Image Innovative Gefriertrocknung zur Herstellung 3-dimensionaler Scaffolds
Image 3D - Strömungssensor
Image Dynamische Gebäude- und Anlagensimulation mit TRNSYS
Image Energetische Inspektion von Klimaanlagen
Image For(W)ing - Laufradflügel für Strömungsmaschinen
Image Prolatent
Image Kryostate aus GFK oder Metall
Image Simulation Thermischer Behaglichkeit
Image PCM4all - Wärmespeicher für Haushaltgeräte
Image Kältespeicherung und -verteilung mit Flüssigeis (WÜSST)
Image Innovativer Prüfstand für die Sicherheitsbewertung von KryoVials
Image Tieftemperaturtribologie
Image Prüfung mobiler Leckdetektoren nach DIN EN 14624
Image Evakuieren und Trocknen von Kälteanlagen
Image Rauscharme, nichtmetallische Heliumkryostate
Image Thermische Speicherung mit PCM

Sie befinden sich hier:   /  Startseite


Selbstoptimierendes Raumluftmanagementsystem

BMWi Euronorm Innokom

11/2015–04/2018

Dr. Tobias Kempe

+49-351-4081-668

begonnen

Echtzeitsimulation von Raumströmungen

Beschreibung

HVAC-Systeme (Heating, Ventilation, Air-Conditioning) im industriellen, öffentlichen und privaten Bereich sind für einen Großteil des globalen Energiebedarfs verantwortlich. Durch die intelligente Vernetzung aller TGA-Komponenten wie Heizung, Kühlung, Lüftung, Sonnenschutz etc. wird zunehmend versucht, einen energieeffizienten und komfortablen Betrieb von HVAC-Systemen zu gewährleisten. Nachteilig ist, dass mit den bisher verfügbaren Sensorsystemen nur einzelne, lokale Informationen zur gezielten Beeinflussung und Steuerung der Klimatisierung verfügbar sind.

Ziele des Projektes

Das Entwicklungsziel des Vorhabens ist ein System zur intelligenten und selbstoptimierenden Raumluftsteuerung. Reale 3D-Raumluftströmungen sind komplex und in der Regel starken räumlichen Schwankungen unterworfen. In dem Projekt soll aus diesem Grund die numerische Strömungssimulation genutzt werden, um im laufenden Betrieb des HVAC-Systems den räumlichen Strömungszustand (Geschwindigkeit, Temperatur) nahezu in Echtzeit zu bestimmen. Die so ermittelten Informationen fließen direkt in die Steuerung aller Raumgewerke ein. Jedes Gerät kann auf Basis dieser Informationen optimal an die Anforderungen des Gesamtsystems angepasst arbeiten, ohne dass die Anzahl der Sensoren bzw. deren lokale Anordnung im Raum geändert werden muss. Neben einer verbesserten Erfüllung der gewünschten Raumluftparameter soll die Technologie zu einer signifikanten Energieeinsparung für Lüftung und Klimatisierung führen.  

Technische Lösungen

Die Anwendbarkeit der numerischen Strömungssimulation ist derzeit auf Grund der hinsichtlich Prozessorleistung und verfügbarem Speicher limitierten Rechnerhardware auf einzelne, ausgewählte Konfigurationen beschränkt. Simulationen werden in der Regel nur bei der Auslegung der Klimatechnik und nicht zu deren Regelung und Steuerung eingesetzt. Um eine numerische Echtzeitsimulation auf handelsüblicher Standardhardware zu ermöglichen, soll im Projekt ein hochspezialisierter, effizienter Strömungslöser entwickelt werden. Ein weiteres Entwicklungsziel ist ein Steuerungsmodell für die Raumgewerke auf Basis eines numerischen Optimierungsverfahrens. Das Verfahren verwendet den neu entwickelten Strömungslöser, um iterativ eine Kombination der relevanten Zuluftparameter so zu bestimmen, dass ein geforderter lokaler Raumluftzustand eingestellt wird. Dies kann zum Beispiel eine in gewissen Grenzen lokal variierende Lufttemperatur mit kalten oder warmen Bereichen sein. Ein wesentlicher innovativer Aspekt hierbei ist, dass die Zielgröße für die Klimaregelung nicht mehr alleine durch einzelne Sensoren festgelegt wird, sondern durch Informationen über den gesamten Raumluftzustand erweitert wird. Entsprechend lassen sich die erforderlichen Zuluftparameter a priori bestimmen. Das Optimierungsmodell kann um weitere Faktoren, wie z.B. Sonneneinstrahlung, erweitert werden

Einsatzbereiche

Die neue Technologie -  Intelligent Room Climate Control (IRCC) -  stellt eine Erweiterung der bisher im Rahmen der Raumautomation genutzten Informations- und Steuerungssysteme dar. Die grundlegende Architektur mit zentraler Informationsverarbeitung über eine CPU und verschiedenen Sensoren bzw. Aktoren ist bei heutigen Raumautomationssystemen bereits vorhanden. Das Ziel des Projektes ist es, ein solches System in die Infrastruktur bestehender Raumautomationslösungen zu integrieren.  


Ihre Anfrage zum Projekt

Weitere Projekte

Image

Diplom, Praktikum, Master, Bachelor

Studentische Arbeiten - Ausbildung am ILK

Image

MetPCM

Metallverkapselte Hochtemper PCM

Image

Regenerationsmodul für dezentrale Trocknung

Energiespeicher und Sorption dezentral im Einsatz

Image

Membranbasierte Raumklimatisierung

Dezentrale Klimatechnik mit Flüssigsorption


Kontakt

Institut für Luft- und Kältetechnik - Gemeinnützige Gesellschaft mbH
Bertolt-Brecht-Allee 20, 01309 Dresden


Sekretariat der Geschäftsleitung

+49-351-4081-520

+49-351-4081-525

Bild Zuse Mitglied Bild SIG