1 / 54

Modellbasierte Betriebsanalyse Aktueller Stand Demogebäude ennovatis 3. Projekttreffen ModBen

Modellbasierte Betriebsanalyse Aktueller Stand Demogebäude ennovatis 3. Projekttreffen ModBen F. Schmidt, U. Jahn und R. Kopetzky ennovatis GmbH Germany Freiburg , 07.10. 2008. Stand der Arbeiten. Daten routinemäßig verfügbar Zwei Studienarbeiten am ISE abgeschlossen

herrod-merritt
Download Presentation

Modellbasierte Betriebsanalyse Aktueller Stand Demogebäude ennovatis 3. Projekttreffen ModBen

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Modellbasierte Betriebsanalyse Aktueller Stand Demogebäude ennovatis 3. Projekttreffen ModBen F. Schmidt, U. Jahn und R. Kopetzky ennovatis GmbH Germany Freiburg, 07.10. 2008

  2. Stand der Arbeiten • Daten routinemäßig verfügbar • Zwei Studienarbeiten am ISE abgeschlossen • Sebastian Zehnle: Eignung der Berechnungsmethodik DIN V 18599 zur Abbildung des Energieverbrauchs von realen Nicht-Wohngebäuden • Susanne Komhard: Model-Based Approach for Performance Monitoring of Commercial Buildings • Vergleich von Methoden (Vortrag Werkzeuge) • EnEV+ mit IDA-ICE (Nis Andresen) • Optimisation mit IDA-ICE (Sebastian Burhenne) • EnEV+ mit VEC und Verbrauch (Frauke Schönfeld) • EnEV+ mit Energy+ (Tobias Maile) • Verbrauch mit EnEV+ Individualrechnung (Sebastian Zehnle) • Verbrauch mit Regressionsmodell (Susanne Komhard) • Verbindung von Rechnung und Messung in controlling • Anschluss R-visualisation to ennovatis controlling (Projekt Scientific Dataview)

  3. Jahreswerte

  4. Monatswerte

  5. Tageswerte z.B. aus Regressionsmodell

  6. Projekt: Scientific Dataview

  7. From thesis of Susanne Komhard

  8. From thesis of SebastianBurhenne

  9. Modellbasierte Betriebsanalyse Stand der Werkzeuge bei ennovatis 3. Projekttreffen ModBen F. Schmidt, U. Jahn und R. Kopetzky ennovatis GmbH Germany Freiburg, 07.10. 2008

  10. Vergleich von Methoden • EnEV+ mit IDA-ICE (Nis Andresen) • Optimisation mit IDA-ICE (Sebastian Burhenne) • Verbrauch mit EnEV+ Individualrechnung (Sebastian Zehnle) • Verbrauch mit Regressionsmodel (Susanne Komhard) Schon früher berichtet • EnEV+ mit VEC und Verbrauch (Frauke Schönfeld) • EnEV+ mit Energy+ (Tobias Maile)

  11. Bürogebäude Grosspösna – 3D-Modellierung

  12. Vergleich EnEV+ mit IDA-ICE (Nis Andresen)

  13. Heizenergiebedarf

  14. Heizenergiebedarf nach E+ und EnEV+

  15. Transmissionsverluste

  16. Jahres Energiebilanz

  17. Optimierung mit IDA-ICE (Sebastian Burhenne) Vereinfachtes Modell für definierte Fragestellungen möglich Einsparpotential durch Verbesserung der Pumpensteuerung 7,5%

  18. Koppelung GenOpt und IDA-ICE Voraussetzung simulation software has input and output text files and is executable in batch mode.

  19. Arbeit Sebastian Zehnle • Hier zwei Punkte • Vergleich von Energieausweisen • Erfahrungen mit Individualberechnungen Vergleich Verbrauch mit EnEV+ Individualrechnung (Sebastian Zehnle)

  20. Energieausweise

  21. Vergleich Bedarf - Verbrauch From thesis of Sebastian Zehnle

  22. Bewertung • Der Vergleich der aus den Normberechnungen nach DIN V 18599 resultierenden Energiebedarfswerte mit den erfassten Verbrauchswerten der untersuchten Demonstrationsgebäude hat gezeigt, dass sich die Berechnungsmethodik unter Verwendung der in der DIN V 18599 - Teil 10 enthaltenen Nutzungsrandbedingungen nicht dazu eignet den Energieverbrauch von Gebäuden abzubilden. • Mittels der Individualberechnung ist es nach entsprechender Anpassung der Gebäudemodelle möglich eine Betriebsoptimierung durchzuführen. Mit ihr können die Energieeinsparungen durch Sanierungsmaßnahmen und Änderungen im Gebäudebetrieb aufgewiesen werden. • Genauigkeit liegt im Bereich von 20–25 % Abweichung, davon entfallen nach unserer Erfahrung 5 % auf Jahres- und 10–20 % auf Monatswerte.

  23. Verbrauch mit Regressionsmodell (Susanne Komhard) Schritte • Erfassung der Daten auf Stundenbasis • Graphische Interpretation und Bewertung • Ableitung einer Regressionsfunktion • Training zur Bestimmung der Regressionsparameter • Validierung • Verbrauchsprognose und Interpretation der gemessenen Werte

  24. Carpet Plots for heating and outdoor Temperature

  25. Signatures for heat and electricity

  26. Regression that models the heating demand Pheat is calculated for all levels of day-types and above or below the change point

  27. Training und Validierung

  28. Modellbasierte Betriebsanalyse Workshop im Rahmen der ICEBO Werkzeuge für ein kostengünstiges Energie monitoring 3. Projekttreffen ModBen F. Schmidt, U. Jahn und R. Kopetzky ennovatis GmbH Germany Freiburg, 07.10. 2008

  29. Dienstleistungsebene Service im Bereich EM Systemebene Auswertung aus Sicht der Anbieter Feldebene 2: Datenerfassung und Übertragung Feldebene 1: Messtechnik: Zähler & Sensorik Energiemanagement – das 4 Ebenen Modell

  30. Bessere Tab nötig

  31. Dienstleistungsebene Service im Bereich EM Systemebene Auswertung aus Sicht der Anbieter Feldebene 2: Datenerfassung und Übertragung Feldebene 1: Messtechnik: Zähler & Sensorik Energiemanagement – das 4 Ebenen Modell

  32. Erfahrungen mit Integration von Sensoren in GA • Für die Datenerfassung und –übertragung waren zwischen 15.000 und 45.000 € notwendig. Diese Spanne entspricht in der Regel 10 – 20 % der jährlichen Energiekosten. • Bei unvollständiger Gebäudeautomation (GA) hat sich eine Messwerterfassung mit der smartbox als deutlich günstiger erwiesen.

  33. Übersicht Funktionalitäten bis zu 32 Feldbusgeräte direkt ansprechbar SMS, E-Mail, E/A Modul, Relais RS 485 Feldbus ennovatis Planning & Controlling Geräte Störmeldungen 2x Relais on Board Ethernet/RS232/RS485 Heizung Modem/ISDN E/A GSM/Bluetooth Lüftung M-Bus Pegelwandler Berichte, Vertragskontrolle, Bedarfsberechnungen, etc. RS 232 24 x direkt bis zu 480 Endgeräte 8 Eingänge 8 Eingänge 8 Eingänge Pulse/Status AD-Wandler M-Bus fähige Endgeräte Temperaturen

  34. ennovatis Smartbox Standardfall Auswertung der Daten über Smartbox Manager oder ennovatis Controlling PT 1000 Erfassung der Außentemperatur Erfassung von Strom. Gas, Wasser über Impulse von den Zählern

  35. Anwendung bei Büro- und Wohngebäuden

  36. & Leckage-Meldung über M-Bus Zähler • Programmierung einer Leckagemeldung: • Zeitprogramm festlegen, z.B. von 0 Uhr bis 2 Uhr • Wasserzähler so konfigurieren, dass die Durchflussleistung übertragen wird. • Mit einem Rechner Zeitprogramm und Leistung „verbinden“. • Rechnerausgang einem Verzögerungsmodul übergeben, damit kurzfristige Durchflüsse keinen Fehlalarm auslösen. • Dann die Verzögerung beliebigen Ausgangsmodulen zuweisen. RS232 M-Bus

  37. Dienstleistungsebene Service im Bereich EM Systemebene Auswertung aus Sicht der Anbieter Feldebene 2: Datenerfassung und Übertragung Feldebene 1: Messtechnik: Zähler & Sensorik Energiemanagement – das 4 Ebenen Modell

  38. Werkzeuge zur Interpretation der Daten (monitoring) Ziel • Aufzeigen von Wegen zur Beurteilung des aktuellen Verbrauches • Aufdecken von Verlusten und ineffizientem Betrieb Wege • Intelligente Messwerterfassung (Intelligent Metering) unter Einbeziehung der Nutzer • Regelbasierte Überwachung • Hardware • Software • Modellbasierte Überwachung • EnEV+ • EnergyPlus • ennovatis Planning - VDI 2067 • IDA-ICE • Regressionsmodell

  39. Intelligent Metering • Vorraussetzung • Zeitlich hoch aufgelöste Daten • Darstellung in verschiedenen Kontexten • Beurteilung und Ableitung von Maßnahmen • Sachverständige Nutzer • Energiemanager • Beispiele • EM Portal • ISE Visualisierung • Vor- und Nachteile + verfügbar - ermüdendund wenig effektiv bei funktionierendem Betrieb

  40. Energieampel Nutzer Büro tagesaktueller Vergleich des Verbrauchs auf Raumebene

  41. Energieampel Betreiber Büro

  42. Visualisation on Webpage http://demoportal.ennovatis.de/ Visualisation on Webpage

  43. Regelbasierte Überwachung - Hardware Neue Entwicklungen bei der Smartbox • Alle relevanten Verbraucherdaten können erfasst werden. • Erkennung von Defekten, Fehlern, Unregelmäßigkeiten oder unnötigen "Energiefressern" durch die permanente Beobachtung von Lastgängen. So fallen ungewollte oder zu hohe Energie Verbräuche sofort auf und können umgehend – mit oft sehr einfachen und kostengünstigen Mitteln –beseitigt werden. • Störmeldungsmanagement, wie permanente Kennwertvergleiche, automatische Signalisierung der Störung, z.B. durch SMS, E-Mail oder Schaltausgang. Schalten von Relais aufgrund von vordefinierten Ereignissen. • Kabellose Verbindung zu Datenerfassungsgeräten über smartModule.

  44. Regelbasierte Überwachung - Software Vorgehen wie bei intelligent metering aber jetzt auch Aktionen möglich wie z.B. • Benachrichtigung Hausmeister • Darstellung Ergebnisse zur weiteren Analyse • Nachricht an smartbox

  45. Modellbasierte Überwachung – Ziele • Zeitnahe Bewertung des Betriebes • Zeitnahe Bewertung der Verbräuche • Finden der Datensätze, die besondere Betrachtung benötigen • Bewertung von Korrekturmaßnahmen Verwendung der Modelle allgemein • Energieausweise • Bewertung der Verbräuche • Bewertung der Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz

  46. Modelbasierte Überwachung - Vorgehen

  47. Folgende Methoden werden untersucht • DIN V 1588 Norm und Individualverfahren für Jahres- und Monatswerte • VEC für Stundenwerte • Energy+ für Stunden und Minutenwerte • IDA-ICE Standard und vereinfachtes Verfahren für Gebäude und Komponentenverhalten • Regressionsverfahren für schnelle Prognose von Stundenwerten

  48. Monatswerte

More Related