SI/502725

Zusammenfassung

Dieses Projekt zielt darauf ab, ein fortschrittliches Energiemanagementsystem auf der Grundlage der modellprädiktiven Regelung (MPC) zu entwickeln, um den Betrieb sogenannter „SolIceTES“-Systeme für Raumkühlungsanwendungen zu optimieren. Ein SolIceTES-System besteht aus einem Eisspeicher mit Eis auf einer Spule, der mit Photovoltaik und einem Kompressionskühler gekoppelt ist. Ein solches System ermöglicht die Verlagerung oder Glättung von Kühllastspitzen. Der Betrieb von SolIceTES-Systemen ist jedoch eine komplexe Aufgabe, da der Kühler bei Temperaturen unterhalb der Versorgungstemperatur arbeitet, was seine Leistung stark beeinträchtigt, es sei denn, die Steuerung ist ordnungsgemäß optimiert. Daher wird ein Co-Simulations-Rahmenwerk eingerichtet, das aus einem mathematischen Optimierer besteht, der mit TRNSYS-Systemsimulationen gekoppelt ist. In TRNSYS wird das SolIceTES-System detailliert modelliert und simuliert. Der Optimierer, der mit vereinfachten Komponentenmodellen arbeitet, fungiert als MPC und gibt die optimalen Werte der Steuerungsvariablen an TRNSYS weiter, um beispielsweise die Systemkosten zu minimieren oder die Systemeffizienz zu maximieren. Das wirtschaftliche und energetische Potenzial von MPC in SolIceTES-Systemen wird analysiert. Das entwickelte Co-Simulations-Framework wird in verschiedenen Szenarien mit Schwerpunkt auf Bürogebäuden eingesetzt. Darüber hinaus wird der Nutzen des SolIceTES-Systems für andere Kühlanwendungen, darunter Krankenhäuser, Supermärkte und die Fertigungsindustrie, bewertet. Schließlich werden die Vor- und Nachteile von Eisspeichern mit MPC im Vergleich zu elektrischen Batterien und herkömmlichen Klimaanlagen bewertet.