title: Ανάπτυξη έξυπνου συστήματος ενεργειακής διαχείρισης κτηρίων

title: Development of smart building management system
Creators: name: Ισουφι Αγγελος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2025

description: When it comes to HVAC systems installed in buildings where human beings are present, comfort, ease of use and power consumption are the topics that matter the most. Advances in technological inventions have led to HVAC systems that meet even the most demanding requirements. However, there is always room for more improvements.
One aspect of HVAC systems that has gathered significant attention in recent years, is power consumption and its associated economic impact to the users. As stated by European Union, energy prices have reached all-time highs in 2022 as they were directly aﬀected by the price of gas. New measures to cut down energy bills have been introduced.
One of them, is the obligation for EU countries to reduce consumption by at least 5% during peak hours.
In this work, taking in consideration the needs of the consumers, the energy crisis that EU and the whole world is facing as well as the need to reduce emissions to preserve a better environment for the future generations, we try making the first steps of transitioning from theory to practice aiming to bring a solution to these problems. This research focuses on implementing an algorithm that aims to provide better control and less power consumption, thereby lowering energy bills, to a real-world controller with the aim to create a smart Building Manage ment Systems (BMS).
The development of the BMS involves several steps. It begins with understanding the basic concepts of the algorithm, then finding out how it can be implemented in a real controller.
Next steps involve gathering the appropriate equipment and knowledge background, focusing on specific parts since implementing a fully functional BMS system requires a lot of time, eﬀort and resources. The final steps include conducting tests, gathering results and proposing further improvements.
description: H μετάβαση από τα παραδοσιακά συστήματα HVAC σε καινοτόμα συστήματα που ενσωματώνουν προηγμένους μηχανισμούς και αλγορίθμους για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης, τη μείωση του λειτουργικού κόστους και τη βελτίωση της εμπειρίας των χρηστών είναι μια σύνθετη αλλά απαραίτητη διαδικασία.
Η παρούσα εργασία συνδυάζει μια νέα προσέγγιση στον έλεγχο των συστημάτων HVAC με την έννοια των Συστημάτων Διαχείρισης Κτηρίων (BMS) και στοχεύει στην ανάπτυξη ενός έξυπνου ελεγκτή. Ο έξυπνος αυτός ελεγκτής λαμβάνει υπόψη παραμέτρους που σχετίζονται με τη θερμική συμπεριφορά ενός κτηρίου, τη θερμική ενέργεια που παράγεται από συσκευές και χρήστες, τις τρέχουσες τιμές ενέργειας από τον πάροχο ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και τις επιθυμητές θερμοκρασιακές ρυθμίσεις που καθορίζονται από τον διαχειριστή. Εστιάζοντας στη διατήρηση της θερμοκρασίας του χώρου μεταξύ των καθορισμένων ορίων και στη μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας, το σύστημα επιδιώκει τη βέλτιστη διαχείριση της τροφοδοσίας ισχύος στα συστήματα HVAC.
Η μετάβαση από τη θεωρία στην πράξη περιλάμβανε διάφορα απαιτητικά στάδια. Το αρχικό στάδιο αφορούσε την κατανόηση του παρεχόμενου αλγορίθμου. Το δεύτερο στάδιο ήταν η επιλογή του κατάλληλου ελεγκτή και εξοπλισμού ώστε να καλυφθούν όλες οι προϋποθέσεις. Μετά από διεξοδική έρευνα, προτάθηκε ένας προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (PLC) με ενσωματωμένο περιβάλλον ανθρώπου-μηχανής (HMI). Αυτή η επιλογή απαίτησε την εκμάθηση του προγραμματισμού και της λειτουργίας αυτών των συσκευών. Αφού αποκτήθηκε η απαραίτητη γνώση, το τελικό στάδιο περιλάμβανε τη δοκιμή του ελεγκτή και τη σύγκριση των αποτελεσμάτων με τα αναμενόμενα δεδομένα.