Kablosuz algılayıcı/eyleyici ağ tabanlı kontrol sistemi tasarımı ile binalarda enerji verimliliğinin arttırılması

Bina kontrol sistemleri binalarda konforu artırırken, tüketilen enerjinin azaltılması amacıyla kullanılmaktadır. Her geçen gün yaygınlaşan bu sistemler aydınlatma ve iklimlendirme cihazlarını kontrol edererek enerji verimliliğini arttırmayı hedefler. Bu tezde kablosuz algılayıcı / eyleyici ağ tabanlı bina iklimlendirme ve aydınlatma kontrol sistemi tasarımı üzerinde çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, ortam parametrelerini takip etmek için algılayıcı düğümler, aydınlatma ve iklimlendirme görevlerini kontrol etmek için de eyleyici düğümler tasarlanmıştır. Algılayıcı ve eyleyici düğümlerden oluşan bu kablosuz ağı yönetmek ve kullanıcılara bilgi vermek için kontrol düğümüne ve merkezi düğüme yer verilmiştir. Mevcut kablolu sistemlerin kurulum zorluğu ve bakım masrafı, kablosuz sistemlerinin de büyük ölçekli binalarda algılayıcılar ile kontrol merkez arasındaki haberleşme mesafesinin artmasından dolayı haberleşme için harcanan enerjinin artması ve kablosuz bina otomasyonu konusunda dünya standartlarında kabul edilmiş bir haberleşme standartının olmaması bu çalışmanın önemini daha da arttırmaktadır. Bu çalışmanın amacı, kablosuz algılayıcı eyleyici ağ (KAEA) tabanlı bir bina otomasyon sistemi geliştirmek ve geliştirilen bu sistem ile bina aydınlatma ve iklimlendirme sistemlerinde enerji verimliliğini arttırmaktır. Bu çalışma, kullanılan haberleşme protokolüyle, binalarda iklimlendirme ve aydınlatma alt sistemlerinin KAEA tabanlı bir sistem ile kontrol edilebilineceği ortaya koymuştur. Yapılan çalışma, mevcut büyük ölçekli binaları akıllı binalar haline dönüştürmek için gerek maliyet gerek uygulanabilirlik bakımından örnek teşkil edebilecek niteliktedir.

Building control systems are used to increase the comfort of the buildings while reducing the energy consumption. These systems, which are becoming widespread everyday, aim to increase energy efficiency by controlling lighting and air conditioning devices. In this thesis, the wireless sensor actuator network based building control system has been studied. For this purpose, sensor nodes are designed to monitor the environmental parameters and actuator nodes are used to control the illumination and climate conditioning tasks. A control node and a central node are used to manage the wireless sensor actuator network and inform the users. The installing and maintenance of existing wired systems is difficult. On the other hand, the decrease in working efficiency due to the increase of communication distance of wireless systems in large-scale buildings, and the lack of a world-wide communication standard for wireless building automation further increase the importance of this work. The purpose of this study is to develop a building automation system based on wireless sensor actuator network (WSAN) and to improve energy efficiency in building lighting and air conditioning systems. This study shows that the communication protocol can be used to control climate and lighting subsystems of the buildings with a WSAN-based system. The study is an example in terms of cost and applicability to transform existing large scale buildings into intelligent buildings.