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इमारतों के लिए तीन प्रकार के ऊर्जा मॉडल

ऊर्जा दक्षता उपायों के निर्माण के लिए चयन करते समय, एक ऊर्जा मॉडल एक बहुत शक्तिशाली उपकरण हो सकता है। इसका कारण यह है कि पर्यावरणीय फुटप्रिंट को कम करने और समग्र निवेश में कटौती करने के लिए भवन ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के लिए ऊर्जा की खपत सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। भवन की ऊर्जा खपत का अनुमान भवन की नेम प्लेट डेटा और सिस्टम के ऑपरेटिंग शेड्यूल से लगाया जा सकता है। हालांकि, यह एक मोटा अनुमान है और यह जलवायु और भवन प्रणाली की बातचीत जैसे अन्य कारकों पर विचार नहीं करता है। ऊर्जा modelliingis जवाब।

अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ आर्किटेक्ट्स (एआईए) के एक अध्ययन में पाया गया कि ऊर्जा मॉडलिंग के साथ इमारतों में ऊर्जा मॉडलिंग के बिना इमारतों की तुलना में ऊर्जा की काफी मात्रा में बचत हुई। अध्ययन में पाया गया कि ऊर्जा मॉडलिंग के बिना, इमारतों ने 37% ऊर्जा की बचत प्राप्त की, जबकि ऊर्जा मॉडलिंग के साथ इमारतों ने 52% ऊर्जा बचाने में सक्षम थे। दूसरे शब्दों में, इमारतों में ऊर्जा दक्षता परियोजनाएं 15% अधिक ऊर्जा बचाने में सक्षम थीं जब ऊर्जा मॉडलिंग इस्तेमाल किया गया था।

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ऊर्जा मॉडल को समझने के लिए, प्रत्येक मॉडल प्रक्रिया की जानकारी के आधार पर 3 मुख्य प्रकारों को देखने की सुविधा देता है।

व्हाइट बॉक्स - यह मॉडल भौतिकी पर आधारित है और सिस्टम के गुणों को मॉडल किया जा रहा है।
ब्लैक बॉक्स - यह मॉडल ऐतिहासिक डेटा और सांख्यिकीय विश्लेषण पर आधारित है।
ग्रे बॉक्स - यह मॉडल सरलीकृत भौतिकी और ऐतिहासिक डेटा के संयोजन का उपयोग करता है।

व्हाइट बॉक्स: भौतिकी के साथ ऊर्जा मॉडलिंग

भौतिकी आधारित ऊर्जा मॉडल सबसे सटीक हैं और डीओई -12 और एनर्जीप्लस जैसे सॉफ्टवेयर इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं। चूंकि भौतिकी-आधारित मॉडल बनाने के लिए सभी आवश्यक डेटा और समीकरणों की आवश्यकता होती है, इसलिए सफेद बॉक्स ऊर्जा मॉडल काफी चुनौतीपूर्ण और मांग वाले होते हैं। उनकी उच्च स्तर की मांग और जटिलता के कारण, मॉडल कंप्यूटर सिमुलेशन को धीमा कर देते हैं।

अत्यधिक सटीक होने के अलावा, श्वेत बॉक्स ऊर्जा मॉडल किसी भी ऐतिहासिक डेटा पर निर्भर नहीं करते हैं जो एक गैर-मौजूदा इमारत का अनुकरण करना संभव बनाता है जब तक कि सभी भौतिक गुणों को जाना जाता है। सही इंजीनियरिंग विशेषज्ञता और कंप्यूटिंग शक्ति के साथ, सफेद बॉक्स ऊर्जा मॉडल परियोजना मालिकों और डेवलपर्स के लिए बहुमूल्य अंतर्दृष्टि और जानकारी प्रदान कर सकते हैं।

ब्लैक बॉक्स: डेटा के साथ ऊर्जा मॉडलिंग

सफेद बॉक्स मॉडल के विपरीत जो पूरी तरह से भौतिक विज्ञान की भविष्यवाणी के व्यवहार पर आधारित हैं, ब्लैक बॉक्स मॉडल पहले से मौजूद डेटा के साथ रिवर्स इंजीनियरिंग का उपयोग करते हैं। चूंकि ब्लैक बॉक्स मॉडल के लिए आवश्यक डेटा पहले से ही उपलब्ध है, अंशांकन आसान हैं और बहुत तेजी से प्रक्रिया कर सकते हैं। ज्ञात उदाहरणों में से कुछ कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क (एएनएन), सपोर्ट वेक्टर मशीनें (एसवीएम) और सांख्यिकीय प्रतिगमन हैं।

पूर्व मौजूदा डेटा की निर्भरता भी कई बार मुख्य सीमाओं में से एक हो सकती है। एक गैर-मौजूदा इमारत के लिए एक ब्लैक बॉक्स मॉडल बनाना असंभव है क्योंकि ये ऊर्जा दक्षता अनुप्रयोग उन इमारतों पर निर्भर करते हैं जो डेटा का उत्पादन करते हैं या समान गुणों वाले भवनों पर। पहले से मौजूद डेटा के बिना, डेटा-आधारित ऊर्जा मॉडलिंग को कैलिब्रेट नहीं किया जा सकता है।

मौजूदा इमारतों के लिए, ब्लैक बॉक्स मॉडल ऊर्जा दक्षता उपायों के प्रबंधन के दौरान उपयोगी हो सकते हैं क्योंकि इन उपायों के प्रभाव को लागू करने से पहले भी अनुकरण किया जा सकता है। यह मॉडल के निर्माण के बाद कारणों को इंगित करके भवन के मुद्दों का विश्लेषण करने की अनुमति देता है।

ग्रे बॉक्स: हाइब्रिड एनर्जी मॉडलिंग

ग्रे बॉक्स में सफेद बॉक्स और ब्लैक बॉक्स मॉडल दोनों के डिजाइन तत्व होते हैं क्योंकि वे इमारत के व्यवहार का प्रतिनिधित्व करने के लिए सफेद बॉक्स की तरह भौतिकी समीकरण का उपयोग करते हैं, लेकिन ये समीकरण सरल हैं। यह कैलिब्रेट होने के बाद तेजी से मॉडल सिमुलेशन की अनुमति देता है। हालांकि, सरलीकृत भौतिकी समीकरण में सफेद बॉक्स की तुलना में कम सटीकता होती है। इसकी भरपाई के लिए, ग्रे बॉक्स मॉडल अंशांकन के लिए ऐतिहासिक डेटा का उपयोग करते हैं। इस प्रकार, ग्रे बॉक्स ऊर्जा मॉडल दोनों के बीच संतुलन, सटीकता और गति प्रदान करता है।

अंशांकन प्रक्रिया के लिए, ब्लैक बॉक्स और ग्रे बॉक्स ऊर्जा मॉडल को अक्सर "प्रशिक्षण" मॉडल के रूप में संदर्भित किया जाता है, क्योंकि सिमुलेशन के मापदंडों को तब तक समायोजित किया जाता है जब तक मॉडल के परिणाम सिस्टम के व्यवहार से मेल नहीं खाते।

प्रभावी ढंग से ऊर्जा मॉडलिंग का उपयोग करना

भवन की आवश्यकताओं के आधार पर, ऊर्जा दक्षता के उपाय आवश्यक इष्टतम स्थितियों को पूरा करने के लिए भिन्न हो सकते हैं। इस प्रकार, उपरोक्त ऊर्जा मॉडल में से किसी को भी अन्य की तुलना में बेहतर नहीं माना जा सकता है। जब किसी इमारत के ऊर्जा खपत प्रोफ़ाइल के लिए कोई डेटा उपलब्ध नहीं है, तो सफेद बॉक्स मॉडल एकमात्र विकल्प है जिसका उपयोग भवन के भौतिक-व्यवहार के साथ भवन के वास्तविक व्यवहार की तुलना करने के लिए भी किया जा सकता है। दूसरी ओर, मौजूदा इमारतों से उपलब्ध डेटा आवश्यक ऊर्जा मॉडलिंग उपायों के लिए चुनने पर भवन मालिकों के लिए कुछ मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं।

न्यूयॉर्क शहर में निर्माण के लिए, ऊर्जा मॉडलिंग 97 के स्थानीय कानून 2019 के आधार पर कड़े उत्सर्जन की सीमा को देखते हुए बहुत उपयोगी हो सकता है।

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