Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   4 ,  Decem be r   2020 , p p.   1686 ~ 1692   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 1 1 .i 4 . pp 1686 - 169 2       1686       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Exergy a na l ysis of d ay light  using  fuzzy l ogic cont rollers of  Jordani an comm erci al buil dings       Ali M B an iy ounes 1 , Y azeed  Ya sin  Gh ad i 2 ,  Mazen  Aln abul si 3   1 ,3   Depa rtment   of   Archi t ec tu re an d  Elec tr ical Engi nee ring ,   Appl ie d   Scie n ce Priva t e Universit y ,   Jordan   2   Software   Eng in ee ring   and   Com pute r  Sc ie nc e,  A l  Ain  Univ ersit y ,   Unite d   Arab E mi rates       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   M a r   3 , 2 0 20   Re vised  A pr   2 6 , 2 0 20   Accepte d  J ul   22 , 2 0 20       Saving  en erg y  and  gre enhouse   gas  e mi ss ions  in  com m ercia l   buil dings   bec om e  a   ver y   serious  r eque st   of   buil d ings’  d esig ner s  and   e nginee ring  cre w.   The   go al   b ehi n d  the   cur ren t  re sea rch   is  to  hig h  li ght   and  d emons tra te   the   outc om e  of   ut il i zi ng  adva n ce  an d  intell ige nt   bui ldi ng  ma n age m e nt  sys te m   ( IBMS )   base d  in  uti lizing  a  fu z zy  logic  con trol l er  that  a ll ows   th e  usage   and   the  control   of   na tura l   l ight  (d ay   l ight ).  The  f uz zy   log ic  con troller   (FLC)  was   sat  to   cont ro l   t he  bu il dings   di mm ing   sys te m   while  utilizing   nat ura l   li gh t   which  nor ma l ly  al lows  to   add  ou tdoors  illumi n an ce  int o   th e  insid e  on es.   Thi s   cont rol   sys te m   i s  significant  mean  technique  th a t  ca n   be   used   in   in te l li gen t  buil dings  com m erc i al  buil d ings,   hen ce  en erg y  savings  and   co nseque ntl y ,   gre enhouse   gas  em issions   red uc t ion.   Th e  propos ed  cont ro l  sys tem  relies  on  enum er at ing  the   outdoor  and  th e  indoor  il lu mi n an ce   and  al lowing   some  add - on  cont rol le rs  in   orde r  to  put   into  eff ect  a  pho to me tric  co mput e r   tha t  ca p abl e   of  com par ing  an d  ta sking  de ci si ons  to  reg ul at e  r ooms  l ight ing   fi xture s.  Th e   art i cl e   al so  d e monstra t es  ene r gy  savings  usi ng  thi s  t ec hn iq ue  and   the n   suggest  prope r  ma rke ts  for  usin g  thi s  con trol l in g  sys te m  wheth er  during  the  buil dings’  d esig n  stage, exi sting   com m erc i al bui l dings.   Ke yw or d s :   Day li gh t   Fu zz y  lo gic   I ll um ina nce   In te ll igent  buil ding   Saving e ne rgy   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Yazeed  Y a sin  Gh a di ,   So ft war e  E ng i neer i ng and  C omp uter Sci enc e ,   Al A i n Un i versi ty ,   Al Jimi,  Near  Al A i n M un ic i palit y,   Al A i n - Al Jimi - Abu D hab i ,  U nited  A rab Emirat es .   Emai l:   yazeed . gh a di@aa u. ac . ae       1.   INTROD U CTION   Now   a  da y’ s   intel li gen t  c on t ro l  sy ste m s  i n  bu il di ngs  a nd  i ntell igent  bu il dings  bec om e   the  ce nter   of   at tract ion   bet w een  de velo pe rs ,  resea rch e rs  a nd   desi gn e rs  a s  a  resu lt   of  it s  capab il it y  to  c on t ro l,  s uper vi se  an d  regulat e  ene rgy  co nsum ptio n  and  it s  conser v at ion  strat egi es.  Als o,   i ntell igent  bu il di ng s   dep e nd  on   util iz ing  un c onve ntio na l  fu zz y  lo gic  c on t ro l  sy ste m  t hat  ca pab le   of  us in g  t he  most   adv a nce   an d  sta te - of - the - art   c on t ro l   sy ste ms  i n  se quence   to  acc ompli sh  a  c om f or ta ble  in doors   li vin g  w he rea s  ene rgy  sa vi ngs  a nd  co ns e quently ,  minimi zi ng  ne gative  impa ct   on   t he  en vir onment.  Util iz ing   f uz z y  lo gi c  con tr oller  ( FLC)  in  intel l igent   bu il di ngs  man ageme nt  s ys te m  (I B M S)  devel op s   a nd  progresses   real   li fe  occ urre nces   a s  set - po i nt  of  con t rol   input.  The  set s  of   real - li fe  act ion s  s uch   a s  day - li ght  use   (n at ural   li ght),  ambie nt  co nd it io ns ,  Occupanc y  densi ty  occ urr ence  pro file ,  Natu ral  c oo li ng  a nd  heati ng  means ,  a nd  he nce,   us i ng  s urrou nd i ng  at m osphe re   est ablished  on i ts ou t door tem per at ur e a nd  humidit y.   Comme rcial   buil dings   a re   ra ng i ng  betwee n  hos pital s,  I ns t it ution al   bu il di ng s ,  hote ls,  governme ntal   firms ’  offices   and   et c.  All  of   t ho se  buil dings  accl imat e  daily  occ up ants’  e ven ts ,  too ls  a nd  f un c ti on s .     In  co mmer ci al   buil dings,   in door  visu al   a nd  the rmal  c omf or ts  a re  si gnific an tl y  imp or ta nt  to  kee p  indo or  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Exergy  analysi s o f  day li ght u sing f uz zy  lo gic controll ers  of  Jo r dani an commerci al  …   ( A li  M Baniyo un es )   1687   conve nient  work i ng   a nd  li ving  place  an d  al s o  to   sup ply   a   he al th - gi ving  in door  at m os phe re  f or  it s  occ upants .   Accor ding  to   [ 1 ]   buil dings ’  he at ing ,  ve ntil at ion   a nd  ai r - co nd it io ning  (HVA C )  s ys te ms   util iz e  near  40%  of   bu il di ngs’  vas  energ y - us a ge.   The  sec ond  bi gg e st  co ns ume r  is  li gh ti ng  s yst ems  w hich  a ccounts  fo e  20 - 30%.   Currentl y,  i n  Jo r da n,  el ect rici ty  e xp e ndit ure  w hich   fee ds  in door   an d  ou t door  li ghti ng  fixtures   is   hi gh l y  increas e d.  T he refor e ,  t he  Jor dan’s   natio nal   el ect rici ty  gri d  ta ckles   the   ris k  of  overca pac it y  an d  ov e rlo adin g  wh ic h  ma y  t rig ger ser vice inte rrup ti on a nd th us  ec onomi c a nd envir onme nt al  h azar ds   [ 2 ] .    The  J orda nian  elec tric it y  is  ge ner at e d  by  the  mean s   of burni ng  co nve ntional   fo s sil   f uel  w hich   kn own   for  it s  ne gativ e  impact   on  e nv i ronme nt  an d  co ns e quently ,  cl imat e  change  w hich  c aus ed  by  gr ee nhouse  ga s   emissi ons  [ 3 ] .   Now  a  day,   the  inter natio nal  effo rts  f oc us in g  in  reducin g  ene r gy   us a ge  in  c ommerci al  bu il di ngs  ha ve   directed  on   re du ci ng   e ne rgy  us e d  by  H V A C  sy ste ms  an d  li gh ti ng   fixt ur e s  besides  t he  e ff eci ve  exp l oitat ion   of  so la r  e nerg y.   IB M S  ca n  al te r  and   c on t ro l  ti me  of  us i ng   a rtific ia l  li gh ti ng   fixture     il luminan ce  [ 4 ] .  FLC  ca n  be  util iz ed  to  co nt ro l  li ghti ng   fix tures  a nd   da y - l igh t  to gethe r  in   ord er  to  min imi ze  the  ex pe ns es   of  arti fici al   li gh ts  us e.   Ba se d  on  [ 5 ] ,  F LCs  con ce r ning  li ghti ngs  c on t ro l  sy ste ms   are   ab le   to   reduce   li gh ti ng s’  e nerg y  e xpe nd it ure   by   al m os t  30 - 50 %   in   current   buil dings  a nd  by  nea r ly  25 - 35 %   in   f resh l y  const ru ct e d bu i ldings.   FLCs  th at   are   us e d  in   IBMS  accuratel y  ca pa ble  of  a dju sti ng  a nd  a dd i ng  to  the   lu mina nc e  of  nat ur al   li gh t  to  the   in door  lumi nan c e  al ongs ide   wi th  lumi nan ce  r esulte d  from  a rtific ia l  li gh ts  and   i n  ce rtai n  ti mes,   make   the   mai n  s ource   of   il luminan ce   is   the   day li ght   il luminan ce   w hich   is   no rmall y  s upporte d  by  a  se co nd a r y  arti fici al   il luminati on  sou rce   e. g.   el ect ric  l igh ti ng  fixture .  A s  natu ral  li gh t   de note s  a  dynamic   sup plier  o f   il luminan ce ,  a rtific ia l  el ect ric  li gh ti ng   fi xtu res   c on t ro l  s ys te ms   is  nec es sar y  to   c ombine   an d  ar ra ng e   the   li gh ti ng s ys te m s whil e cha nging i n  li ghti ng c onditi ons.   Vast  nu mb e r  if   sch olars  an d  de velo per s   are   f ocusi ng  in   re duci ng  e nerg y  c on s umpti on  of  comme rcial   bu il di ngs  who se  no rmall y  th ought - ou t  e ne r gy  re duct io n  vi a  certai n  c ons t ru ct io n  s pecifi cat ion   e .g.   fun ct ion al   mana geme nt,   means   [ 6 ]   al ongs i de   with   th ermal  c omf or t   m ea ns  e. g.   H VA C   s ys te m   a nd  it s  e ff ic ie nc ie s  an d  op e rati ons  [ 7 - 10 ] .  E ne rgy  c onser vati ve,  re duci ng  of  neg at ive  impact   of   gr ee nhouse - ga s  (GH G)   e missi on   on   the  en vir onme nt  an d  i nf lu en ce  on  in door  at mo s ph e re  ha ve  been  anal yz ed  a nd  asses sed  by  se ver a l  of  simulat ion  an d  e xp e rime nt  researc h.  Re se arch es ’  res ults  ex hib it ed   tha t  the  natural   li gh t  a n d  el ect rical   il luminaces  ca n  be  i nteg rated   into   IB M S   s yst em  to   guara nt ee  li gh t   ade qua cy  sta ys   su it ab le   at   al l  ti mes  and  is   automatic al ly a dju ste d  f or  different  weathe r  a nd seas on s   [ 11 ] .    A  mean   of  det ermini ng  the   unde rstan ding   of  a   domesti c  oc cup a nts  t o  e xt ern al   te m per at ur e   an d  th e   act ion   of   both   sun  set   an d  s un   rise  a nd  th en  util iz ing   al locat ed  data  to   adjust  t he  e xe cution  of  occ up a nts’   arr a ng e ment   a nd  el ect ric  li gh t  te chn i qu e   whic h  hav e   been  est ablished .  Th e  sig nificanc e  of  va rio us  ty pe s  f or   that  kind of  s yst em  has   bee n  evaluate d  by  Be ckel  et  a l .   [ 12 ] . A s w el l  as,  M arti ra no  et  a l .   [ 13]  rec om m end e d  a   simulat ed   stu dy  of  a n  intel li gen t   office - r oom ,   c ombine d  by   dy namic   sh el te rin g,  el e ct ric - li gh ti ng   a nd  ai r  conditi on i ng c on t ro l s ys te m .    Countl ess  pr es ent  mea ns  are   able  to   f oresee   gu e ssti mate   il lumina nce - set   i n  dif fer e nt  loca ti on s  within   a  sp a ce ,  ta king  i nto   acc ount s  it s  dime ns i on al   cha racter ist ic s,  it s  glob al   posit ion in g,  the  s olar   sta nd i ng,     the  exte rior  fe at ur es  a nd  the  cl imat e  sit uatio ns  [ 14 ] .   Ne ve rtheless,  t her e   are  fe w  resear ches  that  sp eci al iz e  in   intel li gen t co m me rcial  buil dings i n  J orda n.   The  ai m  of   t hi s  study  is  to  sh ow  t he  wa y  of   us in g  F LC  con t ro ll in g  s yst em  to  guess  indoor  a nd  ou t door  il luminan ce  c ombi na ti on   r ule  in  order   t o  save  e ne rgy.   In   t his  study,  a n  F LC  model  w hich  i s  able  t o  picture   the  as s ociat ion s   bet w een  the   syst em   inputs  a nd  out pu ts  is   desi gn e d  a nd  est ablish ed.   T he  model  is  able  to  qua ntify  the   outd oor  a nd  t he  in door  il lu minance   per mi tt ing   a dd - on  c on t ro ll ers   to  e xecu te   a  photomet ri c   analysis   a nd  c omparis on  i n  orde r  t o  deci de  t he  dim min g  of  arti fici al   el ect ric  fi xtures.   Ra ther   m or e ,  t he  arti cl e  evaluates  t he  e nerg y  sa vings  du e   to   the   us a ge  of  nat ur al   li gh t   by  us in g  F LC  sy ste ms  i n  IB M S  a nd  s ugge sts   pro per  mar ket s  of  t his  proce ss  as  well   th r oughout  t he  pro posal   ph ase   of  a  c ommerci al - buil ding,  al so   t he  pro po sal  ca n b e carr ie d ou t  lat er th e  buil ding  for mati on.       2.   AR TIF ICIAL   LIGHT I NGS CO NTR OL   Ele ct ric  li gh ti ng  fixtures   co nt ro l  sy ste m s,  a nd  the   mea ns   of  co ntr olli ng  arti fici al   li gh ti ng  fi xtures ,   su ppli es  pr op e r  il lumina nce  com bin at io n  c on si der i ng  en ergy  sa vings  and   re du ct io n  of   operati ng   costs .   In te ll igent  e ne rgy  mana geme nt  s ys te m  (I E M S )  ca rry  ou t  the  ta sk  of  e ne rgy  sa vings   thr oughout  il lumi nan c e   reducti on  or  by  re duci ng  arti fici al   li gh ts  op erati on al   ti me.   The  m os t  im porta nt  el ement   in  li gh ti ngs ’  c on t ro l   sy ste m  i s   co ns i der at io n  of  the   occ up a nts’  ph ys iol og ic al   as pe ct s  e.g.   ,   a  tw enty  yea rs  old  ind ivi du al   re quires  a   1/3   le ss  li ght  intensit y  t han  s ixty  year s  old   per s on  to  e xec ute  the  sa me  ta sk   [ 15 ] .  T he  majority  of  li te ratur e   stud ie s  rec ommen ded that  m aj or it y of l ig hting co ntr ol s ys t ems  de pe nd  on the  belo w  te c hniq ues:   −   Tena ncy  de ns i ty  a nd  resi de nt  Co unt  pro per t y:  w he rever  il lumi natio n  is   t urne d  ON / OF F   ba se d  on  reside nts’  cal l.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   4 ,  D ecembe r   2020   :   1686   –   1692   1688   −   Time  of  Wor k: when l igh t - fix tures  a re swit ched O N/O FF  e sta blished ac c ordi ng to  ti meta ble.   −   Natu ral li gh t  c ollec ti ng   (the u ti li zation   of   da yligh t t o  li ght  up the  place) .   −   Dema nd  react ion :  her e ,  require d  el ect ric   ene rgy   fee din g  el ect ric  fixtures  is   min imi zed  base d  o n  equ i pm e nt li mit at ion  as pects    −   Ad a ptive   a dv a ntage:   he re   li ght  str en gth  set   are   lo we r  dur ing  ni ght - ti me   tha n  it s  stre ngth   set   t hro ughout   day - ti me.   In   ge ner al ,  nat ur al   li ght  ada pt ive  co ntr ollers  consi sts  of   t wo  aspects  [ 16 ] :  The  c on t ro l  of   day - li ght  as  the  source  of   l igh t  of  a  sp ace ,  an d  the  ha nd   is  con side rin g  the  el ect ric  lig htin g  is  outp ut.  The  first  opti on   i s   li mit ed  due  t o  it   is  so meti me s  is  no t   able  t o  pr e sent  a de quat e  qu a ntit y  a nd  qu al it y  of  natu ral  li ght  in side  a   sp ace;   the  oth e r  mea n  is  a ble  to  pe rform  ene rgy  sa vings  w hi le   mainta in  th e  un i form  li ght   wh e re  natur al   li gh t  is  inadequate.  Global ly,  the  main  sou rce  of  li gh ti ng  in  c om me rcial   is  Fluoresce nt  li gh ti ng   fixt ur es  with  a   colo r - te m per at ur e  r a ng e  b et w een  3 - 4.5 00k   ° Kelvin  which  s imi la r  to  the  col or   of n at ur al  li gh t   [ 16 ,   17 ] .    The  co ntr ol  of   natur al   li ght  (d a ylig hting)  de pends  on   on   const ant  dim m ing   strat e gy   w hich  al lo w   reside nts  set ti ng  li gh ti ng  il l um ina nce  le ve ls  an d  s upply  adap ta ble  s ys te m  in  c ompa r ison  to  c onve ntion al   (step - dim min g)  c ontr ol  s ys te m.   I ntermitt ent   di mmin g  trac ks  the   day - li ghti ng  a rr a nge ment   th oroug hl y,  it   is   so meti m es  more  s uitable   to  r esi den t,  a nd  c ou l d  sa ve  m ore  energ y,   mainly  i n  s po ts  w it h  high  varyin g  ov e r   cast .  Con ti nu ous  dimmin g  as   well   as  co un te rs  to  c hanges  i n  il lumina nce  ou t pu t  as  a  rea so n  of  di rt  re duct ion  on li gh t  fixt ur e s,  a nd lamp  lu men dec rease d as a  re as on of  the lamp  a ge  [ 15 ,  17 ] .   The   s us ta inab le   fini dngs  th rou ghout  li te r at ur e   the ory   has   at tract ed   interest   i n  na tural  li ght   (d a ylig hting);  al ongs ide   e nergy  re duct io ns  as  da yligh t   deliver   gr eat er   sen se  of  c omf or tl ess .   H oweve r,    the  huge   at te nt ion   of  li ght  e ng i neer s   for  t his  te c hn i qu e   is  de pe nd i ng  on  it s  e nerg y  reducti on  pote ntial :    a  buil ding   tha t  us e   da ylig ht  will   need  lo wer  el ect ric  li gh ti ng   fi xtu re s   thr ough ou t   da y  hours,   m ost ly  i n    su nlit   places.        3.   FLC   CONTR OLL ING   DAY - LIG HTIN G   Day - li ght  is  a  r ic h  sour ce  of  il lumina nce  a nd   the  dif fer e nce  i n  nat ur al   a nd  da y  li ght  is  due  to  seaso ns   var ia ti on  w hich  de pends   on   sp ace  ge ogra phic al   locat io n  e.g .   la ti tud e,   l ongitu de  a nd  al so   s ky  c ondi ti on s.   Seve ral  s ky - li ght  sta ge s  mi ght  be   car ried   out  unde r  the   sa me   sun - li gh t  sit ua ti on s,   an d,  sim il ar  thin king  duri ng  the  sky  co ndit ion s  sta ys   un c ha ng e d.   Also,  the  ra ng e  of   s un  il luminati on  po s sibly  will   be  maximize d  due  to   transient   tur bi dity  filt er  due  to  pa rtic le s  sc at te ring   over   the  s un  rad ia ti on  path.  Co ns e qu e ntly,   a ny  e sti mate   sy ste m   m us t  be   fle xib le   to   pe rmit  m ulti var i at e  va riat ion  w hich   il lustrate   the  se quence   of  s un - li ght  a nd   s ky - li gh t  [ 18 ] .  T od ay,   c on t ro l  str at egies  h a ve  be en  ad va nced   rap i dly   a nd   ha ve  ha ppene d  t o  be  a  very  e f ficei nt  mecha nism  within  th e  trad es.  Nev e rtheless ,  a s  a  reas on   of  be foreh a nd  me nt ion ed   points,  conve ntion al   c on t rol   sy ste ms ,  that  i s  rely  on  mat hemati cal   m odel s,  ha ve  e xpose d  thei r  c on s trai nt  in  c o nt r olli ng   da y  li ghti ng.   Ther e f or e,   a nd   beca us e   of  usi ng  un plan ne d  co ndit ion s   a nd  acce ssibil it y  of   nat ur al   li ght  a nd  va gu e ne ss  a n d  var ia ti on  of  it s  featur e s, FLC   hav e  b e ne fits o ver re gu la r  c ontrol met hods   a nd ass ur e d  t o b e en han ce  key .     FLC  s ys te ms   t he  c ha r act eriz ed  by  it s   abili ty  of  reducin g  com plica ti on  a nd  it   is   acco m plishe d  by   su bject ive  e va luati on   of  the   existi ng   data.   M at he mati cal   values  a re  de fine d  usi ng  f uzzy  set s,  a nyplace   mathemat ic al   values   a re  li nk ed   to   ma nk i nd  thi nk i ng.  The   qu al it y  of  FLC   ca n  be   dignifie d  only   with   r el at e d  era  e. g.   adj us t ment,  c apa bili ty,  e ff ect i ven es s  an d  c omfo rt able  du rin g  usa ge.   C ontrol   c od e s  of   FLC  a tt est   to   su ppl y  well   st r eng t h  an d  ef fe ct iveness   durin g  m or e   tr ouble d  nonli near  a nd  ti me   c hangin g  w orkin g  sit ua ti on   com par e d  to  c onve ntion al   propo rtion al – inte gr al – de rivati ve   con t ro ll er  P I D.   A  sig nifica nt  ad van ta ge  of   t he   FLC  pla n  is   th e  ke y  el eme nt  that  dri ve   strai gh t  us i ng  hum an - facto rs  a nd  per ce ptive.   It  de pends   on  a   se mantic   sta nd a rd, that  c an be stat es  us i ng a  gro up of  I F - c om ma n ds   r ules,  IF   THE N  co m man ds.      3.1.   Fuzzy  b as ed - c on t rolle r   Fu zz y  ba sed - c on t ro l  s ys te ms   com pr ise   of   i nput  data  le ve l,  a  handlin g  le vel,  an d  al s o  yield  sta ge .  Inp ut  sta ge  rec ords  reade rs  or   ad diti on al   rec orde d  in puts,  e .g .   switc h - bu tt on s   an d   dim m ers  to   the  a ppr opriat e   membe rs hip   r ol ls  and   rig ht  a dju stme nt.  T he   handl in g  le vel   increases  li nk ed  instr uctio n  and   c reates  out come   for  eve ry   sin gle  instru ct io n,   t hen   t he  f ollowi ng   of   the  mer ging  the  ef fect s  of   t his  functi on.  The  outp ut  le vel   changes  the  m erg e d o utcome  to precise c ont ro ll ed  comma nd  [ 19 ] .   The b uildin g  i ndoor  of  fu zz y base d - c on t ro l s ys te m i nclu des  the  fo ll owin g 4 basi c  un it s:   −   Fu zzi ficat io n u nit:  h ere t he uni t changes the  s harp inp ut - data functi ons to  fu zz i fied gr oup  t o be consist ent   with the  fuzz y - data co mma nd s of the  pr ogre ssion sit uatio n essenti al  to  t he  implic at ion m odule.    −   Kno wled ge  unit :  it   comp rises   of  dual   ta s ks ;  a  ta sk   sta ti ons  wh ic h  il lustrat e  the  c on t ro l  ti meta ble  al so  an   inf or mati on  se t  sta ge  w hich   co ntains  the   orga nizat ion   of   t he  f uzz i fi cat ion   m odule s  ind ic at in g  t he   semanti c circ umst ances  util iz ed  in  the  opera ti on .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Exergy  analysi s o f  day li ght u sing f uz zy  lo gic controll ers  of  Jo r dani an commerci al  …   ( A li  M Baniyo un es )   1689   −   I nfere nce  modu le :  t he  m odule  pro duces   f uzz i ficat ion  an d  t hu s   operati onal   be hav i or s   th rou gh   impleme nting t he rules i n  th e  inf or mati on  m odule to  the  exi sti ng   procedu r e stat us .   −   Defuzzi ficat io n   unit :  cha ng e s  the  f uzz y - ba sed  c on t ro ll er  act   produce d  by  the  i nterf e re nce  m odule  to   a   crisp data   qu a nt it y  wh ic h  ca n be  dep le te d  to   run  t he  re gula tors.     3.2.   Natur al li ght  f uzzy  ba s ed - c ontr oller s   The   nat ur al   li gh t   FLC   util iz e  use s  a s  dig it al   ci rcu it   of  li gh ti ngs ’  sy ste m  a dju stme nt  and  c onsta nt   el ect ro nic  re duci ng  sta bili ties  ad j us te d  by  us in g  110 - 220  volt s  anal og  sig ns  as  power   c ontr olli ng   [ 19 ] .    The  sta bili zer  ob ta in s  a  sig na l  as  of   t he  co nt ro ll er  a nd   t he n  va riat es  the  el ect ric - curre nt  run ning  th rou gh   t he   li gh t fi xtu re , thus att ai ning a  r egu la r  a dju ste d dimi nuti on in   the li gh t  fixt ure amo unt p r oduced. T he feat ur es  o f   con t ro ll ed   sig ns   imi ta te   the   per i od  an d  le vel  of  t he  va ri at ion   in   the  el ect ric - cu rr e nt  and  su c ceedi ng  li ght  fixture  pro du ct ion .   Utm os t  m ark et   a vaila ble   regulat ors  s wi tc hes  f or  co ntr ol  of  th os e   li ght  fixtures  a re  el ect ric  rap i d - ig niti on  or   a utomat ic   - s ta rt  switc hes,   mo st  of   regula r  li g ht  fi xtures  worked  us in g  t his  switc he s  el ement  BIPIN  ped e sta ls  normal  of  RAPID - ST ART  li gh t  fixture s.  By  mea ns   of  the  detect in g  too l,   unli ke  s or t  of  photose ns it ive   too ls,  ma r ke t - avail able,  c ould  be  em ployed .  A   mode l  is  a  cl ass  room  with  20x1 5m  dimensi ons,   t he   interi or  of  th e  buil ding   ha nged   li ght  fixtures  st ru ct ur e ,  i nten ded  by  us i nf  a   softwa re  cal le d  DIAL UX ;  c omp rises  of  50   luminaires  c on ta ini ng   t wo  60WT 18  re gula r  fl uoresce nt  fixt ur es .  T he  gr oup  at ta ched   i n  si x  rows   of  6  unit s,  li ke   duri ng  w orkin g  ti me   op er at e  par t  of  th e  sp ace ,  a nd  re assure  a n  acce ptabl e   li gh t i nte ns it y st and a rd of  49 0  lu x  [ 19 ,  20] .    A  si gn i ficant  missi on  in volv es  ap pro pr ia te   colle ct ion   of  c on t ro ll ed   pa rts;   a  c on t ro ll ed   pa rt  is  a   set   of  fixtures  or  si ngle   fi xture  in   l um inai re  wh ic h  a dju ste d  by  on e   sig n.  T he  pur po se   in   de ve lop in g  a  c on t ro ll ed   zon e s  a nd  pa rts  is  in  orde r  to   outl ine  zo nes   wh ic h  receives   a  co ns ta nt  qu antit y  of  natu r al   li gh t  at   par ti cula r   durati on a nd hence,  reli able li gh t  sta ndar ds   r equ i reme nt [2 0 - 25] .       4.   RESU LT S   A ND D I SCUS S ION S   The  fu zz y  base d  c on t ro l  s ys te m  is  s uggeste d  so   it   plane d  a nd  util iz ed  in   Alkhawa rezmi   buil ding  th e  facu lt y  of  en gi neer i ng  bu il di ng,  at   ap plied   sci ence  pr i vate   unive rsity   w hi ch  is  l ocated   i n  Amma n,  J or dan  as   sh ow n  in  Fi gur e 1 .           Fig ure   1 .  Al khawar ez mi  buil ding ; at   ap plie d  sci e nce  pr iv a te  u ni ver sit y  ca mpus       Figure  2   disp la ys   the   en gin ee r ing   buil ding’s  t otal  li gh ti ng  e ne rgy  us a ge  at   100%   occ upanc y  durin g  a   ho le   ( 24  ho ur s ).   It  ha s  bee n  no te d  that,  the   bu il di ng’s  el e ct rici ty  us age  is  near ly  5  kWh .  The  buil ding’s   maxim um   li gh ti ng   el ect rici ty   dema nd  is  ra ng i ng  bet ween  7pm - 7am .  T he   minim um   li gh ti ngs  dem an d  was   happe ning  fro m 7 am  - 5 pm a t nearl y 1.1  kWh .   The  sug gested   natu ral  li gh t   f uz zy  base d - c ontrolle r   w ould  be   capa ble  to   util iz e  4  se ns ors:   occ upants   count  s ys te m,   act ivit y  a nd   mo ti on  detect ive  s ys te m  a nd  li ghti ng  inte ns it y   se nsor ,  const antly  a ut om at ic   dimmin g  switc h  for  eac h  fixt ur e   li gh t   inten ding  t he  way  of  co ntr olli ng  li gh ti ng  fi xtur e  yield ,  as   wel l  as  a   fu zz y  base d  c on t ro l  sy ste m;  the   li gh ti ng   le vel  se nsor   ar e  posit ione d  in  t he  c ontrolle d  a rea  of  th e  place  to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   4 ,  D ecembe r   2020   :   1686   –   1692   1690   represe nt  the   con t ro ll ed   c omman d  f or  t he   s uggeste d  c on t ro l   te ch nique,   instal le d  t o  a   fu zz y  bas ed  co ntr ol  sy ste m.   T hus,  this  arti cl e  is  a  simulat e d  ba sed  c ontr ol  s yst em  an d  al l  va lues  wh ic h  c ou l d  or i gin at e   f rom   detect or   ha ve  been   substi tuted  by  bu il di ngs   evaluated  i n f ormat ion   util iz ing   the  softwa re  of  D IALU X  an d  M A TLAB  soft war e  p ac ka ge.         Da ily  li ghti ng l oad Tim e 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 kWh 0 1 2 3 4 5 6 7     Fig ure  2 .  Al khawar ez mi b uildin g’ s   li gh ti ng  dema nd.       The  in pu t  se m antic   adjuste d  data  of   t he  f uz zy  base d  c ontrol  sy ste m  a r e  the  adjuste d  of   the  li ght  intensit y  cal c ulate d  by  t he  3  li gh t  i ntensity   de te ct or s  wh e re  the  outp ut’s  f unct ion  is  the   ad justed  of  the   c on t rol   sign  delive re d  to  A utomat ic   s witc h  in   the   re gu la te d  area s.  Each  li ng uisti c  adju sta ble  has   f uzzy  qua ntit y  data   with  tria ngular   mem ber s hip  r el at ion sh i p,   as   sh ow n  in   Fig ure   3  as  it   dem onstrat es  t he  in pu t data  an d  Figure   4  wh il e the  f i gur e shows t he  ou tpu t.             Fig ure   3 .  F uzif f ic at ion  set  in put           Fig ure   4 .  F uzzifica ti on   mem be rsh i p ou t pu t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Exergy  analysi s o f  day li ght u sing f uz zy  lo gic controll ers  of  Jo r dani an commerci al  …   ( A li  M Baniyo un es )   1691   Con si der i ng   i nput  data  as  de monstrate d  i n  Figure  3 ,  D  e mbod ie s  black ,   HD   e mbo dies  semi  dark,  M   emb od ie s   ade quat e,  HL   em bodies  se mi - li gh t   an d  L  em bodi es  li gh t.   T he  c on t ro l  sy ste m   will   relat e  to   the  out - pu t   fig ure  wh ic h  it   the n  res olve s   the   util iz at ion   of  natur al   li ght  area s  a nd  durati on  ap pro pr i at eness  de p en ds  o n  ou tc om e   as   s how n  in   Fi gure  4 .   Em ployin g membe r   s hip  da ta   set   t he  li ght   inte ns it y  qua nt it y  is offere d  thr ough  the  s uggeste d  fu zz y  base d  c on t ro ll er   be ne f ic ia l  qu a ntit y  and  qu al it y  of   li gh t  i ntensit y  as so ci at ed   with  a  su bst antia l ene rgy red uctio n.     Na tu ral  li gh t   ha s  a  la r ge  ho pe fu l  e ne rgy - re du ct io n  sig nifi cance  a nd  bec ame  a n  a pp eal i ng  s ub sti tute  to  regular   a rtific ia l - el ect ric  li gh t   fi xtures.   C onve ntion al   c ontr ollers,   w hic h  de pe nd s   on  const ant  dimm ing ,   ign it e  few  pr oble ms  t o  set   it s  pe rformi ng  t o  instan t  var ia ti ons  i n  natu ral - li gh t   rel ying  on  seaso n,  ge ogra ph ic al   po sit io ning,  a nd  sky  c onditi ons.  No ti ng   t ha t,  the  menti on  facts,  f uzz y  ba sed  c on tr oller s  is  able  to  pe rform   su it able  pro ble m  so l ving  in  e sta blishin g  of  natu ral - li ght,  a   dilemma  w hic h  are  not  abl e  to  be  represe nted  by  us in g  mat hem at ic   mo dels  due  to  the  la ck  of  inf ormat io n’ s   avail abili ty,   inco mp et e nce,  or   dif ficult   to  handle .   The  s ugge ste d  co ntr oller  util iz es   4  detect in g  to ols  ( e. g.   H ead  c ountin g/a ct ivit y  detect io n  dev ic e   an d  3  li gh t  intensit y  le ve l   detect io n  de vi ces),  pe rma ne nt  a uto mati c  dimmin g  s witc h  for   each   li gh t   fixt ur e   int end i ng  con t ro ll in g  li ght  fixt ur es   yiel d,   a nd  f uzz y  ba sed  c on t ro l  s yst em.  A vaila bl e  inf ormat ion  acqu i red   by  s oft war e  that ens ur e  the   accurac y of t he  suggest ed  t oo l .       5.   CONCL US I O N   In te ll igent  sma rt  places  an d  buil dings  an d  buil dings’  s mart   con tr ollers  a re   able  to  re du ce   energy   by   the  mea n  of  e mp lo ying  a  gro up  of  c omman ds   t hat  de pe nds  on  s urr ounding  da y  co ndit ion s   e. g.   the  util iz ing   of   natu ral  li ght,   cl imat ic   inf orma ti on ,   s olar   irra diance,   occ up a ncy  le vel  a nd  mu c h  m or e.   B ased   on   the   a bove ,  t he   study  highli ght s   the   us a ge   of  fu zz y  base d  co ntr ollers  a nd  he nce,   pro vi ding  visu al   co mf ort   an d  su it a ble  li gh t  intensit y.  T his   art ic le   at   th e  sta rt  ou tl ine d  t he  pro blem,  w her e ver  energ y - us a ge,  co mf or t ness  and  the   con t ro ll in g  of  the  s ys te ms   a r e  the   mea ns  of  process .   Ne xt   the   arti cl e  offer e d  el ect ric - current   a nd  re gu la r  con t ro ll in g  me chan is m  a nd   a lso  mentio ning   it s  pro blems   associat ed   with  it .   At  la st,   the  arti cl e  est a blishe d  few   s mart  co nt ro ll in g  mec hani sms   in  orde r  to  ad d  on   a  natur al   li ght  withi n  li gh ti ng  fi xtures.  T he  co ntin uous   dev el opment  of   buil dings  c on t ro ll in g  me chan is ms  c urr ently  are   esse ntial   to  re du c e  energ y  a nd  to  th e   reduc ti on  of   gr eenho us e  gas  e missi ons  on th e en vir onment.       REFERE NCE S    [1]   Bani younes,  A. M.,   et  a l.,  “ An  over vie w   of  sol ar  assisted  ai r   c ondit ioni ng   in   Quee nsland's  su btropi c al  reg ion s ,   Aus tra li a ,”   Re n e wable   and   Susta inabl e   Ene rgy   R ev i ews ,  vo l.  26 ,   p p.   781 - 804 ,  20 13 .   [2]   Bani younes,  A. M.,  et  al . ,   “ Co mpa rison   study   of   solar   cool i ng  t ec hnolog ie s   for   an   insti tutional  bui ldi ng   i n   subtropic nd,   Aus tra lia ,”   R ene wa ble   and   Sustaina ble   Ene rgy   Revi ews ,  vol .   23 ,   p p .   421 - 430 ,  2013 .   [3]   Mee hl, G. A. ,   et   al . ,   “ Global clim at e   project ions ,”   Cli mate   change ,   vol.   3495 ,   p p .   74 7 - 845 ,  2007 .   [4]   Rea ,   M.S. ,   The   I ESNA   li ght ing  h andbook:   ref ere nce   &  app li ca ti o n ,   2000 .   [5]   DiLoui e ,   C. ,   Ad vanc ed   li ght ing  cont rols:  ene rgy   savings,   produc ti vity ,   technolog y  and   app li ca ti o ns ,   Th e   Fair mon t   Press ,   Inc ,  2006 .   [6]   Norton,   D.I . ,   “ El ement ary   sch ool  utili ze s  sol a r  design  techniq ues  and   ground wate r  cooling  s ystem   for   en erg y   eff icienc y ,”   ASH RA E   Journal ,   vo l.   37 ,   no .   3 ,  pp .   5 0 - 52 ,  1995 .   [7]   Rosenbaum ,   M.,  “ A gr ee n   buil d i ng  on  c am pus ,”   ASHRA E   Journa l ,   vo l.  44 ,   no.   1 ,   p p.   41 - 44 ,  2002 .   [8]   Seppäne n,   O.A. ,   W . 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