شكلت الطاقة الكهربائية عنصراً هاما في تطور البشرية، لكن ترافق استهلاكها مع تهديدات للبيئة بسبب الاعتماد على الوقود الأحفوري كمصدر أساسي لها. و في حين مايزال استخدام الطاقات المتجددة محدوداً و ذو تكلفة تأسيسية عالية، يجري التوجه بشكل واضح إلى الترشيد في استهلاك الطاقة الكهربائية بمراقبتها و التحكم بتجهيزاتها بحيث تحقق المطلوب بأقل استهلاك ممكن. من المعلوم أن الاستهلاك الأكبر للطاقة في الأبنية يجري في قطاع التكييف، و بالتالي فإن أي توفير في الاستهلاك الكهربائي في هذا القطاع سيؤدي إلى التوفير في الاستهلاك الكهربائي الإجمالي للبناء وذلك يتم من خلال منظومة التحكم به. أنظمة التحكم الكهربائي في تطور مستمر و يجب استغلالها و المساهمة في تطويرها لتحقيق وفراً في استهلاك الطاقة الكهربائية.
تم في هذا البحث إجراء دراسة التحكم في نظام تكييف ذو حجم هواء متغير مع تصميم متحكم عائم لقيادة مروحة التزويد المركزية بحيث يتم تخفيض استهلاكها مع المحافظة على دورها، و قد تم ذلك من خلال تصميم نموذج فيزيائي مصغر لمروحة نظام التكييف مع الأدوات و البرمجيات المصممة لتبيان وفر الطاقة الكهربائية الذي نحصل عليه باستخدام المتحكم العائم المصمم.
As known the electric energy is one of the most important factor of development, but
using it causes bad environmental impacts due to depending on fuel as the source of
electrical generation. Using renewable energy is still limited and needs a huge fixed costs,
so it is important to reduce electrical consumption by monitoring and controlling
equipment to achieve its function with lower consumption. HVAC sector is the most
consumption part in buildings, therefor any saving in this sector will affect manifestly on
the total electrical consumption in the building and this is done by control system. Control
systems are in continuous improving, so it is needed to exploit them in saving electrical
energy.
In this research, studying control of VAV system and designing fuzzy logic
controller to drive supply fan in order to reduce its electrical consumption, this is
performed through designing practical prototype of the supply fan with its tools and
software which are designed to view the electrical energy saving which we gain it by using
fuzzy logic controller.
Artificial intelligence review:
Research summary
تناول البحث موضوع استخدام المتحكم العائم لتحسين التحكم بأنظمة التكييف متغير الحجم بهدف توفير الاستهلاك الكهربائي. يشكل الاستهلاك الكهربائي في أنظمة التكييف جزءاً كبيراً من الاستهلاك الكلي للطاقة في المباني، وبالتالي فإن تحسين التحكم في هذه الأنظمة يمكن أن يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة. تم تصميم نموذج فيزيائي مصغر لنظام التكييف مع مروحة تزويد مركزية، وتم استخدام متحكم عائم للتحكم بسرعة المروحة بناءً على متغيرات الضغط والتدفق. أظهرت النتائج أن استخدام المتحكم العائم يمكن أن يوفر حتى 75% من الاستهلاك الكهربائي مقارنةً بتشغيل المروحة بسرعة ثابتة، و63% مقارنةً باستخدام التحكم التقليدي بالضغط. تم تطبيق هذه التقنية في مشروع وردة مسار في دمشق، حيث أظهرت النتائج توفيراً سنوياً يصل إلى 49% من استهلاك الطاقة الكهربائية للمروحة. يوصي البحث بتعميم هذه التقنية على باقي أجزاء نظام التكييف لتحقيق توفير أكبر في استهلاك الطاقة.
Critical review
دراسة نقدية: يعتبر البحث مهماً في مجال تحسين كفاءة استهلاك الطاقة في أنظمة التكييف، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات العملية التي قد تواجه تطبيق المتحكم العائم في أنظمة التكييف الكبيرة والمعقدة. ثانياً، كان من الممكن تقديم تحليل اقتصادي مفصل يوضح تكلفة تنفيذ هذه التقنية مقارنةً بالتوفير المتوقع في استهلاك الطاقة. ثالثاً، يفضل إجراء تجارب إضافية على نطاق أوسع وفي ظروف تشغيل مختلفة للتحقق من فعالية المتحكم العائم في بيئات متنوعة. بشكل عام، البحث يقدم مساهمة قيمة في مجال إدارة الطاقة، ولكن يتطلب المزيد من الدراسات لتأكيد النتائج وتعميمها على نطاق أوسع.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي من البحث هو تحسين التحكم بأنظمة التكييف متغير الحجم باستخدام متحكم عائم لتوفير الاستهلاك الكهربائي.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصل إليها البحث؟
النتائج الرئيسية هي أن استخدام المتحكم العائم يمكن أن يوفر حتى 75% من الاستهلاك الكهربائي مقارنةً بتشغيل المروحة بسرعة ثابتة، و63% مقارنةً باستخدام التحكم التقليدي بالضغط.
-
أين تم تطبيق نتائج الدراسة عملياً؟
تم تطبيق نتائج الدراسة عملياً في مشروع وردة مسار في دمشق، حيث أظهرت النتائج توفيراً سنوياً يصل إلى 49% من استهلاك الطاقة الكهربائية للمروحة.
-
ما هي التوصيات التي قدمها البحث؟
البحث يوصي بتعميم تقنية المتحكم العائم على باقي أجزاء نظام التكييف لتحقيق توفير أكبر في استهلاك الطاقة، واستخدام المعالجة العائمة ضمن الحاسوب لتحقيق سرعة معالجة عالية.
References used
KOLOKOTSAA, D; STAVRAKAKISB, G.S; KALAITZAKISB, K; AGORISC, D. Genetic algorithms optimized fuzzy controller for the indoor environmental management in buildings implemented using PLC and local operating network. Engineering Applications of Artificial Intelligence Greece. Vol. 15, 2002, 417–428
PARAMESHWARAN, R; KARUNAKARAN, R; VINU RAJA KUMAR, C; INIYAN, S. Energy conservative building air conditioning system controlled and optimized using fuzzy-genetic algorithm. Energy and Buildings India. Vol. 42, 2010, 745– 762
BEHROOZ, F; RAMLI, A; SAMSUDIN, K. A survey on applying different control methods approach in building automation systems to obtain more energy efficiency. International Journal of the Physical Sciences Malaysia. Vol. 6(9), 2011, 2308- 2314
reliance on new and renewable sources of energy has grown in order to obtain
electric power without the use of traditional fossil fuel sources. And thus solve
the problems of the global energy crisis and also maintain a clean environment,
through
The building sector is considered one of the leading sectors in energy-consumption.
In addition to lighting, heating and cooling systems have become important consumers in all buildings (both residential, administrative, and service both private and
In this paper, a problem of ride comfort enhancement in a moving
vehicle was introduced and controlled by damping force to deduce
vibration caused by road profile. Sliding mode control was used to
give the damping force in two degree of freedom su
Fuzzy logic control is used to connect a photovoltaic system to the electrical grid by using three phase fully
controlled converter (inverter), This controller is going to track the maximum power point and inject the
maximum available power from th
Unified Power Flow Controller (UPFC) is one of the most effective Flexible AC
Transmission Systems (FACTS) devices for controlling power flow and improving stability
of power system. To achieve the functionality of UPFC, a proper and sufficient con