Graduado de doctorado en ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Utah, Kyeong T. Min, ensambla sensores de contaminación del aire para un estudio que determina qué tan eficientes son los sistemas de calefacción y aire acondicionado en el hogar para limpiar la calidad del aire y al mismo tiempo ahorrar energía. Crédito:Universidad de Utah
Los sistemas de aire acondicionado y calefacción no solo son excelentes para mantener una casa fresca o cálida, pero también ayudan a limpiar el aire de contaminantes dañinos.
Mientras que los termostatos domésticos controlan el HVAC (calefacción, ventilación, y aire acondicionado) sistemas basados en temperatura, Los ingenieros de la Universidad de Utah han estudiado los efectos de controlarlos en función de la calidad del aire interior de una casa. Han descubierto que programar el aire acondicionado y la calefacción para que se enciendan y apaguen según la calidad del aire interior y la temperatura no desperdicia mucha energía adicional, pero mantiene el aire mucho más limpio.
Sus hallazgos, publicado en un artículo titulado Smart Home Air Filtering System:A Randomized Controlled Trial for Performance Evaluation, se presentará el 26 de septiembre en la "Conferencia IEEE / ACM sobre salud conectada:aplicaciones, Systems and Engineering Technologies "en Washington D.C. Los autores principales del artículo son el profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Utah, Neal Patwari, y el doctorado en ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Utah, Kyeong T. Min.
Los investigadores, dirigido por Patwari, compró una serie de sensores de contaminación del aire portátiles listos para usar y los conectó de forma inalámbrica a Raspberry Pis, computadoras pequeñas y económicas para aficionados. Con software especializado desarrollado por los ingenieros, las computadoras estaban programadas para encender automáticamente el sistema de aire acondicionado cada vez que la materia particulada en el aire alcanzaba un cierto punto y apagar el sistema cuando la materia particulada descendía por debajo de una determinada medida.
Este gráfico muestra que cuando el sistema de calefacción y aire acondicionado de una casa se enciende y apaga basándose solo en la temperatura (Normal), La calidad del aire en el hogar puede resultar en el aire más sucio basado en partículas 2.5. Mientras tanto, dejar la calefacción y el aire acondicionado encendidos todo el tiempo (Encendido) da como resultado el aire más limpio a expensas del uso de la mayor cantidad de energía. El gráfico de SmartAir muestra que un sistema que se enciende y apaga en función de la temperatura y la calidad del aire puede dar como resultado una casa con un aire mucho más limpio pero sin un costo de energía mucho mayor. Crédito:Universidad de Utah / Neal Patwari
Para el estudio, En 2017 se instalaron 12 sensores en cuatro hogares. En cada hogar, dos de los sensores estaban dentro de las habitaciones, y uno fue colocado afuera debajo de un porche cubierto. A partir de la medianoche cada noche cada hogar operaría aleatoriamente los sensores bajo una de estas tres condiciones:"Normal, "en el que los sistemas HVAC se encienden y apagan normalmente en función de la temperatura únicamente;" Siempre encendido, "en el que el sistema de aire funcionó de forma continua durante todo el día, y; "SmartAir, "en el que el sistema encendía y apagaba el ventilador HVAC en función de la medición de la contaminación de la casa y del ajuste de temperatura del termostato.
Basado en cinco meses de datos, El estudio reveló que operar con el ajuste "SmartAir" en el que se encendía y apagaba según la temperatura y la calidad del aire limpiaba el aire casi tan bien como si el ventilador HVAC estuviera funcionando todo el día. pero utilizó un 58 por ciento menos de energía. Mientras tanto, cuando el sistema de calefacción y refrigeración funciona normalmente sin tener en cuenta la calidad del aire, el aire estaba un 31 por ciento más sucio que con el ajuste "SmartAir".
"Para alguien con asma, una exacerbación puede desencadenarse por falta de aire en el hogar, particularmente para los niños, ", Dice Patwari." Este tipo de sistema de monitoreo podría permitirles vivir más cómodamente y con menos síntomas de asma y menos viajes a la sala de emergencias ".
Debido a las actividades ordinarias en el hogar, como cocinar, pasar la aspiradora y hacer funcionar la secadora de ropa, La calidad del aire dentro de una casa puede ser mucho peor en ciertos momentos del día que en el exterior. La exposición constante a los contaminantes del aire interior puede provocar efectos a corto plazo en la salud, como irritación de los ojos, nariz, y garganta, así como dolores de cabeza, mareo, y fatiga, según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. La exposición prolongada también podría provocar enfermedades respiratorias, enfermedades del corazón y cáncer y podría ser fatal para algunos. Sin embargo, no se conocen sistemas HVAC domésticos o comerciales que estén controlados por sensores de calidad del aire.
