Nesnelerin İnterneti İle Enerji Verimliliği Uygulamaları:

1-- 30 milyar olan İnternet’e bağlanan (IoT) cihaz sayısının İnternet’in yaygınlaşması ve kullanım alanının genişlemesiyle birlikte 2025 yılına kadar 75 milyarın üstünde olması (Statista, 2018) beklenmektedir.

1.1—Bu artışla birlikte alınan verilerin üssel artması, yapay zekâ ve makine öğrenmesi temelli algoritmaların ve uygulamaların çok daha fazla yaygınlık kazanmasını sağlayacaktır.

1.2--Yapay zekanın daha çok kullanılabilir olması, sistemlerin IoT cihazlarla daha çok izlenebilir olmasına bağlıdır. Özellikle karmaşık sistemler,IoT entegrasyonu ile daha fazla kazanç sağlamaktadır

2-- Hayatımızın her anında ihtiyaç duyduğumuz elektrik enerjisinin üretim ve tüketim dengesinin analiz edilebilmesi, elektrik enerjisini tasarruflu kullanarak maliyetlerin düşürülmesi ve verimliliğin artırılması da IoT entegrasyonunun başarılı bir uygulamasıdır. Bu uygulamalarda yapay zeka “Enerji Zekası” olarak konumlanarak,enerjinin izlenmesi, tüketim ve maliyet değerlerinin hesaplanması sonrasında kullanıcıya maliyet, cihaz verimliliği ve cihaz kullanım önerileri konularında bilgi sağlayan ve enerjinin daha iyi kullanılması konusunda yol gösteren çözümler bütünüdür.

2.1--IoT konsepti ise, tam olarak bu problemlere çözüm sunabilmek için geliştirilmiş bir yapıdır ve Nesnelerin İnterneti denilen ağa bağlanan cihazların uzaktan izlenmesine ve yönetimine olanak sağlamaktadır.

2.2--Yukarıda ifade edilen problemlerin ışığında, ihtiyaç duyulan enerji analizinin yapılabilmesi, cihazların uzaktan yönetilebilmesi maksadıyla geliştirilen donanımlar sayesinde enerji tüketim verileri, arıza bilgileri ve cihazın durum bilgileri anlık olarak tek bir merkezden takip edilebilmekte ve cihazların açılıp kapatılması, saha ekiplerinin herhangi bir arıza durumunda cihaz bakımı/onarımı için yönlendirilmesi mümkün hale gelmektedir.

2.3--IoT cihazlarınca sağlanan verilerin, yetkilendirilen kişilerce görülebileceği ve yönetilebileceği web tabanlı platformlar geliştirilmiştir. Bulut teknolojisi sayesinde veriler tek bir merkezde ve anlık olarak toplanabilmektedir. Toplanan verilerin “Enerji Zekası” olarak adlandırılan algoritmalarla analiz edilmesiyle enerji tüketiminde gerekli iyileştirmeler sağlanabilmektedir.

2.3.1--Mesela yukarıda bahsedilen problemlerden biri olan cihazların çalışması gerekmediği zamanlarda açık kalması gibi durumların tespit edilmesi ve cihazların kapatılmasında enerji zekasının önemi büyüktür.

2.4--İnavitas tarafından marketlere uygulanan IoT Tabanlı Enerji Zekası uygulamasında , sistemin kollektif bir şekilde çalışmasıyla, işletmelerde bulunan içecek ve şarküteri dolaplarının çalışma programları,aydınlatmalarının kontrolü, iklimlendirme cihazlarının hem iç, hem de dış mekan sıcaklıklarının ölçümü ve kıyaslanması sonucu gerektiği kadar çalıştırılması, reaktif güç kompanzasyon röleleri vasıtasıyla güç kalitesinin artırılması, aydınlatmaların şifre ile kontrol edilmesi gibi işlemler gerçekleştirebilmektedir.

2.4.1--Bu sayede başta iklimlendirme olmak üzere, soğutucular, soğuk hava dolapları ve depolarının tükettiği enerjide tasarruf sağlanarak enerji tüketimi ve maliyet endekslerinin verimliliği artırılmaktadır. Ayrıca, gereksiz tüketilen enerjinin azaltılması işletme enerji tüketim maliyetlerini azaltmakta ve karbon salınımını düşürmektedir.

2.4.2--Örneğin, yapılan çalışmada markette bulunan buzdolaplarının enerji tüketimleri izlenmiş ve mesai saatlerine göre çalışması gereken saat aralıkları belirlenerek verimli bir çalışma planı uygulanmıştır.Sol grafik, herhangi bir kontrol yokken soğutma dolaplarının enerji tüketim verilerini göstermektedir. Sağdaki grafik ise,mesai saatlerine göre planlanmış çalışma gösteren soğutma dolaplarının tüketim verilerini göstermektedir.sonuçta üzere enerji tüketimi neredeyse yarı yarıya düşürülmüştür.

2.5--İnavitas tarafından Türkiye genelinde yaygınlaştırılan bu uygulamada, ortalama 400 metrekare olan 4650 mağazanın yıllık ortalama enerji tüketimi uygulama öncesi 70MWh/Mağaza olarak ölçülmüştür.

2.5.1—Enerji zekası platformunun devreye alınması sonrasında,gece-gündüz kontrolü yapılarak sadece soğutma dolaplarından günlük 3.6kWh, yıllık 1.314MWh tasarruf sağlanmıştır.

2.5.2--Enerji zekası ile sağlanan diğer bir fayda ise iklimlendirme cihazlarının kontrolü sayesinde sağlanmıştır.Dış ortam sıcaklığının ve iç ortam sıcaklığının ölçümü ve kıyaslanması sonrasında sıcaklık farkına göre sistemin devreye girmesini sağlayan enerji zekası platformu, yanlış kullanımdan kaynaklı gereksiz tüketimi günlük 33kWh azaltmış, yıllık 12MWh enerji tasarrufu gerçekleştirilmiştir.

2.6--Yıllık ortalama 70MWh enerji tüketen marketlerde,soğutma dolapları ve iklimlendirme cihazlarının kontrolü ile yıllık tüketimlerinin % 20’si (13.3MWh) seviyesinde bir tasarruf elde edebilmesi,IoT tabanlı enerji zekası platformunun sistem verimliliğini ne denli artırdığı ve maliyetleri ne kadar düşürdüğünü göstermektedir.

Kaynak:Elektrik Mühendisliği Dergisi- Ocak 2021 • Sayı-467-Nesnelerin İnterneti İle Enerji Verimliliği Uygulamaları Dr. Alper Terciyanlı