KNX otomasyon sistemlerinde iklimlendirme yöntemlerinin enerji verimliliği üzerine etkilerinin incelenmesi
Examination of the effects of climate control methodson energy efficiency in KNX automation systems
- Tez No: 954424
- Danışmanlar: PROF. DR. FERİHA ERFAN KUYUMCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Gedik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Binalar dünya enerji tüketiminin %40'ını, karbon emisyonlarının ise %30'unu oluştururken, konut ve ticari yapılarda akıllı otomasyon çözümleri sürdürülebilirlik hedefleri açısından kritik önem taşımaktadır. Bu tez, üreticibağımsız KNX protokolünün dağıtık yapısını kullanarak aydınlatma, HVAC, gölgeleme ve enerji izleme alt-sistemlerini bütünleştiren bir bina otomasyon yaklaşımının enerji verimliliği ve kullanıcı konforu üzerindeki etkilerini incelemektedir. Çalışma, literatür taraması, EnergyPlus tabanlı dijital ikiz simülasyonları, İstanbul iklim bölgesindeki 300 m² fotovoltaik destekli bir konutta 12 aylık saha ölçümleri ve ekonomik analiz adımlarından oluşan dört aşamalı bir yöntem izlemektedir. Ölçüm sonuçları, senaryo-temelli KNX kontrolünün toplam enerji tüketimini %25–30 oranında düşürebildiğini ve özellikle aydınlatmada gün ışığına duyarlı dimleme ile %35'e varan tasarruf sağlandığını göstermiştir. HVAC entegrasyonu sayesinde oda bazlı sıcaklık modülasyonu, pencere sensörü geri bildirimi ve ekonomi-gece-tatil modlarıyla ek %15–30 verim artışı elde edilmiştir. Yıllık 3600– 4800 kWh tasarruf sağlayan sistemin kurulum maliyeti 15.000–19.500 € olup, fotovoltaik üretimle desteklenen senaryoda geri dönüş süresi ≤ 3 yıla, standart konut senaryosunda ise 3–6 yıla inmektedir. Tez, KNX-HVAC entegrasyonu için çok-katmanlı referans mimari, senaryo tasarım şemaları ve ölçümlenmiş bir veri seti sunarak akademik literatürdeki nicel boşluğu doldurmakta; mimar ve mühendisler için ölçeklenebilir cihaz seçimi ile karar destek akışları geliştirmektedir. Sonuçlar, KNX tabanlı otomasyonun yalnızca enerji giderlerini %30'a varan oranlarda azaltmakla kalmadığını, aynı zamanda ≤ 4,5 yıl ROI ve artırılmış kullanıcı konforu sayesinde yeşil bina sertifikalarına uyumda da önemli avantajlar sağladığını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Buildings account for roughly %40 of global energy consumption and %30 of carbon emissions, making smart-automation strategies pivotal to sustainability goals. This thesis examines how a building-automation scheme that unifies lighting, HVAC, shading, and energy-monitoring subsystems via the vendor-independent KNX protocol's distributed architecture affects both energy efficiency and occupant comfort. A four-phase methodology is employed: (i) an in-depth literature review, (ii) EnergyPlus-based digital-twin simulations, (iii) 12 months of field measurements in a 300 m² photovoltaic-assisted home in Istanbul's climate zone, and (iv) a comprehensive economic analysis. Results indicate that scenario-driven KNX control can cut overall energy use by 25–30 %, yielding up to 35 % savings in lighting through daylight-responsive dimming. HVAC integration provides an additional 15–30 % efficiency gain by enabling room-level temperature modulation, window-sensor feedback, and economy/night/holiday modes . The system delivers annual savings of 3 600–4 800 kWh; with an installation cost of €15 000–19 500, the payback period falls to ≤ 3 years when photovoltaic production is included and to 3–6 years in a purely gridsupplied scenario. By presenting a multilayer reference architecture for KNX–HVAC integration, scenario-design schematics, and a curated measurement data set, the thesis closes a quantitative gap in the literature and offers scalable device-selection criteria and decision-support workflows for architects and engineers. Overall, KNXbased automation not only lowers energy bills by up to 30 % but also achieves a ≤ 4.5-year ROI while enhancing occupant comfort—advantages that significantly ease compliance with green-building certification frameworks.
Benzer Tezler
- KNX tabanlı bina otomasyon sistemlerinin laboratuvar ortamında modellenmesi
Modelling of KNX based building automation systems under laboratory conditions
MEHMET YILMAZ TOYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ENGİN ÇETİN
- Knx bina otomasyonu veri yolu standardı üzerinden bağlu olduğu klimanın kontrolünü sağlayan arabirim tasarımı
Design of air conditioner gateway via Knx building automation protocol
FATİH MEHMET KUZUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiRaylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALMAN KURTULAN
- Hastane otomasyon sistem tasarımı
Hospital automatin system design
MUSTAFA ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALUK GÖRGÜN
- ZigBee tabanlı ev otomasyon sistemi
Web based Zigbee enabled home automation system
MUHARREM GÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Bilim ve TeknolojiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. SELÇUK GEÇİM
- Kablosuz algılayıcı ağı ve KNX entegrasyonu ile ev otomasyonu
Home automation with wireless sensor networks and KNX entegration
AHMET BURAK GÖKBAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN URHAN