Povećanje skalabilnosti prediktivnog upravljanja u zgradama

Prediktivno upravljanje vrsta je naprednih metoda upravljanja koja koristi predviđanja o budućim poremećajima i toplinskoj dinamici zgrade kako bi optimizirala parametre kao što su potrošnja energije, toplinska ugodnost i fleksibilnost mreže. U posljednjim godinama primjena ove tehnologije u sektoru zgradarstva sve više raste zbog smanjenih troškova senzora, pametnih uređaja i alata za analizu podataka. Međutim, najveću prepreku šire praktične primjene ove tehnologije predstavlja izrada modela zgrade i cjelokupne arhitekture prediktivnog upravljanja za svaku zgradu ispočetka što je vremenski i troškovno zahtjevno te onemogućuje skalabilnost (jednostavniju i širu praktičnu implementaciju) prediktivnog upravljanja.

Cilj istraživanja je eksperimentalno istražiti utjecaj različitih formulacija prediktivnog upravljanja na optimalnu arhitekturu prediktivnog upravljanja u zgradama koja minimizira trošak primjene za različite vrste zgrada s obzirom na tehničke sustave, načine korištenja i meteorološke uvjete.

Zgrada na kojoj će se provoditi istraživanje izgradit će se u sklopu projekta RCK Ruđera Boškovića. Očekuje se da će zgrada biti dovršena krajem 2022. godine. Zgrada će se koristiti kao živi laboratorij za obrazovanje i znanstveno istraživanje u kontekstu pametnih zgrada, energetske učinkovitosti, obnovljivih izvora energije i pametnih mreža. Bit će opskrbljena najnaprednijim tehnologijama za grijanje, hlađenje, ventilaciju, mjerenje i napredno upravljanje. U svakoj će prostoriji biti prisutni senzori temperature, CO2 te relativne vlažnosti, kao i mjerači protoka i energije koji će omogućiti energetsko bilanciranje za cijelu zgradu. Jednu od ključnih značajki zgrade od iznimne važnosti za ovo istraživanje predstavljat će upravljački sustav otvorenog koda koji će se koristiti za testiranje i potvrđivanje različitih modela i formulacija prediktivnog upravljanja na stvarnoj zgradi. Također, budući da će se u zgradi nalaziti jedna prostorija s tri različite vrste ogrjevnih i rashladnih tijela te jedna prostorija s tri tipa ventilacije, zgrada predstavlja jedinstvenu priliku za ispitivanje različitih izvedbi sustava u zgradama koje koriste prediktivno upravljanje. Budući da se zgrade međusobno također razlikuju s obzirom na funkciju (stambene, nestambene, uredske, obrazovne), različiti rasporedi i načini korištenja ispitat će se provođenjem nekoliko eksperimenata, svaki u trajanju od nekoliko sati. U eksperimentima će sudjelovati grupe ljudi glumeći kao da se nalaze, primjerice, u uredskoj zgradi (mala gustoća popunjenosti) ili obrazovnoj zgradi (visoka gustoća popunjenosti). Na taj će način biti moguće koristiti jednu zgradu kao surogat za više različitih tipova zgrada.

Istraživanje se provodi u suradnji sa sljedećim institucijama:

Lawrence Berkley National Laboratory	Delft University of Technology