İç Mekân Aydınlatmasında Yüksek Enerji Verimliliği İçin Düşük Maliyetli Otomasyon Sistem Tasarımı ve Uygulaması


Ayaz M. (Yürütücü), Özdemir E., Yücel U., Erhan K.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2018 - 2019

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2018
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2019

Proje Özeti

Günümüzde, gelişen teknoloji ile birlikte enerji tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. Bu kapsamda, enerji talebini karşılamak için enerji üretiminin arttırılmasına yönelik çok sayıda ve büyük bütçelerde yatırım yapılmaktadır. Ancak, artan enerji talebinin karşılanmasında, enerji üretim kapasitesinin arttırılması kadar üretilen enerjinin de verimli kullanılması büyük önem arz etmektedir. Enerji tüketiminin önemli paydaşlarından biri olan aydınlatma sistemlerinde enerji verimliliğinin arttırılması üzerine gerek düşük enerji tüketimine sahip aygıt geliştirilmesi gerekse de kontrol sistemleri üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Yüksek verimliliğe sahip aydınlatama ürünlerinin kullanılması ile oluşturulan aydınlatma sistemleri, geleneksel ürünlerin yer aldığı aydınlatma sistemlerine nazaran oldukça yüksek enerji tasarrufu sağlamaktadırlar. Ancak, bu ürünlerin kullanımı kurulum maliyetlerinin yükselmesini de beraberinde getirmektedir.

 

Aydınlatma sistemlerinde kontrol yapılarının geliştirilmesi ile gereksiz veya aşırı aydınlatmanın önüne geçilerek ve gün ışığından daha fazla yararlanmayı sağlayan mimari çözümlerle enerji tüketimi azaltılmaktadır. Çok fazla hareket bulunmayan alanların aydınlatma kontrolünde varlık-yokluk durumu dikkate alınarak bir kontrol uygulaması yapılmakta iken, yoğun kullanıma sahip alanlarda ışık şiddeti değeri dikkate alınarak bir aydınlatma kontrol sistemi tercih edilmektedir. Yaygın olarak kullanılan ışık şiddetinin ayarlanabildiği ve varlık-yokluk denetiminin yapıldığı kapalı çevrim kontrol sistemlerinde çok fazla sayıda sensör kullanılması gerekmektedir. Bu tür kontrol sistemlerinde kullanılan fazla eleman sayısı sistemin daha karmaşık bir yapıda olmasına ve maliyetin yükselmesine neden olmaktadır. 

 

Bu proje kapsamında yukarıda belirtilen kapalı çevrim çalışan karmaşık ve yüksek maliyetli aydınlatma kontrol sistemlerine alternatif olabilecek düşük maliyetli ve basit yapıya sahip, tek bir dış ortam sensörünün yer aldığı açık çevrim bir aydınlatma kontrol sistemi tasarımı hedeflenmektedir. Önerilen sistemde, dış ortama yerleştirilecek sensör yardımı ile gün ışığının anlık ölçümü gerçekleştirilecektir. Aydınlatma sisteminin kurulacağı alan gün ışığından yararlanma durumuna göre eş bölgelere ayrılarak armatürlerin gruplaması yapılmaktadır. Belirlenen her bir bölgenin gün ışığından yararlanma oranı kurulum öncesi ölçülerek her bir bölge için bir fonksiyon tanımlanmaktadır. Belirlenen fonksiyon katsayılarına bağlı olarak gün ışığı değişimine göre armatürlerin ışık şiddeti ayarlanarak çalışma alanının sabit bir ışık şiddetinde olması sağlanmaktadır. Önerilen sistemde alanın gün ışığından yararlanma haritası çıkarıldığı için geri besleme yapılmasına gerek duyulmamaktadır. Önerilen sistem ile uygulanan alanın gün ışığından yararlanma oranına bağlı olarak değişmekle beraber ortalama  % 70 onaranında enerji tüketiminin azaltılması ön görülmektedir. Proje kapsamında önerilen sistem Kocaeli Üniversitesi, Hereke Meslek Yüksekokulu, Mekatronik Bölümüne ait bir laboratuvarda uygulanarak enerji tüketim verileri toplanacaktır.