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Prädiktive Gebäuderegelung mithilfe von Wetter- und Anwesenheitsvorhersagen: Resultate des Projekts OptiControl

Author(s):

M. Gwerder, D. Gyalistras, F. Oldewurtel, B. Lehmann, K. Wirth, V. Stauch, C. Sagerschnig
Conference/Journal:

16. brenet Status-Seminar Energie- und Umweltforschung im Bauwesen, «Forschen und Bauen im Kontext von Energie und Umwelt», 2-3 September 2010, ETH Zurich, Switzerland, pp. 8
Abstract:

Im Projekt OptiControl (www.opticontrol.ethz.ch) arbeiten Spezialisten der ETH Zürich, der Empa Dübendorf, der MeteoSchweiz, der Gruner AG, Basel, und der Siemens Schweiz AG gemeinsam an der Entwicklung neuer, vorausschauender Regelungskonzepte für Gebäude. Das Ziel ist es, den Energieverbrauch bei niedrigen Investitions- und Betriebskosten zu minimieren, und dabei gleichzeitig den Benutzerkomfort zu erhalten oder zu verbessern, sowie elektrische Lastspitzen zu reduzieren. Im Zentrum des Projekts steht die Anwendung Integrierte Raumautomation (IRA) in Bürogebäuden. Bei dieser geht es um die automatisierte Regelung von Jalousien, Beleuchtung, Heizung, Kühlung und Lüftung einer Gebäudezone oder eines Raums. Die Hauptresultate des Projekts aus der Periode Mai 2007–Juli 2010 werden vorgestellt: (i) Software, Modelle und Datensätze für die gesamtheitliche Regelung und Optimierung von Gebäudesystemen; (ii) neue Algorithmen zur Erstellung möglichst genauer Wettervorhersagen am Gebäudestandort; (iii) vergleichende Analyse von Energieeinsparpotentialen für IRA; (iv) verbesserte regelbasierte IRA Regelungsstrategien; (v) neuartige modellprädiktive Regelalgorithmen; und (vi) Vorbereitung eines Nachfolgeprojekts, mit dem die entwickelten Lösungen an einem repräsentativen Bürogebäude demonstriert werden sollen. -------------------- The OptiControl project (www.opticontrol.ethz.ch) presents a cooperative effort of specialists from the ETH Zurich, Empa Dübendorf, MeteoSwiss, Gruner AG, Basel, and Siemens Switzerland Ltd. The project deals with the development of predictive control technologies for buildings. The goal is to minimize energy use at low investment and operation cost while maintaining or even improving occupant comfort and reducing peak electricity demand. The project focuses on the application Integrated Room Automation (IRA) for office buildings. IRA deals with the automated control of blinds, electric lighting, heating, cooling, and ventilation of an individual building zone or room. Here we report the project’s main results from the period May 2007–July 2010: (i) Software, models and data sets for the integrated optimization of buildings and building systems; (ii) new algorithms for delivering as precise as possible hourly temperature and radiation predictions at a building’s location; (iii) comparative analysis of energy saving potentials for IRA; (iv) improved non-predictive and novel predictive rule- based IRA control algorithms; (v) a family of entirely new, Model Predictive Control algorithms that allow for integration of uncertain weather forecasts and for the management of peak electricity demand; and (vi) preparation of a follow-up project that aims at the demonstration of the developed technologies in a representative office building.

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Year:

2010
Type of Publication:

(01)Article
Supervisor:



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@InProceedings { GweEtal:2010:IFA_4005,
    author={M. Gwerder and D. Gyalistras and F. Oldewurtel and B. Lehmann and K.
	  Wirth and V. Stauch and C. Sagerschnig},
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	  Anwesenheitsvorhersagen: Resultate des Projekts OptiControl}},
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