چاره محققان دانشگاه تهران برای معضل انرژی در ساختمان های آموزشی
ساخت اپل آی دی: محققان دانشگاه تهران برای اولین بار چارچوبی هوشمند توسعه داده اند که سه هدف کلیدی کاهش مصرف انرژی، پیشرفت کیفیت هوای داخلی و تامین آسایش حرارتی را در ساختمان های آموزشی محقق می کند.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از دانشگاه تهران، این سیستم که با سرپرستی بهرنگ سجادی، عضو هیات علمی دانشکدگان فنی و با بهره گیری از هوش مصنوعی طراحی شده است، می تواند تحول قابل ملاحظه ای در مدیریت انرژی ساختمان های آموزشی ایجاد نماید. این چارچوب نوآورانه که حاصل تحقیقات گسترده در حوزه ساختمان های هوشمند است، همین طور می تواند ساعات عدم آسایش حرارتی را تا ۶۳ درصد و غلظت دی اکسیدکربن را تا ۱۰ درصد کاهش داده و کارآیی انرژی ساختمان را در سطح مطلوب حفظ کند.
سجادی، سرپرست تیم تحقیقات و طراحی این سیستم در رابطه با ضرورت و اهمیت این مطالعه اظهار داشت: حدود ۴۰ درصد از مصرف انرژی جهانی در قسمت ساختمانی است و سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (اچ وی ای سی) سهم عمده ای در این مصرف انرژی دارند. در ساختمان های آموزشی، این چالش ابعاد پیچیده تری پیدا می کند، چون که کیفیت محیط داخلی مستقیماً بر سلامت و عملکرد شناختی دانش آموزان و دانشجویان تأثیر می گذارد. تحقیقات نشان می دهد که غلظت بالای دی اکسیدکربن و عدم آسایش حرارتی می تواند تا ۱۵ درصد از کارآیی آموزشی کاهش دهد.
وی اضافه کرد: در ایران این مسئله از حساسیت بیشتری برخوردار است، چون که بر مبنای آمار، مصرف انرژی در قسمت ساختمان در کشور بیشتر از متوسط مصرف جهانی است. این امر لزوم توسعه راهکارهای بومی برای بهینه سازی مصرف انرژی را بیشتر از پیش آشکار می سازد.
عضو هیات علمی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، در رابطه با نحوه عملکرد این سیستم اظهار داشت: این سیستم بر پایه تلفیقی از شبیه سازی پیشرفته و هوش مصنوعی استوار است. در این سیستم، یک مدل ساختمان در نرم افزار EnergyPlus توسعه داده شده که قادر به شبیه سازی دقیق رفتار حرارتی ساختمان تحت شرایط مختلف است. سپس یک مدل شبکه عصبی مصنوعی از نوع پرسپترون چندلایه (MLP) آموزش داده شده که با دقت قابل توجه ۹۹.۷ درصد می تواند عملکرد سیستم اچ وی ای سی را پیش بینی نماید.
سجادی اضافه کرد: این سیستم سه پارامتر اصلی (دمای تنظیم شده بر مبنای شاخص آسایش حرارتی (PMV)، برنامه های عملیاتی سیستم اچ وی ای سی و نرخ تهویه هوای تازه) را به صورت پویا تنظیم می کند و این تنظیمات پویا موجب می شود سیستم بتواند خویش را با شرایط متغیر ساختمان و نیازهای ساکنان تطبیق دهد.
وی اظهار داشت: نتایج حاصل از پیاده سازی این سیستم بر مبنای داده های پخش شده، نشان میدهد که این سیستم توانسته است، ساعات عدم آسایش حرارتی را تا ۶۳.۲ درصد و غلظت دی اکسیدکربن را تا ۹.۶ درصد کم کند و همین طور کارآیی انرژی را در سطح بهینه حفظ کند و این دستاوردها در حالی محقق شده که سیستم های متعارف قادر به بهینه سازی همزمان این سه هدف نبوده و معمولا تنها بر دو هدف تمرکز می کنند.
سجادی اضافه کرد: این چارچوب به عنوان یک ابزار پشتیبان تصمیم گیری برای مدیران تأسیسات ساختمان های آموزشی عمل می کند و به آنان امکان می دهد بدون قربانی کردن سلامت و آسایش ساکنان، به اهداف بهینه سازی انرژی دست یابند. اهمیت این مساله در ساختمان های آموزشی که سلامت و عملکرد شناختی دانش آموزان و دانشجویان در اولویت قرار دارد، دوچندان است.
وی در آخر اظهار داشت: امیدوار هستم با توسعه بیشتر این فناوری، زمینه برای توسعه آن در دیگر انواع ساختمان ها همچون اداری و مسکونی نیز برقرار شود. این مطالعه گام مهمی در جهت تحقق ساختمان های هوشمند و پایدار در کشور است که می تواند همزمان به بهبود مصرف انرژی و ارتقاء کیفیت زندگی ساکنان بینجامد.
یافته های این مطالعه به شکل مقاله از راه این لینک در دسترس قرار دارد. حرف آخر اینکه سجادی، سرپرست تیم تحقیقات و طراحی این سیستم در ارتباط با لزوم و اهمیت این مطالعه عنوان کرد: حدود ۴۰ درصد از مصرف انرژی جهانی در قسمت ساختمانی است و سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (اچ وی ای سی) سهم عمده ای در این مصرف انرژی دارند. وی عنوان کرد: نتایج حاصل از پیاده سازی این سیستم مبنی بر داده های پخش شده، نشان میدهد که این سیستم توانسته است، ساعات عدم آسایش حرارتی را تا ۶۳.۲ درصد و غلظت دی اکسیدکربن را تا ۹.۶ درصد بکاهد و همچنین کارآیی انرژی را در سطح بهینه حفظ کند و این دستاوردها در حالی محقق شده که سیستم های متعارف قادر به بهینه سازی همزمان این سه هدف نبوده و معمولاً تنها بر دو هدف تمرکز می کنند. وی در آخر عنوان کرد: امیدوار هستم با توسعه بیشتر این فناوری، زمینه برای توسعه آن در دیگر انواع ساختمان ها همچون اداری و مسکونی هم برقرار شود.
منبع: ساخت اپل آی دی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب