Untersuchung des Einflusses von Regelungsstrategien auf den Heizwärmebedarf und die operative Raumtemperatur bei unterschiedlichen Gebäudestandards

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit entstand im Rahmen des Projekts "ThinkHome" am Institut "Rechnergestützte Automation" der TU Wien.<br />"ThinkHome" ist eine weiterentwickelte Steuerung der Haustechnik (Heizung, Lüftung, usw.), welche es erlaubt, verschiedene von BenutzerInnen definierte Strategien auszuführen aber auch selbst vom Benutzerverhalten zu lernen.<br />Die erarbeitete Simulation dient als Testumgebung für erste Versuche der intelligenten Steuerung.<br />Das Modell berechnet Wärmeströme für ein Gebäude mit zwei Zonen anhand der Klimaeinflüsse, Nutzung, Gebäudegeometrie und Materialparameter. Eine Berechnung von Heizwärmebedarf und Temperaturkurven ist somit möglich. Alle Module, welche nötig sind um diese Berechnungen auszuführen, werden genau beschrieben: Bauteile, Systeme und die Interaktion mit den NutzerInnen.<br />Es werden Vergleiche zwischen der eigenen Simulation und HAMBASE angestellt. Die Gegenüberstellung soll Unterschiede aufzeigen und das Verhalten der beiden Simulationen beschreiben.<br />Zum Schluss werden zwei Heizstrategien mit dem Modell getestet und die Ergebnisse mit einer statischen Berechnung verglichen. In den Varianten a kommt eine kontinuierliche Heizung zum Einsatz, welche sich nicht nach der Anwesenheit richtet. In den Varianten b wird ein typischer ON/OFF-Regler verwendet, welcher bei Abwesenheit der NutzerInnen keine Wärme zuführt und bei Anwesenheit versucht, die Komforttemperatur wieder zu erreichen.<br />

The present master thesis was started within the project "ThinkHome" on the "Institute of Computer Aided Automation" which is part of the TU Vienna.<br />"ThinkHome" is an advanced control of all building services (Heating, Ventilation, etc.) which makes it possible to execute user defined strategies but also learns from the users' behavior. The compiled simulation serves as a testing environment for first experiments of the intelligent control system.<br />The model calculates heat flows for a building with two zones taking the influence of the climate, the user behavior, the geometry of the building and the material parameters into account. A calculation of the heating demand and temperature curves is therefore possible. All modules, which are needed to execute these calculations, are described in detail: structural elements, systems and the interaction with the user.<br />Comparisons are made between the own simulation and HAMBASE. These should point out differences and describe the behavior of both simulation environments.<br />In the end two heating strategies are tested with the model and the results are compared with a static calculation. Version "a" describes a continuous heating system, which does not take the user occupancy into account. In Version "b" a typical ON/OFF control strategy is used, which does not supply heat when the user is absent and which tries to reach the comfort temperature when the user is present.