Optimierte nutzungsabhängige Raumheizung durch Gebäudesystemtechnik

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• EIB/KNX
  • Software
    • ETS2
      • Projektierung
      • Inbetriebnahme/Test
    • Elvis
      • Der Elvis-Prozessserver
      • Die Bedienstation
      • Die Projektierung
      • Anwendungsbeispiele
  • Hardware
    • Raumtemperaturregler
    • Präsenzmelder
    • EIBGW-MBus
• Messung des Aufwärm- und Abkühlverhaltens
  • Temperaturverlauf vom 05.04.2006
  • Temperaturverlauf vom 07.-10.06.2006
  • Bestimmung der Aufwärmung
  • Bestimmung der Abkühlung
• Modell und Simulation der Räume 1120 und 1122
  • Modell des Raumes 1122
    • Eingangsgrößen
      • Parameter des Modells
      • Submodellbeschreibung
        • Fensterlüftung
        • Fenster
        • Raumtemperaturregler
        • Wärmeströme durch Wände
        • Raumtemperaturknoten
      • Implementierung unter Matlab/Simulink
      • Verifikation der Simulation
    • Simulationen mit dem Modell
      • Ermittlung des Sollwertes des Nacht-Betriebes
      • Ermittlung des Sollwertes des Frostschutzbetriebes
      • Abschätzung der Energieeinsparung
  • Modell beider Räume
    • Simulationen mit dem Modell
• Nutzungsabhängige Raumheizung
  • Nutzungsabhängige Raumheizung mit Elvis
    • Anforderungen
    • Programmierung
  • Einbau von Präsenzmeldern
• Auswertung der aufgezeichneten Daten
• Fazit und Ausblick
• Quellen

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Diplomarbeit untersucht die Optimierung der Raumheizung in zwei Vorlesungsräumen an der Hochschule Bremen. Der Fokus liegt auf der Implementierung einer Einzelraumregelung mit KNX/EIB-Technologie, die den Raum nur dann heizt, wenn er tatsächlich genutzt wird. Ziel ist es, den Heizwärmeverbrauch durch die Reduzierung des Betriebs der Heizungsanlage in Zeiten geringer Auslastung zu minimieren.

• EIB/KNX-Technologie und ihre Anwendung in Gebäudesystemtechnik
• Messung und Analyse des Heizwärmebedarfs von Vorlesungsräumen
• Entwicklung und Implementierung einer nutzungsabhängigen Raumheizung
• Simulation des Heizungsverhaltens mit Matlab/Simulink
• Bewertung der Energieeinsparungen durch die Optimierung der Raumheizung

Zusammenfassung der Kapitel

• Einleitung: Das Kapitel erläutert den Hintergrund der Diplomarbeit und stellt die Problemstellung der Energieeinsparung im Bereich der Raumheizung vor. Es wird der Forschungsstand zum Thema nutzungsabhängige Raumheizung und die Relevanz der Untersuchung für die Hochschule Bremen dargelegt.
• EIB/KNX: Dieses Kapitel beschreibt die EIB/KNX-Technologie als Basis für die Einzelraumregelung. Es werden die Funktionsweise, die Software- und Hardwarekomponenten sowie die Einsatzmöglichkeiten von EIB/KNX im Detail erläutert.
• Messung des Aufwärm- und Abkühlverhaltens: Das Kapitel beinhaltet die Ergebnisse der Messung des Heizwärmebedarfs der beiden Vorlesungsräume. Die Temperaturverläufe in den Räumen werden analysiert und die Aufwärm- und Abkühlzeiten ermittelt.
• Modell und Simulation der Räume 1120 und 1122: Dieses Kapitel präsentiert ein mathematisches Modell der beiden Vorlesungsräume, welches das Heizverhalten der Räume simuliert. Das Modell wird mit der Software Matlab/Simulink implementiert und die Ergebnisse der Simulationen werden erläutert. Die Abschnitte über die Ermittlung des Sollwertes des Nacht- und Frostschutzbetriebes sowie die Abschätzung der Energieeinsparung werden in diesem Kapitel nicht weiter ausgeführt.
• Nutzungsabhängige Raumheizung: In diesem Kapitel wird die Implementierung einer nutzungsabhängigen Raumheizung mit der Software Elvis beschrieben. Die Anforderungen an die Programmierung und der Einbau von Präsenzmeldern werden erläutert.
• Auswertung der aufgezeichneten Daten: Dieses Kapitel analysiert die Daten, die während des Betriebs der Einzelraumregelung erfasst wurden. Die Ergebnisse der Analyse werden verwendet, um die Effizienz der nutzungsabhängigen Raumheizung zu bewerten.

Schlüsselwörter

KNX/EIB, Einzelraumregelung, Gebäudeautomation, Raumheizung, Energieeinsparung, Simulation, Matlab/Simulink, Elvis, Präsenzmelder, Wärmebedarf, Temperaturverlauf, Heizverhalten.