Otomasyon Sistemleri
Otomasyon kelimesinin kökeni Fransızca olmak ile beraber, İngilizce’de “Automation” olarak geçiyor. Bunun da sözlük anlamı kendi kendine hareket eden demek.
Otomasyon kısaca endüstri, bilim veya yönetim alanlarındaki işlerin insan gücü ile değil, otomatik olarak makinelerle yapılması da denebilir.
Otomasyon sisteminde toplam işin paylaşım yüzdesi, o sistemin düzeyini gösterir. Sanayi devrimi ile birlikte üretimin artması, pazar koşullarını da değiştirdi. Zaman geçtikçe insan gücüyle üretimi arttırmak maliyetli olduğu için bu sistemlere ihtiyaç duyulmuştur.
İnsanoğlu ilk çağlardan beri mahremiyetini koruyan, güvenli, rahat yaşanabilecek, iklimsel ve kültürel koşullara uyum sağlayan yapılar inşa etme çabasında olmuştur.
Diğer yandan nüfusun artması, doğal kaynakların azalması, uluslararası rekabet, enerji maliyetlerinin artması, çevre kirliliği ve konfor şartlarını iyileştirme gibi sebepler bina tasarım yaklaşımına yeni boyutların dahil edilmesini zorunlu kılmıştır.
Günümüzde inşaat sektöründeki otomasyon sistemlerine, akıllı ev teknolojileri örnek olarak gösterilebilir. Bu sistemlerle yaşadığımız binalarda olası yangınları, merkezi ısıtmayı, çimleri sulamayı, hırsız alarmlarını, klimaları kontrol edebilmekteyiz.
Bina otomasyon sistemi, enerji yönetimi ve kontrolü sistemi, aynı zamanda merkezi kontrol ve izleme sistemleri de yine genel bir merkez kapsamında gerçekleştirilerek büyük bir avantaj getirmektedir.
Akıllı binalar kapsamında otomasyon sisteminin var olduğu, elektrik ve elektronik sistemlerinin istenilen düzeyde kullanılabildiği ve çevre etkenlerine uyum sağlayarak belirli zamanlarda pasif hale gelebilecek ve bunu otomasyonel makineler ile tamamen uyumlu bir şekilde yapabilecek etkileşim olarak da dile getirilebilir.
Günümüzün akıllı binaları, daha iyi enerji verimliliği, daha fazla konfor ve daha düşük işletme maliyetleri gibi daha iyi iş sonuçları için endüstriyel interneti kullanmaya başlıyor.
Sıcaklık, nem, doluluk, enerji kullanımı, anahtar kart okuyucular, park alanı dolumu, yangın, duman, sel, güvenlik, asansörler ve hava kalitesi gibi çeşitli bina işletme parametrelerini ölçen binlerce sensör içerebilir.
Bu sensörler, gerçekten akıllı bir bina deneyimi sağlamak için, çoğu zaman gerçek zamanlı olarak iletilmesi, depolanması, analiz edilmesi ve kullanılması gereken büyük miktardaki verileri toplu olarak toplar.
Bu eylemler, aydınlatma, çevre, güvenlik, bina sistemleri üzerinde hassas ayrıntı kontrolü yapabilen binlerce aktüatör gerektirir.
Bu işlemlerin ve hareketlendirmelerin bazıları son derece zamana duyarlıdır. Ancak bazı uygulamalar binanın fiber erişim bant genişliğini basmak üzere yoğun bant yoğunluğuna sahiptir.
Akıllı bina konsepti 1980’li yılların başlarında ABD’de doğmuştur. Bu konsepte göre akıllı binalar; Bina içinde ve dışındaki koşulların algılanması, tüketilen kaynak ve enerjinin en aza indirilerek en verimli, rahat ve güvenli bir ortamın oluşturulması ve binadaki nesnelerin insanlarla kullanımı kolay araçlarla etkileşiminin sağlanmasını sağlar.
Akıllı binaların temel özellikleri şunlardır:
Uzak lokasyonlardan takip ve kontrol edilebilen araçlar HVAC sistemlerinin optimize edilmesi Elektrik kullanımının azaltılması Bina güvenliğinin en üst seviyeye çıkarılması Aydınlatma için akıllı sensörler vb
Akıllı bina teknolojisi birçok bileşenden meydana gelmektedir. Günümüzde uzaktan erişimle klima, panjur, kombi gibi çeşitli aygıtların açılıp kapatılabildiği evler için de “akıllı ev” deniliyor olsa da akıllı ev teknolojisinin bunlarla sınırlı olmadığı bilinmektedir.
“Akıllı ev” denince, bilgisayar ve teknoloji ile donatılmış, kullanıcının konforunu ve güvenliğini sağlarken tasarruf etmesini de sağlayan bir yapı akla gelmelidir. Global olarak yapılan farklı tanımlar temel olarak bu çerçeveyi esas almaktadır.
Ayrıca endüstri 4.0 ile birlikte esnek ve yenilikçi çözümlerin ortaya çıkması, minimum enerji ile maksimum performans alımına odaklanılması, dijitalleşmenin yaygınlaşması “akıllı bina teknolojileri”nde etkili bir rol oynamaktadır.
Otomasyon Sistemleri Hangi Sektör ve İş Alanlarında Kullanılır Sorusuna:
● İnşaat sektörleri
● İmalat sektörleri
● Elektrik – Elektronik sektörleri
● Sanayi sektörleri
● Geri dönüşüm sektörleri
● Tekstil sektörleri
Akıllı Ev Türleri :
1. Kontrol Edilen Evler;
Evdeki iç mekanlarda konfor sağlayan araç ve gereç insan eliyle yönetiliyorsa "kontrol edilen evler" denilir.
2. Programlanabilir Evler;
Evdeki araç ve gereçler hazırlanan programı ile yönetiliyorsa "programlanan ev" olarak tanımlanır.
3. Yapay Zekaya Sahip Evler;
Evdeki araç ve gereçler yönetimi için hazırlanan programı değişen şartlara göre karar veriyorsa «yapay zeka / zeki ev" olarak tanımlanır.
4. Engelli İnsanlar İçin Akıllı Evler;
Akıllı binalar fiziksel engelli insanlar ve yaşlı insanların bağımsız yaşaya bilmesi için düşünülmüş bir imkandır.
Eve yerleştirilmiş birçok akıllı cihaz, ev sakininin hem 24 saat sağlık kontrolü altında tutabilir hem de hareket etmesinde yardımcı olur.
5. Vücut Hareketlerini Kullanarak Akıllı Ev Kontrolü;
Akıllı evdeki kontrolün sağlanmasının başka bir yolu da insanın vücut hareketlerini kullanmaktır.
Burada vücut hareketinden kasıt ise vücudumuzun bir kısmı, ellerimizle ve yüzümüz yaptığımız bir maksadımızı açıklayan bir harekettir.
İki çeşit vücut hareketi vardır: yapay ve doğal hareketler.
Günümüzde artık birçok projede ‘’Isıtma ve Soğutma Sistemlerinde’’ otomatik kontrolü kullanmaktayız.
Isıtma ve Soğutma Sistemi Kontrolü;
Soğutma ve ısıtma sistemi akıllı evlerde her zaman isteğe göre kontrol edilir. Zamana göre ısı sisteminin açılıp kapanmasını ve sıcaklık derecesinin senaryosu çok rahat bir şekilde sisteme verilir ve sistem bu senaryoya göre işlemlerini yapar ayni zaman da ev dışından bile internet ya telefon vasıtasıyla kontrol edip ay program verme imkanı vardır. Bu programlar ve zamanlamaya ayarlamak büyük oranda enerji kaybını engelleyerek elektrik masrafında tasarruf yapar ve bu da maliyetin azalmasına sebep olur.
Özetle; Akıllı binaların önceliği, doğayla bütünleşmekten çok, gelişmiş teknolojilerden yararlanarak enerjiden tasarruf etmek ve yenilenebilir enerjilerden yararlanmak olarak öne çıkmaktadır. Bu tür binalar daha çok prestij amacıyla yapılmaktadır.
Enerji üretilmesi doğaya her gün zarar vermekte, enerji kaynaklarının en büyük maddi ve manevi zararı yapılaşmadır. Yenilenemeyen enerji kaynaklarının maddi tasarruf sağlamak ve bu işlemde akıllı ev yapımda iklimden yardım almaktır.
Akıllı ev sistemi konfor ve güvenilirlik haricinde, enerji masrafında büyük oranda tasarruf yapar, enerji kullanımını en azar indirgeniyor.
Binanın enerji kullanımı azaltmasının nedenlerden birisi de dünyada iklim kuşaklarından yararlanmaktır.
Dünyada farklı iklim kuşakları vardır. Bizler yaşadığımız binaları iklim koşullarına göre tasarlamak zorundayız. En ince ayrıntısını düşünür hayata geçirmekle aslen mükellefiz.
Binanın enerji sistemini en masrafsız tasarruf sağlayacak şekilde inceler, mimaride uygulamamız gerekir.
Böylelikle; yaşlı ve yorgun dünyamıza pozitif bir fayda sağlamış olacağız.
(Magic Mechanic Meetings© yazı dizisi devam edecek…)
KAYNAKÇA:
1-) Termodinamik Yayınları,
https://www.termodinamik.info/dunyanin-en-akilli-binalari
2-) e-Akıllı Evler Yayınları,
https://e-akilliev.com/ulkemizde-ve-dunyada-akilli-bina-ornekleri/
3-) Turkishtime yayınları,
http://www.turkishtimedergi.com/teknoloji/artik-binalar-sasirtiyor/
4-) FIRAT ÜNİVERSİTESİ (Akıllı Evlerde Güvenlik Sistemleri ve Eğitimsel Bir Uygulama)
http://web.firat.edu.tr/iats/cd/subjects/Electrical&Electronics/EAE-56.pdf
5-) AKADEMİK BİLİŞİM KONFERANSLARI,
https://ab.org.tr/ab16/bildiri/117.pdf
6-) İSTANBUL AYDİN ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTiTÜSÜ MİMARLIK ANABİLİM DALI MİMARLIK BİLİM DALI (ENERJİSİNİ İKLİMDEN ÜRETEN AKILLI EVLER )
https://acikarsiv.aydin.edu.tr/handle/11547/1906
7-) Dünyanın En Akıllı Binaları,
https://www.termodinamik.info/dunyanin-en-akilli-binalari
Semih ÇALAPKULU
Makina Mühendis