فصل6نتیجه‌گیریوپیشنهادات 104
فهرست اشکال
فصل1مقدمه 7
شکل1-1.بخش‌هایمختلفیكساختمانهوشمند 10
فصل2مروریبرمنابعمطالعاتی 18
شکل2-1.تعرفهقیمتانرژیالكتریكیبرایشهرنیویورك، 15 ماهفوریه 2011 (NYISO) 24
شکل2-2.معماریسیستم 33
شکل2-3.تعاملبینمصرف‌كنندهودستگاه 38
شکل2-4.منطقكاركردسیستمكنترلرهوشمند 39
فصل3مدل‌پیشنهادیكنترلرهوشمند 47
شکل3-1.دیاگرامسیستممدیریتبار 48
شکل3-2.تقسیم‌بندیبارهایخانگی 50
فصل4الگوریتمحلمسألهبرنامه‌ریزی 59
فصل5مطالعهموردیوتفسیرنتایج 66
شکل5-1.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 1 (تهویهمطبوع) 79
شکل5-2.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 2 (یخچال) 79
شکل5-3.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 3 (اجاقبرقی) 80
شکل5-4.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 4 (سیستمصوتیتصویری) 81
این مطلب را هم بخوانید :
شکل5-5.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 5 (اتومبیلشارژی) 81
شکل5-6.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 6 (پمپآبی) 82
شکل5-7.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 7 (ماشینلباسشویی) 83
شکل5-8.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 8 (ماشینظرفشویی) 84
شکل5-9.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 9 (اتویبرقی) 84
شکل5-10.نمودارتوزیعانرژی 9 دستگاهدریكشكل 86
شکل5-11.كلمصرفانرژیالكتریكیدرساعاتشبانه‌روز 86
شکل5-12.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 5 (اتومبیلشارژی) باپیكانرژی 5/2 كیلوات‌ساعت 90
شکل5-13.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 5 (اتومبیلشارژی) باپیكانرژی 5 كیلوات‌ساعت 90
شکل5-14.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 6 (پمپآبی) باپیكانرژی 5/2 كیلوات‌ساعت 92
شکل5-15.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 6 (پمپآبی) باپیكانرژی 5 كیلوات‌ساعت 92
شکل5-16.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 7 (ماشینلباسشویی) باپیكانرژی 5/2 كیلوات‌ساعت 93
شکل5-17.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 7 (ماشینلباسشویی) باپیكانرژی 5 كیلوات‌ساعت 93
شکل5-18.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 8 (ماشینظرفشویی) باپیكانرژی 5/2 كیلوات‌ساعت 94
شکل5-19.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 8 (ماشینظرفشویی) باپیكانرژی 5 كیلوات‌ساعت 94
شکل5-20.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 9 (اتویبرقی) باپیكانرژی 5/2 كیلوات‌ساعت 95
شکل5-21.نمودارتوزیعانرژیدستگاهشماره 9 (اتویبرقی) باپیكانرژی 5 كیلوات‌ساعت 95
شکل5-22.نمودارتوزیعانرژی 9 دستگاهدریكشكلبرایپیک 5/2 كیلوواتساعت 96
شکل5-23.كلمصرفانرژیالكتریكیدرساعاتشبانه‌روزبرایپیک 5/2 كیلوواتساعت 96
شکل5-24.نمودارتوزیعانرژی 9 دستگاهدریكشكلبرایپیک 5 كیلوواتساعت 97
شکل5-25.كلمصرفانرژیالكتریكیدرساعاتشبانه‌روزبرایپیک 5/2 كیلوواتساعت 97
شکل5-26.نمودارتوزیعانرژی 9 دستگاهدریكشكلتلفیقسناریو 1و2 101
شکل5-27.نموداركلمصرفانرژیالكتریكیدرساعاتشبانه‌روزتلفیقسناریو 1و2 101
فصل6نتیجه‌گیریوپیشنهادات 104
فهرست جداول
فصل1مقدمه 7
فصل2مروریبرمنابعمطالعاتی 18
جدول2-1.معرفیپارامترهایمدل 40
فصل3مدل‌پیشنهادیكنترلرهوشمند 47
جدول3-1.جدولتعرفهمتغیربازمانبرایانرژیالكتریكی 56
فصل4الگوریتمحلمسألهبرنامه‌ریزی 59
فصل5مطالعهموردیوتفسیرنتایج 66
جدول5-1.جدولترجیحاتمصرف‌كنندهومشخصاتدستگاه‌ها 69
جدول5-2.تعرفهقیمتبرقدرساعاتشبانه‌روز 88
فصل6نتیجه‌گیریوپیشنهادات 104
مقدمه
اگر توجه داشته باشیم كه منابع تامین انرژی محدود است و به همین علت بهای انرژی مصرفی بالاست می‌توان معنای واقعی مدیریت مصرف انرژی را درك كرد. متاسفانه در کشور ما فرهنگ صحیح استفاده از انرژی هنوز هم جایگاه مناسب خود را به دست نیاورده است؛ بگونه‌ای که آمار و ارقام[1] موجود در این زمینه حاکی از مصرف بی‌رویه انرژی حتی تا چندین برابر استانداردهای جهانی می‌باشد. با توجه به اینکه در کشور ما بیش از 90% انرژی‌ها[2] از منابع زیرزمینی و فسیلی تهیه می‌شود که منابعی محدود و پایان پذیر می‌باشند این مسأله از درجه اهمیت بالاتری برخوردار است لذا هوشمندسازی ساختمان در کشور ما یک امر بسیار مهم به شمار می‌آید که باید به یک عزم ملی تبدیل شود تا از این طریق هم به خودمان و هم به نسل‌های بعدی خدمت کنیم. راهكاری كه در این پژوهش ارائه شده است، می‌تواند گامی جهت توسعه هوشمندسازی خانه‌ها باشد.
ساختمان هوشمند چیست؟
یک ساختمان هوشمند بنا به تعریف انستیتو ساختمانهای هوشمند، بنایی است كه با استفاده بهینه از چند عنصر پایه شامل: سازه و سیستم و خدمات مدیریت و روابط درونی آنها، محیطی مناسب و دارای صرفه اقتصادی ایجاد می کند. در ساختمان هوشمند بسیاری از اعمالی كه ساكنان از روی عادت و بصورت غیرارادی انجام می‌دهند توسط سیستم‌های هوشمند انجام می‌گردد كه باعث صرفه جویی در زمان و هزینه نیروی انسانی می‌گردد.
سیستم‌های مدیریت و اتوماسیون ساختمان
امروزه عملكرد سیستم‌های مدیریت و اتوماسیون ساختمان در جهت كاهش هزینه‌های صنعت ساختمان و استفاده بهینه از تكنولوژی و بكارگیری فناوری ارتباطات و رایانه رو به رشد هستند كه در مجموع صرفه‌جویی انرژی را در بر خواهد داشت، بطوریكه صرفه‌جویی‌های ناشی از بكارگیری این سیستم‌ها در مدت زمان كوتاهی موجب جبران هزینه‌های مربوطه می‌شود. سیستم‌های كنترل هوشمند دارای انعطاف بالایی هستند و می‌توان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود. همچنین در هنگام بهره‌برداری براحتی می‌توان عملیات تغییر و بهینه‌سازی برای راهبری بهتر و كاهش هزینه‌های انرژی را انجام داد.
با بكارگیری انواع و اقسام سنسورهای حسی در داخل و خارج ساختمان و با بكارگیری یک شبكه و سیستم واحد می‌توان بلادرنگ اطلاعات دما، فشار، رطوبت، دبی هوا، میزان اكسیژن و دی اكسیدكربن را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده‌آل استفاده كرد. دریک ساختمان هوشمند كه با امكانات نرم‌افزاری بوجود آمده می‌توان نمودارهای مختلفی را بر حسب زمان در اختیار داشت و از آنها در جهت بهبود كیفی شرایط زیستی برای ساكنین استفاده كرد.
تعامل بین ساكنان و ساختمان هوشمند
در زمان كاركرد سیستم هوشمند ساكنان در جهت صرفه‌جویی مصرف انرژی حق بازكردن پنجره‌ها را نخواهند داشت و در ساختمانهای اداری قبل از اتمام ساعت كار، این سیستم بصورت اتوماتیک و متناوب شروع به خاموش كردن سیستم‌های تهویه مطبوع می‌كند. در یک ساختمان هوشمند با امكانات بوجود آمده می‌توان در هر زمان میزان مصرف انرژی سوخت و برق را بدست آورد و از آن در جهت كاهش مصرف انرژی و بهینه‌سازی مصرف سوخت در ساختمان بهره برد.
بخش‌های مختلف یک ساختمان هوشمند
سیستم‌های مدرن مدیرت ساختمان
سیستم‌های مدرن مدیریت ساختمان امروزه بر پایه وب[3] نگاشته می‌شوند كه بزرگترین مزیت آن در بكارگیری امتیازات شبكه جهانی اینترنت و كنترل ساختمان از راه دور توسط سیستم‌های ارتباطی متداول در دنیا است. به اینصورت كه با راه‌اندازی سایت ساختمان مورد نظر و با وارد كردن شناسه كاربری و رمز عبور می‌توان از هر مكانی بر ساختمان احاطه داشت. در اینگونه ساختمان‌ها می‌توان با نصب تابلوهای نمایشگر الكترونیكی در مكانهای خاص ساختمان و نمایش دادن اطلاعات مختلف از سیستم‌های كنترلی ساختمان زندگی را برای ساكنین لذت بخش كرد.
نگاه این پژوهش
در این پژوهش بیشتر توان خود را صرف مدیریت مصرف انرژی الكتریكی می‌كنیم وبا نگاهی دقیق‌تر درمی‌یابیم كهمصرف انرژی الكتریكی بین ساعت‌های مختلف از روز، بین روزهای مختلف در هفته، و در بین فصل‌های مختلف از سال متفاوت است كه در آن بیشترین تقاضای انرژی الكتریكی به طور معمول زمانی رخ می‌دهد كه دمای خارج افزایش می‌یابد. در سال‌های اخیر پیک انرژی مصرفی تغییرات زیادی كرده است و همین امر نگرانی‌های ناشی از تعادل بین تقاضا و تولید نیرو را افزایش داده است. در آینده‌ای نزدیک به دلایل زیست محیطی و اقتصادی، نیاز به شركت‌های توزیع با توانایی در نظر گرفتن سناریوهای پیچیده‌ترِ تعادل نیرو[1] احساس می‌شود؛ این سناریوها باید مبتنی بر معرفی منابع تجدیدپذیر تولید انرژی الكتریكی[2] در مقیاس بزرگ، وسایل نقلیه الكتریكی شخصی[3] و توزیع تولید انرژی الكتریكی در مناطق مسكونی (تولید پراكنده) باشد.
