20、智能 HVAC 系统：节能与舒适的新突破

智能 HVAC 系统：节能与舒适的新突破

1. 背景与问题提出

随着全球建筑数量的增加，尤其是发展中国家，HVAC（供热、通风和空调）系统的使用变得越来越广泛。有数据显示，2009 年马来西亚柔佛州 65%的家庭安装了空调，而美国由于气候变化，预计未来十年住宅空调需求将超过电力供应。HVAC 系统消耗了大量的能源，因此提高其能源效率成为了研究的热点。

目前，许多先进的控制技术和策略被用于提高 HVAC 系统的能源效率，这些技术大多需要来自调节区域的反馈信息。例如，模型预测控制（MPC）在有反馈的情况下能优于其他传统控制器类型。然而，标准 HVAC 系统的灵活性不足以及改造成本高，限制了这些技术的进一步应用。

2. 智能自适应通风口系统

2.1 系统介绍

为了解决上述问题，研究人员提出了一种智能自适应通风口系统。该系统由无线控制的执行器组成，能够主动改变气流方向，旨在降低 HVAC 系统的能耗并提高居住者的热舒适度。

2.2 相关研究

近年来，关于自适应通风口的研究逐渐增多，以下是一些值得关注的工作：
- Watts 等人的研究 ：通过实验研究了无线驱动的通风口调节器，该调节器可以对不同区域的风量进行二进制控制，减少了住宅中未使用空间的能源浪费。
- Abedi 的研究 ：描述了一种由强化学习算法自主控制的自适应通风口系统，该系统可提供定向气流，在实验测试中每个周期所需的气流持续时间减少了 64%。
- Jazizadeh 等人的研究 ：在 CFD