4.2.2 . تکنیک های بهینه سازی
استراتژی های بهینه سازی برای HB ها مرتبط هستند زیرا محدودیت ها به طور کلی به وضوح بیان شده اند. بهینه سازی مستلزم شناسایی یک مشکل و اصلاح ورودی ها (اهداف و محدودیت ها) برای یافتن بهترین راه حل است. نمونه های متعددی از اهداف برای HBs در ادبیات وجود دارد. متداول ترین آنها به حداقل رساندن مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی، به حداکثر رساندن بهره وری انرژی و موارد دیگر است. با این وجود، اهداف بهینه سازی HB بسته به اهداف و ترجیحات سازمان می تواند بسیار متفاوت باشد.
در ادبیات، دو رویکرد برای انجام مسائل بهینهسازی وجود دارد: بهینهسازی ریاضی و تحلیل حساسیت. جدول 2 نمونه هایی را بر اساس رویکردهای بهینه سازی نویسنده، روش ها، اهداف و مشارکت های اصلی ارائه می دهد. بهینه سازی ریاضی می تواند قطعی باشد ( ماریانو-هرناندز و همکاران، 2021 )، که در آن هدف یافتن بهترین راه حل با توجه به ورودی های شناخته شده و ثابت مسئله است. همچنین می تواند تصادفی باشد، که در آن ورودی های مسئله نامشخص هستند و هدف یافتن بهترین راه حل است که احتمال یک نتیجه نامطلوب را به حداقل می رساند ( کوکانگول، 2008 ).
تحقیقاتی که از بهینهسازی ریاضی استفاده میکنند، اغلب حول تکنیکهای صرفهجویی در انرژی با هدف کاهش مصرف انرژی یا افزایش بهرهوری انرژی متمرکز میشوند. این می تواند شامل تجزیه و تحلیل سیستم هایی مانند کارخانه های چیلر ( چان و همکاران، 2022 )، سیستم های CHP/CHCP ( آنکونا و همکاران، 2019 )، و منابع انرژی مانند پانل های فتوولتائیک (PV) ( امران و همکاران، 2019 ) و چند حامل باشد. سیستم های انرژی ( Noussan & Jarre, 2018 ). علاوه بر این، گاهی اوقات هوش مصنوعی با استفاده از ANN برای کمک به استراتژی کنترل سیستمهای ساختمان هوشمند ( چان و همکاران، 2022 ) یا برای کاوش فضاهای پوششی جایگزین با استفاده از مدلهای آموزشدیده ANN در فرآیند گنجانده میشود ( Himmetoğlu و همکاران، 2022 ).
جدول 2 . رویکردهای بهینه سازی، روش ها، اهداف و مشارکت های کلیدی.
| روش | اهداف | مشارکت ها |
|---|---|---|
| ریاضی: | ||
| شبکه عصبی مصنوعی و بهینه سازی ازدحام ذرات ( چان، وانگ، یوو، یوئن، و چائو، 2022 ) |
به حداقل رساندن مصرف برق؛ ضریب عملکرد سیستم را به حداکثر برسانید |
با استفاده از چیلرهای با سرعت متغیر (VSD) به تنهایی یا همراه با چیلرهای معمولی ، افزایش عملکرد کارخانه چیلر را پیشنهاد دهید . |
| الگوریتم ژنتیک ( آنکونا و همکاران، 2019 ) | به حداکثر رساندن بهره وری انرژی به حداقل رساندن هزینه های عملیاتی |
کاوش بهینه راه اندازی، اندازه و عملکرد سیستم مشترک/سه نسل . |
| الگوریتم کلونی زنبورهای مصنوعی ( امران و همکاران، 2019 ) | تلفات برق را به حداقل برسانید | شبیه سازی تولید خورشیدی PV برای به حداقل رساندن تلفات خطوط شبکه. |
| الگوریتم کمینه سازی لاگرانژ ( نوسان و ژار، 2018 ) | به حداقل رساندن هزینه بهره برداری نیروگاه انرژی، تامین انرژی اولیه وCO2انتشارات |
توسعه روشی برای بهینه سازی عملیات سیستم انرژی چند حامل در سراسر کشورها با عملکردهای هدف متفاوت |
| شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک ( Himmetoğlu و همکاران، 2022 ) |
به حداقل رساندن هزینه های مواد،CO2آلاینده ها و مصرف برق |
رویکرد چند هدفه برای طراحی پوشش سبز در اقلیم های متنوع و مناطق لرزه خیز |
| تجزیه و تحلیل میزان حساسیت: | ||
| روش مونت کارلو و روش اکتشافی نزدیک بینی ( موسوی، خادمی و تافه، 2020 ) |
زمان تشخیص آلودگی مورد انتظار را به حداقل برسانید | تعداد و مکان بهینه سنسورها در OR را شناسایی کنید. |
| روش شبکه های بیزی و دینامیک سیستم ( برتون، شاهین و همکاران، 2018 ) | به حداکثر رساندن طرح های تامین مالی مقرون به صرفه؛ به حداقل رساندن مصرف انرژی آب وCO2انتشارات |
مدل مقاوم سازی ساختمان ها، فاکتورگیری در تامین بودجه و کاهش انرژی آب |
| قانون قرابت ( عبدالرحمن و همکاران، 2021 ) | مصرف برق را به حداقل برسانید | پیشنهادی برای بهینه سازی عملکرد واحد انتقال هوا (AHU) با نصب VSD. |
| طراحی مبتنی بر شواهد و معیارهای مبتنی بر ارزیابی ذینفعان ( خاهرو و همکاران، 2021 ) |
کاهش مصرف برق وCO2انتشارات | ایجاد تجزیه و تحلیل انرژی کل نگر از طریق اصلاح پارامترها و اجزاء |
| برنامه نویسی PROMETTHEE و Fuzzy Goal ( Aly, Tyrychtr, & Vrana, 2021 ) |
تسریع ورود بیمار؛ بهینه سازی جریان بیمار؛ افزایش پشتیبانی اطلاعاتی؛ تسریع تشخیص؛ بهبود ایمنی و امنیت؛ کاهش مصرف برق؛ ردیابی افراد و دارایی ها |
طراحی یک محیط هوشمند برای پذیرش و بهینه سازی فناوری های توانمند هوشمند برای اهداف چند معیاره خاص. |
| روش سطح پاسخ ( لیو و همکاران، 2021 ) | مصرف برق را کاهش دهید | ارزیابی 10 سازه ساختمانی و فاکتورهای IEQ برای شناسایی موارد حیاتی برای صرفه جویی انرژی در دوره عملیاتی |
| پیش آگهی خودشناس همراه با شبکه عصبی کانولوشنال ( Fong, Fong, Hong, & Tsang, 2022 ) |
مصرف برق را به حداقل برسانید | ایجاد یک سیستم نظارت کارآمد انرژی برای روشنایی هوشمند، تهویه مطبوع و پخت و پز. |
یکی دیگر از روش های مفید برای ارزیابی فرآیند بهینه سازی، تحلیل حساسیت است. این روش شامل تنظیم پارامترهای بهینه سازی برای تعیین تأثیر و ماهیت تأثیر آنها بر نتیجه است. با انجام این کار، ارزیابی قابلیت اطمینان و سطح اطمینان مدل با تجزیه و تحلیل پاسخ آن به تغییرات ورودی امکان پذیر است. علاوه بر این، این تکنیک می تواند راهنمایی های ارزشمندی برای تصمیم گیری در هنگام برخورد با عدم قطعیت ها ارائه دهد. به طور کلی، تجزیه و تحلیل حساسیت ابزار قدرتمندی است که می تواند به بهینه سازی مدل ها و بهبود دقت آنها کمک کند ( Castillo, Mínguez, & Castillo, 2008 ).
مطالعات حساسیت معمولاً در زمینه مهندسی برای ارزیابی سیستم های پیچیده مانند ساختمان های در مقیاس بزرگ انجام می شود. آنها می توانند به ارزیابی تغییرات ایجاد شده در ساختار فیزیکی ساختمان ( خاهرو و همکاران، 2021 )، و همچنین IEQ کاربر ( لیو و همکاران، 2021 )، امنیت و ایمنی ( Aly et al., 2021 ) کمک کنند. حتی اهداف غیر سنتی مانند کاهش مصرف انرژی از طریق پیوند آب-انرژی را می توان ارزیابی کرد، همانطور که برتون، شاهین و همکاران نشان دادند. (2018) . تجزیه و تحلیل حساسیت به درک اینکه چگونه اجزای مختلف سیستم به یکدیگر وابسته هستند و در ارزیابی مبادلات زمانی که عناصر طراحی مختلف با هم تعامل دارند کمک می کند.
جدول 3 . بررسی تحقیقات قبلی بر اساس انواع ساختمان، زیرسیستم ها و BMS پیشنهادی.
| نوع شناسی ساختمان | زیر سیستم ساختمان | اقدامات پیشنهادی |
|---|---|---|
| بیمارستان ( پدرسن، جبایی و جرادی، 2022 ) | مانیتورینگ و کنترل پاکت DHW برق رعد و برق HVAC |
سنسورهای اشغال، حرکت و نور روز پردههای خودکار و پنجرههای بهبودیافته زیرمترها و سنسورهای BACS اضافی سلولهای PV و شارژ EV گزارشگیری برق در زمان واقعی کنترل مولد حرارت مبتنی بر تقاضا کنترل TABS کنترل تامین حرارت تامین سیال گرما/توزیع گرما/کنترل ژنراتور کنترل یخ تهویه نور / کور / کنترل HVAC کنترل بازخورد |
| بیمارستان ( دولچه چامورو و مارتینز د پیسون، 2021 ) | سیستم آب خنک کننده | مدل تقاضای خنک کننده پیش بینی کاهش زمان کار چیلر |
| بیمارستان ( پرادا و همکاران، 2020 ) | HVAC DHW برق رعد و برق |
توانبخشی حرارتی پاکت با سیستم حرارتی توانبخشی سیستم HVAC با پمپ حرارتی نصب واحد بازیابی حرارت نصب و راه اندازی واحد بازیابی حرارتی بازسازی تاسیسات بهداشتی با باتری سنسور نصب سلول PV تعویض آسانسور مرکز ارتباط متمرکز مدیریت انرژی |
| بیمارستان ( پنگ، ژانگ، یو، خو، و گائو، 2020 ) | پاکت HVAC برق DHW Lightning Security |
سیستم یکپارچه دیجیتال دوقلو تشخیص مصرف الکتریکی پیشبینی خطای AHU تشخیص الگوی تعمیرات مکرر بررسی تعمیر و نگهداری مدیریت امنیت |
| کلینیک ( باگناسکو، فرسی، ساویوززی، سیلوسترو و وینچی، 2015 ) | تهویه مطبوع برق | یک مدل پیشبینی الکتریکی با استفاده از ANN برای یکپارچهسازی BMS ایجاد کنید |
| خانه سالمندان ( دینگ و همکاران، 2022 ) | گرمایش DHW | سیستم پیش بینی گرمایش منطقه ای بلند مدت و کوتاه مدت ارزیابی بار پیش بینی شده برای مدل پیش بینی BMS |
Leave A Comment