افزایش تجربه حرارتی ساکنین با سیستمهای فیزیکی-اجتماعی سایبری: مطالعه موردی دریچههای تطبیقی
| عنوان | افزایش تجربه حرارتی ساکنین با سیستمهای فیزیکی-اجتماعی سایبری: مطالعه موردی دریچههای تطبیقی |
|---|---|
| نویسنده | کسکین، جم |
| تاریخ انتشار: | 2020-06-11 |
| موضوع | ساختمان های هوشمند، بهره وری انرژی، دینامیک سیالات محاسباتی، آسایش حرارتی، تهویه مصنوعی |
| نوع | سند |
| زبان | انگلیسی |
| دیجیتال | بله |
| نسخه خطی | خیر |
| کتابخانه: | دانشگاه اوزیغین |
| شماره ثبت | e1bd1086-7786-4a14-a109-d7dbc3372ffd |
| محل کتابخانه | گروه مهندسی مکانیک |
| تاریخ | 2020-06-11 |
| متن نمونه | ساختمان ها بیش از 30 درصد انرژی جهان را مصرف می کنند، در حالی که 36 درصد این انرژی از احتراق مستقیم سوخت های فسیلی تامین می شود. از این رو، ساختمان ها سهم قابل توجهی از انتشار CO2 را تشکیل می دهند و سهم زیادی در مشکلات مربوط به تغییرات آب و هوا دارند. بیشترین سهم (تقریباً نیمی) از کل انرژی مصرفی در ساختمان ها مربوط به گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) است. به ویژه، افزایش تقاضا برای خنک کننده فضا این سهم را بالا می برد. بنابراین، سیستم های HVAC به عنوان یکی از عوامل کلیدی در مصرف کل انرژی و اثرات نامطلوب زیست محیطی ساختمان ها در نظر گرفته می شود. پیشرفتهای اخیر در فناوری ابزارهای امیدوارکنندهای را برای افزایش تعامل بین ساکنان و سیستمهای ساختمان ارائه میدهد. بهره وری انرژی عملیات تهویه مطبوع نه تنها یک نگرانی فنی است، بلکه نیاز به تغییراتی با توجه به رفتار انسان دارد. همگرایی سیستم های فیزیکی در محیط ساخته شده با فناوری اطلاعات و ارتباطات و همچنین بعد انسانی، ارزیابی مشترک این قلمروهای متمایز را در طول طراحی و بهره برداری از سیستم های ساختمانی ضروری می سازد. رویکرد سیستمهای فیزیکی-اجتماعی سایبری (CPSS) پتانسیل امیدوارکنندهای برای تسهیل این وابستگی متقابل دارد. یک رابط HVAC جدید در این مطالعه پایان نامه ارائه شده است. یک سیستم دریچه تطبیقی (AVS)، برای فعال کردن مدیریت حرارتی محلی و سفارشی شده در محیط ساخته شده برای تجربه حرارتی بهتر ساکنان و سطح بالاتر بهره وری انرژی برای اپراتورهای ساختمان پیشنهاد شده است. این سیستم به عنوان یک CPSS طراحی شده است و از موارد زیر تشکیل شده است: (i) یک طراحی جدید پخش کننده با فلپ های جداگانه قابل اجرا، (ii) عوامل حرارتی، (iii) یک رابط کاربری، و (iv) یک واحد کنترل و ارتباط. این ورودی هوای نامتقارن را قادر میسازد تا توزیع دمای داخلی را مدیریت کند و هدف آن مطابقت با انواع دما با تفاوت در تقاضای ساکنین است. این سیستم برای کاهش حجم هوای مطبوع طراحی شده است که منجر به راندمان انرژی HVAC بدون به خطر انداختن راحتی سرنشینان می شود. طراحی و بهره برداری از سیستم های انرژی ساختمان پیچیده مانند AVS یک کار چالش برانگیز است. به منظور کمک به این فرآیند، یک چارچوب روششناختی ارائه میشود که فرآیند توسعه را از تعریف اولیه تا نمونهسازی و تحلیل عملکرد ترسیم میکند. این چارچوب مبتنی بر یک رویکرد مدلسازی جدید CPSS است که مدلسازی پویا ترکیبی (برای جنبههای سایبری و فیزیکی) را با مدلسازی رفتار انسانی (برای جنبههای اجتماعی) ترکیب میکند. یک نمونه اولیه از AVS پیشنهادی در دفتر یک ساختمان دانشگاهی به منظور انجام آزمایشها و اعتبارسنجی مدلهای دینامیک سیالات محاسباتی و CPSS (CFD) مستقر شد. هم آزمایشها و هم ارزیابیهای مبتنی بر شبیهسازی از عملکرد سیستم نشان میدهد که سیستم میتواند تفاوت دما را بین طرفهای مخالف یک اتاق به روشی قابل کنترل ایجاد کند. همچنین نشان داده شده است که این تفاوت باعث تغییر قابل توجهی در احساس حرارتی ساکنین می شود و می تواند راه را برای صرفه جویی در انرژی با بومی سازی داخل اتاق ها هموار کند. دلیل اصلی برای عملکرد کارآمد HVAC با AVS، استفاده از مقدار کمتری از هوای مطبوع حرارتی با به حداقل رساندن تهویه قسمتهای غیر ضروری اتاق است. علاوه بر این، این سیستم با ارائه گزینههای کنترل پیشرفته (کنترل ادراک شده پیشرفته) برای اعمال سفارشیتر، از تعامل سرنشینان استفاده میکند. تعامل بین مدیریت انرژی ساختمان و بومیسازی و سفارشیسازی مدیریت حرارتی میتواند انعطافپذیری تقاضای ساختمانها را به حداکثر برساند، که یک نگرانی کلیدی برای مدیریت سمت تقاضا و برنامهریزی انرژی است. از این رو، سیستم AVS جدید برای استفاده از تجربه حرارتی کلی در محیط ساخته شده به روشی کارآمد انرژی و کمک به کاهش اثرات زیست محیطی ساختمان ها است. yakılması şeklinde gerçekleşmektedir. بو ندنله بینالار، CO2 سالینیمینین اونملی بیر کیسمینی گرچکلشیرمکته اولوپ، ایکلیم دغیشیکلیغیندن کایناکلی سورونلارین اولوشماسینا دا سیدی کاتکیدا بولونماکتادیرلار. Binalardaki enerji tüketiminin önemli bir kısmı (yaklaşık olarak yarısı) ısıtma، soğutma ve havalandırma (HVAC) işlemleri için gerçekleşmektedir. آرتمکتا اولان سوغوتما طالبی ایسه بو اورانی داها دا آرتیرما اغیلیمندیر. Dolayısıyla, çevresel, teknik ve social etkenlere tabi olan HVAC sistemleri, binaların toplam enerji tüketiminin ve olumsuz çevresel etkilerinin azaltılmasında önemli بیر نقش صاحیپتیر. سون ییلاردکی تکنولوژیک گلیشملر، بینا کولانیجیلاری ایله سیستملری آراسینداکی اتکیله شمین آرتیریلماسی ایچین اوموت وات ایدن آراچلار سون ماکتادیر. HVAC işlemlerinin enerji verimliliği artık sadece teknik bir konu olmayıp, insan davranışlarına dair değerlendirmeleri de içermesi beklenen bir konu haline gelmiştir. Bu nedenle, binalardaki fiziksel sistemler ile bilgi ve iletişim teknolojileri ve insani boyut arasındaki yakınsama, bina sistemlerinin tasarım ve işletme süreçlerinde farklı düzlemlerdeki olguların birlikte değerlendırlılıni. Siber-fiziksel-sosyal sistem (SFSS) yaklaşımı، bu ilişkiselliği pekiştirme potansiyeli içermektedir. Bu tez çalışması، özgün bir HVAC arayüzü sunmaktadır. Geliştirilen uyarlanabilir havalandırma سیستمin (UHS), bina ortamında daha iyi bir ısıl deneyim sunmak üzere sınırlandırılmış ve özelleştirilmiş ısı yönetimi sağlaması و daya yüksek veriılığıde. Bir SFSS olarak tasarlanan söz konusu sistem şu bileşenlerden oluşmaktadır: (i) birbirinden bağımsız hareket edebilen hareketli kanatçıklara sahip özgün difüzör, (ii) ısıl öliçüm ağımızıl. (IV) kontrol ve iletişim birimi. سیستم، اودا ایچریسینده سیجاکلیک داغیلیمینی کنترل اتمک وزره آسیمتریک هاوا گیرشی ساغلایابیلمکته و بو شکلیلده اولوشتورولان سیکاکلیک فارکلیلیکلارینی بینا ساکینلرینین ترچیهلریندکی فرکلیله. kılmaktadır. بو سیده، توپلام شارتلندیریلمیش هاوا میکترینین آزالتیلماسی و کولانی سیلارین کنفوروندان تاویز ورمکسیزین انرژیجی ویرملیلیغینین آرتیریلماسی هدفلنمکتیدیر. UHS gibi karmaşık bina enerji sistemlerinin tasarımı ve işletilmesi oldukça zor işlemlerdir. Bu süreçleri kolaylaştırmak için, başlangıçtaki tanımlamadan ilkörnek geliştirme ve performans analizine kadar geliştirme sürecini ana hatlarıyla belirleyen bir yöntemsel çerçeve sunulmuştur. Bu çerçeve yapı, SFSS'lerin modellenmesi için hibrid dinamik modelleme (siber ve fiziksel olgular için) ile davranış modellemeyi (sosyal olgular için) bir araya getiren özgün bir modelleme yaklaşımı üzerine kurulmuştur. Deneysel çalışmaları gerçekleştirmenin yanı sıra SFSS ve HAD modellerinin doğrulamasını da sağlamak üzere, bir akademik binada bulunan bir ofiste, geliştirilen UHS'nin bir ilkörneği kurulmuştur. Systemn çalışmasını incelemek için yapılan deneyler ve simülasyonlar, odanın iki tarafı arasında kontrollü bir biçimde sıcaklık farkı oluşturabildiğini göstermiştir. آیریجا، بو سیجاکلیک فارکینین، کولانی سیلارین ایسیل هیسیاتیندا ائیرت ادیله بیلیر بیر فرک اولوشتوردوغو و ساغلانان سینیرلندیرما ایله انرژی کازانیملاری الده ادیلمسینی مومکون کیلاچاغیریمی. UHS ile gerçekleştirilen HVAC işlemlerinin verimliliğindeki ana etken، gerekli olmayan noktaların iklimlendirilmesinin en aza indirilerek، şartlandırılan hava miktarının azaltılmasıdır. Bununla birlikte sistem, daha özelleştirilmiş bir kullanım için gelişmiş kontrol seçenekleri sunarak (algılanan kontrol düzeyinin yükseltilmesi), kullanıcı etkileşimini artırmaktadır. بینا انرژی یونیتیمی ایله سینیرلندیریلمیش و اوزللهشتیریلمیش ایسی یونتیمی آراسینداکی ilişki، talep tarafı yönetimi و enerji planlaması için kritik öneme sahip talep esnekliğinin esnekliğinin ençokğlaması. بو آچيلاردان باکيلديغيندا UHS، بينالردا ايسيل دئنييمي بوتونچول اولاراق و انرژي وريملي بیر بيچيمده ژليشتيربيلير و بينالارين çevreye etkisini azaltabilir. |
