ارائه یک چارچوب کنترلی هوشمند برای مدیریت انرژی ساختمانهای چندمنظوره مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) در استان کردستان

با افزایش مصرف انرژی در بخش ساختمان و سهم قابل توجه آن در تراز انرژی کشور لزوم به کارگیری راهکارهای نوین برای مدیریت هوشمند انرژی بیش از پیش احساس می شود. ساختمان های چند منظوره به دلیل تنوع کاربری، الگوهای مصرف پیچیده و نوسانات بار از جمله چالش برانگیزترین انواع ساختمان ها در زمینه بهره برداری انرژی به شمار می روند. در این میان، اینترنت اشیا به عنوان یکی از فناوری های کلیدی انقلاب صنعتی چهارم، بستر مناسبی برای پایش، تحلیل و کنترل هوشمند مصرف انرژی فراهم کرده است. هدف این پژوهش ارائه و ارزیابی یک چارچوب کنترلی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا به منظور بهبود مدیریت انرژی ساختمان های چند منظوره در بستر بومی استان کردستان است. روش تحقیق به صورت کاربردی و مبتنی بر داده های واقعی بوده و چارچوب پیشنهادی در سه ساختمان چند منظوره واقع در شهر سنندج پیاده سازی شده است. داده های مربوط به مصرف انرژی الکتریکی، بار پیک، دمای فضاهای داخلی و شرایط محیطی به مدت سه ماه متوالی در فصل زمستان و با دوره نمونه برداری پنج دقیقه ای جمع آوری و تحلیل شده اند. در چارچوب پیشنهادی، داده های حسگرها پس از انتقال از طریق لایه ارتباطی اینترنت اشیا توسط واحد کنترل هوشمند پردازش شده و تصمیمات کنترلی به صورت تطبیقی اعمال شده است. یافته های پژوهش نشان داد که به کارگیری چارچوب کنترلی پیشنهادی منجر به کاهش ۱۸.۰۱ درصدی مصرف کل انرژی، کاهش ۱۹ درصدی بار پیک، بهبود ۱۶ درصدی ضریب بار و کاهش قابل توجه نوسانات دمایی فضاهای داخلی شده است. این نتایج حاکی از آن است که چارچوب ارائه شده علاوه بر افزایش بهره وری انرژی توانسته است سطح آسایش حرارتی کاربران را نیز بهبود بخشد. در مجموع نتایج پژوهش نشان می دهد که استفاده از سامانه های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا می تواند به عنوان راهکاری موثر و قابل تعمیم برای مدیریت انرژی ساختمان های چند منظوره به ویژه در مناطق با شرایط اقلیمی مشابه استان کردستان مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

مدیریت انرژی ساختمان ، اینترنت اشیا ، کنترل هوشمند ، ساختمان های چند منظوره ، بهره وری انرژی