توسعه مدل های ریاضی برای بهینه سازی مصرف انرژی در خانه های هوشمند

با رشد روزافزون فناوری های هوشمند و افزایش تقاضا برای مصرف انرژی پایدار، خانه های هوشمند به عنوان یک راهکار نوین و کارآمد در بهینه سازی مصرف انرژی مطرح شده اند. این خانه ها با بهره گیری از سیستم های پیشرفته کنترل و پایش انرژی، امکان مدیریت بهینه تجهیزات و مصرف کننده های انرژی را فراهم می آورند. در این راستا، توسعه مدل های ریاضی به منظور تصمیم گیری دقیق و کاهش اتلاف انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این مقاله با هدف ارائه یک مدل جامع ریاضی برای بهینه سازی مصرف انرژی در خانه های هوشمند، ابتدا به بررسی و تحلیل مدل های موجود در ادبیات پژوهش می پردازد. سپس با استفاده از رویکردی ترکیبی، مدلی متشکل از برنامه ریزی خطی و الگوریتم های فراابتکاری طراحی می شود که قادر است با در نظر گرفتن فاکتورهایی نظیر تعرفه های زمانی انرژی، اولویت استفاده از وسایل برقی، شرایط محیطی و رفتار مصرف کننده، بهینه ترین الگوی مصرف را پیشنهاد دهد. شبیه سازی های انجام شده نشان می دهند که مدل پیشنهادی می تواند علاوه بر کاهش هزینه های انرژی، سهم قابل توجهی در مدیریت پیک بار و افزایش بهره وری کلی سیستم داشته باشد. نتایج به دست آمده موید آن است که استفاده از چنین مدل هایی در زیرساخت های هوشمند، گامی موثر در راستای دستیابی به توسعه پایدار و مدیریت بهینه منابع انرژی به شمار می رود.کلیدواژه ها: خانه هوشمند، بهینه سازی مصرف انرژی، مدل ریاضی، برنامه ریزی خطی، الگوریتم های فراابتکاری