Hyppää sisältöön
    • Suomeksi
    • In English
Trepo
  • Suomeksi
  • In English
  • Kirjaudu
Näytä viite 
  •   Etusivu
  • Trepo
  • Kandidaatintutkielmat
  • Näytä viite
  •   Etusivu
  • Trepo
  • Kandidaatintutkielmat
  • Näytä viite
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Sääennusteen hyödyntäminen rakennusten energiakustannusten optimoinnissa

Piipari, Eero (2022)

 
Avaa tiedosto
PiipariEero.pdf (1.108Mt)
Lataukset: 



Piipari, Eero
2022

Teknisten tieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-05-02
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202204263714
Tiivistelmä
Tämän työn tarkoituksena on selvittää, voiko sääennustetta hyödyntää rakennusautomaation osana rakennuksen energiankulutuksen optimoinnissa. Kulutuksen vähentäminen on tärkeää, sillä siitä syntyy rahallisia säästöjä ja myös vähentää hiilidioksidipäästöjä. Tämä energiasäästö perustuisi rakennuksen lämmittämiseen optimaalisella hetkellä. Työssä selvitetään rakennuksen dynamiikkaa ja miten sää vaikuttaa siihen. Lisäksi tutustutaan malliprediktiiviseen säätöön.
Tässä työssä muodostetaan rakennuksen dynaaminen malli. Muodostettuun malliin suunnitellaan malliprediktiivinen säädin (engl. Model Predictive Control). Malliprediktiivinen säätö on säätötapa, jossa säädin laskee tiedossa olevien arvojen perusteella prosessille optimaalisen ohjauksen, joka minimoi säätäjän kustannusfunktiossa määritellyt kustannukset parametrien painoarvojen mukaan. Sääennuste liitetään osaksi tätä malliprediktiivistä säätöä. Tässä työssä sääennusteena toimii todellinen säätiladata, joten työssä ei oteta sääennusteen epävarmuutta huomioon. MPC-säätö antaa rakennuksen sisälämpötilan vaihdella lämmittämällä rakennusta eniten otollisella hetkellä perustuen sääennusteeseen. Säädin suunnitellaan käyttämällä Matlabin MPC työkalua.
Säätöä testataan simuloimalla sitä Simulinkissä. Saatuja tuloksia MPC-säädöstä verrataan simulointituloksiin, jotka on saatu perinteisellä säätömenetelmällä eli PI-säädöllä. Tulosten vertailussa on huomattavissa selkeitä eroja siinä, miten säädöt käyttäytyvät. Työn tulosten mukaan MPC-säätöä käyttämällä saadaan aikaan pieni säästö energiankulutuksessa. Tästä saatavan rahallisen säästön lisäksi MPC-säätö ei synnytä lämmitystehoon piikkejä, jonka ansiosta pystytään säästämään kaukolämpömaksuissa.
Tuloksien perusteella sääennusteen liittämisellä osaksi säätöä on mahdollista saada hyötyjä aikaan. Saadut tulokset tarvitsevat kuitenkin lisää tutkimusta, että menetelmän lopullinen tehokkuus saadaan selville. Aihe vaatii myös lisää tutkimusta, sillä tässä työssä ei paneuduttu tiettyihin oleellisiin sääennusteen ja MPC-säädön elementteihin, kuten sääennusteen epävarmuuden vaikuttamista MPC-säätöön.
Kokoelmat
  • Kandidaatintutkielmat [10016]
Kalevantie 5
PL 617
33014 Tampereen yliopisto
oa[@]tuni.fi | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste
 

 

Selaa kokoelmaa

TekijätNimekkeetTiedekunta (2019 -)Tiedekunta (- 2018)Tutkinto-ohjelmat ja opintosuunnatAvainsanatJulkaisuajatKokoelmat

Omat tiedot

Kirjaudu sisäänRekisteröidy
Kalevantie 5
PL 617
33014 Tampereen yliopisto
oa[@]tuni.fi | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste