Konut Dışı Binalarda Değişken Debili İklimlendirme Sisteminin Modellenmesi Ve Bulanık Mantık Kontrolü

Abstract

Bu çalışma kapsamında ele alınan bir ofis binasının değişken debili iklimlendirme sistemini oluşturan tüm ekipmanlarının zamana bağlı matematik modelleri çıkartılmış ve ısı geçişi katsayıları, ekipman özellikleri ve çalışma sıcaklıkları göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Elde edilen modeller, Matlab/Simulink programı kullanılarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Her bir ekipman modelinin birbiri ile ilişkilendirilmesi ile tüm sistemin modeli elde edilmiştir. Matlab/Simulink programında oluşturulan modellerin değişkenlerinin kolayca değiştirilip, sistem üzerinde etkisinin incelenmesi ve daha sonraki uygulamalara da kolaylıkla adapte edilebilmesi amacıyla, ekipman modellerinin her birine, katsayılarının değiştirilebileceği bir arayüz hazırlanmıştır. Sistemin nem ve sıcaklık kontrolü, bulanık mantık denetleyici ile PI tipi kontrol organı bir arada kullanılarak yapılmış, böylece sistemin gerekli konfor şartlarına ulaşması amaçlanmıştır. Ayrıca sistemin ve kontrol organın çeşitli koşullar altında davranışı ve performansı incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre tasarlanan kontrol organı, mahali istenen konfor şartlarına ulaştırabilmektedir. Tasarlanan sistem ayrıca ani yük değişiminde de sistemi belirlenen referans sıcaklık ve nem değerlerinde tutmayı başarmıştır. Bunun yanısıra, yüksek dış hava oranlarında ve referans sıcaklığının değiştirilmesi durumunda da sistemi kontrol edebildiği görülmektedir. Elde edilen sonuçlar grafikler halinde sunulmaktadır.

In this study, mathematical models of the equipments of a VAV system of an office building were derived and heat transfer coefficients are calculated considering equipment characteristics and design temperatures. Then, the derived models were transferred to computer environment by using Matlab\Simulink simulation programme. By linking each equipment model to each other considering input-output relationship, whole system model was gathered. A GUI was prepared for every equipment model for changing equipment parameters easily in order to investigate how parameters effect the system performance and in order to easy adaptation of the system model to the other applications. Temperature and humidity control of the VAV system of an office building was done by utilizing a hybrid PI and Fuzzy Logic controller in order to reach desired comfort conditions. Moreover, the behaviour and performance of the system and controller are tested under different conditions. According to the results, control system succeed to make the system to reach desired comfort conditions. Besides, it also provided the stability of comfort conditions under sudden load changes. Moreover, it can continue to control zones’ temperature and humidity in high outside air ratios and diffent reference temperatures. Results are given as graphics.