نشریه علمی صنعت ساختمان

نشریه علمی صنعت ساختمان

کنترل هوشمند سایه‌بان‌های متحرک بر اساس پیش‌بینی کوتاه‌مدت آب‌وهوا با استفاده از انرژی‌پلاس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه آموزشی معماری و شهرسازی. دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
چکیده
در سال‌های اخیر، رشد مصرف انرژی در ساختمان‌ها، به‌ویژه در اقلیم‌های گرم و خشک، لزوم به‌کارگیری راهکارهای هوشمند و کم‌مصرف را بیش از پیش برجسته کرده است. سایه‌بان‌های متحرک به‌عنوان یکی از روش‌های مؤثر در کاهش بار سرمایشی مطرح هستند، اما اغلب کنترل این تجهیزات به‌صورت زمان‌بندی ثابت یا واکنشی و بر اساس شرایط لحظه‌ای انجام می‌گیرد. این پژوهش با هدف ارتقای کارایی انرژی ساختمان، رویکردی نوین مبتنی بر پیش‌بینی کوتاه‌مدت شرایط آب‌وهوایی ارائه می‌دهد. در این راستا، یک ساختمان مسکونی یک‌طبقه در اقلیم گرم و خشک شیراز با استفاده از نرم‌افزار انرژی‌پلاس شبیه‌سازی شده و برای پنجره‌های جنوبی آن، سایه‌بان‌هایی با قابلیت تغییر زاویه نصب گردید. داده‌های پیش‌بینی‌شده شامل تابش خورشیدی، دمای هوا و پوشش ابر، به‌صورت ساعتی از طریق API با زبان پایتون دریافت شده و با استفاده از سیستم EMS به مدل شبیه‌سازی وارد شده‌اند. کنترل زاویه سایه‌بان‌ها بر پایه الگوریتمی ساده اما کاربردی به صورت قاعده‌محور انجام شد. مقایسه بین سه سناریو شامل نبود سایه‌بان، سایه‌بان ثابت و سایه‌بان با کنترل پیش‌بینی‌محور نشان داد که روش پیشنهادی توانست مصرف انرژی سرمایشی را تا ۲۹٪ کاهش داده و درصد ساعات آسایش حرارتی را از ۳۶٪ به بیش از ۷۴٪ برساند. نتایج همچنین حاکی از آن است که استفاده از پیش‌بینی کوتاه‌مدت با دقت بالاتر (مثلاً بازه ۴ ساعته) تأثیر مثبتی بر عملکرد سیستم داشته و این روش می‌تواند گامی مؤثر در طراحی سامانه‌های هوشمند و اقلیم‌پاسخ باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

  • تاریخ دریافت 02 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 05 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 05 شهریور 1404
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1404