Možnosti aplikace prediktivního řízení na vytápěcí a klimatizační jednotky

Bc. David Bradáč

Diplomová práce

The Predictive Control Application Possibilities for The Heating And Cooling Units

Anotace:

Tato diplomová práce si klade za cíl aplikovat prediktivní řízení na vytápěcí a chladicí jednotky. Nejprve se zaměřuje na jeho reálné použití ve světě a dále zkoumá možné nástroje modelování budov se zaměřením na tepelné vlastnosti, za účelem najít ten nejvhodnější. Tím byl nakonec zvolen toolbox Simscape, ve kterém byl následně vytvořen model regulované budovy. Ten byl poté aplikován do prostředí Matlab/Simulik, ve kterém byla vytvořena požadovaná regulace. Regulátor reaguje na změny budoucí vývoj venkovní teploty (předpověď počasí) a udržuje v regulované místnosti teplotu odpovídající tepelnému komfortu osob. Regulátor řídí fan-coil jednotky jak v režimu chlazení, tak v režimu topení. Dále je regulátor otestován na vytvořeném modelu a jsou popsány výsledky testování. Na závěr se práce zabývá možnostmi implementace regulátoru do HW a možností dalšího rozšíření regulátoru.

Abstract:

This diploma thesis aims at the application of the predictive control for heating and cooling units. Firstly, it deals with its real application in different buildings all over the world. Then it focuses on different possibilities of modelling of the thermal behaviour of buildings in order to find the most suitable one. Finally, toolbox Simscape is chosen, in which a model of the regulated building is designed. The model is then applied to the Matlab/Simuling software, in which the desired regulation is created. The controller reacts to future outdoor temperature values (weather forecast) and it maintains the thermal comfort of people inside the room. The controller regulates fan-coil units in the heating mode as well as in the cooling mode. Furthermore, the controller is tested on the model and the test results are described. The work is concluded with the possibilities of implementation of the controller in hardware and with suggestions of its further development.

Klíčová slova

prediktivní regulace, tepelný systém, modelování, Matlab, Simulink

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2017
• Vedoucí: Ing. Lukáš Hubka, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Automatické řízení a inženýrská informatika