Tối ưu hóa năng lượng tòa nhà văn phòng bằng thuật toán chuồn chuồn

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Xác định vấn đề nghiên cứu

1.2. Câu hỏi nghiên cứu

1.3. Phạm vi nghiên cứu

1.4. Đóng góp và ý nghĩa của luận văn

1.5. Cấu trúc luận văn

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

2.1. Tối ưu hóa mức năng lượng tiêu thụ tòa nhà mô phỏng liên tục

2.2. Công cụ hỗ trợ tối ưu hóa

2.2.1. Công cụ GenOpt

2.2.2. Công cụ BEopt

2.2.3. Công cụ jEPlus

2.3. Tối ưu hóa dựa mô hình đại diện

2.4. Sự không chắc chắn trong bài toán tối ưu hóa năng lượng tòa nhà

2.5. Tổng kết chương

3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG

3.1. Phần mềm xây dựng mô hình mô phỏng

3.2. Mô hình mô phỏng điển hình

3.3. Kết quả mô hình mô phỏng

4. CHƯƠNG 4: TỐI ƯU HÓA DỰA TRÊN MÔ PHỎNG LIÊN TỤC VÀ THUẬT TOÁN CHUỒN CHUỒN

4.1. Hàm mục tiêu tối ưu hóa

4.2. Nền tảng liên kết của tối ưu hóa liên tục

4.3. Thuật toán tối ưu hóa

4.3.1. Thuật toán chuồn chuồn – Dragonfly Algorithm

4.3.2. Thuật toán tối ưu quần thể - Particle Swarm Optimization

4.3.3. Thuật toán chuồn chuồn kết hợp dữ liệu (Memory based Hybrid DA – MHDA)

4.4. Những thuật toán được dùng để so sánh

4.5. Kết quả tối ưu

4.6. Tổng kết chương

5. CHƯƠNG 5: TỐI ƯU HÓA DỰA TRÊN MÔ PHỎNG VỚI TỔ HỢP BIẾN HỖN HỢP

5.1. Mô hình bài toán

5.2. Kết quả bài toán tối ưu

5.3. Tổng kết chương

6. CHƯƠNG 6: BÀI TOÁN TỐI ƯU HÓA VÀ NHỮNG THAM SỐ KHÔNG CHẮC CHẮN

6.1. Những yếu tố không chắc chắn trong mô phỏng và tối ưu hóa năng lượng tòa nhà

6.2. Độ nhạy của tòa nhà tối ưu với những thông số không chắc chắn

6.3. Kết quả tối ưu

6.4. Áp dụng tối ưu hóa đa mục tiêu và sự không chắc chắn của tham số

6.5. Mô hình bài toán

6.6. Kết quả bài toán

6.7. Tổng kết chương

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

I. Giới thiệu về tối ưu hóa năng lượng tòa nhà văn phòng

Trong bối cảnh hiện nay, tối ưu hóa năng lượng cho các tòa nhà văn phòng trở thành một nhiệm vụ cấp thiết. Tòa nhà văn phòng tiêu thụ một lượng lớn năng lượng, chiếm khoảng 35-40% tổng mức tiêu thụ năng lượng quốc gia. Đặc biệt, trong các đô thị, tỷ lệ này có thể lên tới 70%. Việc sử dụng năng lượng hiệu quả không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Theo nghiên cứu, nếu được thiết kế khoa học, các tòa nhà có thể tiết kiệm tới 30% điện năng tiêu thụ và giảm thiểu lượng khí thải CO2. Do đó, việc áp dụng thuật toán chuồn chuồn vào bài toán này có thể mang lại những giải pháp tối ưu và hiệu quả hơn cho việc quản lý năng lượng trong tòa nhà.

II. Các phương pháp tối ưu hóa năng lượng

Có hai phương pháp chính để tối ưu hóa năng lượng trong tòa nhà: tối ưu hóa dựa trên mô phỏng liên tục và tối ưu hóa bằng mô hình đại diện. Tối ưu hóa dựa trên mô phỏng liên tục sử dụng phần mềm mô phỏng để thay đổi tham số và tìm kiếm giải pháp tối ưu. Mặc dù phương pháp này hiệu quả, nhưng nó cũng có những hạn chế như thời gian tính toán dài và thiếu sự tương tác giữa các tham số. Ngược lại, tối ưu hóa bằng mô hình đại diện có thể giải quyết những vấn đề này thông qua việc sử dụng các thuật toán như thuật toán chuồn chuồn (Dragonfly Algorithm) và các thuật toán tối ưu hóa bầy đàn. Các thuật toán này không chỉ cải thiện thời gian tính toán mà còn cho phép quản lý năng lượng một cách hiệu quả hơn.

III. Ứng dụng của thuật toán chuồn chuồn trong tối ưu hóa năng lượng

Thuật toán chuồn chuồn (Dragonfly Algorithm) được áp dụng để giải quyết bài toán tối ưu hóa hiệu suất năng lượng cho tòa nhà văn phòng. Thuật toán này dựa trên hành vi tìm kiếm thức ăn của chuồn chuồn, giúp tối ưu hóa quá trình tìm kiếm giải pháp. Kết quả cho thấy thuật toán này không chỉ mang lại kết quả tối ưu mà còn cải thiện đáng kể thời gian tính toán so với các thuật toán truyền thống khác. Việc áp dụng thuật toán chuồn chuồn trong quản lý năng lượng có thể giúp các nhà quản lý lựa chọn thiết kế hợp lý, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm thiểu chi phí vận hành.

IV. Kết luận và triển vọng nghiên cứu

Tối ưu hóa năng lượng tòa nhà văn phòng là một lĩnh vực quan trọng trong bối cảnh phát triển bền vững. Việc áp dụng các thuật toán tối ưu hóa như thuật toán chuồn chuồn không chỉ giúp nâng cao hiệu suất năng lượng mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong xây dựng, đồng thời khuyến khích các nhà đầu tư và quản lý tòa nhà chú trọng hơn đến việc thiết kế và vận hành các công trình xanh. Tương lai của ngành xây dựng cần hướng tới việc tích hợp các giải pháp công nghệ hiện đại để đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng và phát triển bền vững.

Luận văn thạc sĩ: Tối ưu hóa hiệu quả năng lượng cho tòa nhà văn phòng sử dụng thuật toán chuồn chuồn