یکپارچه سازی اینترنت اشیاء و مدلسازی اطلاعات ساختمان به منظور بهینه سازی مصرف انرژی و ارتقاء کارایی ساختمان

مصرف انرژی و بهینه سازی آن در ساختمان ها به ویژه در زمینه های صنعتی و خانگی به ویژه در زمینه انتشار گازهای گلخانه ای از چالش های عمده است. اینترنت اشیاء (IoT) با تسهیل ارتباط بین دستگاه ها از طریق اینترنت به عنوان راه حلی برای کاهش مصرف انرژی و بهبود بهره وری مطرح شده است. در این پژوهش سه رویکرد کنترلی برای مدیریت سیستم های سرمایش و گرمایش یک ساختمان مسکونی بررسی شد: زمان بندی سنتی، کنترل مبتنی بر سنسورهای حضور و مدیریت هوشمند با IoT. شبیه سازی ها با نرم افزار Energy Plus انجام گرفت و نتایج نشان داد استفاده از فناوری IoT موجب کاهش مصرف انرژی و ساعات عدم آسایش می شود. در روش سنسور محور، مصرف انرژی روزانه ۴۲/۲۱ کیلووات ساعت بود که با IoT به ۲۴/۲۱ کیلووات ساعت رسید، معادل ۰/۸ درصد صرفه جویی. همچنین ساعات عدم آسایش روزانه از ۱/۴۹ ساعت به ۱/۴۱ ساعت کاهش یافت که بهبود ۵/۶ درصد آسایش حرارتی را نشان می دهد. در مقیاس هفتگی، مصرف انرژی از ۱۰۰/۹۸ کیلووات ساعت به ۱۰۳/۰۷ کیلووات ساعت رسید و ساعات عدم آسایش از ۸/۸۴ به ۸/۶۹ ساعت کاهش یافت. تحلیل بهینه سازی نشان داد مصرف انرژی در حالت سنسور محور ۹۱۰ کیلووات ساعت و در حالت IoT ۹۱۴ کیلووات ساعت بود، در حالی که ساعات عدم آسایش به ترتیب ۱۴۱ و ۱۳۸ ساعت ثبت شد که بهبود ۲/۱ درصد آسایش حرارتی را نشان می دهد. این نتایج تاثیر مثبت IoT در بهینه سازی مصرف انرژی و آسایش حرارتی ساکنان را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

اینترنت اشیا (IoT) ، ساختمان هوشمند ، سیستم HVAC ، بهینه سازی انرژی ، آسایش ساکنان