Оптимизация энергопотребления зданий с использованием искусственного интеллекта (ИИ) на примере систем ОВиК

На системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВиК) приходится значительное потребление энергии, до 40% от общего энергопотребления в зданиях, независимо от типа здания: коммерческого, жилого или промышленного.
Неэффективные и плохо спроектированные системы требуют больших затрат в управлении. Оптимально, если оборудование ОВиК работает под управлением систем автоматизации или системы управления зданием (BMS). Система BMS предназначена для надлежащего распределения и поддержания температуры в желаемом диапазоне. Эти системы автоматизации имеют фиксированную работу и могут реагировать на внешнюю и внутреннюю среду только в соответствии с запрограммированной логикой. Возможность оптимизировать количество используемой энергии в периоды пиковой нагрузки, значительно повлияют на эксплуатационные расходы. Специалистам по ОВиК трудно контролировать системы, потому что условия в здании часто меняются.

Технические бригады по обслуживанию зданий часто сталкиваются со следующими аспектами:

· Потребности любых зданий в вентиляции, отоплении и охлаждении постоянно меняются.
· Люди, которые входят и выходят из зданий большую часть времени, напрямую влияют на потребности в контроле температуры и вентиляции
· Потребности в системе ОВиК зависят от деятельности, обычно выполняемой в помещении, например, места для приема пищи нуждаются в большем охлаждении и вентиляции, чем любые другие того же размера.
· Предполагается, что температура наружного воздуха будет постоянно меняться. Таким образом, это влияет на необходимое охлаждение и нагрев.

Две стратегии оптимизации работы систем ОВиК

1) Повысить эффективность чиллеров, которые занимают 60% от общего энергопотребления системы ОВиК, чтобы обеспечить производство тепла/холода в нужное время.
2) Установка системы приточного воздуха (AHU), которая занимает оставшиеся 40% от общего энергопотребления системы ОВиК, поскольку она может быть источником дополнительной экономии энергии для обеспечения подачи тепла/холода в нужном количестве и в нужное время.

«Таким образом, интеллектуальная система управления способна обрабатывать собранные данные в режиме реального времени и соответствующим образом настраивать системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха».

Чтобы быть эффективной системой управления энергопотреблением здания, помимо запрограммированной логики, которая следует набору правил и заданному графику работы, в зависимости от времени суток, но по-прежнему использует реактивное управление, которое адаптирует работу оборудования в ответ на изменение погоды, необходимо разработать предиктивное управление, которое использует машинное обучение для изучения закономерностей энергопотребления и корректирует работу в ожидании изменяющихся условий.
Полностью автономное “самоадаптирующееся” программное обеспечение искусственного интеллекта (ИИ) предназначено для обеспечения значительной экономии и сокращения выбросов углерода, позволяя зданию работать самостоятельно. Целью моделирования систем ОВиК и, в конечном итоге, применения ИИ является сокращение количества используемой энергии и ее стоимости.
Доказано, что искусственный интеллект (ИИ) имеет полезные применения в отрасли ОВиК, поскольку он может еще больше повысить качество внутренней среды и энергоэффективность.
С приложениями ИИ лучше всего достигается оптимизация таких переменных, как например, воздушный поток. Также возможно сохранение качества воздуха как по влажности, так и по температуре при гораздо меньшем потреблении энергии.
Программное обеспечение автоматизированного и прогнозирующего управления систем ОВиК с искусственным интеллектом (ИИ) собирает данные с машин, датчиков температуры и электрических счетчиков. Данные анализируются в режиме реального времени в сочетании с внешней информацией, такой как прогноз погоды, для прогнозирования тепловых потребностей. Программное обеспечение автоматизированного и прогнозирующего управления ОВиК с искусственным интеллектом (AI) отправляет соответствующие команды оборудованию. Система может автоматически выключать кондиционер в офисе еще до того, как температура в помещении станет слишком низкой, и сэкономить деньги, повысив комфорт. Также это позволяет руководителям объектов выполнять упреждающее техническое обслуживание, предотвращать простои и экономить время за счет автоматизации рутинных и повторяющихся задач.

---