Умный термостат

Nest Labs Термостат

Умные термостаты — это Wi-Fi термостаты , которые можно использовать с домашней автоматизацией в доме и которые отвечают за управление отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха . Они выполняют те же функции, что и программируемый термостат, поскольку позволяют пользователю контролировать температуру в доме в течение дня по расписанию, а также содержат дополнительные функции, такие как датчики и возможность подключения к Wi-Fi. которые улучшают проблемы с программированием.

Как и другие термостаты Wi-Fi, они подключаются к Интернету через сеть Wi-Fi . Они позволяют пользователям регулировать настройки отопления с других подключенных к Интернету устройств, таких как ноутбук или смартфон . Это позволяет пользователям управлять термостатом удаленно. Эта простота использования важна для обеспечения экономии энергии : исследования показали, что домохозяйства с программируемыми термостатами на самом деле потребляют больше энергии, чем домохозяйства с простыми термостатами, потому что жильцы программируют их неправильно или полностью отключают.

Интеллектуальные термостаты также записывают внутреннюю/внешнюю температуру, время работы системы HVAC и могут уведомлять пользователя о необходимости замены воздушного фильтра системы. Эта информация обычно отображается позже на подключенном к Интернету устройстве, например смартфоне.

Ручные, программируемые и интеллектуальные термостаты

Ручные термостаты

Ручной термостат Honeywell

Ручные термостаты (также известные как аналоговые термостаты) — самый старый и простой тип термостатов. Эти термостаты настроены на одну температуру и не изменяются до тех пор, пока пользователь не отрегулирует температуру вручную.

Программируемые термостаты

Программируемые термостаты , впервые представленные более 100 лет назад. представляют собой тип термостата, который позволяет пользователю устанавливать график для разных температур в разное время. Большинство программируемых термостатов также имеют функцию удержания, которая приостанавливает расписание и фактически превращает термостат в ручной термостат. Идея функции планирования заключается в том, что пользователи будут устанавливать более высокую или более низкую температуру, когда в доме никого нет, чтобы сэкономить энергию и деньги. Из-за предполагаемой экономии энергии некоторые строительные нормы и правила и государственные программы стали требовать использования программируемых термостатов. К сожалению, из-за человеческой ошибки при использовании этих устройств большинство программируемых термостатов потребляют больше энергии, чем базовый ручной термостат.

Проблемы с программируемыми термостатами

Одна из основных целей интеллектуальных термостатов — уменьшить проблемы, связанные с использованием традиционных программируемых термостатов. Чтобы понять, как интеллектуальные термостаты справляются с этой задачей, важно понять проблемы, связанные с программируемыми термостатами, и то, как они влияют на потребление энергии. В период с 2008 по 2009 год компания Florida Power & Light (FPL) предоставила 400 домовладельцам программируемые термостаты и контролировала их режимы отопления и охлаждения. Из 400 участников 56% пользователей использовали функцию программирования, тогда как остальные участники не программировали термостат и оставили его в режиме «удержания». Было установлено, что пользователи, использовавшие функцию программирования, фактически потребляли на 12% больше энергии, чем непрограммисты. Это увеличение потребления произошло из-за более высоких ночных рабочих циклов, связанных с более низкими уставками термостата (т.е. более низкими настройками температуры) из-за путаницы с настройкой расписания. Это исследование показывает, что программируемые термостаты не обязательно будут экономить энергию. Умный термостат пытается решить эту проблему, убирая пользователя из поля зрения и полагаясь на датчики и компьютеры для экономии энергии.

Другое исследование, проведенное по этому вопросу, показало, что самой большой проблемой программируемых термостатов является их использование человеком. Технология внутри программируемого термостата, без сомнения, является одним из наиболее важных факторов, определяющих, будет ли термостат успешно экономить энергию. Но не менее важным фактором является человек, использующий термостат. К сожалению, многие люди, владеющие программируемыми термостатами, не знают, как им пользоваться, или не используют все предлагаемые функции. В одном исследовании был проведен ряд интервью, опросов и наблюдений, чтобы определить, что подавляющее большинство владельцев программируемых термостатов не используют термостаты по назначению. Онлайн-опрос показал, что 89% респондентов не используют функцию расписания на своем программируемом термостате. Другие результаты интервью и опросов показывают, что большое количество людей имеют неправильные представления об отоплении/охлаждении и использовании программируемых термостатов. Одним из заблуждений является то, что люди полагают, что постоянное отопление более эффективно, чем планирование его отключения. Еще одно заблуждение, отмеченное в исследовании, заключается в том, что выключение термостата существенно не снижает потребление энергии. Эти заблуждения подтверждают идею о том, что программируемый термостат сам по себе может иметь все необходимые инструменты, но если пользователь не использует их или использует неправильно, то эти термостаты не смогут экономить энергию.

В результате этих и других подобных исследований компания Energy Star приостановила маркировку программируемых термостатов в декабре 2009 года. Целью интеллектуальных термостатов стало решение этих проблем, исключив человека из поля зрения и создав термостат, использующий интеллектуальные вычисления. чтобы действительно сократить потребление энергии и затраты.

Умные термостаты

Умные термостаты похожи на программируемые термостаты в том смысле, что они имеют функцию планирования, которая позволяет пользователям устанавливать разные температуры для разного времени суток. В дополнение к этой функции в интеллектуальных термостатах реализованы другие технологии, позволяющие уменьшить количество человеческих ошибок, связанных с использованием программируемых термостатов. Умные термостаты включают в себя использование датчиков, которые определяют, занят ли дом, и могут приостанавливать отопление или охлаждение до тех пор, пока жилец не вернется. Кроме того, интеллектуальные термостаты используют подключение Wi-Fi, чтобы предоставить пользователю постоянный доступ к термостату. Доказано, что эти дополнительные технологии позволяют интеллектуальным термостатам экономить энергию и деньги пользователей.

История

Разработка интеллектуального термостата началась в 2007 году с создания термостата Ecobee . Основатель Ecobee Стюарт Ломбард хотел сэкономить энергию и уменьшить выбросы углекислого газа своей семьей. Поняв, что на отопление и охлаждение приходится большая часть энергопотребления его дома, Ломбард приобрел программируемый термостат, пытаясь сократить общее потребление энергии. Ломбард быстро обнаружил, что программируемый термостат сложен в использовании и ненадежен. Из-за трудностей с программируемым термостатом он решил создать умный термостат, который экономил бы энергию и был бы прост в использовании. С этой целью была создана компания ecobee, пытающаяся предложить пользователям термостат, который мог бы действительно экономить энергию, устраняя проблемы с программируемыми термостатами.

Вслед за экоби EnergyHub выпустила свою версию интеллектуального термостата в 2009 году, создав панель EnergyHub Dashboard. Соучредитель EnergyHub Сет Фрейдер-Томпсон почерпнул идею Dashboard из своего Prius. На приборной панели Prius были экраны, которые отображали расход бензина автомобиля в режиме реального времени. Томпсон считал, что в доме должно быть что-то подобное. Помня об этой цели, Томпсон создал термостат, который мог связываться с домашней печью и бытовой техникой, чтобы определять использование и эффективность энергии, а также ее стоимость. Термостат также имел возможность отключать приборы или повышать и понижать температуру для экономии энергии и затрат. В конечном счете, целью этого термостата было отображение потребления энергии для пользователей и экономия энергии и денег.

Логотип компании Nest Labs. Создатели обучающего термостата Nest.

В 2011 году компания Nest Labs разработала обучаемый термостат Nest . Nest Thermostat попытался снизить потребление энергии в доме, решив проблемы программируемых термостатов за счет использования более совершенных технологий. Эта новая технология включала внедрение датчиков, алгоритмов, машинного обучения и облачных вычислений. Эти технологии изучают поведение и предпочтения жильцов и регулируют температуру вверх или вниз, чтобы жильцы чувствовали себя комфортно, когда они дома, и экономили энергию, когда их нет. Кроме того, термостат Nest подключается к домашнему Wi-Fi. Это позволяет пользователям изменять температуру, корректировать расписание и проверять потребление энергии со смартфона или ноутбука. Все эти функции были частью цели Nest по созданию простого в использовании термостата, который экономит энергию и деньги пользователей.

Технология

Программируемое расписание и автоматическое расписание.

Функция программирования расписания интеллектуального термостата аналогична функции стандартных программируемых термостатов. Пользователям предоставляется возможность запрограммировать индивидуальный график, чтобы снизить потребление энергии, когда они находятся вдали от дома. Однако исследования показали, что создание расписания вручную может привести к большему потреблению энергии, чем просто поддержание заданной температуры на термостате. Чтобы избежать этой проблемы, интеллектуальные термостаты также предоставляют функцию автоматического расписания. Эта функция требует использования алгоритмов и распознавания образов для создания расписания, обеспечивающего комфорт пассажиров и экономию энергии. После создания расписания термостат продолжит отслеживать поведение жильцов, чтобы внести изменения в автоматическое расписание. Устранив человеческую ошибку при планировании, умные термостаты могут создавать умные графики, которые действительно экономят энергию.

Датчик

Веб-портал Nest позволяет пользователям удаленно изменять температуру, создавать расписание и просматривать использование энергии в прошлом.

В попытке смягчить проблемы, связанные с человеческими ошибками, связанными с программируемыми термостатами, интеллектуальный термостат использует датчик, который может определять характер присутствия людей и автоматически изменять температуру на основе моделей и поведения пассажиров. В частности, обучаемый термостат Nest использует пассивные инфракрасные (PIR) датчики движения внутри устройства для определения присутствия людей рядом с термостатом. Этот датчик сообщает термостату, есть ли в доме люди. В случае, если в доме никого нет, термостат может приостановить отопление/охлаждение до тех пор, пока датчик не будет повторно активирован жильцом. Этот датчик также используется для определения моделей занятости для создания автоматического расписания. Перед датчиком расположена решетка, которая визуально скрывает и защищает PIR-датчик движения внутри термостата. Решетка также помогает сделать термостат приятным на вид. Хотя эта сенсорная технология важна для экономии энергии, она не лишена недостатков. Одна из основных проблем заключается в том, что датчик должен активироваться, если кто-то идет перед термостатом или рядом с ним. Вполне возможно, что пассажир мог находиться дома и не пройти перед датчиком. В этом случае термостат отключит отопление/охлаждение и снизит комфорт человека.

Wi-Fi-соединение

Основной особенностью термостатов Wi-Fi (например, интеллектуальных термостатов) является их способность подключаться к Интернету. Эти термостаты оснащены модулем Wi-Fi, который позволяет термостату подключаться к домашней или офисной сети пользователя и взаимодействовать с веб-порталом или приложением для смартфона, что позволяет пользователям удаленно управлять термостатом. Функция Wi-Fi также позволяет отправлять отчеты об использовании энергии и производительности системы HVAC через веб-портал, информируя пользователя об их энергоэффективности и ее сравнении с другими пользователями интеллектуальных термостатов. Он также может предупреждать пользователей о возникновении проблем с их системой отопления, вентиляции и кондиционирования или о необходимости технического обслуживания оборудования. Термостат также может использовать соединение Wi-Fi для отображения текущих погодных условий и прогноза погоды.

Еще одна функция, предлагаемая некоторыми интеллектуальными термостатами через подключение к Интернету, — это геозонирование. Геозона — это граница периметра, создаваемая вокруг местоположения смартфона или другого устройства на основе сигналов GPS. Преимущество интеллектуального термостата с возможностями геозонирования заключается в том, что он использует местоположение смартфона пользователя, чтобы определить, занят ли дом. Вместо использования расписания или датчика для определения занятости интеллектуальный термостат может полагаться на местоположение геозоны, чтобы сообщить системе HVAC, нужно ли ее включать или выключать. Поскольку большинство людей носят с собой свои телефоны, геозонирование может быть точным способом определения структуры занятости.

Обучение термостатам

Термостат Ecobee 4.

Некоторые умные термостаты, такие как термостат Nest , могут узнавать, когда дом, скорее всего, будет занят, а когда он, скорее всего, будет пуст. Это обеспечивает автоматический предварительный нагрев или предварительное охлаждение, чтобы к моменту прибытия жильца температура была комфортной. Если изменятся жильцы или образ жизни, эти умные термостаты будут постепенно корректировать график, обеспечивая экономию энергии и комфорт.

Детекторы движения могут определить, есть ли кто-то дома. Одним из умных термостатов, использующих детекторы движения, является Ecobee4 .

можно Беспроводную сеть использовать для определения того, когда кто-то находится вне зоны действия, таким образом определяя, находится ли он в своем доме или рядом с ним. Этот метод геозонирования используется интеллектуальным термостатом Honeywell T6.

Подключенные термостаты

Подключенный термостат — это термостат, которым можно управлять через подключение к Интернету, но он не предоставляет аналитическую информацию. В последние годы популярность термостатов Wi-Fi возросла, они сочетают в себе технологию термометров и Wi-Fi. Итак, теперь у вас дома может быть термометр, который отображается на вашем телефоне, использующем технологию Wi-Fi. Эта технология сейчас разрабатывается, поэтому она будет доступна для термостатов в машинах и автомобилях. Google участвует в этом продвижении технологий с тех пор, как приобрела компанию Nest, занимающуюся температурой Wi-Fi . Ожидается, что к концу 2022 года рынок интеллектуальных термостатов достигнет около 3,5 миллиардов долларов США.

Зонированные системы

Вместо того, чтобы контролировать температуру всего дома, зональные системы могут контролировать отдельные комнаты. Это может увеличить экономию энергии, например, за счет обогрева или охлаждения только домашнего офиса , а не спален и других помещений, которые пустуют в течение дня.

Исследования

Внутренние исследования

Чтобы показать, что их термостаты экономят энергию и деньги, многие производители умных термостатов провели модели и исследования, подтверждающие их заявления об экономии. Одним из популярных способов расчета энергопотребления производителями интеллектуальных термостатов является моделирование энергопотребления. В этих моделях интеллектуальный термостат сравнивается с термостатом, настроенным на постоянную температуру, и рассчитывается экономия. Используя этот метод, Ecobee рассчитала экономию энергии, сопоставив продолжительность работы отопительного и охлаждающего оборудования с местными погодными условиями. Экономия энергии рассчитывалась относительно постоянной температуры 22 °C (72 °F). Проведя эту модель, компания Ecobee определила экономию на 23% затрат на отопление и охлаждение для тех, кто перейдет на интеллектуальный термостат. Используя аналогичный метод моделирования, Nest заявила, что домовладельцы, установившие обучаемый термостат Nest, сэкономят 20% энергии.

Чтобы определить экономию энергии, используя фактические данные, а не энергетические модели, в феврале 2015 года Nest провела национальное исследование клиентов Nest в 41 штате, которые зарегистрировались в сервисе Nest MyEnergy. В мае 2013 года Nest приобрела MyEnergy, компанию, которая отслеживает и анализирует использование коммунальных услуг людьми, участвующими в программе. Приобретя MyEnergy, Nest смогла использовать исторические данные для определения экономии энергии теми, кто установил обучаемый термостат Nest. В этом исследовании изучалось потребление энергии до и после установки обучаемого термостата Nest, а также использовалась процедура нормализации погоды, чтобы предотвратить искажение данных из-за необычно холодной или теплой погоды. Размер выборки исследования составил 735 домов для анализа использования газа и 624 дома для анализа электрооборудования. Все эти дома были зарегистрированы в программе MyEnergy и имели достаточные данные об энергопотреблении до и после установки обучаемого термостата Nest. Наблюдая за потреблением энергии в течение года, Nest определила, что средняя экономия газа составила 10 %, а экономия на охлаждении — 17,5 %. Экономия варьировалась от дома к дому в зависимости от того, как жильцы настроили свой термостат перед установкой термостата Nest, а также от различий в характере проживания, характеристиках дома и погодных условиях.

Результаты экономии газа и электроэнергии

Топливо	Размер выборки	Общее энергопотребление до гнездования	Pre-Nest HVAC	Общая экономия энергии	% ОВиК
Природный газ (терм/год)	735	774	584	56 ±12	9.6 ±2.1%
Электричество (кВтч/год)	624	12,355	3,351	585 ±97	17.5 ±2.9%

Хотя результаты исследования MyEnergy значительно ниже, чем результаты моделирования энергопотребления, оба показывают экономию энергопотребления за счет перехода на интеллектуальный термостат.

Сторонние исследования

С момента выпуска интеллектуальных термостатов был проведен ряд сторонних исследований, чтобы определить, действительно ли интеллектуальные термостаты экономят энергию и как они сравниваются с ручными и программируемыми термостатами с точки зрения экономии. В одном исследовании был проведен эксперимент, в ходе которого 300 стандартных программируемых термостатов были установлены в домах, а 300 интеллектуальных термостатов Nest — в других домах. Важно отметить, что домовладельцы, участвовавшие в этом исследовании, прошли соответствующее обучение тому, как правильно использовать все функции термостата. Это эффективно устранило проблемы, связанные с человеческим фактором при использовании программируемых термостатов. Все дома были расположены в одном регионе Индианы и ранее прошли энергетическую оценку дома. После 1 года наблюдения исследование пришло к выводу, что пользователи Nest сократили потребление отопительного газа на 12,5%, а пользователи стандартного программируемого термостата сократили потребление на 5%. Кроме того, был сделан вывод, что пользователи Nest и стандартных программируемых термостатов сократили потребление электроэнергии для охлаждения на 13,9% и 13,1% соответственно. Основным фактором, позволившим Nest снизить потребление больше, чем другим термостатам, была его способность еще больше снизить человеческий фактор и установить более эффективные температуры. Термостат Nest использует датчики и подключение к Wi-Fi, чтобы самостоятельно регулировать температуру и обеспечивать большую экономию. Это исследование помогает предположить, что умные термостаты на самом деле успешно снижают потребление энергии.

Экономия газа в процентах от использования газа для отопления

Термостат	Предварительный нагрев Использование (термы)	Экономия (Термы)	Экономия (%)	Диапазон Экономия (термы)	Диапазон Экономия (%)
Гнездо	548	69	12.5%	от 60 до 77	от 11 до 14%
Программируемый	602	30	5%	от 22 до 38	от 4 до 6%

Экономия электроэнергии как процент использования электроэнергии для охлаждения

Термостат	Предварительное использование (кВтч)	Экономия (кВтч)	Экономия (%)	Диапазон Экономия (кВтч)	Диапазон Экономия (%)
Гнездо	3,080	429	13.9%	с 270 до 589	от 9 до 19%
Программируемый	2,537	332	13.1%	от 181 до 483	от 7 до 19%

Аналогичное исследование, проведенное в 2012 году с использованием термостата Ecobee, также пришло к выводу, что умные термостаты способны экономить энергию. Целью этой пилотной программы было определение экономии газа и электроэнергии с помощью интеллектуальных термостатов. В ходе этого исследования 86 домохозяйствам были предоставлены 123 термостата Ecobee, и дома контролировались в течение 12 месяцев. В исследование были включены 69 домов из Массачусетса и 17 из Род-Айленда. До проведения исследования у участников были либо ручные, либо программируемые термостаты. Данные по счетам за газ и электричество были предоставлены за 12 месяцев до проведения исследования для использования в качестве базового уровня. После 12 месяцев наблюдения исследование пришло к выводу, что термостаты Ecobee привели к средней экономии электроэнергии на 16% и средней экономии газа на 10%. Экономия газа при замене термостата вручную (10 % на термостат) оказалась выше, чем при замене программируемого термостата (8 % на термостат). Разница в экономии электроэнергии между домами, в которых ранее использовался ручной или программируемый термостат, оказалась минимальной.

Анализ счетов за газ. Сводная информация об экономии

Предыдущий Термостат	Количество Участники	Предварительное использование (Термы)	Экономия (Термы)	Экономия (%)	Диапазон Экономия (термы)	Диапазон Экономия (%)
Руководство Термостат	23	890	87	10%	от 60 до 113	от 7 до 13%
Программируемый Термостат	44	842	66	8%	от 43 до 88	от 5 до 10%

Анализ экономии электроэнергии Сводная информация об экономии

Предыдущий Термостат	Количество Участники	Предварительное использование (кВтч)	Экономия (кВтч)	Экономия (%)
Руководство и Программируемый Термостат	12	640	113	16%

Хотя эти исследования сообщают о разной сумме экономии по сравнению с внутренними исследованиями, проведенными Nest и ecobee, оба этих исследования показывают, что умные термостаты обладают потенциалом для экономии энергии. Это говорит о том, что технологии, добавленные для решения проблем с программируемыми термостатами, оказались успешными.

Расхождения в исследованиях

Хотя большинство исследований показывают, что интеллектуальные термостаты демонстрируют экономию энергии, объем экономии варьируется. Наблюдается большое расхождение между экономией, полученной при моделировании энергопотребления, и экономией, полученной с использованием фактических данных. Энергетическое моделирование сравнивает интеллектуальный термостат с постоянной заданной температурой 72 °F, но онлайн-опрос, проведенный Nest, показал, что у большинства пользователей заданная температура на 10% более эффективна. Таким образом, экономия, прогнозируемая энергетическим моделированием, будет выше реальной экономии.

Существуют и другие факторы, которые вызывают расхождения даже между исследованиями, в которых используются фактические данные. Большинство исследований сравнивают общее энергопотребление дома из года в год, чтобы определить экономию энергии, а не рассматривают только энергию, которая используется для отопления и охлаждения. В связи с этим могут существовать и другие факторы, которые изменяют энергопотребление дома, и было бы неправильно утверждать, что термостат отвечает за всю экономию энергии в доме. Например, возможно, что за экономию частично отвечают другие новые энергоэффективные методы/приборы, помимо термостата.

Еще одно несоответствие, которое следует учитывать, — это численность людей, участвовавших в исследовании. В некоторых исследованиях, таких как исследование MyEnergy, участвуют люди, подписавшиеся на программу энергетического анализа. Эти люди, вероятно, будут более экономно расходовать энергию и будут более эффективно использовать методы отопления и охлаждения. Повышенный интерес к энергоэффективности может привести к снижению экономии энергии за счет перехода на интеллектуальный термостат. Наиболее экономные клиенты с большей вероятностью будут иметь эффективные настройки термостата, поэтому экономия, которую они получают от интеллектуального термостата, может быть не такой большой.

Погода также окажет влияние на результаты исследования. Очень высокие температуры летом и очень низкие температуры зимой приведут к большему охлаждению и обогреву в эти месяцы, что потребует больше энергии. При сравнении годовых данных, если в один год были экстремальные температуры, а в следующий год — умеренные, экономия может выглядеть существенной. Однако на самом деле экономия достигается не за счет термостата, а за счет изменения погоды. Исследования попытаются смягчить эту проблему с помощью процедур нормализации погоды.

Более широкое воздействие

Хотя умные термостаты обладают потенциалом экономии энергии, они могут создавать непредвиденные последствия для более широкой электрической сети. Умные термостаты, как правило, действуют одинаково для всего населения и могут обеспечить синхронизацию нагрузки. Такая синхронизация нагрузки может привести к гораздо более высоким пикам и более быстрым изменениям потребности в отоплении. Особенно зимой потребность в отоплении смещается на раннее утро, когда солнечная электроэнергия недоступна, что затрудняет снабжение источников электрического отопления, таких как тепловые насосы, возобновляемой энергией.

Улучшения

Датчики движения

Одной из проблем использования интеллектуального термостата является ненадежность датчика движения. Одной из основных особенностей интеллектуального термостата является возможность изменять температуру, когда датчик термостата не обнаруживает присутствия человека. Единственный датчик, который используется, это датчик в термостате. Это означает, что если в доме кто-то живет, но никто не проходит мимо термостата, термостат подумает, что в доме никого нет, и изменит температуру, что потенциально может привести к дискомфорту жильцов.

В одном исследовании была предпринята попытка решить эту проблему, установив по всему дому больше датчиков. Вместо того, чтобы использовать только один датчик в термостате, эта команда экспериментировала с размещением датчиков движения и дверных датчиков по всему дому, чтобы лучше понять режим сна и пребывания жильцов. Эти датчики взаимодействовали друг с другом и использовали алгоритм, позволяющий быстро определить, активны ли пассажиры, спят или нет. Система использовала исторические данные, чтобы оценить, когда жильцы вернутся, и начала «предварительный подогрев» дома до их прибытия. Кроме того, система отклонялась дальше от заданного значения, когда была уверена, что никого нет дома. В исследовании сравнивали стандартный («реактивный») интеллектуальный термостат и систему из нескольких датчиков с ручным термостатом. Исследование пришло к выводу, что реактивный интеллектуальный термостат с одним только датчиком экономит в среднем 6,8% энергопотребления, а система с несколькими датчиками экономит в среднем 28% энергопотребления. Это исследование еще раз показывает, что в среднем умные термостаты достигают своей цели по экономии энергии. Это также показывает, что интеллектуальные термостаты не так хорошо развиты, как могли бы быть, и добавление большего количества датчиков может привести к повышению производительности и экономии энергии.

Пользовательский интерфейс

Одна из проблем программируемых термостатов, которую пытаются решить интеллектуальные термостаты, — это запутанный пользовательский интерфейс. Многие владельцы программируемых термостатов сочли элементы управления и указания слишком запутанными и полностью отказались от использования функции планирования. Другие, использовавшие эту функцию, использовали ее неправильно из-за запутанных указаний и наблюдали увеличение потребления энергии. Разработчики интеллектуальных термостатов попытались решить эту проблему, создав простые в использовании термостаты и обеспечив правильное направление. Хотя это улучшение по сравнению с программируемыми термостатами, исследования показали, что пользователи желают более интенсивного обучения со стороны установщика термостата тому, как использовать технические функции. Кроме того, многие интеллектуальные термостаты используют веб-портал, где пользователи могут регулировать настройки термостата и просматривать историю использования энергии. Опять же, исследования показали, что пользователи хотят, чтобы эта функция была улучшена. Некоторые жалуются, что веб-портал неудобен для пользователя, и хотят получить дополнительную информацию о том, как использовать веб-функции во время установки.

Интернет-безопасность

Исследователи из Университета Центральной Флориды провели эксперимент, чтобы показать, что хакеры могут использовать термостат Nest в качестве точки входа в дом. Подключившись к Интернету, хакеры могли использовать термостат для удаленного управления трафиком локальной сети. Хакер также может использовать термостат в качестве шпиона и знать, занят ли дом. Исследование показало, что для того, чтобы хакер получил доступ к термостату, ему необходимо получить физический доступ к устройству и загрузить вредоносную прошивку через USB-порт. Это резко снижает вероятность возникновения атаки такого типа, но она все равно возможна, если использованный термостат куплен с уже загруженной прошивкой. Проблема, допускающая этот тип атаки, связана с аппаратным обеспечением термостата. Таким образом, Nest не может решить эту проблему простым обновлением программного обеспечения, а скорее потребуется создать новый термостат, который сможет предотвратить атаки такого типа.

Устойчивое развитие

Исследование энергопотребления в жилых домах, проведенное Управлением энергетической информации США, показывает потребление электроэнергии в жилых домах по категориям.

Изменение климата

Согласно исследованию потребления энергии в жилых домах, проведенному Управлением энергетической информации США в 2015 году , на отопление и охлаждение домов приходится самый высокий процент потребления электроэнергии в жилых домах. На кондиционирование приходится 17% потребления электроэнергии, а на отопление помещений — 15%. В исследовании энергопотребления жилых помещений 2009 года рассматривалось потребление энергии из всех видов энергии (природный газ и электричество). Это исследование показало, что на отопление помещений приходится 42% всего энергопотребления в жилых домах, а на кондиционирование воздуха — 6%. Такое потребление энергии, необходимое для обогрева и охлаждения домов, напрямую связано с изменением климата , поскольку энергия, выделяемая для отопления и охлаждения, часто поступает в результате сжигания ископаемого топлива, что приводит к выбросам парниковых газов . Уделяя дополнительное внимание борьбе с изменением климата и глобальным потеплением , страны всего мира начали решать эту проблему, ограничивая выбросы парниковых газов и предотвращая повышение глобальной температуры посредством таких соглашений, как Парижское соглашение . Любые шаги, предпринятые для снижения энергопотребления в жилых домах, помогут достижению этих целей.

Умные термостаты могут стать решением для снижения энергопотребления, поскольку многочисленные исследования показали, что эти термостаты действительно снижают потребление энергии в доме. Кроме того, технология интеллектуальных термостатов доказала, что обеспечивает оптимальный комфорт для пассажиров, одновременно снижая потребление энергии. Помимо обеспечения комфорта, эти технологии убирают человека из поля зрения. Многие экологичные устройства во многом зависят от того, как их использует пользователь. Опираясь на технологии, а не на действия человека, умные термостаты сокращают количество человеческих ошибок, часто возникающих при использовании других экологически чистых устройств, таких как программируемые термостаты. Эти факторы позволяют предположить, что установка интеллектуального термостата — это один из простых шагов, который могут сделать многие люди, чтобы сократить потребление энергии и выбросы парниковых газов, что в конечном итоге приведет к более устойчивому будущему.

Программы

Многие жилищные корпорации и разработчики интеллектуальных термостатов осознают потенциал интеллектуальных термостатов для экономии энергии и разработали программы по повышению устойчивости с помощью более интеллектуальных технологий. Ecobee продвигает устойчивое будущее посредством своей программы «Лучшее будущее», в рамках которой компания жертвует время, данные и технологии для обеспечения светлого будущего. В рамках этой программы в январе 2018 года компания ecobee передала в дар 776 термостатов ecobee Жилищной корпорации Торонто (TCHC), чтобы помочь городу Торонто продвигать свой план действий по изменению климата. Это пожертвование помогает улучшить цель TCHC по обеспечению здоровых, безопасных и устойчивых домов для жителей Торонто.

Еще один популярный способ, которым коммунальные компании продвигают переход на умный термостат, — это денежные стимулы. Компания Gas & Electric из Сан-Диего в настоящее время реализует программу, которая предлагает участникам электронную подарочную карту на 50 долларов после перехода на интеллектуальный термостат. Программа Wisconsin Focus on Energy сотрудничает с коммунальными компаниями по всему Висконсину, чтобы предложить чек на 75 долларов тем, кто приобретет соответствующий интеллектуальный термостат. Austin Energy , коммунальная компания, обеспечивающая электричеством город Остин, штат Техас, предлагает скидку в размере 25 долларов за каждый приобретенный и установленный соответствующий критериям интеллектуальный термостат. Pacific Gas and Electric Company (PG&E) предлагает скидки на интеллектуальные термостаты в Калифорнии для жилых и многоквартирных домов. Многие другие компании в Соединенных Штатах предлагают аналогичные программы для поощрения использования умных термостатов и более устойчивого отопления и охлаждения.

После установки интеллектуального термостата действуют дополнительные программы, которые продолжают способствовать устойчивому развитию и снижению энергопотребления. Программа Nest Rush Hour Rewards сотрудничает с коммунальными компаниями по всей территории США, чтобы стимулировать клиентов устанавливать более высокую или более низкую температуру в периоды пиковой нагрузки. Часы энергетического пика возникают, когда все в определенном районе одновременно включают отопление или охлаждение, например, во время жары. Этот дополнительный спрос может потребовать от коммунальных предприятий запуска дополнительных электростанций, что приведет к увеличению затрат и выбросов углекислого газа. Чтобы избежать этого, программа Rush Hour Rewards стимулирует клиентов устанавливать более эффективную температуру, которая позволит сократить количество энергии, необходимой для производства коммунальным предприятием.

По мере создания большего количества подобных программ интеллектуальные термостаты будут играть все более важную роль в снижении энергопотребления в жилых домах. Это сокращение приведет к уменьшению выбросов парниковых газов, помогая создать более устойчивое будущее.

См. также

• Домашняя автоматизация
  • Список тем по домашней автоматизации
• Тестирование, регулировка, балансировка
• Интернет вещей
• Сеть вещей
• Умное устройство
• Подключенное устройство