Slimme HVAC-systemen gaan ook al richting cyberbeveiliging en verbindingsprotocollen

In de nabije toekomst zal zelfs machine learning de mogelijkheden van slimme HVAC-systemen verder uitbreiden. Slimme HVAC-systemen aangedreven door machine learning, kunnen dan waarschuwingen sturen in verband met mogelijke problemen. Toch als de sensorwaarden abnormaal zijn. En zelfs nog voor een klant echt een probleem ervaart. In de nabije toekomst zullen diagnostiek op afstand en slimme bewakingssystemen ook beschikbaar zijn in de bestelwagen van elke monteur.”

Er is momenteel een sterke drang om intelligentere, on-demand oplossingen te voorzien voor de HVAC-industrie. Vooral opgestuwd door energie-efficiëntie-eisen. Een slim HVAC-systeem biedt voordelen zoals een lager energieverbruik, conditiegebaseerd onderhoud, voorspellende prestatieproblemen plus op afstand en automatische aanpassingen van het systeem. Hiermee kunnen huurders comfortabeler wonen, kunnen gebouwbeheerders efficiënter gaan beheren, en kunnen technici van HVAC-systemen gemakkelijker werken. Zo kan de totale energiekost voor gebouwen nog worden verlaagd. 

Er zijn verschillende motivaties om een ​​slim HVAC-systeem te gebruiken. Men stelt zich hierbij de volgende vragen: Is het gebouw oud of nieuw? Welke draadloze protocollen moeten worden gebruikt voor het slimme systeem? Heeft het systeem voldoende cyberbeveiliging? 

De marktbehoeften zijn onlangs verbreed van residentiële gebouwen naar commerciële gebouwen, waardoor het slimme HVAC-systeem ook comfortabele woonervaringen aanbiedt aan mensen die in kantoren werken.

Energiebesparing wordt bereikt door middel van slimme HVAC-systemen die voortdurend prestatie­bewaking vereisen en die kunnen voldoen aan de optimale omstandig­heden. Als gevolg hiervan, moet het systeem de energie­diagnose, de energie­voorspellings­modellering, de fouten­detectie­diag­nostiek en de model­voorspellende controles uit­voeren om energiebesparend te zijn.

“Een echt slim systeem moet in staat zijn om te anticiperen op optimaal presteren en zich snel kunnen aanpassen om die doelen te bereiken”, zo zegt Sudhi Sinha, Vice-President & General Manager van Digital Solutions bij Johnson Controls. IoT-compatibele HVAC-oplossingen bieden gebruikers inzicht in nog andere gegevens naast de temperatuurwaarden, inclusief vochtigheidswaarden en de bereikte niveaus van luchtverontreiniging binnenshuis. Daarnaast stellen slimme interfaces, dashboards en apps, gebouwbeheerders en huurders al in staat om op afstand apparatuur voortdurend te monitoren en de werking bij te sturen. Zo creëert men tegelijkertijd een gepersonaliseerde gebruikerservaring.

Ten opzichte van traditionele HVAC-systemen worden verschillende onderdelen van slimme HVAC-systemen aangepast om die energiebesparing te realiseren. Allereerst moeten de compressor, de elektrische pomp die het koelmiddel comprimeert en zelfs de luchtbehandelingsunit die de lucht over de verwarmings- en koelspiralen blaast, nog worden geoptimaliseerd. Waarom? Omdat het immers grote energieverbruikers zijn. Als deze twee apparaten alleen draaien wanneer dat nodig is, kan er veel energie worden bespaard. Ten tweede is er het ventilatiesysteem dat de luchtstroom van een gebouw regelt wanneer een gebouw externe hulp nodig heeft, om nog sterker op energieverbruik te besparen. Zo is een sterke luchtstroom niet nodig in een lege vergaderruimte of in de gang en ook niet na de kantooruren. Door sensorgestuurde technologie die de dichtheid van de aanwezigen in een bepaalde ruimte detecteert, werkt het ventilatiesysteem alleen wanneer dat nodig is. Ten slotte zijn slimme thermostaten die de temperatuur, de vochtigheid, de bezetting en andere variabelen kunnen lezen erg belangrijk in het hele HVAC-systeem. De thermostaten leren van verzamelde gegevens uit de omgeving en ze nemen ook intelligente beslissingen voor het hele gebouw, zoals het elimineren van oncomfortabele warmte die veroorzaakt wordt door vochtigheid. 

“Op een basisniveau zijn de belangrijkste componenten voor een slim HVAC-systeem de sensorhardware en -software die manieren aanbieden om informatie te verzamelen. Alsook een interface voor de gebruiker om de informatie te zien, om daarop waarschuwingen en meldingen te ontvangen en daaromtrent een passende actie te kunnen ondernemen”, vertelt George Tsintzouras, CEO van Alert Labs.

Voor nieuwe gebouwen is het niet moeilijk om slimme HVAC-systemen te omarmen. Sommige zijn zelfs al vanaf het begin geïnstalleerd. Maar verbonden slimme sensoren spelen ook een belangrijke rol bij het opzetten van slimme HVAC-systemen in oude gebouwen. Door sensoren in het bestaande systeem, en door componenten en back-end-software te hebben, kan een data-analyse worden gemaakt. Zo kunnen ook oude gebouwen profiteren van slimme HVAC-systemen. Voor oude gebouwen is het toepassen van slimme HVAC-systemen wel een uitdagende klus. De term ‘retrofit’ werd hiervoor bedacht, dus om oude gebouwen te beschrijven die gebruikmaken van slimme technologieën.

“In oudere gebouwen kan een draadloos en op batterijen werkend sensor­platform van cruciaal belang zijn. Net omdat het erg moeilijk of zelfs verboden kan zijn om een externe bekabeling langs de muren te installeren”, zo zegt Peter Lindkvist, Sales Director van Lumen Radio. Dat wil zeggen, oude gebouwen hoeven niet alle bestaande componenten van het HVAC-systeem te verwijderen om slimme HVAC-technologie toe te passen. Ze kunnen hun huidige apparatuur behouden en draadloze en batterijgevoede sensoren installeren om ook de voordelen van een slim HVAC-systeem te ervaren. “Alert Labs-sensoren kunnen op elk type gebouw en op airconditioningsysteem worden geïnstalleerd”, vult George Tsintzouras aan.

Neem nu de waterstroomsensor ontworpen voor watermeters binnenshuis, die detecteert waterlekken, overstromingen, vochtigheid, temperatuur en stroomuitval. Door de onmiddellijke waarschuwingen van alle variabelen, kan de sensor helpen de waterrekening te verlagen en schade helpen voorkomen. Het dashboard voor huiseigenaren biedt bijvoorbeeld de A/C-prestaties en de A/C-status. Het dashboard voor aannemers stelt het serviceteam in staat proactief onderhoud en reparaties aan te bieden. Voor managers die voor meerdere gebouwen zorgen, heeft het bedrijf ook een commandocentrum, waardoor ze meerdere panden op één plek kunnen bewaken. Of waardoor ze serviceteams kunnen toewijzen aan individuele panden en waarschuwingen en airconditioninganalyses kunnen ontvangen.

“Een slim HVAC-systeem stelt aannemers in staat om de juiste technicus al met de juiste onderdelen uit te sturen om het probleem bij het eerste werkbezoek al te kunnen repareren, wat het aantal vrachtwagens op de weg vermindert en de klanttevredenheid sowieso verhoogt”, aldus George Tsintzouras. Met de sensoren rond het HVAC-systeem kunnen aannemers de apparatuur efficiënter laten werken door precies te weten wanneer er zich problemen voordoen. Service- of onderhoudsbezoeken kunnen daarom zelfs al worden gepland voordat er een storing optreedt. 

Naast energie- en kostenbesparingen verbeteren slimme HVAC-systemen ook de beheerefficiëntie en bouwen ze mee aan klantentevredenheid. Met slimme sensoren en de backend analyse- en monitoringsoftware kunnen oude gebouwen dus net zo goed profiteren van slimme HVAC-systemen zonder alle aanwezige apparatuur te vervangen. 

Het werven van talentvolle HVAC-technici met de juiste ervaring is tijdrovend. Als gecontracteerde technicus moet men altijd gelijke tred houden met nieuwe service-eisen en zakelijke verzoeken en last but not least ook tevreden klanten behouden. Een slim HVAC-systeem helpt deze technici nu gelukkig ook bij hun werk.

“Er zijn nog een paar uitdagingen die moeten worden aangepakt. Cyber­beveiliging, betrokkenheid bij IT-organisaties, draadloze en communicatie­betrouwbaarheid vanwege de interferentiezones in gebieden waar gewoonlijk HVAC-systemen worden bewaard, de zogeheten retrofit en compatibiliteit met oudere systemen, én de gegevenssoevereiniteit in het geval van cloudsystemen”, zegt Sudhi Sinha. “Vergeet ook niet de training van operators en technici rond nieuwe digitale en slimme HVAC-mogelijkheden,” zo vult Peter Lindkvist aan. De Sales Director van Lumen Radio heeft het verder nog over het ontwerp van nieuwe productplatforms die kunnen worden opgeschaald naar grote locaties om volledig geïntegreerde oplossingen mogelijk te maken.” De vraag naar meer verbonden gebouwen en slimme HVAC-systemen groeit immers gestaag. Alle partners moeten volgens hem daarom samen aan tafel gaan om deze grote uitdagingen aan te pakken en zo te werken aan de volgende generatie van slimme bouwoplossingen.