Doutorado em engenharia elétrica e da computação pela Universidade de Utah, Kyeong T. Min, monta sensores de poluição do ar para um estudo que determina a eficiência dos sistemas de aquecimento e ar condicionado em casa para limpar a qualidade do ar e, ao mesmo tempo, economizar energia. Crédito:Universidade de Utah
Os sistemas de ar condicionado e aquecimento não são apenas ótimos para manter uma casa fria ou quente, mas também ajudam a limpar o ar de poluentes nocivos.
Enquanto os termostatos domésticos controlam HVAC (aquecimento, ventilação, e sistemas de ar condicionado) com base na temperatura, engenheiros da Universidade de Utah estudaram os efeitos de controlá-los com base na qualidade do ar interno de uma casa. Eles descobriram que programar o ar condicionado e o forno para ligar e desligar com base na qualidade do ar interno e também na temperatura não desperdiça muita energia adicional, mas mantém o ar muito mais limpo.
Suas descobertas, publicado em um artigo intitulado Smart Home Air Filtering System:A Randomized Controlled Trial for Performance Evaluation, será apresentado em 26 de setembro na "IEEE / ACM Conference on Connected Health:Applications, Sistemas e tecnologias de engenharia "em Washington D.C. Os principais autores do artigo são Neal Patwari, professor de engenharia elétrica e de computação da Universidade de Utah, e doutor em engenharia elétrica e da computação da U, Kyeong T. Min.
Os pesquisadores, liderado por Patwari, comprou uma série de sensores portáteis de poluição do ar prontos para uso e os conectou sem fio ao Raspberry Pis, computadores pequenos e baratos para amadores. Com software especializado desenvolvido pelos engenheiros, os computadores foram programados para ligar automaticamente o sistema de ar condicionado sempre que o material particulado no ar atingisse determinado ponto e desligar o sistema quando o material particulado caísse abaixo de determinada medida.
Este gráfico mostra que quando um sistema de aquecimento doméstico e ar condicionado liga e desliga com base apenas na temperatura (Normal), a qualidade do ar em casa pode resultar no ar mais sujo com base em 2,5 partículas. Enquanto isso, deixar o aquecimento e o ar condicionado ligados o tempo todo (Ligado) resulta em um ar mais limpo em detrimento do uso de mais energia. O gráfico SmartAir mostra que um sistema que liga e desliga com base na temperatura e na qualidade do ar pode resultar em uma casa com ar muito mais limpo, mas sem um custo de energia muito maior. Crédito:Universidade de Utah / Neal Patwari
Para o estudo, 12 sensores foram implantados em quatro casas em 2017. Em cada casa, dois dos sensores estavam dentro das salas, e um foi colocado do lado de fora, sob uma varanda coberta. Começando à meia-noite todas as noites, cada casa operaria aleatoriamente os sensores sob uma das três condições:"Normal, "em que os sistemas HVAC são ligados e desligados normalmente com base apenas na temperatura;" Sempre ligado, "em que o sistema de ar operava continuamente durante todo o dia, e; "SmartAir, "em que o sistema liga e desliga o ventilador do HVAC com base na medição da poluição da casa e também na configuração de temperatura do termostato.
Com base em cinco meses de dados, o estudo revelou que operar com a configuração "SmartAir" em que liga e desliga com base na temperatura e na qualidade do ar limpa o ar quase tão bem como se o ventilador HVAC estivesse operando o dia todo, mas usou 58% menos energia. Enquanto isso, quando o sistema de aquecimento e resfriamento opera normalmente, independentemente da qualidade do ar, o ar estava 31 por cento mais sujo do que com a configuração "SmartAir".
"Para alguém com asma, uma exacerbação pode ser desencadeada por ar pobre em casa, particularmente para crianças, "Patwari diz." Este tipo de sistema de monitoramento pode permitir que eles vivam mais confortavelmente e com menos sintomas de asma e menos idas ao pronto-socorro.
Por causa das atividades comuns em casa, como cozinhar, aspirar e operar a secadora de roupas, a qualidade do ar dentro de uma casa pode ser muito pior em certas horas do dia do que fora dela. A exposição constante aos poluentes do ar interno pode levar a efeitos de saúde de curto prazo, como irritação dos olhos, nariz, e garganta, bem como dores de cabeça, tontura, e fadiga, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos. A exposição a longo prazo também pode levar a doenças respiratórias, doenças cardíacas e câncer e podem ser fatais para alguns. No entanto, não existem sistemas HVAC domésticos ou comerciais conhecidos que sejam controlados por sensores de qualidade do ar.
