Smart and Sustainable User-Interactive Personal Climate in Hospitals

Projektbeskrivelse

Opnåelse af optimale termiske forhold for hospitalets brugere ved lavere energiforbrug kan gøres gennem smart kontrol af det lokale klima, der fungerer tæt på menneskekroppen. Dette kan opnås gennem et smart, personaliseret system, der registrerer interaktionen mellem brugere og det umiddelbare klima og reagerer på en måde, der tilpasser sig hver enkelt brugers behov og forbedrer opfattelsen af deres fysiske og psykologiske velvære. Formålet med denne forskning er at undersøge potentialet ved en sådan metode til at reducere det primære energiforbrug på hospitaler og for at give patienter og personale bedre termisk komfort. Detaljerede energisimuleringer vil blive gennemført for at tydeliggøre energibesparelsespotentialet og implementeringsstrategier for det udviklede personificerede klimasystem sammenlignet med de traditionelle varme/køle systemer.

Lokal termisk kontrol af folks kroppe bruger væsentligt mindre energi end systemer til konventionel opvarmning, ventilation og air conditioning (HVAC), mens de leverer større tilfredshed og individuel kontrol. Formålet med dette forskningsprojekt er at undersøge potentialet ved personaliserede air conditioning-systemer ved hjælp af en ventileret madras og lokal strålevarme for at reducere den primære kilde til strømforbrug i hospitalers patientstuer og for at give patienter den bedst mulige termiske komfort, mens de hviler i sengen. Forskningen vil føre til ny viden om, hvordan man kan justere det lokale termiske miljø ved at levere individuel opvarmning og afkøling til en person ved brug af en beskeden mængde energi (maksimalt 60 watt). Dette er særligt vigtigt i hospitaler og lignende klinikker, hvor folk opholder sig i særligt lang tid i sengen, og hvor de ikke har mulighed for at justere deres termiske komfort efter deres behov. Yderligere vil dette projekt levere viden om, hvor meget rumtemperaturer kan sænkes under en opvarmningsperiode, og hvor meget høje rumtemperaturer kan accepteres under en nedkølingsperiode, og stadig bevare patientens komfort. Projektet beskæftiger sig med at designe og bygge teknologier i bygninger til mennesker, som er både energieffektive og som kan levere fleksibelt brug af lokaler. HVAC-systemer er designet til at ventilere, opvarme og nedkøle hele volumenet af luft i lokaler. Dette er energi-ineffektivt, og det tager ikke højde for individuelle termiske præferencer. Derudover er metoden med at ventilere et helt lokale baseret på fortynding ikke en effektiv måde at levere luft fri for forurening. Lokale metoder for udsugning, som vil blive undersøgt i dette projekt med ventilerede madrasser, kan give en væsentlig forbedring af luftkvaliteten i lokaler uden af forbruge en stor mængde energi. Sådanne metoder har en høj grad af effektivitet til at fjerne forurenende stoffer ved deres kilde og fjerne dem inden de forurener hele lokalets miljø.

Bygninger bliver løbende dyrere at betjene, og HVAC-systemer bidrager meget til drivhusgasudledninger. Et spændende perspektiv på dette projekt er muligheden for at decentralisere bygningers kontrol af opvarmning og nedkøling, således at personerne, der opholder sig i bygningen, kan styre deres eget lokale miljø med personlige apparater, mens mængden af central styret air conditioning (HVAC) kan skæres ned. Baseret på det samlede respons fra menneskelige forsøgspersoner er det muligt at forbedre designet af madrassen ved at indbygge kontrol af dens overfladetemperatur. Dette vil gøre det muligt for personen, der ligger på den, at styre det lokale miljø i sengen. Designet af madrassen kan yderligere forbedres ved at tilføje smart styring baseret på personens hudtemperatur. Et nyt forskningsprojekt vil fokusere på at udvikle en algoritme, som kan forudsige den foretrukne overfladetemperatur på madrassen for hver person. Ydermere bør der udvikles software, der integrerer den ventilerede madras med andre systemer i bygningen inklusive det centrale HVAC-system. Forskerne vil blive nødt til at gå i partnerskab med professionelle inden for felterne med centrale HVAC-systemer og bygningsautomatisering for at bygge praktiske systemer der leverer decentraliseret personlig komfort og sparer væsentlige mængder energi.

Projektdetaljer

Resultater