對建筑熱量分布控制的結合燃氣鍋爐和地熱源泵的智能多代理系統摘要智能能源系統是指采用智能控制策略與能源系統相結合，這可以幫助減少能源浪費和損失，優化負荷控制，提高能源利用效率并能最大化的利用可再生能源。可再生能源和智能控制是相互聯系和相互關聯的。如果沒有智能控制，可再生能源的全部好處技術可能無法實現，特別是地源熱泵（GSHP）技術。中央蘭開夏大學（中央蘭開夏）表示已將一個地源熱泵納入其建筑的一部分，地源熱泵的表現不如意是由于其采用的低效率的管制措施。本文提出了一種智能多代理的樓宇管理系統（BMSMAS）目的就是在解決這一問題。其思考控制力是由一個類型的人工神經網絡提供的。仿真結果表明該智能MASBMS能夠通過分析并有效地最大限度地利用地源熱泵，預測并協調其用法與其他能源資源。該方法已經表現優于現有的地熱泵控制策略。1.介紹智能能源系統的出現是由于已導致的日益增加的技術革新需要更多的能量，以適應生活方式的改善。這對環境造成明顯的不利影響，特別是環境的變化。迄今為止，對英國來說的主要能量來源于非再生碳基燃料，與幾乎77％產生的電力一樣都是來自這些來源[1]。高使用率的碳系燃料導致CO2氣體大量排放，導致全球變暖[1,2]。減少碳基燃料的使用，而用可再生能源代替它們可以幫助減少CO2氣體排放[1,2]。智能系統是具有監測其系統行為的能力和自主（或半自主）提供必要的控制以提高效率的系統。使用智能控制通過（i）最小化的能量的浪費和損失可以幫助優化利用可再生能源，（ⅱ）優化負荷控制，以及（iii）增加和提高能源效率。這樣一來又可以最大限度地利用和受益于可再生能源，它可以幫助降低能源使用成本，以及對CO2氣體排放對環境的影響。智能控制器被要求來確保可再生能源有效的使用，特別是當建筑物包括緩慢反應可再生能源技術，如地源熱泵泵（GSHP）[3-6]。此外，一些報道[7-10]有表明，在預測效率和減少這種技術的表現是由于不合適的控制性能機制，即非智能的控制策略。中央蘭開夏大學（中央蘭開夏）就有自己的例子。中央蘭開夏西湖校區的塞繆爾林多夫大廈（SLB）在坎布里亞郡的一個地源熱泵工作，除了運營常規天然氣集中供熱系統[11]。盡管這樣，在用于管理這種可再生能源控制器是非智能的。從地源熱泵輸出的調查，在中央蘭開夏的SLB指示地源熱泵是作秀。這可能是由于在現有建筑物的低效非智能控制策略管理系統（BMS）。現有的BMS采用了多代理系統（MAS）的方法與基于規則的機制。以規則為基礎的機制缺乏適應性和靈活性的控制，這可能導致地源熱泵的執行處于下等水平。本文提出了一種新的MAS，一個新的智能與自適應控制策略來管理在SLB不同的熱源，包括地源熱泵。新的MAS整合了計算智能算法（神經網絡），其目的是改善和最大限度地利用地源熱泵為建筑提供熱量。這是通過分析，預測和協調與其他能源的使用，并根據(也異形和所需的熱量需求預測)來控制的。本文介紹了一種結合ARTMAP的MASBMS，一類神經網絡，增加了智能的MAS。本文共分為八個部分。第2節提供了對于BMS現有的MAS使用的簡短摘要以及簡要介紹了建議的ARTMAP。第3節介紹了中央蘭開夏西湖塞繆爾·林多夫大廈（SLB）。第4節介紹了現有的MASBMS是目前在地方，在使用中提供熱量的SLB。第5節展現了提出的方法，以幫助最大限度地利用地源熱泵為SLB。第六節提出并討論了案例研究用于測試和分析該方法在第五節，第7節介紹了案例研究的結果，第8節總結全文。2.多代理系統多代理系統（MAS）是由兩種或兩種以上的代理的環境。每個代理都有自己的功能和目標，以及彼此以在一個對等網絡（分散或分布的）的方式進行交互，以實現它的集體目標或目的。MAS特別適合于在建筑環境（MASBMS）分配控制任務，因為其獨特的優點，如模塊化結構、開放性、自主能力、自組織和高層次的透明度[14,15]。例如，建筑內的每個房間將有自己單獨的房間溫度和熱舒適性控制的獨立鍋爐控制系統。因此，房間需要有自己的代理與一個鍋爐系統。在建筑物中，雙方協商和決策是通過代理之間實現通信的。僅有MAS，卻只有較低水平的在線學習和適應能力。最近，人工神經網絡（ANN）和/或模糊技術被并入到MAS的代理，以結合網上學習和適應能力的MAS和其他性能方面的改進[15-17]的目標。該這種引入的實例是：1.模糊的MASBAS：模糊邏輯是適合于BMS的，因為在建筑中熱舒適管理的目標可以被稱為令居住者思想或心理都滿意的建筑溫度環境。這根本就是一個模糊的概念，在每個人看來它的定義都不相同，并且是依賴于他們所從事的活動類型[18-22]。2.ANNMASBMS：梁[23]開發了一種反饋傳播的人工神經網絡，用于維持熱舒適水平在所希望的范圍。但是，由于反饋傳播的緩慢集中，對于大型建筑環境來說，控制器可能不是一個可行的解決方案。3.模糊神經熱舒適性管理：模糊神經系統結合人工神經網絡和模糊技術。雅馬哈等人[24]已經研制出模糊神經BMS來預測天氣參數，在建筑物中的居住者的數量。這個預測信息，之后將用于分析在該建筑物的能量流以最大限度地減少能量消耗，并保持熱舒適在可接受的范圍內。2.1算法：ARTMAP本文介紹使用由Carpenter等開發的ARTMAP以增加智能性和在線學習到MASBMS。ARTMAP[27]是一種可被監督的人工神經網絡（ANN）算法，其設計靈感來自人類記憶的進程，能夠學習新信息而不必忘記以前學習的信息。ARTMAP通過結合兩個自適應共振理論問題技術的網絡處理穩定性和可塑性，即ARTA和ARTB，如圖1所示，具有在兩個網絡內建立存儲器（輸入-輸出相關性）的能力。在每個ARTMAP[27,28]內通過創建一個可以從長期記憶(LTM)中轉移短期記憶(STM)的內存互連。ARTMAP可以同時執行預測和分類操作，并且它對在線學習和代理的適應來說是一個理想的工具，。ARTMAP的工作原理是通過區別和分類來呈現給在ARTA的網絡，根據所希望的類別在ARTB的輸入端（監控輸入）提出[27,28]。在監督學習中，ARTA可以接收經過被分類的輸入，而ARTB表示提供的輸入應該如何分類。兩個ART是由一個相關聯的存貯器相連，如圖1，相關聯存儲器包括一個關聯的網絡和控制器，稱為網絡字段，以防止在ARTA分類增殖[27]。相關網絡并不直接與呈現給ARTA和ARTB輸入相關，而是創造ARTA和ARTB產生類別激活之間的關聯[27]。在網絡領域使用一個可以自動鏈接預測成功（ARTA生產的類別激活）與ARTB生產的類別激活相匹配的極小的學習規則。這種學習規則執行在一次一次試驗的基礎上，通過增加在ARTB需要作出的糾正的最小量預測誤差的ARTA警戒參數（a）[27]。a的值越小，該類別的尺寸越大。這個過程被稱為跟蹤匹配，它可以致力于確保預測誤差最小[27]。如果預測錯誤仍然存在，在ARTA中將創建新的類別，它使呈現給ARTA的新輸入模式與呈現給ARTB輸入（類別）的信息相關聯。這種結構有助于ARTMAP學習新的數據不忘記其先前學習的信息，并且可以提供推斷基于新獲得的記憶而自適應輸出的能力[27,28]。3.中央蘭開夏塞繆爾·林多夫大廈中央蘭開夏塞繆爾·林多夫大廈（SLB）使用燃氣鍋爐和一個地源熱泵（GSHP）作為建筑熱源。正如在第1節中表示的，SLB熱量分布被以規則為基礎的多代理樓宇管理系統（MASBMS）控制，其目的是保持該建筑物區域的溫度在23±2℃。目前MASBMS把該建筑分割成4個區，每個區由代理人控制。這些區域是：1.接待區：位于一樓，包括咖啡館/餐廳區。接待區表示如圖2，其中還包括標記的開口面積區的區域。2.BIU區：企業孵化單元（BIU）也位于一樓，由一個開放的工作區和三個小的辦事處組成。BIU表示如圖2。3.地下區：這是地上建筑面積的剩余部分并且包括一個演講廳和地面上的各種客房地板，如圖2所示。4.一樓區：由辦公室包括計算機室，教室和一個閣樓/庫地板組成。通過散熱器面板每個（S）提供的熱量為區2-4室中的區域與燃氣鍋爐向散熱器提供的熱量。熱1區提供了：地板采暖（UFH），與由源熱泵所提供的熱量。五個散熱器板，與由鍋爐提供的熱量。我們限制了我們的MASBMS和隨后的分析應用新提出的MASBMS的控制1區而已。關于其他區域的進一步資料中描述了[17]。3.1接待區接待的區域（區域1）被分成七個子區。每個子區有一個溫度傳感器。七個子區域其中五個的溫度傳感器子區域由加熱散熱器板組監視，一一對應每個子區。UFH提供熱量給剩下的兩個子區域，在每個子區分別安裝的溫度傳感器。3.1.1在地板下的加熱系統（UFH）在地板采暖系統或UFH是一個序列的九個為直徑為40毫米的回路的塑料管并聯布置以覆蓋整個165平方米房間的地板空間。管組被設置為150毫米。循環排列以便加熱均勻的熱水沿著管通過每個循環應用整個房間。對于地板加熱系統的熱量（溫水）由VisemannVitocell300-B的500升熱交換容器提供[12]。交換容器通過交換熱在水箱中的水使用兩個間接線圈。從容器中輸出最大熱量15千瓦，抽水在0.39L/s的速率-1由UFH熱泵（由圖6所示）記錄的水溫交換容器。300G熱量從VisemannVitocell將供給到交換容器地源熱泵（GSHP）[13]。3.1.2地源熱泵地源熱泵的工作原理是沿管道抽取埋在地下流體。可從地下取出的熱量是依賴于地下的溫度，所述蒸發腔室的尺寸和泵的能力如圖3所示地面溫度與可提取的熱的關系（A）中，以及所述電功率使用由熱泵來執行的蒸發，壓縮和冷凝（℃）。熱泵可用于冷卻，而這性能示由圖3（B）體現。泵的耐熱性能取決于流體上升到的溫度。安裝在SLB系統設置為最大55℃（F），而更好的性能可以為較低的溫度45達到℃（E）和35℃（D）。從地源熱泵輸出的熱量最大為29千瓦可以讓鹽水加熱至55℃下用很溫暖的地溫（>15℃），但接近24.8千瓦在地面溫度約為8℃。用電功率來實現這約為7.6千瓦，得到性能的系數（COP）為3.26。通過比較，在燃氣鍋爐可只有85-92％的效率，因此，具有低得多的COP值。4.現有的多代理樓宇管理系統如第1節所述，現有的樓宇管理系統（BMS）采用的是多代理系統（MAS）來管理其熱分布。現有的MASBMS，圖4所示。由對用戶代理和源代理組成。用戶代理負責實現和保持為每個相應的區所希望的溫度的（第4.1節）。源代理負責描述如何為建筑最好地提供熱量（4.2節）。4.1用戶代理在現有的BMS中，用戶代理包含了一組規定（基于規則的方法）以確保建筑物被保持在期望的溫度范圍內。這些規定是：如果（區域溫度<期望溫度）那么打開熱水閥的區域以允許熱水流動到散熱器和在散熱器里水的溫度增加到大約（最大）80℃在其他的條件下，那么關閉熱水閥而后散熱器水溫下降，并保持在降低的溫度下，直到區域溫度等于（期望溫度-2℃）;4.2來源代理商鍋爐系統的源代理指出：如果在平日02:00之間到21:00?，那么鍋爐被接通并且熱水溫度≈80?℃;其他時間下，鍋爐被關閉并且水溫從鍋爐進行冷卻;在現有的MASBMS，源代理和用戶代理之間只有單向通信。燃氣鍋爐源代理將熱水溫度值傳播到用戶代理，但沒有房間的溫度信息從用戶代理反饋到在燃氣鍋爐源代理。沒有溝通建立在兩個源代理之間，盡管兩個來源提供熱量給同一區域。4.3記錄的溫度對建筑來說安裝地源熱泵可以幫助減少能源法案。如圖5和圖6記錄顯示了室溫傳感器從SLB接待區內安裝了七個傳感器與對UFH記錄的在交換容器水溫。圖5a演示了GSHP如何執行提供熱量給接待的1區，由此，圖中顯示了長時間的狀態，房間的溫度比在UFH罐的水溫度還大。這是因為在此期間，熱由五個散熱器連接到設置的燃氣中央供暖系統。現有的MASBMS允許熱量（不考慮由源熱泵提供的熱量）由氣體鍋爐熱提供。這導致在辦公時間加熱系統具有更快響應以提供的熱量到該區域中。在圖5a中，GSHP被接通時，UFH系統的水的溫度的值，在該圖中標記為GSHP→UFH在水箱中，比區溫度大于（約>25℃）正如在圖5b中所看到的一樣，子區域的溫度與散熱器仍比所希望的室溫高。此表明，當與較低的溫度UFH系統相比，該燃氣鍋爐是到該區域中占主導地位的熱源。這是因為在該區域的熱輻射可以得出熱量從燃氣鍋爐比源熱泵集中更快;熱水恒定地維持在≈80℃的燃氣鍋爐提供了一個更快的響應于來自該區域的熱需求。與此相反，水的溫度的交換器向UFH系統不能維持在高溫下的地源熱泵。一旦系統接通，水溫在箱里只限于≈55℃。當從該區域有溫度要求時，該系統只打開。其結果是，有一個慢得多的從GSHP發出的反應為UFH系統提供熱水。這是因為，僅在周末時，當燃氣鍋爐被編程切斷時即提供熱量，由UFH系統提供熱量給該區域。如圖6所顯示的，UFH系統被指示來提供熱量到區域時，提供給UFH的水的溫度（由源熱泵→指示UFH水箱圖6）大于區域溫度。此表示現有的MAS的BMS不使用的地源熱泵有效功能。因此，需要一種新的控制方法，以確保充分利用地源熱泵。這可能防止地源熱泵執行的，并允許建設、實現其最初的目的降低能源（天然氣）費。5.需要新的智能控制策略喬等人[16]提出結合中保代理商MAS作為中介機構，承認和減輕用戶代理和源代理之間的信息轉移。結合中介代理我們的MASBMS可以幫助地源熱泵利用率最大限度地提高，減少鍋爐中能量對氣體的需求。中保代理可以將接待區1分為兩個熱源（i）將由GHSP提供初級能源需求和（ii）由燃氣鍋爐提供。中介代理所需的燃氣鍋爐的控制策略和散熱器是依賴于由信息源代理和用戶代理所提供。5.1需要中介代理中介劑（II）是必需的，以幫助將兩熱源分類：（ⅰ）初級和（ii）二次熱源。如圖7所示，其分類的接待散熱器用戶代理作為一個被動的系統。前臺散熱器用戶代理不傳播和影響來自鍋爐熱量的需求，除非允許中介劑（II）。它是通過減緩中介劑（III）將接待散熱器的熱量的需求信息從用戶代理傳遞給燃氣鍋爐的源代理。由于這種結構，地源熱泵將主熱量提供這一區，中介劑（II）為熱源（燃氣鍋爐和地源熱泵）之間的主要通信鏈路和熱量用戶（接待區）。中介代理（ⅲ）將允許接收區散熱器用戶代理是活動的，類似于在大樓其它區域，只有當故障發生時，以地源熱泵和/或當區域中必需額外的熱量。5.2增加智能化為了讓可再生能源技術的充分利用，還需要包括但不限于智能機制來實現預測和調控能力描述其所需的功能。智能機制將為每個代理安裝一個微處理器。通信通過電力線通信建議。以下部分介紹如何將智能納入到圖1所示的建議MASBMS。6.案例研究：模擬SLB和建議的建筑管理系統為了測試圖7中所示的提議的最初在[17]提出的在SLB的一個加熱系統模型MAS的BMS被使用了。該模型被修改為包含所述接收區的加熱。此模型將在三個場景中進行模擬：方案1：使用記錄（實際）熱水溫度作為熱源的所有區域（省略鍋爐控制仿真），并與包含所述地源熱泵作為另一熱源的區域1。熱量管理是由在第4節現有的MASBMS提供控制策略。方案2：接待散熱器用戶代理作為一個被動劑和燃氣鍋爐源代理注冊成立的新型鍋爐控制。新的鍋爐控制的更多信息描述在第6.1.1節。在最初提交[17]新鍋爐的控制只從由中介代理設置區域2-4使用的需求信息，這是如圖7所示。3.方案3：提議的MAS的BMS利用圖2所示的基礎架構。在SLB每個MASBMS模擬管理的熱源分布。方案2和3的進一步的描述中被描述段分別為6.1和6.2。這些模擬的結果列于第7節。6.1方案2：新的鍋爐控制和接待散熱器用戶代理的被動代理在方案2中，新型鍋爐控制由ARTMAP提供（添加到燃氣鍋爐源代理-第6.1.1節）。作出這種安排是為了測試ARTMAP的功能，以提供新的并根據區域2-4動態熱需求提高鍋爐控制（熱水加熱至≈80℃僅區域2-4需求的熱量）。在這種情況下，在接待區1五個散熱器無熱需求信息包括在燃氣鍋爐源代理的決策過程中。這迫使接待散熱器用戶代理成為一個被動的代理。接待散熱器用戶代理是一個被動的代理人，幫助克服地源熱泵執行中的困難，并鼓勵其使用。作為被動劑，接待散熱器不允許從燃氣鍋爐產生更多的需求熱量，如圖7所示。為指示僅接待區需要熱量還創建了方案2。對方案2得出的結果和我們以前在[17]中所描述的工作進行比較，普遍認為省略了模擬的接待區。這些差別顯示怎么在由地源熱泵代替來提供熱源條件節省了大量的熱能。這反過來有助于建筑的節能。用戶代理使用規則基礎的機制，目前在現有的MASBMS中使用（第4單元）6.1.1新鍋爐的控制目前，燃氣鍋爐無法被建筑物的熱需求動態控制，這在第4.2所提到。當建筑物有過量的熱量從而沒有熱的需求，由ARTMAP提供了新的燃氣鍋爐控制可以幫助減少由鍋爐產生的不必要的加熱的能源浪費。源代理使用由被中介代理（i）緩解下的用戶代理所提供的信息以提供鍋爐的最佳操作。輸入到源代理主要有：1.當前日期和時間。2.OT(t),OT(t?1),OT(t?2),OT(t?3),OT(t?4):OT(t)是當前的室外溫度。OT(t?x)i是前面X樣本的室外溫度。3.Iy(t),Iy(t?1),Iy(t?2),Iy(t?3),Iy(t?4):Iy(t)是當前建筑的平均溫度。Iy(t?x)是前面X樣本的建筑平均溫度。平均建筑溫度y是由該建筑所有區域測量的平均溫度計算出來的。4.WO(t),WO(t?1),WO(t?2),WO(t?3),WO(t?4):WO(t)是當前散熱器反饋的平均水溫。WO(t?x)是前面X樣本散熱器反饋的平均水溫。5.WI(t),WI(t?1),WI(t?2),WI(t?3),WI(t?4):WI(t)是當前鍋爐中的水的溫度。WI(t?x)是在前面X樣本中鍋爐中的輸入水的溫度。(1)-(3)的輸入顯示的能量需求。(4)和(5)輸入顯示的能量資源。ARTMAP的輸出是:1.'0'-鍋爐被關閉或'1'-鍋爐接通（如mARTMAP1圖8[17]所示）2.要了解在鍋爐中維持（和煮沸）的理想的熱水溫度。3.要了解需要被維持的期望建筑溫度。源代理（燃氣鍋爐和地源熱泵）每15分鐘提供其輸出。6.2方案3：關于MASBMS的建議在MASBMS中提出[17]的目標是通過最大限度地減少建筑能源損耗和能源費用實現節能。MAS被提出有助于提高能源效率通過：1.用戶代理和源代理之間的雙向通信。2.提供新的燃氣鍋爐控制（如第6.1.1節中描述的），它利用從用戶代理得到的需求信息決定策略。6.2.1中介代理兩個附加中介代理（中介劑（II）和調解劑（III））允許接收時的指示散熱器的用戶代理應成為積極的，并提供熱水給五個散熱器面板的區域。這允許GSHP成為主要熱源提供商。通過兩者之間的通信管理中介代理減緩控制。決定何時接待用戶代理散熱器應變得靈活，中介劑（II）將利用下列輸入來自于GSHP的信息：1.是否有熱水在地源熱泵流淌。2.鍋爐的水溫。現有的建筑MASBMS已經安裝了這些傳感器并且目前已投入使用。輸入給中介代理（ii）的是：1.當前日期和時間。2.OT(t),OT(t?1),OT(t?2),OT(t?3),OT(t?4):3.IT(t),IT(t?1),IT(t?2),IT(t?3),IT(t?4):4.WI(t),WI(t?1),WI(t?2),WI(t?3),WI(t?4):5.WO(t),WO(t?1),WO(t?2),WO(t?3),WO(t?4):6.WGSHP(t),WGSHP(t?1),WGSHP(t?2),WGSHP(t?3),WGSHP(t?4):WGSHP(t)是當前送到UFH中的水溫。WGSHP(t?x)是前面X樣本中送到UFH中的水溫。–(5)的輸入端，指示能源需求和(6)表示的能量資源。中介代理輸出的（ii）是：1.無論是'0'沒有熱水流量或'1'全熱水流散熱器。2.學會接待區設定所需的溫度。類似于方案2和文獻[17]提出的代理，，中介代理（II）每15分鐘提供其輸出。上述信息被轉發給中介劑（III），以指示何時接收區的用戶代理可以向源代理燃氣鍋爐傳播的需求信息。6.2.2添加智能功能像第2.1節中描述的，建議MASBMS集成ARTMAP，以向活動代理提供智能功能。7.結果如第6單元所述，三組進行模擬如下：1.方案1：現有的BMS（7.1節）：方案1使用記錄(實際)所有的區域熱源的熱水溫度。這是省略鍋爐模擬控制。接待區1的熱源管理是由現有表示基于規則的MASBMS控制策略提供的，如第4.1節所描述。2.方案2：接待散熱器使用的熱水是在6.1.1.節體現的由天然氣鍋爐原代理新鍋爐控制方式所提供的，接待散熱器用戶代理并沒有成為做出決策鍋爐控制過程的部分。3.方案3：對MASBMS的建議（7.4節）：在6.2節描述中對MASBMS的建議所有這些方案都模擬了圖9中所示記錄的室外溫度。室外溫度是2012年3月5日到2012年5月25日之間，忽略2012年3月24日09:00到2012年3月22日22:25之間的值。這是因為在這些時間期間沒有數據被收集。7.1方案1:現有的BMS考慮到顯示在圖9中的室外溫度圖10顯示了接待區中天然氣鍋爐達到和維持的期望的溫度需要的熱量。沒有來自GSHP的熱量輸出顯示,這是現有的MASBMS利用GSHP滿足區域需求熱量低效率所導致的。GSHP并不提供任何區域的熱量，因為區域中的五個散熱器是主要的熱量提供者區。這一發現證實了圖6所示的實際系統。現有的MASBMS控制策略導致了五個散熱器成為該區域的主要熱量提供者（如圖10所示）。這將導致執行力GSHP下降。五個散熱器要求的熱水攝入量本來應該由GSHP提供的，這是安裝GSHP的主要目的。7.2方案2：接待散熱器用戶代理作為被動代理圖11顯示了模擬分區溫度零下時區域所需溫度的分布（箱圖）接待散熱器用戶代理是一個被動的代理，第6.1.1節描述的新鍋爐的控制被投入使用。盡管將接待散熱器用戶代理作為一個被動劑對待，結果證明，所提供的熱量可以較少的使用的氣體和燃氣鍋爐所產生的能量達到和保持區域中所要求的溫度。熱量由新的鍋爐控制產生的熱水提供。這是與建筑物的實際能量（熱）的消耗相比較的，這在表1中所提出過。實際的鍋爐溫度和用新的鍋爐控制建筑動態熱量需求的導致的鍋爐溫度之間的差示于圖13。類似的觀察也在[17]所描述。7.3在總結方案1和2的結果圖10和圖12表明，由于地源熱泵的響應時間慢，地源熱泵沒有作為接待區主熱源；即使接待散熱器用戶代理作為一種被動劑（方案2）。沒有熱量通過源熱泵提供，因為五個散熱器在提供區域所需的熱量。這表明這表明所需的新的MAS

BMS策略的必要性迫使GSHP成為該區域的主要熱提供者。6.2節中給出的新MAS

BMS和所示圖7。新BMS智能控制策略結論在以下部分中介紹。7.4方案3：對MASBMS的建議新提出的BMS策略在MASBMS中給所有活動的用戶代理和其燃氣鍋爐源代理增加了智能（ARTMAP）。這是因為這些試劑很容易從現有BMS中更換。當提議中的MASBMS（如圖7所示）對它的熱量進行管理，圖14顯示了接收區模擬子區域的溫度的分布。圖14顯示了由ARTMAP提供的智能功能將加到GSHP用戶代理，這樣有助于確保地源熱泵是接待區主要熱量提供商。地源熱泵已產生一部分該區域所需的12.0779兆瓦熱能。這如表1所示，地源熱泵提供的熱輸出≈11.7660兆瓦時，這相當于接待區所需能量的97.5％。在這樣做時，地源熱泵將使用3.36兆瓦時的電能。這證明了的系統效率≥349％（圖15）。更多地利用改善鍋爐控制的地源熱泵使大樓的天然氣消費量減少23％。這可能導致較低的二氧化碳排放量和更高的能量節約。增加收入可以通過來自英國政府可再生熱能激勵費的添加[31]來實現。地源熱泵的性能是指的用于熱泵供電電網電力碳成本小于等效從氣體供給的熱能。這一進步加劇了碳排放的降低（表2）。8.總結和結論中央蘭開夏塞繆爾·林多夫大廈（SLB）現有的多代理樓宇管理系統（MASBMS）體現了沒有智能控制策略，地源熱泵的優勢（GSHP）能源技術就無法表現出來。這可以通過增加智能到MASBMS得以解決。ARTMAP是一種類型的人工神經網絡（ANN），是經人介紹為解決這一問題的。該ARTMAP提供向MASBMS的用戶代理和源代理智能功能。這允許熱源可以根據建筑物的熱量動態需求提供的熱量。本文提出仿真結果表明如何將MASBMS智能系統加入到它的用戶代理和源代理來幫助最大限度地結合地源熱泵節能技術的優勢，從而有助于在能源成本減少和CO2氣體排放量的降低。目前ARTMAP-MASBMS實施是在大學內進行的，起始于建筑內房間的用戶代理的實施。隨著燃氣鍋爐和地源熱泵源代理的實施繼續工作；在整合資源的現有的控制系統地源熱泵和鍋爐的代理商問題設想。未來的工作包括：調查潛在一體化的局限性和尋找解決所識別的限制，以及調查的提議的MAS適用性，為建筑提供多種成本有效整合可再生發電機類型。致謝作者想表達他們對中央蘭開夏提供關于熱能需求的信息管理設施的感激之情與問候塞繆爾林多夫大樓的熱需求和資源。這項工作是由BAE系統公司和英國聯合資助。參考[1]ZeroCarbonBritain,/[Online].[2]A.Howe,Dynamicdemandcouldhelpbalanceelectricitysystems,EnergyWorld,EnergyInstitute,London,November2009.[3]H.Esen,M.Inalli,A.Sengur,M.Esen,Modellingaground-coupledheatpumpsystemusingadaptiveneuro-fuzzyinferencesystems,InternationalJournalofRefrigeration31(1)(2008)65-74.[4]H.Esen,M.Inalli,A.Sengur,M.Esen,Artificialneuralnetworksandadaptiveneuro-fuzzyassessmentsforground-coupledheatpumpsystem,EnergyandBuildings40(6)(2008)1074-1083.[5]H.Esen,M.Inalli,ANNandANFISmodelsforperformanceevaluationofaverticalgroundsourceheatpumpsystem,ExpertSystemswithApplications37(12)(2010)8134-8147.[6]M.Mohanraja,S.Jayaraj,C.Muraleedharan,Applicationsofartificialneuralnetworksforrefrigeration,air-conditioningandheatpumpsystems-areview,RenewableandSustainableEnergyReviews16(2)(2012)1340-1358.[7]EnergySavingTrust,Gettingwarmer:afieldtrialofheatpumps,2010,http:///pdf/ESTGettingwarmerafieldtrialofheatpumpsreport[1].pdf[Online].[8]N.Bergman,Whyisrenewableheatundeperforming?Asocio-technicalperspective,2011,/scholar?q=cache:nYEoZZqIysJ:/+why+is+renewable+heat+underperforming&Hl=en&assdt=0,5[Online].[9]EnergySavingTrust,DetailedanalysisfromthefirstphaseoftheEnergySavingTrust'sheatpumpfieldtrial:evidencetosupporttherevisionoftheMCSInstallerStandard,MIS3005,no3.1,2012,.uk/assets/decc/11/meeting-energy-demand/microgeneration/5045-heat-pump-fieldtrials.pdf[Online].[10]S.Caird,R.Roy,S.Potter,DomesticheatpumpsintheUK:userbehaviour,satisfactionandperformance,EnergyEfficiency5(3)(2012)283-301.[11]X.Liu,I.Chilvers,M.Mokhtar,A.Bedford,K.Stitt,J.Yazdani,Microgriddevelopmentforproperties,in:The2ndEuropeanConferenceonInnovativeIntelligentGridTechnologies(ISGT-EUROPE2011),2011.[12]Veissmann,Vitocell300-BDHWcylinderwithtwoindirectcoils300and500litrecapacity,http://www.viessmann.co.uk/etc/medialib/internetuk/technicalupdates.Par.73739.File.File.tmp/Vitocell300BDatasheet.pdf[Online].[13]Veissmann,Vitocal300GBoilerandHeatPumpDataSheet,VITOCAL300/350Heatpump:Brine/Water-6.4to32.6kW,Water/Water-8.4to43.0kW,http://www.viessmann.co.uk/etc/medialib/internetuk/attachments/datasheetstechnical/heatpumps.Par.95308.File.File.tmp/Vitocal300350Datasheet.pdf[Online].[14]P.Davidsson,M.Boman,Distributedmonitoringandcontrolofofficebuildingsbyembeddedagents,InformationSciences171(2005)293-307.[15]B.Shen,G.Zhang,L.Zhang,M.Wang,Multi-agentsystemdesignforroomenergysaving,in:.20105thIEEEConferenceonIndustrialElectronicsandApplications,2010,pp840-844.[16]B.Qiao,K.Liu,CGGuy,Amulti-agentsystemforbuildingcontrol,in:ProceedingsofIEEE/WIC/ACMInternationalConferenceonIntelligentAgentTechnology(IAT-6),HongKong,2006.[17]M.Mokhtar,X.Liu,AnARTMAP-incorporatedmulti-agentsystemforbuildingintelligentheatmanagement,in:The3rdEuropeanConferenceonInnovativeIntelligentGridTechnologies(ISGT-EUROPE2012),2012.[18]AIDounis,DEManolakis,Designofafuzzysystemforlivingspacethermalcomfortregulation,AppliedEnergy69(2001)119-144.[19]AIDounis,C.Caraiscos,Advancedcontrolsystemsengineeringforenergyandcomfortmanagementinabuildingenvironment-areview,Renewable