Ανάπτυξη υπηρεσίας νέφους για τον έλεγχο ηλεκτρικών θερμοσιφώνων

Development of a cloud-based service for controlling electric water heaters (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Γκέκας, Σεραφείμ
  3. Μεταπτυχιακή Εξειδίκευση στα Πληροφοριακά Συστήματα (ΠΛΣ)
  4. 28 Σεπτεμβρίου 2019 [2019-09-28]
  5. Ελληνικά
  6. 79
  7. Καψάλης, Βασίλειος
  8. Ηλεκτρικός θερμοσίφωνας | Δυναμική τιμολόγηση ενέργειας | Αλγόριθμοι βελτιστοποίησης | Μικροελεγκτές | Διαδίκτυο των Πραγμάτων | Υπηρεσίες Νέφους | Electric Water Heater | Dynamic Energy Pricing | Optimization Algorithms | Microcontrollers | Internet of Things | Cloud Services
  9. 5
  10. 10
  11. Περιέχει: πίνακες και εικόνες
    • Η παγκόσμια τάση στην τιμολόγηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας είναι η εφαρμογή δυναμικών τιμών, κατά τις οποίες η τιμή μονάδας της ηλεκτρικής ενέργειας μεταβάλλεται με το χρόνο. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, η τιμή της μονάδας ενέργειας μπορεί να έχει μεγάλη διακύμανση κατά τη διάρκεια της ημέρας, αντικατοπτρίζοντας τις τρέχουσες συνθήκες στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στο δίκτυο μεταφοράς/διανομής ή στις τρέχουσες τιμές της χονδρικής αγοράς ενέργειας. Ο ηλεκτρικός θερμοσίφωνας αποτελεί μια πολύ ενεργοβόρα οικιακή συσκευή που ευθύνεται για περίπου 20% της κατανάλωσης ενέργειας ενός τυπικού σπιτιού. Για το λόγο αυτό και σε συνδυασμό με την εφαρμογή δυναμικής τιμολόγησης της ηλεκτρικής ενέργειας, ο έλεγχος της λειτουργίας του μπορεί να πετύχει σημαντική μείωση στο συνολικό κόστος ηλεκτρικής ενέργειας. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας υπηρεσίας νέφους με σκοπό τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας ηλεκτρικών θερμοσιφώνων, ώστε να επιτυγχάνεται μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας για τους τελικούς καταναλωτές και ταυτόχρονα να διατηρείται το επιθυμητό επίπεδο άνεσης, σε περιβάλλον δυναμικής τιμολόγησης. Η υπηρεσία λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας για κάθε χρονική στιγμή και ρυθμίζει τη λειτουργία του θερμοσίφωνα βάσει των επιθυμιών του χρήστη, ώστε να επιτυγχάνει τη μέγιστη εξοικονόμηση χρημάτων, χωρίς αισθητή επίπτωση στην ποιότητα της προσφερόμενης υπηρεσίας (θερμοκρασία ζεστού νερού). Η λειτουργία του θερμοσίφωνα θα λαμβάνει μέρος στα χρονικά διαστήματα κατά τη διάρκεια της ημέρας που ελαχιστοποιούν το ενεργειακό κόστος, λαμβάνοντας υπόψη παραμέτρους, όπως η μόνωσή του, η χωρητικότητά του, η ισχύς λειτουργίας του, η εξωτερική θερμοκρασία, το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας για κάθε χρονική στιγμή και τέλος η προβλεπόμενη κατανάλωση νερού ανά χρονική στιγμή, καθώς και η επιθυμητή θερμοκρασία ζεστού νερού.
    • The global trend in pricing electricity consumption is the application of dynamic models in which the price changes over time. According to these models, the unit price of electricity may fluctuate greatly during the day, reflecting current conditions in electricity generation, transmission/distribution networks and wholesale energy prices. The electric water heater is a very energy-intensive home appliance that accounts for about 20% of a typical home’s energy consumption. For this reason, and by applying dynamic pricing models in energy consumption, the control of its operation can achieve a significant reduction in the total cost of electricity. The aim of this thesis is to develop a cloud service for optimizing the operation of the electric water heater under dynamic pricing environment in order to reduce the cost of electricity for the final consumers while maintaining the desired level of user’s comfort. The service receives information about the cost of electricity at any point in time and regulates the water heater’s operation according to user's preferences in order to achieve the maximum savings, with no appreciable effect on the quality of the offered service (hot water temperature). The water heater will operate during daytime periods that minimize energy costs, taking into account parameters such as insulation, capacity, operating power, ambient temperature, electricity costs for each time period and finally the expected water consumption as well as the desired hot water temperature at any given point in time.
  13. Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές