Programski modul za optimizacijo vodenja ogrevanja v primeru izpadov temperaturnih senzorjevNIKOLOVSKI, STEFAN (Avtor)
Klančar, Gregor (Mentor)
Vrančić, Damir (Komentor)
temperaturni modelizpad senzorjavodenje na osnovi razmerja izvršnih členovHVAC sistemiZmanjševanje porabe energije spada med najbolj pereče globalne izzive današnjega časa. Za ogrevanje zgradb se porabi približno 40 % svetovne proizvodnje energije. Med največje porabnike energije v zgradbah spadajo sistemi za ogrevanje, prezračevanje in klimatizacijo (angl. Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC). Za varčno porabo energije je tako potrebno zagotoviti zanesljivo delovanje HVAC sistema.
Pri načrtovanju vodenja HVAC sistemov je treba upoštevati, da se lahko vsak sestavni del opreme pokvari. Izpadi posameznih elementov lahko povečajo porabo energije, skrajšajo življenjsko dobo ostale opreme in praviloma zmanjšajo bivalno udobje. Izpad posameznih merilno-regulacijskih členov v sistemu, pri vodenju temperature, povzroči neželene spremembe v celotni regulacijski zanki, saj regulator ne dobi pravilen odčitek senzorja. Ob izpadu merilnega člena v nekem prostoru je običajna praksa, da ''zamrznemo'' izhod iz ustreznega regulatorja. Le-to pa ni vedno najbolj ustrezna rešitev, ker lahko s tem povzročimo znatna odstopanja temperature v prostoru.
Problem, ki smo ga obravnavali v diplomskem delu, je razviti in testirati algoritem, ki bo uspešno nadomestil izpadli merilni člen. Omenjen algoritem mora biti enostaven in primeren za implementacijo v praksi.
V diplomskem delu je predlagan inovativni koncept za določanje odprtosti izvršnega člena ob izpadu senzorja. Temelji na ugotovitvi, da so odprtosti ventilov v sosednjih prostorih in dejavniki, ki vplivajo na temperaturo posameznih prostorov, medsebojno korelirani. Zato vpeljemo nove funkcije, ki odražajo medsebojna razmerja odprtosti ventilov sosednjih prostorov. Pri izpadu določenega senzorja, predlagani sistem vklopi regulacijsko strukturo za vodenje temperature na osnovi izračunanih funkcij razmerij odprtosti ventilov.
Algoritem smo preiskusili na simulacijskem modelu prostora, zgrajenem v programskem okolju MATLAB/Simulink. Za potrebe simulacije smo uporabili realne vremenske podatke za mesto Ljubljana za obdobje enega leta, s frekvenco vzorčenja ene ure. Rezultati so pokazali veliko ujemanje med sistemom brez izpadov in sistemom z odpovedjo enega merilnega člena ob uporabi predlaganega algoritma.
Glede na relativno enostavnost in robustnost algoritma ga lahko vgradimo tudi v sistemih vodenja z nezahtevno procesorsko močjo.20152015-04-24 13:29:53Diplomsko delo30720VisID: 29761sl