論文の概要: Simulation and Optimisation of Air Conditioning Systems using Machine
Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.15296v1
- Date: Sat, 27 Jun 2020 06:42:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-16 07:25:46.086202
- Title: Simulation and Optimisation of Air Conditioning Systems using Machine
Learning
- Title(参考訳): 機械学習を用いた空調システムのシミュレーションと最適化
- Authors: Rakshitha Godahewa, Chang Deng, Arnaud Prouzeau, Christoph Bergmeir
- Abstract要約: 建物の管理において、通常、静的な温度設定は、その占有の有無にかかわらず、建物の内部温度を快適に維持するために用いられる。
本稿では,機械学習のアプローチを用いて,特定の部屋における未占有時間における集合点の最適化方法について検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.511561231517167
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In building management, usually static thermal setpoints are used to maintain
the inside temperature of a building at a comfortable level irrespective of its
occupancy. This strategy can cause a massive amount of energy wastage and
therewith increase energy related expenses. This paper explores how to optimise
the setpoints used in a particular room during its unoccupied periods using
machine learning approaches. We introduce a deep-learning model based on
Recurrent Neural Networks (RNN) that can predict the temperatures of a future
period directly where a particular room is unoccupied and by using these
predicted temperatures, we define the optimal thermal setpoints to be used
inside the room during the unoccupied period. We show that RNNs are
particularly suitable for this learning task as they enable us to learn across
many relatively short series, which is necessary to focus on particular
operation modes of the air conditioning (AC) system. We evaluate the prediction
accuracy of our RNN model against a set of state-of-the-art models and are able
to outperform those by a large margin. We furthermore analyse the usage of our
RNN model in optimising the energy consumption of an AC system in a real-world
scenario using the temperature data from a university lecture theatre. Based on
the simulations, we show that our RNN model can lead to savings around 20%
compared with the traditional temperature controlling model that does not use
optimisation techniques.
- Abstract(参考訳): 建物の管理において、通常、静的な温度設定は、その占有の有無にかかわらず、建物の内部温度を快適に維持するために用いられる。
この戦略は大量のエネルギーを発生させ、エネルギー関連費用を増加させる。
本稿では,ある部屋の空き時間に使用するセットポイントを機械学習を用いて最適化する方法について検討する。
本稿では,Recurrent Neural Networks(RNN)に基づく深層学習モデルを提案する。これは,特定の部屋が占有されていない未来の温度を直接予測し,これらの予測温度を用いて,非占有期間中に室内で使用する最適な温度設定点を定義する。
rnnは,空調システム(ac)の特定の動作モードに焦点をあてる必要のある,比較的短いシリーズの学習を可能にするため,この学習タスクに特に適していることを示す。
我々は,RNNモデルの予測精度を一連の最先端モデルに対して評価し,その精度を大きなマージンで向上させることができる。
さらに,大学講座の温度データを用いて,実環境シナリオにおける交流システムのエネルギー消費を最適化する上でのRNNモデルの利用状況を分析する。
シミュレーションの結果,rnnモデルでは,最適化技術を使用しない従来の温度制御モデルと比較して,約20%の節約が期待できることがわかった。
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