A legtöbb háztartásban az energiaszámlák állandóak és drágák. Ezek a költségek a téli hónapokban érik el csúcspontjukat, amikor jön a hideg. Az U.S. Energy Information Administration azt jósolta, hogy 2022 telén az emelkedő energiaárak miatt több éves rekordot fog elérni a háztartások energiaköltségek terén.
A lakástulajdonosok kétféleképpen küzdhetik le ezt a növekedést: vesznek fel egy extra réteget, és lekapcsolják a termosztátot, vagy tesznek intézkedéseket az otthoni hőveszteség minimalizálására. A második lehetőség egyre népszerűbb, mivel a szigetelés fejlesztése jelentős hosszú távú megtakarítást eredményezhet.
A hőveszteség csökkentésének első lépése annak megértése, honnan származik. A kép a ház korától és elhelyezkedésétől függően változik, de általában a külső falak, ablakok és tetők a fő bűnösök. Tehát hogyan tudhatja meg, hogy az épülete szükségtelenül bocsát ki hőt és pénzt a nagyvilágba?
A minnesotai Warrenben egy kezdeményezés megmutatta, hogy a drónok és a felülről végzett hővizsgálatok nagy részét képezhetik a megoldásnak.
Tetőhővizsgálatok: a város energiatakarékossági kezdeményezése
Warren egy kis város Minnesota északi részén. A telek nagyon hidegek, de energetikailag jelentős előnnyel rendelkeznek a lakók: a város a leghatékonyabban birtokolja és kezeli minden közművét. Ez a dinamika azt jelenti, hogy a helyi közigazgatást és a közösséget arra ösztönzik, hogy csökkentsék a fűtési költségeket, és minden házat és építményt a lehető leghatékonyabbá tegyenek.
A közeli Northland Műszaki és Közösségi Főiskola segítségével Warren 2017-ben elindított egy energetikai kezdeményezést. A Northland Aerospace részlegének pilóta nélküli légirendszereket és képelemzést tanulmányozó hallgatóinak feladata volt az egész város hőtérképének feltérképezése. A partnerség mindenki számára előnyös: a diákok gyakorlati tapasztalatot szereznek a feltörekvő dróniparban, míg a város légi adatokat kap, amelyek rávilágítanak arra, hogyan veszítenek hőt a helyi épületek.
Warren minden épületének hőtérképe megtörtént, így a lakók a városházára indulhatnak, hogy tájékozódjanak hőveszteségükről. "Így olyan döntést hozhatnak, amely a legnagyobb energia- és költségmegtakarítást eredményezi" - mondta Shannon Mortenson, Warren város adminisztrátora a Local Energy Rules Podcastnak.
A hővizsgálatok kiemelik a hőveszteséget, és jelzik azokat a területeket – általában tetőket, falakat, ablakokat és ajtókat –, amelyek további szigetelést vagy teljes cserét igényelnek. Az eredményeket egy olyan inkluzív finanszírozási programhoz kívánják eljuttatni, amely lehetővé teszi, hogy a lakosság hitelt vegyen fel a várostól az energiahatékonyság javítására. A hitel törlesztése a szokásos közüzemi számlán keresztül fokozatosan történik, és annak kifizetése után a tulajdonos megtarthatja a megtakarítást.
Mortenson esetében a projekt a városért és lakóiért volt felelős. „A város részéről meg tudjuk határozni, hogy általában mekkora az energiaveszteségünk a közösségben, és hol keletkezik ez az energiaveszteség. [Segített nekünk megtanulni] "hogyan lehetünk hatékonyabbak, hogyan mérsékelhetjük az éghajlatváltozást, és hogyan növelhetjük közösségünk fenntarthatóságát."
Termikus adatok rögzítése fagyos körülmények között
Zackary Nicklin a pilóta nélküli repülőgép-rendszerek oktatója, aki a Northland Community & Technical College UAS programját vezeti. Elmondja, hogy a főiskola kis UAS-diplomáinak fontos része a gyakorlati képzés. 2017-ben a diákoknak lehetőségük volt Warren városának termikus adatait gyűjteni. A Northland Flotta üzembe helyezése – amely egy sor DJI Enterprise drónt és érzékelőt tartalmaz, köztük a Matrice 600 Pro, M210 RTK, Inspire 2 és Zenmuse XT és XTR hőérzékelőket – létfontosságú tanítási mechanizmus volt.
Mint minden kísérleti projektnél, itt is meredek volt a tanulási görbe. A hasznos termikus adatok gyűjtése érdekében várható volt, hogy a diákoknak télen kell repülniük, amikor a lakók aktívan fűtik otthonaikat, és a külső és belső hőmérséklet közötti különbség a legmarkánsabb. De hamar világossá vált, hogy más tényezők is közrejátszanak. A hővizsgálatok novemberben kezdődtek, de a hideg hőmérséklet és az időnként erős szél csökkentette a drón akkumulátoraik hatékonyságát.
Nicklin úgy döntött, hogy csendes éjszakákon végzi a vizsgálatokat, néha hajnali 2-ig, fagypont alatti körülmények között. A diákok addig repültek, amíg két dolog egyike nem történt: túl hideg lett, vagy a megcélzott szakasz el nem készült.
Sok leképezési folyamat ismerős. Például a csapat egy rácsmodellben dolgozott, minden területet felszállás előtt átvizsgáltak, hogy elkerüljék a magas tárgyakat, a repüléseket pedig a Pix4D segítségével tervezték és hajtották végre. Volt néhány furcsaság is a fagyos téli hőmérséklet miatt.
Hajnali 2-kor Minnesota csípős hidegében nem fogod hallani, hogy drónpilóták nyafognak, hogy költözniük kell a VLOS fenntartása érdekében.
Az akkumulátorokkal fokozottan kellett vigyázni. A teljesen megrakottakat hűtőszekrényben tárolták, hogy szabályozott hőmérsékletük legyen, vagy bekapcsolt fűtés mellett hagyták a kamionban. A csapat által használt eszközöket az időjárás is befolyásolta. A táblagépek hátuljára fűtőbetéteket ragasztottak, hogy megakadályozzák, hogy ne működjenek. Ezenkívül kézmelegítők és ujjatlan kesztyűk kombinációjára volt szükség a vezérlőkarok és az érintőképernyők finom manőverezéséhez anélkül, hogy a kezek elzsibbadnának. Közvetlenül a felszállás után a drónoknak néhány percig lebegniük kellett, hogy felmelegedjenek az elemek, és lehetővé tegyék, hogy a kamera érzékelője alkalmazkodjon a környezeti hőmérséklethez.
A kezdeményezés második szakaszában a diákok összefonták a képeket, és egy térinformatikai térképpel fedték le azokat. Az egyes szerkezetekről készült fényképeket a hőveszteséget tükröző hőjelzéssel kombinálva összefüggést tudtak felfedezni az épület kora és a hőszivárgás mértéke között.
A legjobb drónok tetők termikus vizsgálatához
Ha saját hőtérképezési kezdeményezést tervez, akkor olyan drónra lesz szüksége, amely képes erre, robusztus, energiahatékony és kompatibilis az infravörös terhelésekkel. Három drónt ajánlunk a hőadatok méretarányos rögzítéséhez.
Mavic 3T
A Mavic 3T a legkisebb hőtérképező megoldás a DJI-tól, nagy felbontású hő- és vizuális kamerákkal. 640 × 512 px méretű infravörös érzékelője a centiméter szintű RTK pozicionálással kombinálja a pontos hőtérképezési feladatokat. Ez a repülőgép gyorsan kivitelezhető, könnyen repülhet, könnyű és 45 perces maximális repülési időt kínál.
Matrice 30
A Matrice 30 tökéletes egyensúlyt biztosít a teljesítmény és a hordozhatóság között. Kiváló kamerateljesítménnyel rendelkezik, a Matricetől elvárható időjárásállósággal és környezeti alkalmazkodóképességgel, mindezt egy kompakt szerkezetben.
Matrice 300 + H20T
A Matrice 300 RTK a DJI zászlóshajója, ipari platformja. Szélsőséges környezetben és időjárási körülmények között is képes működni. 55 perces repüléssel, hatirányú akadályérzékeléssel és a DJI legfejlettebb hasznos teherbírásával kompatibilis géppel ez a robusztus repülőgép nem fog csalódást okozni. A H20T egy több érzékelőből álló hasznos teher, amely tartalmaz egy 20 MP-es zoom kamerát, egy 12 MP széles kamerát, egy 1200 méteres lézeres távolságmérőt és egy 640 × 512 képpontos hőkamerát. Ideális hőtérképezési feladatokhoz nehéz körülmények között.
Termikus drónok és zöldebb jövő
Warren hőtérképezési kezdeményezése tökéletes példa arra, hogy a dróntechnológia miként erősítheti a közösségeket, és hogyan tud tájékozódni az energiahatékonysági döntésekben. Természetesen a projektet segítették a városi tulajdonú közszolgáltatók és a közeli főiskola, amely tele van UAS tapasztalatra szoruló hallgatókkal. Ez azonban nem jelenti azt, hogy alapvető elemei ne ismételhetők meg a közösségek számára szerte a világon.
Valójában Warrennek a Climate Smart Cities Partnershipben való részvétele ihlette. Hasonló térképezési küldetéseket végeztek a németországi Arnsbergben (Warren testvérvárosában), és a kettő összehasonlította az eredményeket.
Az energiafenntarthatóság soha nem volt még fontosabb, és a hőtérképezés csak az egyik módja annak, hogy a drónok támogassák a környezetvédelmi erőfeszítéseket, és lerakják a zöldebb jövő alapjait.
