Doctorat en génie électrique et informatique de l'Université de l'Utah, Kyeong T. Min, assemble des capteurs de pollution de l'air pour une étude qui détermine l'efficacité des systèmes de chauffage et de climatisation dans la maison pour nettoyer la qualité de l'air tout en économisant de l'énergie. Crédit :Université de l'Utah
Les systèmes de climatisation et de chauffage ne sont pas seulement parfaits pour garder une maison fraîche ou chaude, mais ils aident aussi à purifier l'air des polluants nocifs.
Alors que les thermostats domestiques contrôlent le CVC (chauffage, ventilation, et climatisation) des systèmes basés sur la température, des ingénieurs de l'Université de l'Utah ont étudié les effets de leur contrôle en fonction de la qualité de l'air intérieur d'une maison. Ils ont découvert que programmer votre climatiseur et votre fournaise pour qu'ils s'allument et s'éteignent en fonction de la qualité de l'air intérieur ainsi que de la température ne gaspille pas beaucoup d'énergie supplémentaire, mais garde l'air beaucoup plus propre.
Leurs découvertes, publié dans un article intitulé Smart Home Air Filtering System:A Randomized Controlled Trial for Performance Evaluation, sera présenté le 26 septembre lors de la « Conférence IEEE/ACM sur la santé connectée :applications, Systems and Engineering Technologies" à Washington D.C. Les auteurs principaux de l'article sont le professeur de génie électrique et informatique de l'Université de l'Utah, Neal Patwari, et un doctorat en génie électrique et informatique de l'U, Kyeong T. Min.
Les chercheurs, dirigé par Patwari, acheté une série de capteurs de pollution de l'air portables prêts à l'emploi et les a connectés sans fil à Raspberry Pis, petits ordinateurs bon marché pour les amateurs. Avec un logiciel spécialisé développé par les ingénieurs, les ordinateurs étaient programmés pour allumer automatiquement le système de climatisation chaque fois que les particules dans l'air atteignaient un certain point et pour éteindre le système lorsque les particules tombaient en dessous d'une certaine mesure.
Ce graphique montre que lorsqu'un système de chauffage et de climatisation domestique s'allume et s'éteint uniquement en fonction de la température (Normal), la qualité de l'air dans la maison peut entraîner l'air le plus sale sur la base de 2,5 particules. Pendant ce temps, laisser le chauffage et la climatisation allumés en permanence (On) permet d'obtenir l'air le plus pur au détriment de la consommation d'énergie maximale. Le graphique SmartAir montre qu'un système qui s'allume et s'éteint en fonction à la fois de la température et de la qualité de l'air peut produire une maison avec un air beaucoup plus pur mais sans un coût énergétique beaucoup plus élevé. Crédit :Université de l'Utah/Neal Patwari
Pour l'étude, 12 capteurs ont été déployés dans quatre logements en 2017. Dans chaque logement, deux des capteurs étaient à l'intérieur des pièces, et un a été placé à l'extérieur sous un porche couvert. À partir de minuit chaque soir, chaque maison actionnerait aléatoirement les capteurs dans l'une des trois conditions suivantes :« Normal, " dans lequel les systèmes CVC s'allument et s'éteignent normalement en fonction de la température uniquement ; " Toujours allumé, " dans lequel le système d'air fonctionnait en continu toute la journée, et; "SmartAir, " dans lequel le système a allumé et éteint le ventilateur CVC en fonction de la mesure de la pollution dans la maison ainsi que du réglage de la température du thermostat.
Sur la base de cinq mois de données, l'étude a révélé que fonctionner avec le réglage "SmartAir" dans lequel il s'allumait et s'éteint en fonction de la température et de la qualité de l'air nettoyait l'air presque aussi bien que si le ventilateur CVC fonctionnait toute la journée, mais il a utilisé 58 pour cent moins d'énergie. Pendant ce temps, lorsque le système de chauffage et de refroidissement fonctionne normalement sans égard à la qualité de l'air, l'air était 31 pour cent plus sale qu'avec le réglage "SmartAir".
"Pour une personne asthmatique, une exacerbation peut être déclenchée par un mauvais air dans la maison, surtout pour les enfants, " dit Patwari. " Ce type de système de surveillance pourrait leur permettre de vivre plus confortablement et avec moins de symptômes d'asthme et moins de déplacements aux urgences. "
En raison des activités ordinaires de la maison comme la cuisine, passer l'aspirateur et faire fonctionner le sèche-linge, la qualité de l'air à l'intérieur d'une maison peut à certains moments de la journée être bien pire qu'à l'extérieur. Une exposition constante aux polluants de l'air intérieur peut entraîner des effets à court terme sur la santé tels que l'irritation des yeux, nez, et la gorge, ainsi que des maux de tête, vertiges, et lassitude, selon l'Environmental Protection Agency des États-Unis. Une exposition à long terme pourrait également entraîner des maladies respiratoires, les maladies cardiaques et le cancer et pourraient être fatales pour certains. Pourtant, il n'existe aucun système CVC domestique ou commercial connu qui soit contrôlé par des capteurs de qualité de l'air.
