8、利用MATLAB实现建筑能源管理

利用MATLAB实现建筑能源管理

1. 引言

MATLAB是一款在工程各领域都有广泛应用的软件，尤其在电气工程及其子专业中。不过，关于MATLAB在能源管理方面的应用资料相对较少。本文将介绍如何使用MATLAB进行建筑能源管理。

由于燃料能源有限，我们需要谨慎使用能源和资源，这不仅是经济和生态挑战，也是关乎生存的重要问题，需要高素质工程师来应对。建筑消耗了大量的国家能源，因此有很大的节能潜力。全球建筑行业消耗了高达40%的一次能源和大量的水资源。

建筑能源管理系统（BEMS）旨在改善建筑内部环境，可控制温度、二氧化碳水平等。但由于人为干扰，BEMS并不足够完善。人类是建筑中的动态因素，控制策略应考虑人的因素。最新的智能建筑能源管理系统（IBEMS）设计趋势是集成人机界面，以存储人的偏好并相应调整控制策略。

BEMS在70年代末能源危机后结合计算机科学的快速发展而产生，其目标是监测和控制建筑的环境参数，同时最小化能源消耗和成本。如今，BEMS已成为商业工具，广泛应用于大型办公楼等。与BMS相关的系统通常占建筑能源使用的40%，若包括照明，这一比例接近70%。

BMS的一些优点包括：
- 为建筑租户/居住者提供良好的内部舒适条件控制。
- 可实现单个房间的控制。
- 提高员工生产力。
- 有效监测和设定能源消耗目标。
- 提高设备可靠性和使用寿命。
- 有效响应与HVAC相关的投诉。
- 节省维护时间和成本。

BEMS创建了一种由中央计算机控制的方法，具有控制、监测和优化三个基本功能，它包含以下系统：
- 电力系统
- 照明系统