Bachelorarbeit Nadja Roeser

 

Entwicklung einer Methode für den dynamischen Datenaustausch in Agentensystemen zur optimalen Regelung von Gebäudeenergiesystemen

Control Framework Urheberrecht: EBC Struktur der Regelungsumgebung, die in dieser Arbeit erweitert wurde, um dynamischen Datenaustausch zwischen Regelungsagenten zu ermöglichen

Die Regelung von HLK Systemen in Gebäuden stellt ein großes Potenzial für Energieeinsparungen dar. Hierbei zeigt sich eine steigende Bedeutung von modellgestützten Regelungsansätzen. In vielen dieser Regelungsansätze werden über die Zeit gemittelte Temperatur- und Kostenwerte als Vereinfachungen genutzt. Zeitabhängigkeiten entstehen jedoch durch mehrere Einflüsse, wie zumBeispiel die thermische Trägheit und natürliche Schwankungen der Außentemperatur. Umsolche Einflüsse in Zukunft miteinzubeziehen,wird dasamLehrstuhl fürGebäude- und Raumklimatechnik entworfene Control Framework in dieser Arbeit in Verbindung mit dem BExMoC Algorithmus genutzt. Dies ist ein sequentieller Algorithmus, der auf der Übergabe von Wertetabellen zwischen Subsystemen basiert. Bisher werden in diesen Tabellen lediglich zwei Dimensionen übergeben, welche nun durch eine weitere Dimension, der Zeit, erweitert wird. Dafür wird zunächst ein Testsystem in Python implementiert, in dem ausgehend von zwei vereinfachten Subsystemmodellen eine Methode für die Einbindung der zeitlichen Dimension entwickelt und getestet wird. Anschließend wird dieseMethode in das Control Framework eingebunden und implementiert. Nachfolgend wird die Prüfung der theoretischen Funktionsweise anhand vereinfachter Subsystemmodelle durchgeführt und die Gründe der darin auftretenden Abweichungen erläutert. Abschließend wird die Methode auf ein Klimagerätmodell angewandt und eine Simulation mit einer konstanten sowie einer dynamischen Eingangstemperatur ausgeführt. Aufgrund der Simulationsergebnisse ist ein Erfolg von der Einbindung der zeitlichen Dimension auszusprechen, da eine angemessene Leistung des Algorithmus mit einer maximalen Differenz zwischen Zulufttemperaturesoll- und -istwert von 14% errungen wurde.