Ευφυής αυτόματος έλεγχος σε κτίριο με χρήση δυναμικών ενεργειακών μοντέλων

Abstract

Τα τελευταία χρόνια ένα από τα βασικότερα παγκόσμια προβλήματα είναι το ενεργειακό, και ένα σκέλος του είναι αυτό της ενεργειακής κατανάλωσης και εξοικονόμηση ενέργειας σε κτίρια. Οι συμβατικές μέθοδοι θέρμανσης και ψύξης κατοικιών και γραφείων είναι ιδιαίτερα ενεργοβόρες και σε συνδυασμό με τις κατασκευαστικές ατέλειες των κτιρίων αποτελούν ένα περίπλοκο πρόβλημα με πολλές πτυχές για την εύρεση τις βέλτιστης λύσης. Για τη μείωση των ενεργειακών απωλειών ενός κτιρίου αναπτύχτηκε και ο τομέας του βιοκλιματικού σχεδιασμού και των συστημάτων ελέγχου των ενεργειακών στοιχείων αυτού, όπως συστήματα σκίασης, εξαερισμού, ηλιακά συστήματα, σύγχρονα συστήματα ψύξης θέρμανσης και συστήματα παραγωγής ενέργειας. Τα αποτελέσματα αυτού του τομέα είναι πολύ ενθαρρυντικά, αλλά αφορούν μόνο την κατασκευή νέων κτιρίων, αφού για η προσαρμογή αυτών των στοιχείων σε υπάρχοντα κτίρια ισοδύναμες με μεγάλο κόστος. Όμως επειδή τα καινούργια κτίρια είναι πολύ λίγα σε σχέση με τα ήδη υπάρχοντα, για αυτό το λόγο δίνεται ιδιαίτερη προσοχή για την ανάπτυξη θερμικών μοντέλων και την προσομοίωση αυτών. Με αυτόν τον τρόπο δίνεται η δυνατότητα να δοκιμαστούν διάφορα μοντέλα ώστε να προσδιοριστεί το βέλτιστο μοντέλο για ένα σύστημα κτιρίου που είναι από τα πιο περίπλοκα διότι αποτελείται από πολλές μεταβλητές. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει αναλυτικά την δημιουργία ενός συστήματος προσομοίωσης για την δόκιμη δυναμικών μεθόδων αυτομάτου έλεγχου. Χρησιμοποιήσαμε το πρόγραμμα Energy Plus για λογισμικό ανάπτυξης του θερμικού μοντέλου και το πρόγραμμα BCVTB για να επικοινωνήσει το μοντέλο με το σύστημα αυτόματου ελέγχου. Το σύστημα αυτομάτου έλεγχου υλοποιήθηκε στο πρόγραμμα Simulink με την χρήση μοντέλων ασαφούς λογικής.