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World File Search System低能耗
HVAC 系统数字孪生 (HVACDT) 用于能源消耗和热量的多目标优化
摘要 本研究提出了一种新型的供暖、通风和空调 (HVACDT) 系统数字孪生框架，以降低能耗并提高热舒适度。该框架旨在帮助设施管理人员更好地了解建筑运营，以增强 HVAC 系统功能。数字孪生框架基于建筑信息模型 (BIM)，并结合新创建的插件来接收实时传感器数据以及通过 Matlab 编程实现的热舒适度和优化过程。为了确定建议的框架是否实用，在 2019 年 8 月至 2021 年 10 月期间从挪威的一栋办公楼收集了数据并用于测试该框架。然后使用 Simulink 模型中的人工神经网络 (ANN) 和多目标遗传算法 (MOGA) 来改进 HVAC 系统。HVAC 系统由空气分配器、冷却装置、加热装置、压力调节器、阀门、风门和风扇等组件组成。在此背景下，温度、压力、气流、冷却和加热操作控制等多种特性以及其他因素被视为决策变量。为了确定目标函数，预测的不满意百分比 (PPD) 和 HVAC 能源使用量均被计算出来。结果，ANN 的决策变量和目标函数相关性很好。此外，MOGA 提出了不同的设计因素，可用于
能源与环境科学 - RSC 出版
更广泛的背景 直接空气碳捕获和储存 (DACCS) 是二氧化碳去除解决方案之一，目前是许多努力的重点，旨在帮助实现气候稳定所需的温室气体负排放。尽管 DACCS 提供了巨大的潜在可扩展性、相对容易的监测、报告和验证以及高耐用性，但它仍然面临许多不确定性、限制和障碍，阻碍了所需的千兆吨级部署。在这项工作中，我们引入了一个用于对 DACCS 技术进行分类的新层次结构，以支持对关键 DAC 性能指标和基础数据质量的理解。然后，我们协调了可用能源和成本数据，以便进行同类比较。根据我们自己获得的首创工厂成本值，我们得出了五个障碍类别，这些类别自然会推动高优先级举措，目标是到 2050 年实现可扩展、安全、低成本和低能耗的 DACCS。这些都汇编在技术路线图中，其中为所有确定的优先举措提供了主要参与者、关键路径和里程碑以及投资成本范围。路线图的制定是与一系列利益相关者密切协商后进行的，包括学术界、工业界、投资、政府和政策制定部门，以确保我们的路线图与该领域的主要参与者产生共鸣。
低功耗、高稳定性的单端 6T SRAM 单元
摘要：本文提出了一种具有单端特性的 6T 单元，以提高稳定性、降低能耗、降低漏电功率。该单元与规格优良的 10 和 12 晶体管结构进行了比较。然而，上述结构设计为具有最佳参数，尺寸小，晶体管数量最少，从而减小了单元尺寸。在某些参数方面，例如写入噪声容限，该结构与其他结构相比具有最佳优点，甚至高于 12 和 10 晶体管的结构。通过切断要写入为“1”的存储节点的下拉路径来增强写入操作；读取操作无需切断下拉路径即可执行。在 VDD=0.4V 时，与传统的 6T 相比，所提出的结构的静态功率、读取容限、写入容限、读取能量和写入能量分别优越 33%、50%、215%、9% 和 5%。与标准 6T 结构相比，电气质量指标 (EQM) 参数提高了约十倍，表明新结构的价值已经得到体现。对 32nm 技术中 5,000 次读写产量的蒙特卡洛模拟表明，我们的单元产量比典型的 6T 单元高出 2 倍和 3.4 倍。因此，对于需要低能耗和高稳健性的应用，建议的 6T 单元是一个合适的选择。
测试半 Heusler PdYBi 和 PtYBi (111) 外延薄膜的拓扑绝缘体行为
拓扑绝缘体是凝聚态物理学中很有前途的材料，因为它们具有特殊的自旋结构，可以产生非常高的自旋到电荷电流相互转换，这对于新兴的低能耗自旋电子学器件具有重要意义。本研究的目的是探索一类有前途的拓扑材料，这些材料具有高可调性等独特特性——半赫斯勒。我们专注于 PdYBi 和 PtYBi 薄膜的外延生长，这些薄膜是在一系列互连的 UHV 装置上生长和表征的，这使我们能够获得一整套原位表面表征，例如电子衍射、扫描隧道显微镜和角度分辨光电子能谱。使用标准 x 射线衍射和扫描透射电子显微镜进行非原位结构表征，用于控制薄膜中的晶体质量和化学有序性。进行了角分辨光电子能谱分析，结果显示布里渊区点附近存在线性状态。此外，我们使用设计了几何形状的片上器件进行热自旋传输测量，以控制热传播，以测试我们化合物的潜在相互转换效率，发现 PdYBi 和 PtYBi 在不同厚度下的自旋塞贝克系数值都大于铂。这一观察结果为使用半赫斯勒开发高效自旋相互转换材料开辟了道路。
生物反应器数字代理 (DIYBOT) 结合传感器数据和数据分析来改善灰水处理和废水管理系统
分散系统中废水处理技术对于可持续发展至关重要。生物反应器适用于低能耗去除无机和有机化合物，特别是对于需要小占地面积的非饮用水应用。与生物反应器使用相关的主要问题之一是化学毒素（包括纳米颗粒）的零星峰值。在这里，我们描述了 DiYBot（生物反应器的数字代理）的开发，它可以远程监控生物反应器并使用数据为与系统管理相关的决策提供信息。为了测试 DiYBot，使用带有实时水质传感器的家用膜曝气生物反应器来处理家用灰水模拟物。达到稳定状态后，将代表洗衣废水中混合物的银纳米颗粒 (Agnp) 注入系统以代表化学污染。在纳米颗粒暴露后，对碳代谢、出水水质、生物膜脱落率和微生物多样性进行了测量。分析实时传感器数据以重建相空间动力学并推断现象学数字代理以评估系统性能。从观察到的数据重建的稳定焦点动力学的管理含义是，生物反应器在 AgNP 水平低于 2.0 mg/L 时会自我校正以响应污染峰值。DIYBOT 可能有助于减少废水处理中人为干预纠正管理措施的频率。
低功耗边缘设备的计算机视觉案例研究
物联网 (IoT) 是近年来不断发展的领域。随着部署的 IoT 设备数量不断增加，人们对在这些设备上加入机器学习的兴趣也与日俱增。低功耗微控制器提供了一个低成本的计算平台来部署智能 IoT 应用，但片上内存和计算能力极其有限。在这些应用中使用机器学习凸显了本地计算与将数据发送到云端等计算能力更强大的资源之间的权衡。本文通过人物分类和人物检测的计算机视觉任务探讨了这种权衡空间；人物分类涉及确定图像中是否存在人，而人物检测涉及为图像中的所有人提供边界框信息。本文使用现有模型执行这些任务，并根据延迟、能耗、内存和准确性等指标评估在本地运行模型和将数据发送到云端之间的权衡。所选模型在 nRF52840 SoC 上运行，这是一种低功耗 MCU 系统，支持 Thread 和 802.15.4 协议。我们的研究结果证实，在考虑能耗、内存、准确度和延迟的情况下，低能耗受限嵌入式系统中的本地计算对于人员分类是有意义的；但是，由于基本内存限制，这些平台与人员检测等更复杂的任务不兼容。
实验室规模对流干燥阴极的干燥动力学和质量方面的实验分析
摘要：在大规模生产 LiNi x Mn 1 − x − y Co y O 2 (NMC) 正极的过程中，N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP) 溶剂的蒸发通常发生在对流烤箱中。本文旨在缩小工业对流干燥方法与实验室规模通常使用的传统真空烤箱之间的差距。多项研究侧重于模拟对流干燥机以降低能耗，但很少有研究通过实验研究其对正极质量的影响并将其与真空干燥的正极进行比较。开发了一种专为 LIB 电极干燥而设计的对流烤箱，以研究干燥动力学对小电极表面裂纹 (< 1400 µm 2 ) 形成和粘合剂迁移的影响。通过热重分析 (TGA) 揭示了干燥温度为 50 和 100 °C、热风速度为 0.5 和 1 m/s 时的干燥动力学。即使在这些相对较低的干燥速率下，比较两种干燥方法时仍检测到结构差异，这说明了在实验室中实施代表工业过程的干燥条件的重要性。表面裂纹随干燥速率增加而增加，压延后出现多处裂纹的阴极在放电电流 > C/2 时获得更高的放电容量。样品制备较少的替代表面分析足以确定粘合剂迁移的相对变化。
QwikSEER+ 操作理论和改造潜力
简介 家用空气处理器主要使用三种类型的电机：永久分流电容器 (PSC)、X-13 和电子换向电机 (ECM)。如果选择正确，这三种电机都能够提供所需的气流。但是，这三种选择在价格和能耗方面有所不同。ECM 电机效率最高且最昂贵，而 PSC 电机效率最低且最便宜。与提供相同气流的 PSC 电机相比，ECM 和 X-13 电机无疑会降低电费。但是，提供比所需更多气流的高效鼓风机电机会比提供正确较低气流的低效鼓风机电机浪费更多能源。本文解决的两个挑战是：首先确定在哪些环境条件下可以降低风扇速度以降低能耗，其次确定 ECM 或 X-13 电机的更高成本、更高复杂性和潜在更低可靠性是否值得投资。为了了解这些挑战所涉及的组件，下一节将介绍家用空气处理器中使用的电机和恒温器的类型，随后的一节将介绍调节气流速率对效率的环境影响。最后，最后一节展示了 Mainstream 的 QwikSEER+ WattSaver 控制板如何应对提供最高效风扇速度的挑战，该风扇速度可以通过随环境条件变化而变化来节省资金，而无需增加昂贵的无级变速电机的复杂性。
使低排放战略发挥作用：良好实践范例
项目第二阶段于 2019 年启动，重点关注六个原始合作伙伴国家中的三个国家（埃及、约旦和黎巴嫩），以实施和推广第一阶段制定的建议。第二阶段的重点是制定建筑物能源分类方案，该方案以透明的方式确定新建筑物能源性能的基准，并创建标签系统以指示性能良好或较差。这使得评估低能耗建筑变得更加容易，并有助于金融机构选择可持续建筑进行融资。该项目开发了一个建筑类型数据库，其中包含能源性能参考值，为每个国家提供基准值，并开发了一个示范项目数据库，展示了整个中东和北非地区的节能建筑示例。数据库中共收录了约旦最近建造和翻新的八个建筑项目。此外，还开发、测试了建筑能源性能 (BEP) 工具，并在网站上发布。该工具可帮助项目开发商衡量新建筑的能源需求、潜在能源节约和节能措施的成本效益。它基于最新的国际 ISO 52016 标准，可提供可靠的结果，可用于申请银行的资金支持。在第二阶段，将支持 13 个试点项目，以促进采用节能和可再生能源措施。
压电式步进发电机
摘要：当前的能源格局以对可持续能源的需求不断增长为标志。虽然传统方法依赖太阳能、风能和水力发电，但它们往往面临环境限制，需要大量基础设施投资。一种拟议的解决方案利用了高流量区域的潜力，通过使用策略性放置的压电传感器将脚步的机械能转化为电能，这些传感器位于行走表面下方。这些传感器响应压力产生电能，提供可靠且可持续的电源，不受环境条件的影响。与以前的方法相比，该系统最大限度地减少了对基础设施变更的需求，并利用了随时可用的能源——人体运动。它提供了一种在繁忙的公共场所为低能耗设备供电的新方法，从而减轻了传统电网的压力。通过新材料、优化设计或先进的电源管理技术，压电传感器输出电压和功率的改进可以提高效率和耐用性。此外，保护涂层、反馈机制或智能材料等措施可以进一步提高传感器性能。该项目的压电砖能够产生高达 35V 的电压，有望为解决能源危机做出巨大贡献，因为目前我们只有 11% 的一次能源来自可再生能源。现在实施此类举措可以缓解能源挑战并促进全球环境的积极变化。关键词：脚步声、压电传感器、传统电网、机械能到电能。I. 介绍