Mô hình hoá năng lượng và vận hành tối ưu với công nghệ Internet of Thing cho toà nhà tiết kiệm năng lượng

Nghiên cứu được tiến hành với mục tiêu: Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển tự động hoá toà nhà; Xây dựng mô hình năng lượng và triển khai mô phỏng năng lượng; Đưa ra chiến lược vận hành tối ưu hoá năng lượng cho toà nhà.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình hoá năng lượng và vận hành tối ưu với công nghệ Internet of Thing cho toà nhà tiết kiệm năng lượng CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWELVE MÔ HÌNH HOÁ NĂNG LƯỢNG VÀ VẬN HÀNH TỐI ƯU VỚI CÔNG NGHỆ INTERNET OF THING CHO TOÀ NHÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Đào Văn Dũng(1) (1) Sinh viên khoa Điện – Đại học Công Nghiệp Hà Nội Email: dungdao191299@gmail.com Giảng viên hướng dẫn: TS. Đặng Hoàng Anh TÓM TẮT Với tình hình biến đổi khí hậu ngày càng đánh giá một hệ thống vận hành tối ưu hay xấu đi như hiện nay, việc bảo vệ môi trường không cần phải dựa trên các cơ sở thực ngày càng được xem trọng. Bên cạnh các tiễn và các thông số cụ thể. Mà để có thể phương pháp bảo vệ môi trường như thu được kết quả đó sẽ rất tốn kém và mất khắc phục ô nhiễm môi trường, sử dụng nhiều thời gian Vì vậy việc áp dụng các mô các nguồn năng lượng tái tạo thì việc tiết hình mô phỏng năng lượng trở thành một kiệm năng lượng, sử dụng tối ưu nguồn biện pháp được lựa chọn nhằm đánh giá năng lượng cũng là một trong những việc độ hiệu quả các chiến lược vận hành trước rất là được quan tâm. Tuy nhiên để có thể khi đưa vào thực nghiệm. Từ khóa: Giám sát năng lượng, Điều khiển tự động,Tối ưu hoá, Vận hành tối ưu năng lượng, Cảm biến và điều khiển, Mô hình hoá năng lượng, Mô phỏng năng lượng. 1. GIỚI THIỆU Ngày ngay, với sự phát triển của xã hội, kê về cơ cấu sử dụng năng lượng cho các cuộc sống của con người ngày càng tiện loại hình toà nhà, tiêu thụ lớn nhất chính nghi và hiện đại. Kéo theo sự phát triển là hệ thống điều hoà không khí với khoảng đó, nhu cầu sử dụng năng lượng ngày 40%, tiếp theo là chiếu sáng chiếm khoảng càng được tăng cao, đặc biệt là nhu cầu về 30% tổng lượng tiêu thụ. Chính vì vậy việc nguồn năng lượng điện. Chính việc này đã thực hiện tốt về tiết kiệm năng lượng và góp phần không nhỏ vào sự thay đổi khí sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng hậu và nóng lên toàn cầu, làm cạn kiệt các sẽ giúp giảm tiêu thụ năng lượng, hạn chế nguồn tài nguyên thiên nhiên. Theo thống các tác động xấu đến môi trường cũng như kê, tổng năng lượng tiêu thụ cho các công giảm lượng phát thải nhà kính. Một trong trình xây dựng chiếm từ 40%-70% năng những giải pháp tiết kiệm năng lượng đó lượng cung cấp cho đô thị. Và theo thống chính là sử dụng các phương pháp điều 244 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWELVE khiển thông minh. đó, các thiết bị chấp hành lệnh và giám sát được xây dựng dựa trên lập trình nhúng Một hệ thống vận hành thông minh và như là Arduino. Các phần mềm mã nguồn tối ưu cần phải đảm bảo độ tiện nghi cho mở như là Openhab, MQTT, InfluxDB,… có người sử dụng trong khi vẫn phải đảm bảo vai trò như là bộ não giúp điều khiển giám việc sử dụng tiết kiệm năng lượng. Tuy sát các thiết bị cũng như đóng vai trò thành nhiên với các chiến lược đưa ra, ta không một hệ thu thập dữ liệu. thể thử nghiệm từng cái với hệ thống thực vì như vậy sẽ tốn rất nhiều chi phí và thời gian. Vì vậy việc đưa các chiến lược trên thông qua một mô hình mô phỏng sẽ giúp ta có kết quả gần sát với thực tế nhất. Dựa trên các kết qua thu được sẽ áp dụng với các hệ thống thực. Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển tự động hoá toà nhà Vì vậy nhóm nghiên cứu đưa ra các mục tiêu cho đề tài bao gồm: Xét về tổng quan, hệ thống sẽ bao gồm 3 • Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển thành phần chính là các thiết bị giám sát tự động hoá toà nhà năng lượng và cảm biến, các thiết bị điều khiển và bộ điều khiển trung tâm. Các thiết • Xây dựng mô hình năng lượng và triển bị giám sát, cảm biến và điều khiển sẽ được khai mô phỏng năng lượng kết nối và vận hành thông qua bộ điều • Đưa ra chiến lược vận hành tối ưu hoá khiển trung tâm thông qua các chuẩn giao năng lượng cho toà nhà tiếp M2M (hình 1). 2.2 Mô hình hoá năng lượng và mô phỏng 2. PHƯƠNG PHÁP năng lượng 2.1 Hệ thống giám sát, điều khiển tự động Đối với việc xây dựng mô hình năng lượng, hoá toà nhà mô hình xây dựng cần phải có đáp ứng đủ Việc xây dựng hệ thống điều khiển tự động các thông số để phục vụ cho việc tính toán hoá toà nhà nhằm mục đích giúp cho hệ mô phỏng, không chỉ bao gồm các tham thống sẽ vận hành đúng theo như những số như kết cấu, vật liệu mà còn cả các mô gì mà chiến lược vận hành đề ra. Hệ thống hình hệ thống điều khiển tự động cũng cần sẽ được xây dựng dựa trên các phần cứng thiết phải đưa vào trong mô hình. Sau đó và phần mềm như mã nguồn mở. Trong mô hình cần được mô hình toán học hoá DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 245 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION TWELVE để thực hiện việc tính toán. Vì vậy các phần mềm mô phỏng (EnergyPlus,…) được sử dụng trong việc xây dựng mô hình và tính ...