Aydınlatma kontrol sistemlerinde bulanık mantık yönteminin kullanılabilirliğinin irdelenmesi
Employability exemination of fuzzy logic method in lighting control systems
- Tez No: 142923
- Danışmanlar: PROF. DR. SERMİN ONAYGİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ofis Aydınlatması, Bulanık Mantık, Gün ışığı Kontrolü vıı, Office Lighting, Fuzzy Logic, Daylight Control IX
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
AYDINLATMA KONTROL SİSTEMLERİNDE BULANIK MANTIK YÖNTEMİNİN KULLANILABİLİRLİĞİNİN İRDELENMESİ ÖZET Ofislerde, aydınlatma için harcanan elektrik enerjisi toplam kullanılan enerjinin büyük bir bölümünü kapsamaktadır. Ofis çalışanlarının aydınlatma isteklerine cevap verirken bizi sınırlandıran en önemli etken enerji tasarrufudur. Ofis çalışanlarının yüksek aydınlık düzeylerinde daha verimli çalıştıkları bilinmektedir. Bunun yanında yüksek aydınlık düzeyleri ile artan enerji tüketimi, bir optimum çözüm bulma zorunluluğunu doğurmuştur. Bu çalışmada psikolojik ve fizyolojik açıdan çalışanları rahatsız etmeden, en düşük aydınlık düzeylerini sağlayacak bir model oluşturulması düşünülmüştür. Aydınlatma kontrol sistemlerinin en önemli giriş büyüklüğü ofiste oluşan doğal aydınlık düzeyidir. Sadece doğal aydınlık düzeyine bağlı olarak aydınlatma kontrolü yapan sistemler günümüzde kullanılmaktadır. Fakat çalışanların aydınlatma açısından kişisel tercihleri birbirinden farklılık göstermektedir. Bunun nedeni çalışanlar arasındaki, yaş, cinsiyet, göz bozukluğu gibi bir çok farklılıktır. Kişiler arası bu değişkenliğin de kontrol sistemine dahil edilmesi gerekmektedir. Bu farklılıkların aydınlatma kontrol sistemine bir matematik model ile tanıtılması oldukça zordur. Çünkü kişisel parametrelerin de işin içine girmesiyle, oluşturulacak matematik modelin çok sayıda geniş diferansiyel denklemler içermesi gerekmektedir. Bu sebepten dolayı, böyle bir sisteme model oluşturmaya çok daha müsait olan bulanık mantığın çalışmalarda kullanılması uygun görülmüştür. Bulanık mantık modelinin amacı farklı aydınlık düzeyi isteği olan çalışanların bu tercihlerini önceden tahmin edebilmektir. Çalışanları birbirlerinden ayıran özelliklerinin ve de tercih edilen aydınlık düzeylerinin belirlenmesi amacıyla bir seri deneyler yapılmıştır. Bu deneylerde, deneklerden gün boyunca bir ofiste günlük işlerini yapmaları ve saat başı yapay aydınlık düzeyini ayarlamaları istenmiştir. Deneyler sırasında tercih edilen masa üstü yapay aydınlık düzeyleri ve oluşan doğal aydınlık düzeyleri her altı dakikada bir kaydedilmiştir. Ayrıca deneklere ait kişisel bilgiler (yaş, cinsiyet, göz bozukluğu, meslek) ve ortam koşullan (sıcaklık, nem,hava durumu)'na ait bilgiler toplanmıştır. Deney sonuçlan göz önüne alınarak bir bulanık mantık model geliştirilmiştir. Bu modelin amacı farklı özelliklere sahip bireylerin aydınlatma tercihlerini önceden tahmin etmektir. Modelde giriş büyüklüğü olarak bireylerin yaşı, cinsiyeti ve masa üstünde oluşacak doğal aydınlık düzeylerinin kullanılması uygun görülmüştür. Çıkış büyüklüğü ise masa üstü yapay aydınlık düzeyidir. Oluşturulan model deneylerde ölçülen yapay aydınlık düzeylerini %19'luk kabul edilebilir bir hata ile tahmin edebilecek düzeydedir. Daha sonra sağlama niteliğinde başka bir denek üzerinde aynı deney tekrarlanmıştır. Bu yeni deneğin aydınlık düzeyi vıtecihleri, bulanık modelin önceden tahmin ettiği yapay aydınlık düzeyleri ile %20.5'lik bir fark göstermiştir. Elde edilen hata değerlerinin birbirlerine yakın olması oluşturulan modelin kullanılabilir olduğunun göstergesidir. Ayrıca yapılan enerji tüketimi analizi, bulanık mantık kullanılarak tasarlanıcak bir sistemin, diğer sistemlerden daha fazla bir yük getirmeyeceğini ortaya koymuştur. Sonuç olarak, bulanık mantık sistemi ile, enerji tüketimi açısından fazladan bir yük getirmeden çalışanların kişisel ihtiyaçlarının başarılı bir şekilde karşılanabileceği anlaşılmaktadır.
Özet (Çeviri)
EMPLOYABILITY EXAMINATION OF FUZZY LOGIC METHOD IN LIGHTING CONTROL SYSTEMS SUMMARY Lighting expenses in offices takes the major part of the total electric energy expenses. Energy saving is the most important obstacle in performing the lighting requirements of the office occupants. It is known that the office occupants is more productive at high illuminance levels. Besides, for the reason the energy consumed in offices is increased by high illumination levels, an optimum solution has to be found. In this study, a model which can supply office occupants' satisfaction and energy economy at the same time is considered to be formed. The most dominant input variable of office lighting systems is daylight illumination level at the working plane. But the systems making lighting control only due to the daylight is found insufficient by the office occupants. Because of this insufficiency, the differences between the personnel (age, sexuality, eye problems... etc) is have to be taken into account. A mathematical model including that much non linear variable have to contain large differential equations. For this reason, a fuzzy logic application is more suitable for forming the model. The aim of this fuzzy logic model is forecasting the illumination levels, going to be required by the office occupants. To classify the office occupants for the dominant criterions, a series of experiments are made. In these experiments, adjusting the artificial illuminance once an hour by using electronic dimmer according to their preferences is asked from the people who participated the experiments. These people had done their daily works at the time of the experiments. All illumination levels are recorded in every six minutes during the experiments. Also Personal and environmental data are taken. According to the data collected in these experiments a fuzzy logic model is formed. The aim of this fuzzy logic model is forecasting the artificial illumination levels, going to be required by the office occupants who has different requirements. Age, sexuality and daylight illuminance level at working plane are taken as the input variables of the model. The output value is artificial illuminance level at the working plane. The fuzzy logic model formed, is at a level of forecasting the artificial illuminance measured in experiments by a error of 19%. As a check of the model, another experiment is done with a new person out of the experiment group. The model has forecasted the new participant's artificial illumination requests by a similar error of 20.5%. vniThis results shows that fuzzy logic applications in office lighting control systems can be used. Also, the energy economy analysis made in this study shows that, this system is not bringing new costs according to the other systems.
Benzer Tezler
- Elektrik dağıtım sistemlerinde birey odaklı konfor öncelikli talep yönetimi için akıllı yöntem geliştirilmesi
Developing an intelligent method for the user oriented comfort based demand response studies in the electricity distribution systems
MEHMET ALİ SÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK
- Ofis aydınlatma kontrol sistemlerinin giriş verilerinin bulanık mantık ile belirlenmesi
The Determination of input data for the office lighting control systems by using fuzzy logic
PINAR TÜMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. SERMİN ONAYGİL
- Şebeke bağlantılı fotovoltaik aydınlatma sisteminin bulanık mantık ile kontrolü
Grid connected photovoltaic lighting system controlled by fuzzy logic
ŞAFAK SAĞLAM
Doktora
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NAZMİ EKREN
YRD. DOÇ. DR. HASAN ERDAL
- Termal konfor şartları ve aydınlatma değerlerinin bulanık genetik algoritma ile optimizasyonu
Optimization of thermal comfort conditions and lighting values with fuzzy genetic algorithm
SONAY GÖRGÜLÜ BALCI
Doktora
Türkçe
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ERSÖZ
- Elektrikle çalışan araçlar için bulanık mantık tabanlı konfor arttırıcı sistem tasarımı
Design of comfort-increasing system with fuzzy logic bases for electricized vehicles
CUMAALİ ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KAYABAŞI