Enhanced Energy Efficiency and Adaptive Indoor Temperature Management for Residential Buildings Using Advanced Model Predictive Control Strategy

Youssef BOUTAHRI; Amine TILIOUA; ABDELLATIF AIT MANSOUR

doi:10.51646/jsesd.v15iMME.409

المؤلفون

Youssef BOUTAHRI Research Team in Thermal and Applied Thermodynamics (2.T.A.), Mechanics, Energy Efficiency and Renewable Energies Laboratory (L.M.3.E.R.), Department of Engineering Sciences, Faculty of Sciences and Techniques Errachidia, Moulay Ismaïl University of Meknès, B.P. 509, Boutalamine, Errachidia, Morocco.
Amine TILIOUA Research Team in Thermal and Applied Thermodynamics (2.T.A.), Mechanics, Energy Efficiency and Renewable Energies Laboratory (L.M.3.E.R.), Department of Engineering Sciences, Faculty of Sciences and Techniques Errachidia, Moulay Ismaïl University of Meknès, B.P. 509, Boutalamine, Errachidia, Morocco.
ABDELLATIF AIT MANSOUR Research Team in Thermal and Applied Thermodynamics (2.T.A.), Mechanics, Energy Efficiency and Renewable Energies Laboratory (L.M.3.E.R.), Department of Engineering Sciences, Faculty of Sciences and Techniques Errachidia, Moulay Ismaïl University of Meknès, B.P. 509, Boutalamine, Errachidia, Morocco.

DOI:

https://doi.org/10.51646/jsesd.v15iMME.409

الكلمات المفتاحية:

Model Predictive Control، HVAC Systems، Energy Efficiency، Control، Thermal Comfort

الملخص

في مواجهة الحاجة الملحة لتحسين أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) لتعزيز الراحة الداخلية وتقليل استهلاك الطاقة في المباني، يظهر التحكم التنبؤي النموذجي (MPC) كإستراتيجية فعالة لإدارة الأنظمة المعقدة للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء. تقدم هذه المقالة نموذج MPC مصمم لتحقيق هدفين مزدوجين: ضمان الراحة الحرارية وتقليل استهلاك الطاقة في سياقات التدفئة السكنية. تم تطوير النموذج ومحاكاته باستخدام منصة MATLAB Simulink. يحقق النموذج هذه الأهداف من خلال ضبط دقيق لبارامترات MPC، مما يضمن استهلاك الطاقة للتدفئة بشكل أمثل مع الحفاظ على مستويات الراحة. بالمقارنة مع وحدة التحكم PID التقليدية، أظهر نموذج MPC المقترح كفاءة طاقية أعلى، محققًا توفيرًا في الطاقة يصل إلى 22.7%. تؤكد هذه النتائج على الإمكانات الواعدة لـ MPC في الإدارة الذكية لأنظمة التدفئة السكنية، وتحقيق توازن بين الراحة وكفاءة الطاقة. تسلط النتائج الضوء على المزايا العملية لاعتماد MPC في البنايات السكنية، مما يمهد الطريق لبيئات معيشية أكثر استدامة وراحة.