Phát triển mô hình truyền nhiệt dùng cho điều khiển dự báo năng lượng trong các tòa nhà.

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Nguyễn Minh Hòa, Nghị Vĩnh Khanh

Từ khóa:

ISO 13790
quản lý năng lượng trong các tòa nhà
mô hình truyền nhiệt
điều khiển dự báo
mạng điện trở và tụ điện

Tóm tắt

Một trong những giải pháp điều khiển tối ưu các hệ thống điều hòa nhiệt độ trong các tòa nhà dưới sự tác động của nhiệt độ môi trường là phương pháp điều khiển dự báo dựa vào mô hình truyền nhiệt. Để thực thi được các bộ điều khiển dự báo hiệu quả đòi hỏi phải có mô hình toán mô tả chính xác quá trình truyền nhiệt của tòa nhà. Ngoài ra mô hình truyền nhiệt cũng phải tương đối đơn giản về mặt tính toán để không làm ảnh hưởng đến độ phức tạp và thời gian thực thi của các bộ điều khiển dự báo. Trong bài báo này, một mô hình truyền nhiệt mới theo cấu trúc mạng điện trở và tụ điện được đề xuất dựa trên sự cải tiến mô hình truyền nhiệt chuẩn theo tiêu chuẩn ISO 13790. Mô hình truyền nhiệt mới được kiểm chứng và so sánh với mô hình truyền nhiệt chuẩn. Qua kết quả nghiên cứu mô phỏng và thực nghiệm cho thấy mô hình truyền nhiệt mới có độ chính xác cao hơn mô hình truyền nhiệt chuẩn.

Tài liệu tham khảo

    [1] L. Pérez-Lombard, J. Ortiz, C. Pout, “A review on buildings energy consumptioninformation”, Energy and Buildings, 40 (3), 2008, 394–398.
    [2] Samuel Prívara, Jiˇrí Cigler, Zdenˇek Váˇna, Frauke Oldewurtel, Carina Sagerschnig, Eva ˇZáˇceková, “Building modeling as a crucial part for building predictive control”, Energy and Buildings, 56, Elsevier, 2013, 8-22.
    [3] Y. Zhu, Multivariable System Identification for Process Control, Elsevier, 2001.
    [4] María del Mar Castilla, José Domingo Álvarez, Francisco Rodríguez, Manuel Berenguel, “Comfort control in buildings”, Springer, 2014.
    [5] Xiwang Li, JinWen, “Review of building energy modeling for control and operation”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 37, Elsevier, 2014, 517–537.
    [6] Daniel Coakley, PaulRaftery, MarcusKeane, “A review of methods to match building energy simulation models to measured data”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 37, Elsevier, 2014, 123–141.
    [7] Rick Kramer, Josvan Schijndeln, Henk Schellen, “Simplified thermal and hygric building models: A literature review”, Frontiers of Architectural Research, 1, Higher Education Press, 2012, 318–325.
    [8] Peder Bacher, Henrik Madsen, “Identifying suitable models for the heat dynamics of buildings”, Energy and Buildings, 43, Elsevier, 2011, 1511–1522.
    [9] Bruno Bueno, Leslie Norford, Grégoire Pigeon, Rex Britter, “A resistance-capacitance network model for the analysis of the interactions between the energy performance of buildings and the urban climate”, Building and Environment, 54, Elsevier, 2012, 116-125.
    [10] K.J. Kontoleon, “Dynamic thermal circuit modelling with distribution of internal solar radiation on varying facade orientations”, Energy and Buildings, 47, Elsevier, 2012, 139–150.
    [11] M. G. Davies, “Optimal RC networks for walls”, Applied Mathematical Modelling, 6, 1982, 403-404.
    [12] M. J. Jimeneza, H. Madsen, “Models for describing the thermal characteristics of building components”, Building and Environment, 43, Elsevier, 2008, 152–162.
    [13] D. A. Coley, J. M. Penman, “Second Order System Identification in the Thermal Response of Real Buildings. Paper II: Recursive Formulation for On-line Building Energy Management and Control”, Building and Environment, 27, Elsevier, 1992, 269-277.
    [14] Gilles Fraisse, Christelle Viardot, Oliver Lafabrie, Gilbert Achard, “Development of a simplified and accurate building model based on electrical analogy”, Energy and Buildings, 34, Elsevier, 2002, 1017–1031.
    [15] Siddharth Goyal, Prabir Barooah, “A method for model-reduction of non-linear thermal dynamics of multi-zone buildings”, Energy and Buildings, 47, Elsevier, 2012, 332–340.
    [16] Alfonso P. Ramallo-González, Matthew E. Eames, David A. Coley, “Lumped parameter models for building thermal modelling: An analytic approach to simplifying complex multi-layered constructions”, Energy and Buildings, 60, Elsevier, 2013, 174–184.
    [17] International Organization for Standardization, Energy performance of buildings - calculation of energy use for space heating and cooling, 2nd ed, Geneva, ISO; 2008 (ISO 13790:2008, E).
    [18] M. Lauster, J. Teichmann, M. Fuchs, R. Streblow, D. Mueller, “Low order thermal network models for dynamic simulations of buildings on city district scale”, Building and Environment, 73, Elsevier, 2014, 223 – 231.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Mar 31, 2017
Download
PDF
Cách trích dẫn
Nguyen Minh Hoa, Nghi Vinh Khanh. “Phát triển Mô hình truyền nhiệt dùng Cho điều khiển dự báo năng lượng Trong các tòa nhà”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 3, số p.h 112.1, Tháng Ba 2017, tr 38-43, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/2727.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##