Akıllı Binalarda Çok Boyutlu Enerji Yönetim Sistemi

Tübitak Projemiz, ticari binalar ve kamu binaları için gerçek zamanlı tüketim ve üretim verileri ile bina enerji modelleme programlarının simülasyon verilerini harmanlayarak yüksek kesinlikte enerji performansı analizi ve tahmini sunabilen çok boyutlu, açık servis mimarili bina enerji yönetim platformunu içermektedir. Yapay zeka tabanlı öğrenen akıllı algoritmalarıyla binanın talep tarafı yönetimi için destek mekanizması görevi görecektir. Platformun amacı büyük ölçekli, kompleks ağlar, bina sistemleri, servisler ve mobil kullanıcıların yeni bir çok boyutlu iletişim ve yönetim platformu ile desteklenerek bina enerji yönetiminin çok daha kesin ve gelişmiş bir şekilde yapılabilmesini sağlamaktır. Platform üzerinde koşturulabilecek üçüncü parti algoritmalar ile beraber kullanılabilecek dinamik sensor donanım sistemleri ile uçtan uca ağ konfigürasyonu ve servis operasyonları yapılabilecektir. Bu kapsamda 4 farklı katman geliştirilecektir :

(1) Veri toplanması, kümelemesi, katmanlı olarak paketlemesi ve sunumu

(2) Bina Enerji Performans Analizi

(3) Bina bakım/onarım/verimlilik ölçüm faaliyetlerinin planlaması ve yönetimi

(4) Akıllı Sistem Kontrolü.

Birinci katman, sayaç, analizör, kablosuz priz entegresi, sensor, mekanik tesisat, yenilenebilir enerji sistemleri, otomasyon sistemleri gibi çok farklı son noktalardan verilerin toplanmasını ve katmanlı olarak kolayca anlaşılabilir bir şekilde bina paydaşlarına (bina sahibi, enerji yöneticisi, otomasyon operatörü, tekniksen, bina çalışanı ve ziyaretçisi) görselleştirilerek iletilmesini içerir. Bu senaryo akıllı bina operasyonu için bilgi tabanı bir çerçeve oluşturmaktadır.

İkinci katman, sistematik olarak geliştirilmiş bina performans analiz mimarisi çerçevesine göre şekillendirilen otomatik bina enerji performans modellemesi, talep tarafı yönetimi ve enerji sağlık durumu teşhisini içermektedir. Kablosuz sensor ve aktuatörler ile kablolu otomasyon sistemlerinin üniversal bir hibrit ağ geçidi ile haberleşebildiği, enerji modelleme programları ile birlikte enerji optimizasyonu için karar destek mekanizması oluşturdukları yapıdır. Gerçek zamanlı sensor verileri ile desteklenirken, bulut üzerinden Amerikan Enerji Daire’sinin yazılımı EnergyPlus ise binanın gerçek zamanlı tüketim verileri için referans değerlerin değişken parametre bazlı analizinin yapıldığı altyapıyı teşkil edecektir.

Üçüncü katman sistem/cihaz bakım, onarım, verimlilik faaliyetlerinin planlanmasını içerir. Proseslerin açık tanımı, önceliklendirmesi ve bakım-onarım gereksinimleri, kullanıcı verimlilik alarm ve raporlama sistemi, enerji performansı teşhisi, çevrimiçi bilgi paylaşım ve kümülatif bina enerji performans hafızası oluşturma sistemi bu katmanın altında bulunur. Bu katmandaki aksiyonların amacı enerji verimliliği, fiyat-enerji performansı korelasyonu, bina konfor parametrelerinin izlenmesi yoluyla kullanıcı memnuniyeti, bina operasyon takvimi ve teknik/mühendislik insan kaynağına göre kaynakoptimizasyonunu sağlamaktır.

Dördüncü katman ise kullanıcı dostu ara yüzleri ile yapay zeka tabanlı bina enerji optimizasyonu karar-destek mekanizmalarının takibi ve yönetimini içermektedir. Analiz edilen veriler, bina operasyonlarının kestirimci bakım ve optimizasyonu için kullanılır.