Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Diskuse ke článku: Prediktivní řízení vytápění budov - pilotní aplikace

Autor článku: Ing. Jan Široký, Energocetrum Plus s.r.o., Ing. Jan Kubeček, katedra řídící techniky, Elektrotechnická fakulta ČVUT, Ing. Petr Kudera, Energocetrum Plus s.r.o.
Plné znění článku: Prediktivní řízení vytápění budov - pilotní aplikace
Anotace článku: Většina výzkumů v energeticky úsporném stavění se soustředí na konstrukci budov, použité materiály nebo využití alternativních zdrojů energie. Prediktivní regulátor využívá termodynamický model budovy a předpověď počasí a umožňuje předpovídat vývoj vnitřních teplot v krátkodobém horizontu, nastavení parametrů regulace pro optimalizaci ti a minimalizaci energetické náročnosti.

přidat ke článku nový příspěvek

Příspěvky v této diskusi vyjadřují názory čtenářů. Redakce portálu TZB-info nemůže ovlivnit jejich obsah, ale vyhrazuje si právo je odstraňovat.
Chronologický seznam příspěvků
Re: predikativní řízeníJan Široký24.06.2011 18:47
Re: bez diskuze?Jan Široký24.06.2011 18:37
Pár doplňujících informacíJiří Ráž19.06.2011 23:04
Re: predikativní řízeníNymand Velky19.06.2011 11:38
predikativní řízeníBohuslav Vintr17.06.2011 13:36
bez diskuze?Nymand Velky16.06.2011 22:16

Příspěvky
Předmět: Pár doplňujících informací
Autor: Jiří Ráž
Datum: 19.06.2011 23:04 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 100809
reakce na ...
Dobrý večer,

od roku 2000 máme podle legislativy všechny soustavy dynamické, s termostatickou nebo termodynamickou kvantitativní regulací na prahu spotřebičů tepla. Snímané signální veličiny pro řízení těchto soustav mají reciproční charakter, než u dřívějších statických soustav. U statických soustav znamenal pokles teploty vratné vody nedostatek přiváděné energie a tedy pokyn ke zvýšení tepelného výkonu zdroje. U dynamických soustav je tomu většinou právě naopak a pokles teploty vratné vody (současně s poklesem průtoku) signalizuje energie přebytek (důvod, proč se u soustav s TRV upustilo od dříve běžného řízení výkonu například podle střední teploty, nebo podle obou teplot vody). Obor M+R tím ztratil důležitou signální veličinu, což otázku řízení silně zkomplikovalo.

Se zateplením budov se podstatně snížily energetické nároky na tepelný výkon otopné soustavy, ale hodnoty vnitřních tepelných zisků zůstaly stejné, takže jejich vliv na vzestup vnitřní teploty je téměř dvojnásobný. Protože zisky jsou lokální, v čase náhodné a protože káždá místnost reaguje na stejný přívod energie jinou teplotní odezvou, ztratila prakticky význam i vlečná regulace od vnitřní teploty, nehledě k tomu, že prakticky nelze jednoznačně určit, která místnost je vlastně referenční (kdo by nevěřil, lze ho snadno přesvědčit modelovými výpočty).

Prvky kvantitativní regulace (TRV) situované v koncových bodech distribuční sítě a silný vliv tepelných zisků (působících opět v koncových bodech) prakticky vylučují možnost efektivní regulace otopných soustav, prováděné na jejich počátku. Regulace na počátku soustav nebo zón je skupinová a kvůli jedné jediné místnosti s nedostatkem přiváděné energie je potřebné přivádět nadměrně teplou vodu ke všem ostatním místnostem, které ji nepotřebují a TRV v nich budou omezovat průtok, takže zbytečně vyrobená energie se spotřebuje na zbytečné tepelné ztráty v potrubí, ale nikoliv k vytápění.

Je tedy zřejmé, že úspory tepla reulačními procesy je potřebné přenést od počátku soustav ke koncovým bodům, což je při současném novém projektování dynamických soustav vyřešeno, včetně určení konkrétních hodnot všech signálních veličin (přívodní, vratná i střední teplota vody), které tedy už oboru M+R nechybí.

Autor článku o řízení výkonu vytápění správně uvažuje s ekvitermní regulací podle predikované vnější teploty a ani samoučící schopnost není neřešitelným problémem. Neřešitelným problémem se ale ukáže klasické projektování oboru vytápění, ve kterém se tepelné působení termické otopné soustavy pouze předpokládá, ale vůbec neřeší, stejně jako se neřeší konkrétní pracovní parametry soustav (přenos tepla korigovanými průtoky, konkrétní otopové křivky, zajištění shodné střední teploty vody v celé soustavě, atd.), které má regulace zajistit.

Autor článku nepotřebuje rady, ale potřebuje, abychom všichni byli ochotni k jeho významné práci přispět. Musím říct, že se mi jeho přístup k řešení problému oravdu líbí.

Předmět: predikativní řízení
Autor: Bohuslav Vintr
Datum: 17.06.2011 13:36 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 100268
reakce na ...
Já uvažoval o řízení RD vytápěmého PT se zdrojem plynový KK a ekviterm. Doplněk by bylo přihřívání větracího vzduchu. Okruhů PT je sice více, ale jen s pevně nastaveným průtokem tedy bez individuálního řízení okruhů.
Předběžně jsem uvažoval o tom, že místo signálu odpovídajícímu okamžité venkovní teploty budu do ekvtermní regulace posílat signál odpovídající předpovězené venkovní teplotě s vhodným (pro mou budovu) předstihem dle předpovědi. Případně s korekcí na očekávané solární zisky. Pro vliv vnitřních zisků by pak mohla být korekce podle vnitřní teploty, případně i nějaká samoučící funkce s ohledem na typické chování uživatele s ohledem na datum a den v týdnu a čas. Tedy např. pravidelné vstávání do zaměstnání a ranní vaření čaje (zisk), po nepřítomnosti pak příchod s možností vaření až ke stmívání (západ slunce dle meteo) a rozsvícení světel (zisk), případně sledování TV.
K tomu jsem jako analytický nástroj uvažoval něco typu Excel (nelicencované epen-office).
Jak hodnotíte tyto představy, případně použití tabulkového kalkulátoru jako analytického nástroje ?

Předmět: Re: predikativní řízení
Autor: Nymand Velky
Datum: 19.06.2011 11:38 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 102784
reakce na ...
Predstavy mate hezke. Otazka je, kdo to bude delat? Jestli Vy, tak mate na par veceru o zabavu vystarano.

Ekviterm podle predpokladane venkovni teploty by asi sel, tam bude zalezet hlavne na tom, v jakem formatu budete dostavat predpoved pocasi a v jakem formatu to bude chtit dostavat regulace.

Samoucici funkce to uz bude jina liga, i kdyz taky by to slo nejak vymyslet.

Excel nebo OpenOffice by Vasim potrebam mohly stacit. Stejne zaklad analyzy je vzdycky o tom udelat si poradnej graf a poradne se na nej podivat.

Předmět: Re: predikativní řízení
Autor: Jan Široký
Datum: 24.06.2011 18:47 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 105252
reakce na ...
Kompletní řešení, které by bralo do úvahy všechny tepelné zisky a upravovalo jejich odhad dle chování obyvatel budovy je zatím spíše z říše snů. Nicméně dílčí kroky můžete podniknout. Například předpověď počasí lze pomocí našeho systému SoftPLC využívat v konvenčních řídících schématech například pro ekvitermní regulaci, jak píšete ( http://products.domat-int.com/cs/software/61-data-predpovedi-pocasi.html ).

Excel bych použil spíš pro vyhodnocení měřených dat a nalezení potenciálu k vylepšení řídícího schématu. Například změna časového programu s ohledem na teplotní zisky.

Předmět: bez diskuze?
Autor: Nymand Velky
Datum: 16.06.2011 22:16 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 102784
reakce na ...
Minuly tyden tolik komentaru a ted nikdo nic? Tak holt zacnu ja, prosim o trochu shovivavosti - bavi me fusovat ostatnim do remesla, aniz bych si nejprve zametl pred vlastnim prahem. Na to je anonymita internetu vyborna.

[Identifikace modelu budovy]
"některá měření vnitřních teplot vypovídají více o chování uživatelů" To je smutne. Mohu Vas pouze ujistit, ze nejste sami, kdo ma tento problem.

"Mnohem lepší model se podařilo nalézt pomocí identifikace založené na hledání konstant fyzikálního modelu z identifikačních dat metodou nejmenších čtverců.":)) A ja se tolik tesil na ARMAX, se kterym jsem ve skole tolik bojoval. :)) Muzete prosim predvest rovnice Vaseho modelu? Stavoveho popisu se nebojim.

[Prediktivní regulátor]
S MATLABem mam jiste zkusenosti, trochu jsem koketoval i s Octave. Muzete prosim trochu konkretizovat, co se Vam na SciLabu libilo vic nez na Octave?

Stejne tak by me zajimalo trochu vic detailu, jak prenasite data mezi SciLabem a SoftPLC. Predpokladam, ze SciLab posila do SoftPLC pozadovanou teplotu vody a SoftPLC naopak vraci skutecnou venkovni teplotu a teplotu prostoru (v predchozi diskuzi jste zminil jeste teplotu zpatecky), aby si SciLab mohl zpresnit predikci. Kdyz jsem premyslel o tom, jak bych s tim prenosem dat vydrbal ja, tak me napadlo, ze SciLab muze data zapisovat nekam na disk, odtud je RcWare Vision pomoci .NET skriptu muze cist a nativnim SoftPLC protokolem zapisovat do SoftPLC. Ale vzhledem k tomu, ze Vy jste z Energocentra, tak si asi dokazete udelat nejaky bazmek primo do SoftPLC a vyhnout se RcWare Vision.

[Dosažené výsledky]
Obr. 6 vypada hezky, fakt bomba. Jeste lepsi by byl, kdyby se tam objevila venkovni teplota, teplota vody do budovy (i kdyz ta bude umerna dodanemu teplu, takze nic) a asi i teplota v prostoru (aby Vas nekdo nenarknul, ze jste to sidili). Jeste by byly zajimave sloupecky predstavujici sumu dodaneho tepla za den. Preci jenom v rezimu EKV to teplo/vykon lita ode zdi ke zdi, zatimco v rezimu MPC to je umirnenejsi, ale za to se topi porad.

(Nekdo by mohl prudit, ze kalorimetr je ve skutecnosti neco jineho a ze jste spise v textu mysleli meric tepla.)

V souvislosti s Tab. 2 by mozna nejakeho manazera zajimalo i kolik se usetri tepla zateplenim, zmerenych dat k tomu zrejme mate dost. Me by spise zajimalo, jak se lisi koeficienty v modelech jednotlivych bloku budovy (predpokladam, ze struktura modelu je vzdy stejna a rozdil bude spise v "zesileni", "casovych konstantach", pripadne v nejakem dopravnim zpozdeni).

Preji Vam hodne zdaru a docela Vam to i zavidim.

Předmět: Re: bez diskuze?
Autor: Jan Široký
Datum: 24.06.2011 18:37 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 105252
reakce na ...
[Identifikace modelu budovy]

Myslím, že pro vás bude zajímavý následujcíí odkaz:
http://mpc.rcware.eu:8815

Jsou na něm aktuální vypočtené průběhy pro 5 modelům pomocích kterých řídíme pilotní budovu. Průběhy nejsou zajímavé protože není potřeba topit a tak je na nich jen vidět jak model předvídá vychládání. Zajímavější pro vás může být okaz na debug inforamce kde jsou jak modely, tak aktuální vstupy a výstupy. Modely které jsou aktuálně použité jsou výsledkem jarních experimentů, tudíž nejsou úplně vypovídající.

[Prediktivní regulátor]
>> S MATLABem mam jiste zkusenosti, trochu jsem koketoval i s Octave. Muzete prosim trochu konkretizovat, co se Vam na SciLabu libilo vic nez na Octave?

Zde jsou moje poznámky 4 roky staré když jsem tuto otázku řešil:
Scilab
In some ways, Scilab may be the “best” of the Matlab clones. Scilab has many strengths, including excellent documentation (the signal processing manual is an education in itself!) and excellent support (via e-mail and its own newsgroup). Best of all, for Windows users, Scilab is supplied not only as source code, but as a Windows binary. Scilab is mostly–but not completely–compatible with Matlab. (Scilab now comes with a Matlab-to-Scilab translator, but that’s still a bit immature.) For more information:
Octave
Like Scilab, Octave is another mature, high-quality Matlab clone. If you use a Unix-like operating system, Octave may be a better choice than Scilab because it reportedly offers better compatibility with Matlab. (However, for Windows users, Octave suffers the comparitive disadvantage that the binary distribution of it is quite complicated to install.) For more information:
Experience of octave and scilab on macosx:
scilab: With x11 it was seamless. The manual pages (help) is installed separately, so you need to tweak with the manpath till you get it setup correctly. The scilab constructs/language is a little different than matlab, but the same concepts apply. Also, scilab does not permit division by 0 - you need to make your programs robust enough so that there is absolutely no division by 0. (e.g, if you want to plot sin(x)/x from x=-2*pi:2*pi, you have to make sure that it does not evaluate the functino at x=0, by any means.)
octave: Works with gnuplot. plots are not that nice and have very limited functionality. (Or, maybe I wasn’t patient enough with the plots.) Also, gnuplot is slow when there are lots of curves. I remember I used to wait for more than half an hour waiting for gnuplot to plot its stuff, while if I had plotted the same thing with matlab it would take me seconds. (I didn’thave matlab on my ibook then.) Octave has more or less matlab like constructs - so matlab code can be run on octave with minor modifications. Also, the division by 0 problem which I had for scilab, is not there in this case. It simply evaluates anything/0 to be NaN.”

humble opinions of a radio astronomer with very small amount of experiance on programming.
Advantages
Scilab
Lots and lots of functions including very good ones for signal processing
Graphics and GUI is better (but not good still :))
Octave
Mostly written in C++ (and so has future..)
Active and responsive mailing lists
Aim is matlab compatibility (so that matlab is subset..)
Reads and writes matlab binaries (I am not sure if scilab can or not?)
Disadvantages:
Scilab
Mostly written in F77
Interpreter takes all available CPU time
No dynamic allocation of memory
Some of the manual pages are in French (well, shame on me not to understand... :))
Octave
Needs gcc 2.6.3 to compile (this is Linux-related problem which will go away sooner or later when 2.6.3 is released for Linux)
Graphics is thorugh a little antique gnuplot (which is good enough for most things however..)

>> ...Ale vzhledem k tomu, ze Vy jste z Energocentra, tak si asi dokazete udelat nejaky bazmek primo do SoftPLC a vyhnout se RcWare Vision.

:) ano přesně tak, ve vývojářské verzi SoftPLC je "MPC driver" který umožňuje předávání dat přes soubory a také souštění externích programů; nicméně jsme zvažovali i využití Scilab OCP toolboxu, ten se ale ukázal jako nepoužitelný(cca 2 roky nazpět)


[Dosažené výsledky]

Z analýzy úspor jako vedlejší produkt vypadla informace, že nezateplený blok B3 je téměř dvakrát eneregeticky náročnější, než zateplené bloky B2 a B1.

přidat ke článku nový příspěvek

Přihlášení/odhlášení odběru příspěvků e-mailem:
váš e-mail:
Toto je nemoderovaná diskuse čtenářů portálu TZB-info. Redakce nenese zodpovědnost za obsah příspěvků a vyhrazuje si právo příspěvky odstraňovat.



 
 
Reklama