Geri Dön

A predictive controller for efficient operations of HVAC systems in commercial buildings: Algorithm development and field application

Ticari binalarda HVAC sistemlerinin verimli çalışması için öngörülü bir kontrolör tasarlanması: Algoritma geliştirme ve saha uygulaması

  1. Tez No: 709096
  2. Yazar: ALİ SELEK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH BIYIK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yaşar Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 55

Özet

Küresel ısınma ve enerji güvenliği konuları enerjiyi dönüştürme, iletme ve kullanma yöntemlerimizde değişiklik yapmayı zorunlu kılmaktadır. Binalar, genel enerji kullanımı açısından üst sıralardadır. İnsanlar zamanlarının çoğunu binaların içinde geçirmekte; bu sebeple, binaların doğru bir şekilde yönetilmesi konfor, sağlık ve üretkenlik açısından kritik önem taşımaktadır. Isıtma-havalandırma-iklimlendirme sistemlerinin yükü (HVAC) binalarda kullanılan enerjinin yaklaşık %40'ına tekabül etmektedir. Bu sebeple, HVAC sistemlerinin doğru ve etkili yönetimi enerji verimliliği ve ısıl konfor açısından büyük önem taşımaktadır. Daha yeni ve gelişmiş ekipmanların kurulumu ile bu konuda iyileştirme yapmak Teknik veya ekoomic sebeplerden ötürü her zaman mümkün olmayabilir. Bu surumda, gelişmiş control tekniklerinden yararlanarak mevcut altyapı daha iyi işletilmelidir. Bu tezde, bir HVAC sisteminin en iyi şekilde işletilmesi için öngörülü bir kontrol (MPC) tekniği geliştirilmiş, sahada uygulanmış ve test edilmiştir. Geliştirilen kontrol algoritması Python dilinde yazılarak sahada HVAC kontrolünü sağlayan gömülü sistem kartına entegre edilmiştir. Bu öngörülü kontrolörün performansı endüstride yaygın olarak kullanılan PID kontrolör ile karşılaştırmalı olarak test edilmiştir. Test sonuçları, MPC kontrolörün referans sıcaklık takibi ve enerji tüketimi açılarından PID kontrolöre göre üstün olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

The global warming and energy security issues require a change in the way we generate, transfer and utilize energy. Buildings are among the largest overall energy consumers. People spend most of their time in buildings and therefore proper management of buildings are crucial for comfort, health and productivity. In buildings, heating, ventilation and air conditioning (HVAC) systems account for, on average, 40% of the overall energy use. Thus, proper and effective operation of HVAC systems is very important for energy efficiency and thermal comfort. Addressing this problem by merely installing new sophisticated equipment may not be feasible due to economic and technical reasons. In this case, advanced control techniques should be utilized to better operate existing infrastructure. In this thesis, a predictive control technique (MPC) to optimally operate an HVAC unit is developed, implemented and tested in real-world environment. The control algorithm is implemented in Python and integrated into the embedded system that controls the HVAC unit. The performance of the predictive controller is compared against a PID controller, which is a commonly preferred method in the industry. Test results show that the MPC controller presented in this thesis outperforms PID in terms of reference tracking and energy consumption.

Benzer Tezler

  1. Development and testing novel guidance algorithms for visual drone interception

    Görsel dron yakalama için yeni güdüm algoritmalarının geliştirilmesi ve testi

    AHMET TALHA ÇETİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU

  2. Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control

    Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması

    AHMAD IRHAM JAMBAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT

  3. A refined methodology tor model-based FPGA hardware design: An example of quadrotor dynamical model implementation

    Model tabanlı FPGA donanımı tasarımında iyileştirilmiş bir yöntem sistemi: Bir dört rotorlu için dinamik model gerçekleme örneği

    SEZER MEMİŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ

  4. Atık su arıtım tesislerinin model öngörmeli kontrolü

    Model predictive control of wastewater treatment plants

    EVRİM AKYÜREK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RIDVAN BERBER

  5. Evsel kullanım suyu için sıcaklık kontrol sistemi tasarımı ve analizi

    Domestic hot water temperature control system design and its analysis

    OĞUZHAN ORUÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU