Building energy management system design by using internet of things

Abstract

Bina Enerji Yönetim Sitemleri (BEYS) binalar içerisindeki ısıtma, havalandırma, iklimlendirme ve ışıklandırma sistemlerinin optimum enerji tüketimi yapmalarını temin etmek üzere denetlenmesini amaçlarlar. Bu öneride gerçekleştirilmesi düşünülen sistem ile nesnelerin interneti, Yazılım Tanımlı Ağ ve Makine Öğrenimi yaklaşımları kullanılarak enerji tüketimini mümkün olan en az seviyeye indirmeyi sağlayan bir Bina Enerji Yönetim Sisteminin geliştirilmesi düşünülmektedir. Önerilen sistem ile iki temel hedefe ulaşılması beklenmektedir. - Bina içerisindeki odalar istenen konfor düzeyine mümkün olan en kısa sürede ve en az enerji tüketimiyle getirilecektir. - Bina Enerji Yönetim Sistemi gerçekleştirilirken, Neslerin İnterneti ve Yazılım Tanımlı Ağ yaklaşımlarından faydalanılarak, birimler arasındaki haberleşme sisteminin enerji tüketim oranının azaltılması, güvenlik denetimlerinin kolaylaştırılması, ağ kurulum ve konfigürasyon karmaşıklığının azaltılarak öçeklenebilir tasarım seçeneklerine olanak verilmesi sağlanacaktır. Bu hedeflere ulaşmak için: - ANSI/ASHRAE 55 standardına göre kullanıcı konfor düzeyleri belirlenecektir. - Kullanıcı tercihlerine göre ortamın istenen konfor düzeyine en az enerji harcanarak getirilmesine olanak sağlayacak bulanık mantık algoritmaları içeren merkezi denetim sistemi geliştirilecektir. - Ortamın konfor düzeyini algılayarak karar destek sistemine gönderen ve ortamı istenen konfor düzeyine getirmek için gerekli denetim işaretlerini ilgili eyleyicilere ileten Yazılım Tanımlı Ağ destekli Nesnelerin İnterneti (Makineden Makineye, M2M) yaklaşımını kullanan yeni bir haberleşme sistemi geliştirilecektir.

Over the last few decades, the energy consumed by appliances is increasing year by year during peak hours due to the level of comfort of occupants in the smart building. Right now, this issue is one of the most important researches in the world. Several studies propose some solutions in order to solve some problems. One of them is to save energy during peak hours and others focus on the management and control of HVAC (Heating, ventilating and air conditioning) and lighting systems. The main advantage of integrating building management and control system in building is to ensure comfort, security and energy efficiency for occupants. Our design emphasis on this advantage by using a new standard, such as M2M (Machine to Machine) communication system in the building (Smart Building) and an intelligent control in order to avoid the peak of energy demand while keeping the occupants in their preferred comfort zone by: - Scheduling of all electrical HVAC equipment and lighting system in SMART BUILDINGs. - Designing an advanced embedded system for energy management and operation of M2M communication based on ZigBee network. - Thermal performance of an office building by using different strategies. - New light control system concept.