Construction of mathematical model of heating and air-conditioning systems for buildings in duhok city, Iraq

Bu tez, Irak'ın Duhok şehrindeki modern binaların iklimlendirme ve ısıtma yüklerinin yeni matematiksel modeller kullanılarak tahmin edilmesini amaçlamaktadır. Mevcut modellemede, bina alanı, kat sayısı ve bina duvarları için ortak malzemenin türleri gibi birçok parametre göz önünde bulundurulmuştur. Yükler için yeni matematiksel doğrusal ve doğrusal olmayan modellerin formüle edilmesi için regresyon analizi gerçekleştirilmiştir. Üçüncü modelde, çıktı için sabit fonksiyonlara bağlı olan Sugeno yönteminden faydalanılarak bulanık mantık kullanılmış; girdiler için ise doğrusal üyelik işlevleri (yani, binanın alanı ve katları) kullanılmıştır. Mevcut analizde MATLAB yazılımında bulunan "fuzzy toolbox" kullanılmıştır. Önerilen matematiksel modellerin geçerliliğini kontrol etmek için istatistiksel değerlendirme yapılmıştır. Sonuçlar, önerilen modeller ile ısıtma ve iklimlendirme standartlarının analitik çözümü arasında makul bir eşlemenin olduğunu ortaya koymaktadır. Sonuç olarak, modellerde tahmin edilen değerler ve analitik sonuçlar arasında % 85'in üzerinde yüksek bir korelasyon katsayısı tespit edilmiştir. Doğrusal model, diğer önerilen matematiksel formüllere kıyasla analitik çıktılarla daha kusursuz bir eşleşme ortaya koymuştur.Present thesis is devoted to estimate the air-conditioning and heating loads of modern buildings in Duhok City, using new mathematical models. Many parameters have been considered in current modeling, namely, area of building, number of storeys and types of the common material for the building walls. Regression analysis was performed to formulate new mathematical linear and nonlinear models for the loads. Fuzzy logic was also utilized in the third model employing Sugeno's regulation which is depended on constant functions for the output; while linear membership functions were used for the inputs (i.e. area of the building and its storeys). Fuzzy tool box in MATLAB software was employed in present analysis. Statistical assessment was carried out to check the validity of the proposed mathematical models. Outcomes reveal that reasonable matching between the proposed models and analytical solution of heating and air-conditioning standards. Consequently, high correlation coefficient of more than 85% was determined between the predicted values by the models and analytical results. Linear model shows perfect matching with the analytical outputs than the other proposed mathematical formulations