Ein Beitrag zur Optimierung der Betriebsweise heizungs- und raumlufttechnischer Anlagen

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wie ein Gebäude- und Anlagensimulationsprogramm mit bekannten Optimierungsalgorithmen gekoppelt und zur theoretischen Lösung optimaler Steuer- und Regelprobleme in der Gebäudetechnik eingesetzt werden kann. Theoretische Optimallösungen erlauben im Sinne eines optimalen Vergleichsprozesses die Bewertung praktisch anderweitig umsetzbarer Steuerungs- und Regelungsmechanismen. Die im Hinblick auf ein gewähltes Gütekriterium erforderliche Notwendigkeit zur Verbesserung von vorhandenen Steuerungs- und Regelungsszenarien sowie die theoretisch maximal erreichbaren Extremwerte lassen sich leicht abschätzen

Sensor-Based Machine Learning Approach for Indoor Air Quality Monitoring in an Automobile Manufacturing

The alternative control concept using emission from the machine has the potential to reduce energy consumption in HVAC systems. This paper reports on a study of alternative inputs for a control system of HVAC using machine learning algorithms, based on data that are gathered in a welding area of an automotive factory. A data set of CO2, fine dust, temperatures and air velocity was logged using continuous and gravimetric measurements during two typical production weeks. The HVAC system was reduced gradually each day to trigger fluctuations of emission. The data were used to train and test various machine learning models using different statistical indices, consequently to choose a best fit model. Different models were tested and the Long Short-Term Memory model showed the best result, with 0.821 discrepancy on R2. The gravimetric samples proved that the reduction of air exchange rate does not correlate to escalation of fine dust linearly, which means one cannot rely on just gravimetric samples for HVAC system optimization. Furthermore, by using machine learning algorithms, this study shows that by using commonly available low cost sensors in a production hall, it is possible to correlate fine dust data cost effectively and reduce electricity consumption of the HVAC

Creating common exercises for modelling building and district energy systems: lessons learnt from the IBPSA Project 1 - DESTEST

The District Energy Simulation Test (DESTEST) is a series of common exercises about modelling building stocks and district heating networks aiming at testing, benchmarking and verifying different urban-scale energy system simulation tools. For each common exercise, participants are modelling a case with well-defined characteristics, grid topology and boundary conditions. The DESTEST allows participants to discuss common mistakes and pitfalls and define guidelines from the experience and feedback. These common exercises can also be used for training purposes. This article discusses the development process of these common modelling exercises and presents the main lessons learnt during the creation of the DESTEST

Ein Beitrag zur Optimierung der Betriebsweise heizungs- und raumlufttechnischer Anlagen

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wie ein Gebäude- und Anlagensimulationsprogramm mit bekannten Optimierungsalgorithmen gekoppelt und zur theoretischen Lösung optimaler Steuer- und Regelprobleme in der Gebäudetechnik eingesetzt werden kann. Theoretische Optimallösungen erlauben im Sinne eines optimalen Vergleichsprozesses die Bewertung praktisch anderweitig umsetzbarer Steuerungs- und Regelungsmechanismen. Die im Hinblick auf ein gewähltes Gütekriterium erforderliche Notwendigkeit zur Verbesserung von vorhandenen Steuerungs- und Regelungsszenarien sowie die theoretisch maximal erreichbaren Extremwerte lassen sich leicht abschätzen

Ein Beitrag zur Optimierung der Betriebsweise heizungs- und raumlufttechnischer Anlagen

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wie ein Gebäude- und Anlagensimulationsprogramm mit bekannten Optimierungsalgorithmen gekoppelt und zur theoretischen Lösung optimaler Steuer- und Regelprobleme in der Gebäudetechnik eingesetzt werden kann. Theoretische Optimallösungen erlauben im Sinne eines optimalen Vergleichsprozesses die Bewertung praktisch anderweitig umsetzbarer Steuerungs- und Regelungsmechanismen. Die im Hinblick auf ein gewähltes Gütekriterium erforderliche Notwendigkeit zur Verbesserung von vorhandenen Steuerungs- und Regelungsszenarien sowie die theoretisch maximal erreichbaren Extremwerte lassen sich leicht abschätzen

Ganzheitliche Bewertung von Wärmepumpensystemen

Es erfolgt ein ganzheitlicher Vergleich der Systeme Luftwärmepumpe und Sole-Wasser-Wärmepumpe für ein Bestandsgebäude. Für die Bewertung der Umweltfreundlichkeit bzw. Klimaschutzwirksamkeit werden die CO2-äquivalenten Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) und der nicht-erneuerbare Primärenergiebedarf (KEV) der Systeme bilanziert. Für den fairen Vergleich werden Systeme mit investkostengleichen Gesamtinvestitionen gebildet, indem die Luftwärmepumpe zusätzlich um eine PV-Anlage ergänzt wird

Testing and validation of simulation tools of HVAC mechanical equipment including their control strategies. Part III: Validation of an air-cooled chiller model

peer reviewedThis paper presents a semi-empirical steady-state model of an air-cooled water chiller. The first part of the paper shows how the model is built by associating a scroll compressor and two heat exchanger sub-models. The second part of the paper presents the parameters identification process based on published manufacturer data (for the compressor and the whole chiller models). The only encountered difficulty is the characterization of the fan control model, since information is lacking to identify its parameters. The third part of the paper presents results of an experimental investigation carried out on the same chiller integrated into an existing cooling plant. A detailed analysis of the experimental data allowed a better understanding of the chiller’s operation and a better identification of the model’s parameters (such as the models of the fan control and of the compressor staging control). Moreover, a simple but realistic model of the condenser hot gas by-pass was introduced. As a result, deviations between predictions by the model and the experimental data were considerably reduced. The model is finally found to predict the total cooling energy and the total electrical consumption over a long-term simulation period with a very good accuracy