементите във всеки един момент. Функционалността му е разделена на две нива: драйверно ниво – реализира протокол за комуникация с КМ и примитивните команди за директно задаване на яркост. потребителски интерфейс и plugin-и – WinAmp (audio), MediaPlayer (video), Ръчен режим

14 Информационни потоци при цветомузикалното приложение

15 Цветомузикален ефект – трилентово RGB смесване

16 Спектрално съответствие: Цвят-Музикален тон Параметрите на HSL модула са: H (hue) – това е осредненият индекс, който ще се привърже към цвят; S (saturation) – цветовата наситеност и е константно зададена да е 1; L (luminance) – яркостта, която се контролира от интегрирането на информацията за амплитудата.

17 Алгоритъм за извличане на ритъма Beat Mode Параметрите на HSL модула се контролират от получените стойности за Bass/Drum (нискочестотните съставки), Vocal (средночестотните съставки) и Treble (високочестотните съставки). При този метод се въвеждат понятията hard rotation /рязка, груба ротация/ и soft rotation /плавна градация/ на цвета. Грубата ротация представлява еднократно увеличаване на цветовия вектор с 120 градуса. Плавната ротация се управлява от нивото на вокала и средночестотните съставки. Същността на плавната ротация е, че ако няма преобладаващ ритъм в дадения момент, плавна промяна на цвета може да бъде реализирана чрез информацията от фокалното съдържание, което е често срещано в повечето музикални съдържания. И двете ротации се използват за контролиране на параметъра за цвят при тази схема.

18 Енергийна ефективност на AmbiLED Общата консумация на лампата при пълно натоварване на всички цветове възлиза на 25W. Светлинният интензитет на светодиодната лампа е 78lm за всеки един пълноцветен светодиод (общо три), тоест 234 lm за цветовете и по 90lm за всеки бял светодиод (общо шест броя), тоест 540 lm за белия цвят. При натоварени на максимум всички светодиоди отдават 774 lm. Общата осветеност от 774 lm при обща консумация от 25W дава едно много добро представяне на светодиодното осветително тяло. Скала на енергийната ефективност за осветителни тела ABCDEFG 20-50%50-75%75-90%90-100% % %>125% Осветеността от 774 lm e еквивалентна на тази отдадена от 70-ватово конвенционално тяло. В този случай, може да се заключи, че енергийната ефективност на осветителното тяло е 2.8 (консумира 35.7% от енергията, която доставя конвенционален източник), което го отнася към осветителните уреди от енергиен клас А (на следващата фигура).

19 Лабораторията по Разпределени и Вградени Системи към ТУ-Пловдив (DSNET) може да поеме разработка на проекти по конкретно задание свързани с дистанционна домашна автоматизация. Бъдещо развитие на проектите БЪДЕЩА РАБОТА ПО ПРЕДСТАВЕНИТЕ ПРОЕКТИ: Имплементиране на PLC (Power Line Communication) за предаване на данни по захранващата линия; Имплементиране на PLC (Power Line Communication) за предаване на данни по захранващата линия; Имплементиране на алгоритъм за сканиране на IR кодове, който да позволи лесното управление на всякакви битови устройства; Имплементиране на алгоритъм за сканиране на IR кодове, който да позволи лесното управление на всякакви битови устройства; Разработка на стационарен контролер към AmbiLED, който да позволи реализирането на цветомузикални ефекти от директен аудио източник, както и управление през Ethernet; Разработка на стационарен контролер към AmbiLED, който да позволи реализирането на цветомузикални ефекти от директен аудио източник, както и управление през Ethernet;

20 Очаквам Вашите въпроси... (след което следва демонстрация) За контакти: Благодаря за вниманието!