Συντάχθηκε 15-12-2014 11:29
από Esthir Gelasaki
Email συντάκτη: egelasaki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
15-12-2014 12:19
Ιδιότητα: υπάλληλος.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ ΑΦΕΝΤΟΥΛΗ
με θέμα
Ανάπτυξη μοντέλου για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης κτιρίων με χρήση γενετικών αλγορίθμων
Model development for improving energy efficiency in buildings based on generic algorithms
Τετάρτη 17 Δεκεμβρίου 2014, 11πμ
Αίθουσα Β1.006, Κτίρια ΜΠΔ, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Κωνσταντίνος Καλαϊτζάκης (επιβλέπων)
Καθηγητής Γεώργιος Σταυρακάκης
Αναπληρωτής Καθηγητής Ευάγγελος Γρηγορούδης
Περίληψη
Η αποτελεσματική διαχείριση της ενέργειας αποτελεί ένα από τα κυριότερα θέματα που απασχολούν την ανθρωπότητα σήμερα. Τα μέτρα που χρησιμοποιούνται για την εξοικονόμηση ενέργειας ποικίλουν και μέσα από διαφορετικά κριτήρια όπως η ενεργειακή κατανάλωση, το επενδυτικό κόστος και η εκπομπή ρύπων, ο αποφασίζων πρέπει να λάβει τις καλύτερες αποφάσεις. Πολλές φορές, τα κριτήρια είναι ανταγωνιστικά και έτσι δημιουργείται ένα πολυστοχικό πρόβλημα λήψης αποφάσεων για το οποίο διάφορες τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν όπως οι τεχνικές προσομοίωσης και οι τεχνικές πολυκριτήριας ανάλυσης. Στην παρούσα εργασία, αναπτύσσεται ένα σύστημα υποστήριξης αποφάσεων με σκοπό τη βελτίωση της ενεργειακής διαχείρισης κτιρίων, δίνοντας βάρος στις προτιμήσεις του αποφασίζοντα. Τα κριτήρια που έχουν χρησιμοποιηθεί είναι η ετήσια κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας, οι ετήσιες εκπομπές CO2 και το κόστος επένδυσης. Η βελτιστοποίηση των κριτηρίων πραγματοποιείται με χρήση εξελικτικού-γενετικού αλγορίθμου που ενσωματώθηκε στην εφαρμογή GREENY, η οποία αναπτύχθηκε σε περιβάλλον MATLAB και δίνει την δυνατότητα μέσα από ένα σύγχρονο γραφικό περιβάλλον να γίνει χρήση του γενετικού αλγορίθμου και των δεδομένων του προβλήματος.
Η δομή της παρούσας εργασίας αρχίζει με το θεωρητικό υπόβαθρο και τη βιβλιογραφική ανασκόπηση ενώ στην συνέχεια παρατίθεται το μαθηματικό πρότυπο, η δομή και λειτουργία του γενετικού αλγορίθμου και ένα παράδειγμα χρήσης της εφαρμογής GREENY, καταλήγοντας σε χρήσιμα συμπεράσματα και προτάσεις για την βελτίωση της παρούσας αντιμετώπισης του προβλήματος της ενεργειακής διαχείρισης κτιρίων.
Abstract
Energy management is one of the main issues humanity faces today. The measures used to save energy vary, while through different criteria such as energy consumption, investment costs and CO2 emissions, the decision maker must take the best decisions. Usually, the criteria are competitive and that creates a decision making problem for which various techniques may be employed as the simulation and multicriteria analysis techniques. In this thesis, a decision support system has been developed for improving energy efficiency in buildings, based on the preferences of the decision maker. The criteria used are the annual primary energy consumption, annual CO2 emissions and the investment cost. The optimization of the criteria is performed using evolutionary-genetic algorithm incorporated in the application GREENY, which was developed in MATLAB environment and enables users to make use of the genetic algorithm and data structure of the problem through a modern graphical interface.
The structure of the current thesis begins with the theoretical background and bibliography review, the mathematical model, the structure and function of the genetic algorithm and a use-case example of the application GREENY, reaching useful conclusions and recommendations for improving the current solutions regarding the energy management in buildings.
