umu.sePublications
Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
A new energy strategy for controlling heating and ventilation systems for existing offices
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2015 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

This project shows a house that consists of two identical offices. This model is implemented into the energy simulation software IDA ICE. The thermal characteristics of the building envelope are set according to the Swedish Building regulation code of 1975 (1). The heating ventilation air conditioning system consists of water panel radiators and an air handling unit. These components are designed in order to fulfill the winter design conditions. The heating system is connected to a hot stratified tank whereas a cooling tank provides the cold flow to the air handling unit during summer time. Different local controllers of the panel radiators are tested in order to investigate both the behavior of the indoor temperature and the mass flow of the fluid. The results shows the tradeoff between the temperature of indoor air and the mass flow rate provided to the panel radiators. The P-controller regulates the amount of mass flow rate to the panel radiator according to the level of indoor temperature. It shows a more stable indoor temperature but more instable mass flow rate. The ON/OFF thermostat, set as control, shows large oscillations of indoor temperature and mass flow rate meanwhile the P-controller with set-point signal shows good potential, but when a higher proportional band is used both the temperature and mass flow rate becomes more instable. A PI-controller shows an indoor temperature more stable than the other controllers but an instable mass flow rate. Moreover, the electrical consumption of the auxiliary devices, such as the circulating pump are analyzed for a whole year. Huge differences in the electrical consumption of the circulating pump are detected just by selecting different control strategy. The first strategy used is with a thermostat measuring the outside temperature, this resulted in an electrical consumption almost twice as high as the second strategy. The second strategy is a P-controller with set-point signal that constantly measures the indoor temperature, which showed to be a good strategy for controlling the circulating pumps.

Abstract [sv]

I det här projektet har ett hus bestående av två identiska kontor byggts upp. Programmet IDA ICE har använts till att få byggnaden att reflektera tillbaka till 70-80 talet. Som uppvärmning av de två kontoren används vattenburna panelradiatorer som är konstruerade för att klara vinterförhållandet i det valda klimatet. Byggnaden har även ett ventilationssystem som håller en konstant temperatur på tilluften i rummen. Värmesystemet består av en varm tank som förser både panelradiatorerna och ventilationssystemet med värme. En kall tank är konstruerad för att kunna kyla ventilationssystemet under sommaren. Olika lokala styrenheter till panelradiatorerna testas under projektets gång för att undersöka förhållandet mellan innetemperaturen i rummen och massflödet genom systemet. P-regulatorn reglerar massflödet till panelradiatorerna proportionerligt med avseende på hur mycket innetemperaturen stigit eller sjunkit från den önskade temperaturen. Den visar en ganska stabil innetemperatur men massflödet blir ostabilt. När termostaten används som lokal styrenhet åt panelradiatorerna oscillerar både temperaturen och massflödet mycket. En P-regulator med P-band visar stor potential, men med ett högre P-band visar det sig att både temperaturen och massflödet blir mer ostabilt. PI-regulatorn håller den jämnaste temperaturen, men med ett ostabilt massflöde. Den årliga elkonsumtionen för pumparna i byggnaden analyseras, det visar sig att stora mängder energi kan sparas bara man väljer rätt styrenhet. Den första styrenheten som testades är en termostat som mäter ute temperaturen, det resulterade i en nästan dubbelt så hög elkonsumtion jämfört med den andra styrenheten. Den andra styrenheten som testades är en P-regulator med P-band. Den här regulatorn mäter innetemperaturen och det visade sig vara en bra strategi för den här typens styrning.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 31 p.
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-110220OAI: oai:DiVA.org:umu-110220DiVA: diva2:861367
Subject / course
Energiteknik
Educational program
Bachelor of Science Programme in Energy Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-12-02 Created: 2015-10-16 Last updated: 2015-12-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

spikblad(368 kB)5 downloads
File information
File name SPIKBLAD01.pdfFile size 368 kBChecksum SHA-512
767bb0ee556ba356a6829619aa80bd4c925b4d423b11d641ec98679f44839f0243cd1e3e40b43851ccc0e20acd235335605507b90256a5cce18ffa426e230102
Type spikbladMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 101 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link