СОВРЕМЕННЫЕ СТРАТЕГИИ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ В ЗДАНИЯХ

Авторы

  • Фарида Телгожаева Казахский национальный университет имени аль-Фараби
  • Акмарал Толегенова Международный инженерно-технологический университет
  • Рахиля Нургалиева Международный инженерно-технологический университет
  • Айнагуль Бердыгулова Казахский университет международных отношений и мировых языков имени Абылай хана
  • Айнұр Тұрсынхан Международный инженерно-технологический университет

DOI:

https://doi.org/10.52167/1609-1817-2024-132-3-329-338

Ключевые слова:

системы управления энергопотреблением здания (BEMS), , ОВиК (HVAC), мониторинг энергопотребления зданий, оптимизация энергопотребления, прогнозирование энергопотребления

Аннотация

На сегодняшний день системы управления в зданиях стали неотъемлемой частью концепции Smart city. Повышение энергоэффективности зданий вносит огромный вклад в экономику городов. Эффективное использование ресурсов, подводимых к зданиям, позволяет перераспределять ресурсы и повысить эффективность городских сооружений. Более того системы управления энергией в современных зданиях должны учитывать возможность генерации энергии зданиями с использованием возобновляемых источников энергии. В данной работе рассмотрены современные методы управления и повышения эффективности зданий с использованием различных методов, используемых в системах автоматического управления, такие как мониторинг, прогнозирование, оптимизация, сокращение энергопотребления. На основе проведенного анализа приведены основные направления будущих исследований в этой области.  

Биографии авторов

Фарида Телгожаева, Казахский национальный университет имени аль-Фараби

докторант,  Алматы, Казахстан, faridats@mail.ru

Акмарал Толегенова, Международный инженерно-технологический университет

PhD, Алматы, Казахстан, akmaral.tolegenova90@gmail.com

Рахиля Нургалиева, Международный инженерно-технологический университет

магистр, Алматы, Казахстан, rakhilya.nurgaliyeva@gmail.com

Айнагуль Бердыгулова, Казахский университет международных отношений и мировых языков имени Абылай хана

магистр, Алматы, Казахстан, aina_01@bk.ru

Айнұр Тұрсынхан, Международный инженерно-технологический университет

магистр, Алматы, Казахстан, tursynhan.aynur@mail.ru

Библиографические ссылки

[1] Hurtado L. A. et al. Building energy management systems—Optimization of comfort and energy use //2013 48th International Universities' Power Engineering Conference (UPEC). – IEEE, 2013. – С. 1-6.

[2] Mathews E. H. et al. HVAC control strategies to enhance comfort and minimise energy usage //Energy and buildings. – 2001. – Т. 33. – №. 8. – С. 853-863.

[3] Yang R., Wang L. Optimal control strategy for HVAC system in building energy management //PES T&D 2012. – IEEE, 2012. – С. 1-8.

[4] Lee D., Cheng C. C. Energy savings by energy management systems: A review //Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2016. – Т. 56. – С. 760-777.

[5] Mariano-Hernández D. et al. A review of strategies for building energy management system: Model predictive control, demand side management, optimization, and fault detect & diagnosis //Journal of Building Engineering. – 2021. – Т. 33. – С. 101692.

[6] Lee D., Cheng C. C. Energy savings by energy management systems: A review //Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2016. – Т. 56. – С. 760-777.

[7] Manic M. et al. Building energy management systems: The age of intelligent and adaptive buildings //IEEE Industrial Electronics Magazine. – 2016. – Т. 10. – №. 1. – С. 25-39.

[8] Costa A. et al. Building operation and energy performance: Monitoring, analysis and optimisation toolkit //Applied energy. – 2013. – Т. 101. – С. 310-316.

[9] Whitehouse K. et al. Towards occupancy-driven heating and cooling //IEEE Design & Test of Computers. – 2012. – Т. 29. – №. 4. – С. 17-25.

[10] Ruggeri A. G. et al. Planning energy retrofit on historic building stocks: A score-driven decision support system //Energy and Buildings. – 2020. – Т. 224. – С. 110066.

[11] Kalogeras G. et al. Verification and validation of a simulation model for energy use in buildings //2018 14th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS). – IEEE, 2018. – С. 1-4.

[12] Puranik V. S. CUSUM quality control chart for monitoring energy use performance //2007 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management. – IEEE, 2007. – С. 1231-1235.

[13] Sulistyanto M. P. T. et al. Preliminary study of utilizing Internet of Things for monitoring energy use in building to support energy audit process //2017 4th international conference on computer applications and information processing technology (CAIPT). – IEEE, 2017. – С. 1-7.

[14] Azar E., Menassa C. C. A decision framework for energy use reduction initiatives in commercial buildings //Proceedings of the 2011 Winter Simulation Conference (WSC). – IEEE, 2011. – С. 816-827.

[15] Zhou R. et al. Building energy use prediction using time series analysis //2013 IEEE 6th International Conference on Service-Oriented Computing and Applications. – IEEE, 2013. – С. 309-313.

[16] Atam E. et al. Optimal control approaches for analysis of energy use minimization of hybrid ground-coupled heat pump systems //IEEE Transactions on Control Systems Technology. – 2015. – Т. 24. – №. 2. – С. 525-540.

[17] Giannakis G. I. et al. A model-assisted adaptive controller fine-tuning methodology for efficient energy use in buildings //2011 19th Mediterranean Conference on Control & Automation (MED). – IEEE, 2011. – С. 49-54.

[18] Aman S., Simmhan Y., Prasanna V. K. Improving energy use forecast for campus micro-grids using indirect indicators //2011 IEEE 11th International Conference on Data Mining Workshops. – IEEE, 2011. – С. 389-397.

[19] Yoon S. H. et al. Multiple power-based building energy management system for efficient management of building energy //Sustainable Cities and Society. – 2018. – Т. 42. – С. 462-470.

[20] Meng Q., Mourshed M., Wei S. Going beyond the mean: Distributional degree-day base temperatures for building energy analytics using change point quantile regression //IEEE Access. – 2018. – Т. 6. – С. 39532-39540.

[21] Zhang Y. et al. Planning and operation of an integrated energy system in a Swedish building //Energy conversion and management. – 2019. – Т. 199. – С. 111920.

[22] Ali U. et al. A data-driven approach for multi-scale GIS-based building energy modeling for analysis, planning and support decision making //Applied Energy. – 2020. – Т. 279. – С. 115834.

[23] Carli R. et al. A decision-making technique to optimize a buildings’ stock energy efficiency //IEEE transactions on systems, man, and cybernetics: systems. – 2016. – Т. 47. – №. 5. – С. 794-807.

[24] Han J. et al. Smart home energy management system including renewable energy based on ZigBee and PLC //IEEE Transactions on Consumer Electronics. – 2014. – Т. 60. – №. 2. – С. 198-202.

[25] Collotta M., Pau G. A novel energy management approach for smart homes using bluetooth low energy //IEEE Journal on selected areas in communications. – 2015. – Т. 33. – №. 12. – С. 2988-2996.

[26] Gruber J. K., Prodanovic M. Two-stage optimization for building energy management //Smart Energy Control Systems for Sustainable Buildings. – Springer International Publishing, 2017. – С. 225-243.

[27] Pedrasa M. A. A., Spooner T. D., MacGill I. F. Coordinated scheduling of residential distributed energy resources to optimize smart home energy services //IEEE transactions on smart grid. – 2010. – Т. 1. – №. 2. – С. 134-143.

[28] Waibel C. et al. Building energy optimization: An extensive benchmark of global search algorithms //Energy and Buildings. – 2019. – Т. 187. – С. 218-240.

[29] Jones S. R. et al. A control methodology for building energy management systems (BEMS) in heat networks with distributed generation //Energy Procedia. – 2018. – Т. 153. – С. 295-302.

[30] Perfumo C., Ward J. K., Braslavsky J. H. Reducing energy use and operational cost of air conditioning systems with multi-objective evolutionary algorithms //IEEE Congress on Evolutionary Computation. – IEEE, 2010. – С. 1-8.

[31] Jiang Q. et al. Research on building energy management in HVAC control system for university library //Energy Procedia. – 2018. – Т. 152. – С. 1164-1169.

[32] Sadat-Mohammadi M. et al. Robust scheduling of multi-chiller system with chilled-water storage under hourly electricity pricing //Energy and Buildings. – 2020. – Т. 218. – С. 110058.

[33] Mambo A. D., Efthekhari M., Thomas S. Fuzzy supervisory control strategies to minimise energy use of airport terminal buildings //18th International Conference on Automation and Computing (ICAC). – IEEE, 2012. – С. 1-6.

Загрузки

Опубликован

15.05.2024

Как цитировать

Телгожаева, Ф., Толегенова, А., Нургалиева, Р., Бердыгулова, А., & Тұрсынхан, А. . (2024). СОВРЕМЕННЫЕ СТРАТЕГИИ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ В ЗДАНИЯХ. Вестник КазАТК, 132(3), 329–338. https://doi.org/10.52167/1609-1817-2024-132-3-329-338

Выпуск

Раздел

Автоматизация, телемеханика, связь, компьютерные науки