ÇALIŞMA ALANLARI İÇİN YAPAY ZEKA TABANLI AÇIK ÇEVRİM KONTROLLÜ GÜN IŞIĞI TABANLI AYDINLATMA SİSTEMİ GELİŞTİRİLMESİ


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: UĞUR YÜCEL

Danışman: Murat Ayaz

Özet:

Elektrik enerjisi tüketiminin önemli bir bileşeni olan aydınlatmada enerji tasarrufu sağlamak için cihaz ve kontrol teknolojileri hızla gelişmektedir. Ancak enerji tasarrufu sağlamak iddiası ile kullanıcıya sunulan teknolojilerin ve kontrol sistemlerinin düşük maliyetli ve kullanıcı dostu olması gerekmektedir. Kapalı çevrim kontrol stratejilerinin kararlı çalışma yapısı, mevcut açık çevrim kontrol stratejilerinin uygulandığı sistemler ile sağlanamamaktadır. Kullanıcılar yüksek maliyet ve işletme zorluklarına rağmen kapalı çevrim kontrol stratejisi tabanlı sistemleri tercih etmektedir. Bu tez çalışmasında, iç mekan aydınlatma yapıları için kapalı çevrim kontrol sistemlerine alternatif oluşturacak düşük maliyetli ve yapay zeka tabanlı gün ışığı tahmin modeli içeren açık çevrim kontrollü bir sistem geliştirilmesi hedeflenmektedir. Önerilen sistemde gün ışığı tahmin performansı, sistemin kapalı çevrim yapılarına kıyasla benzer performansları sağlaması için en önemli unsurdur. Bu kapsamda gün ışığı tahmini için merkezi bir sensör üzerinden elde edilen gün ışığı verisi, güneşin konumu, pencere ölçüleri, aydınlatma katsayısı, çalışma noktalarının ışık kaynağına olan mesafesi, çalışma alanının yönü gibi parametreler dikkate alınarak farklı tahmin modelleri üzerinde performans analizleri gerçekleştirilmiştir. En iyi tahmin performansı elde edilen Support Vector Regulasyon modeli tercih edilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmada ilgili verilerin toplanması için bir kamu binasında veri toplama sistemi kurulmuş ve yaklaşık 2 yıl süre boyunca veriler toplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, önerilen sistem ile kapalı çevrim kontrole göre %29 daha düşük maliyetli bir yapı kurgulanabildiğini ve yaklaşık 8,5 yıl süre içerisinde sistemin geri kazanılması mümkün olduğunu göstermiştir. Enerji verimliliği açısından ise %39 oranında tasarruf elde edilmiştir. Sonuçlar, yapay zeka destekli açık döngü kontrol yapısının, çalışma alanlarında geleneksel aydınlatma yöntemleri görsel konfor sunarken önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlayabileceğini göstermektedir. Yapay zeka temelli gelişmeler ve daha yoğun veri setleri ile yapılacak yüksek performanslı tahmin modelleri ile gelecekte daha yüksek verimliliğe sahip aydınlatma sistemlerin oluşturulacağı ön görülmektedir ve bu çalışma benzer çalışmalar için temel teşkil edecektir.