محققان دانشکدگان فنی دانشگاه تهران موفق به توسعه یک چارچوب هوشمند مدیریت انرژی شدهاند که برای نخستینبار، سه هدف کلیدی شامل کاهش مصرف انرژی، ارتقای کیفیت هوای داخلی و تأمین آسایش حرارتی را بهصورت همزمان در ساختمانهای آموزشی محقق میسازد.
به گزارش روابطعمومی دانشگاه تهران، این سیستم نوآورانه با سرپرستی دکتر بهرنگ سجادی، عضو هیأت علمی دانشکدگان فنی و با بهرهگیری از هوش مصنوعی طراحی شده و میتواند تحول قابلتوجهی در مدیریت انرژی ساختمانهای آموزشی ایجاد کند.
بر اساس نتایج این پژوهش، چارچوب هوشمند طراحیشده قادر است ساعات عدم آسایش حرارتی را تا ۶۳ درصد و غلظت دیاکسیدکربن را تا حدود ۱۰ درصد کاهش دهد، در حالی که کارایی انرژی ساختمان در سطح بهینه حفظ میشود.
دکتر سجادی با اشاره به اهمیت این تحقیق گفت: حدود ۴۰ درصد از مصرف انرژی جهانی مربوط به بخش ساختمان است و سیستمهای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) سهم عمدهای در این مصرف دارند. وی افزود: در ساختمانهای آموزشی، کیفیت محیط داخلی تأثیر مستقیمی بر سلامت و عملکرد شناختی دانشآموزان و دانشجویان دارد و افزایش غلظت دیاکسیدکربن یا عدم آسایش حرارتی میتواند تا ۱۵ درصد از کارایی آموزشی بکاهد.
وی با تأکید بر شرایط ایران خاطرنشان کرد: مصرف انرژی در بخش ساختمان کشور بالاتر از میانگین جهانی است و این موضوع، ضرورت توسعه راهحلهای بومی و هوشمند برای بهینهسازی مصرف انرژی را دوچندان میکند.
این عضو هیأت علمی دانشگاه تهران درباره نحوه عملکرد سیستم توضیح داد: در این پژوهش، ابتدا یک مدل شبیهسازی ساختمان در نرمافزار EnergyPlus توسعه داده شد و سپس یک شبکه عصبی مصنوعی از نوع پرسپترون چندلایه (MLP) آموزش داده شد که با دقت ۹۹.۷ درصد عملکرد سیستم HVAC را پیشبینی میکند.
به گفته دکتر سجادی، این سیستم بهصورت پویا سه پارامتر کلیدی شامل دمای تنظیمشده بر اساس شاخص PMV، برنامه عملیاتی سیستم HVAC و نرخ تهویه هوای تازه را تنظیم میکند و همین تنظیمات هوشمند، امکان تطبیق سیستم با شرایط متغیر ساختمان و نیاز ساکنان را فراهم میسازد.
وی افزود: نتایج نشان میدهد این چارچوب هوشمند، برخلاف سیستمهای متعارف که معمولاً تنها بر یک یا دو هدف تمرکز دارند، قادر است بهینهسازی همزمان انرژی، کیفیت هوا و آسایش حرارتی را محقق کند.
دکتر سجادی در پایان تأکید کرد: این سیستم بهعنوان یک ابزار پشتیبان تصمیمگیری برای مدیران تأسیسات عمل میکند و میتواند گامی مؤثر در مسیر تحقق ساختمانهای هوشمند و پایدار در کشور باشد؛ مسیری که هم به کاهش مصرف انرژی و هم به ارتقای کیفیت زندگی ساکنان منجر میشود.