سیستم کنترل دمای هوشمند چیست و چگونه کار می‌کند؟

سیستم‌های خانه هوشمند مزایای زیادی دارند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها است. سیستم کنترل هوشمند دما علاوه بر بهینه‌سازی مصرف انرژی در تمام فصول سال، قابلیت‌های جدیدی را در اختیار کاربر قرار می‌دهند. از جمله این قابلیت‌ها، می‌توان به کنترل شرایط محیطی از راه دور، تنظیم دقیق شرایط محیطی دلخواه، کنترل مستقل پارامترهای محیطی بخش‌های مختلف و … اشاره کرد. در ادامه این مقاله از شرکت هوشمند سازی فریتز، سیستم کنترل دمای هوشمند و مزایای آن را بررسی می‌کنیم.

با پیشرفت تکنولوژی و توسعه هوش مصنوعی، سیستم‌های کنترل دمای هوشمند به عنوان یک راهکار نوین برای مدیریت دما و رطوبت در ساختمان‌ها مطرح شده‌‌اند. این سیستم‌ها از سنسور هوشمند، فناوری اینترنت اشیا (IoT)، الگوریتم‌های هوش مصنوعی و اپلیکیشن‌های موبایل برای کنترل هوشمند دما استفاده می‌کنند. در این مقاله، به بررسی مفهوم سیستم کنترل دمای هوشمند و روش عملکرد آن می‌پردازیم.

سیستم کنترل دمای هوشمند چیست؟

سیستم کنترل دمای هوشمند (Smart temperature control system) یک فناوری مبتنی بر اینترنت اشیا است که به منظور بهبود دما و صرفه‌جویی در مصرف انرژی در ساختمان‌ها استفاده می‌شود. این سیستم‌ها امکان کنترل دما، رطوبت و سایر پارامترهای محیطی را فراهم می‌کنند. دستگاه کنترل دمای هوشمند با استفاده از سنسورها و تجهیزات مختلف، به طور اتوماتیک دما را به حد دلخواه کاربر می‌رساند.

هوشمند سازی ساختمان؛ اجرای هوشمند سازی خانه و منازل مسکونی

سیستم کنترل دما به صورت هوشمند یک سیستم کنترلی حلقه‌بسته است؛  به این معنی که در هر لحظه، میزان خروجی فعلی سیستم با سطح مدنظر کاربر مقایسه می‌شود و اعمال لازم برای کاهش اختلاف خروجی فعلی سیستم با سطح مدنظر کاربر، انجام می‌شود.

اجزای سیستم کنترل دمای هوشمند

سیستم‌های ساختمان هوشمند، از بخش‌های مختلفی تشکیل می‌شوند که در کنار هم برای جمع‌آوری اطلاعات، پردازش و اعمال تنظیمات مختلف کار می‌کنند. در ادامه، اجزای این سیستم را بررسی می‌کنیم.

1. سنسور و ترموستات

سنسور یا حسگر، وسیله‌ای برای تبدیل پارامترهای محیطی به داده‌های آنالوگ یا دیجیتال است. سنسورهای دما و رطوبت، وظیفه سنجش شرایط محیطی را در این سیستم کنترل بر عهده دارند. ترموستات هوشمند ابزار سنجش دما با استفاده از سنسورهای دما است که معمولاً روی دیوار یا به صورت مخفی در بخش‌های مختلف ساختمان نصب می‌شود.

بیشتر بخوانید: هوشمند سازی کولر گازی با رله، کنترلر و کلید کولرگازی هوشمند

2. واحد کنترل مرکزی

سیستم کنترل دمای هوشمند ممکن است واحد کنترل مرکزی مستقل داشته باشد یا در دیگر سیستم‌های خانه هوشمند، ادغام شود. مهم‌ترین بخش سیستم کنترل هوشمند دما و طوبت، واحد کنترل مرکزی است؛ زیرا دریافت دستورات کاربر، دریافت اطلاعات سنسورها، پردازش اطلاعات و ارسال فرمان به عملگرها در این بخش صورت می‌گیرد.

3. تجهیزات گرمایشی و سرمایشی

در هر سیستم کنترل دما، از تجهیزات سرمایش و گرمایشی مختلفی برای رساندن دما به سطح مطلوب استفاده می‌شود. تجهیزات سرمایشی شامل فن، کولر و … می‌شوند و تجهیزات گرمایشی نیز فن هوای گرم، هیتر، سیستم گرمایش از کف و … هستند. این ابزارها پس از دریافت دستورات مربوطه از سیستم کنترل مرکزی، فعال می‌شوند و دما را کاهش یا افزایش می‌دهند.

4. سیستم‌های ارتباطی

تجهیزات اینترنت اشیا، امکان اتصال کنترل دمای خانه هوشمند به شبکه اینترنت را می‌دهد. با اتصال این سیستم به اینترنت، امکان کنترل از راه دور فراهم می‌شود. پروتکل‌های ارتباطی در این سیستم‌ها ممکن است وایفای، بلوتوث، کابل‌های داده یا سایر پروتکل‌های ارتباطی خانه هوشمند باشند.

5. رابط کاربری

کارکردن با سیستم كنترل هوشمند دمای محیط، از طریق رابط کاربری آن امکان‌پذیر است. دکمه‌ها یا صفحه لمسی سیستم مرکزی، اپلیکیشن موبایل یا کامپیوتر، اپلیکیشن‌های تحت وب و … از جمله رابط‌های کاربری برای اعمال تنظیمات و مشاهده وضعیت سیستم هستند.

تاچ پنل هوشمند: خرید مانیتور لمسی خانه هوشمند (تاچ پنل لمسی)

سیستم کنترل دما در خانه هوشمند چگونه کار می‌کند؟

شاید این سوال برای شما هم پیش آمده باشد که سیستم كنترل هوشمند دما چطور کار می‌کند؟ در ادامه برای پاسخ به این سوال، روند عملکرد سیستم‌های هوشمند کنترل دما در ساختمان هوشمند را بررسی می‌کنیم.

1. دریافت اطلاعات محیطی

اولین مرحله از روند کار سیستم کنترل دما در خانه هوشمند، جمع‌آوری اطلاعات است. سنسورهای دما و رطوبت به منظور اندازه‌گیری و دریافت داده‌های محیطی استفاده می‌شوند. این سنسورها اطلاعات دما و رطوبت را دریافت و پس از تبدیل داده‌های آنالوگ به داده‌های دیجیتال، به دستگاه کنترل مرکزی ارسال می‌کنند.

2. پردازش اطلاعات

دستگاه کنترل دمای هوشمند یا واحد مرکزی، مسئول برقراری ارتباط بین سنسورها و سایر قسمت‌های سیستم است. این دستگاه‌ها اطلاعات دریافتی از سنسورها را پردازش کرده و تظیمات لازم را به عملگرهای سیستم ارسال می‌کنند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی، در بخش نرم‌افزاری سیستم کنترل هوشمند دما تعبیه می‌شوند. این سیستم با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌تواند الگوهای مصرف انرژی و تنظیمات دما را بهینه‌سازی کند. این الگوریتم‌ها بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده از سنسورها و تنظیمات کاربر، تصمیم‌ مناسب را اتخاذ می‌کنند.  

در صورتی که کاربر دمای خاصی را به عنوان سطح مطلوب تنظیم کرده باشد، پس از جمع‌آوری اطلاعات محیطی از طریق سنسورها و ارسال به واحد کنترل، این مقادیر با سطح مطلوب مقایسه شده و براساس کمتر یا بیشتر بودن دمای فعلی، دستورات لازم به عملگرهای سیستم ارسال می‌شوند.

خانه هوشمند بی سیم یا وایرلس (Wireless) چیست + مزایا و معایب

3. تنظیم دمای محیط

پس از پردازش اطلاعات دمای محیط، سیستم مرکزی بررسی می‌کند که دمای فعلی، چقدر با دمای مطلوب اختلاف دارد. متناسب با کمتر یا بیشتربودن دمای فعلی، واحد‌های گرمایشی یا سرمایشی فعال ‌می‌شوند تا دما را به میزان مطلوب برسانند. بنابراین اطلاعات پس از پردازش در واحد مرکزی، به تجهیزات سرمایشی و گرمایشی ارسال می‌شوند تا دما به میزان مطلوب برسد.

با توجه به بخش‌ها و اجزای گوناگون، ممکن است نصب و اجرای سیستم کنترل دمای هوشمند برای کاربران عادی دشوار باشد و برای نصب این سیستم، نیاز به افراد متخصص داشته باشند.

مزایای سیستم کنترل دمای خانه هوشمند

نصب این سیستم‌ها مزایای زیادی برای کاربران دارد. در ادامه چند مورد از مهم‌ترین مزایای سیستم کنترل دمای هوشمند را توضیح می‌دهیم.

1. صرفه‌جویی در مصرف انرژی

بخش زیادی از انرژی مصرفی در هر خانه (شامل برق، گاز و …) صرف تنظیم دما در فصول سرد و گرم سال می‌شود. این سیستم کنترل دما قادر است به طور هوشمند دمای محیط را تنظیم کرده و مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش دهد. در نتیجه، استفاده از سیستم کنترل دمای اسمارت، هزینه‌های ناشی از مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

2. سهولت استفاده

با استفاده از این سیستم، می‌توانید به طور دقیق دما را تنظیم کرده و بر اساس نیازهای خود تنظیمات مختلفی را اعمال کنید. این مزیت به شما اجازه می‌دهد تا کنترل بیشتری بر روی دمای منزل یا محل کار خود داشته باشید. کار کردن با سیستم کنترل دمای خانه هوشمند، معمولا آسان است و همه کاربران می‌توانند بدون نیاز به دانش خاصی از آن استفاده کنند.

کاربرد سیستم BMS ساختمان (سیستم خانه هوشمند BMS)

3. کنترل بهتر دما

با استفاده از روش‌های سنتی، نمی‌توان دما را به صورت دقیق تنظیم کرد. زیرا روش‌های سنتی، ابزاری برای سنجش دقیق دما یا تنظیم دما در محدوده موردنظر شما ندارند. اما سیستم کنترل دمای هوشمند با استفاده از سنسورها و الگوریتم‌های خود، قادر است به طور دقیق دمای محیط را کنترل کند و دما را به سطح مطلوب برساند.

4. کنترل از راه دور

همه سیستم‌های خانه هوشمند، به شبکه اینترنت یا شبکه‌های محلی متصل می‌شوند و از این طریق، قابلیت کنترل و انتقال اطلاعات را دارند. بنابراین با استفاده از سیستم كنترل هوشمند دما، تنظیم دمای خانه یا محل کار از راه دور نیز امکان‌پذیر است. این مزیت به کاربران امکان می‌دهد تا از هر کجا و در هر زمانی تنظیمات دلخواه خود را اعمال کرده و وضعیت دما را مشاهده کنند.

5. امکان کنترل مستقل دمای بخش‌های مختلف

کاربران می‌توانند با استفاده از سیستم کنترل دمای هوشمند، دمای اتاق‌ها و بخش‌های مختلف ساختمان را به طور مستقل تنظیم کنند. كنترل هوشمند دمای اتاق، به کاربر امکان می‌دهد تا دمای هر بخش را متناسب با نیاز و شرایط همان بخش، کنترل و تنظیم کند.

پرده برقی: قیمت و خرید پرده هوشمند

6. برنامه‌ریزی سیستم

سیستم‌های کنترل دمای هوشمند امکان برنامه‌ریزی زمانی را برای کاربر فراهم می‌کنند. بنابراین می‌توان بر حسب نیاز، سیستم را به شکلی برنامه‌ریزی کرد که در هر ساعت از شبانه‌روز، به طور خودکار دما را در سطح خاصی تنظیم کند. این مزیت برای محل کار و سایر بخش‌هایی که ممکن است در ساعات خاصی از شبانه روز فعالیت بیشتری داشته باشند، مناسب است.

سوالات پرتکرار

جمع‌بندی

در این مقاله، ضمن بررسی روند کنترل دمای خانه هوشمند، به معرفی و توضیح عملکرد سیستم کنترل دمای هوشمند پرداختیم. با استفاده از روش‌های کنترل دما در خانه هوشمند، می‌توانید ضمن دسترسی به قابلیت‌های بیشتر در کنترل شرایط محیطی خانه، در هزینه‌های انرژی نیز صرفه‌جویی کنید.