Biuletyn PW / Nauka i Dydaktyka / Nauka / Wykorzystanie sieci neuronowych do sterowania procesów cieplnych w budynkach

Wykorzystanie sieci neuronowych do sterowania procesów cieplnych w budynkach

Na Wydziale Inżynierii Środowiska pod kierunkiem prof. Witolda Chmielnickiego wykonywany jest projekt badawczy, polegający na opracowaniu i wdrożeniu do zastosowań przemysłowych regulatora neuronowego przeznaczonego do sterowania procesów cieplnych w budynkach.

Realizacja projektu przewidziana jest w latach 2013-2015. Wyniki badań zostaną wykorzystane i wdrożone przez Konsorcjanta, reprezentanta przemysłu, który za nabycie praw do produkcji powstałego urządzenia wnosi wkład własny w wysokości ~20% kosztów projektu.

Prace nad zastosowaniem regulacji predykcyjnej w systemach ciepłowniczych i ogrzewczych są prowadzone przez różne ośrodki już od wielu lat, jednak do chwili obecnej nie udało się uzyskać zadawalających rozwiązań. Zastosowanie nowego regulatora neuronowego będzie miało istotny wpływ na zużycie ciepła w budynkach, co bezpośrednio wiąże się z kosztami eksploatacji, a oprócz tego zapewni odpowiednie warunki komfortu cieplnego. Obecnie stosowane rozwiązania, w których wykorzystywane są proste algorytmy regulacji nie spełniają wymagań dotyczących jakości regulacji oraz sposobu zarządzania energią. Istnieje zatem potrzeba poszukiwania innych rozwiązań.

Procesy cieplne w budynku charakteryzują się właściwościami nieliniowymi i niestacjonarnymi, ponadto występuje w nich duża zmienność parametrów wraz ze zmianą punktu pracy układu. W takich przypadkach zalecane jest sterowanie adaptacyjne z wykorzystaniem sieci neuronowych. Prace dotyczące tych zagadnień są prowadzone na Wydział Inżynierii Środowiska PW już od wielu lat. Obejmują one badania laboratoryjne, badania doświadczalne w obiektach rzeczywistych oraz szerokie badania symulacyjne. Opracowany został model regulatora neuronowego, który poddano badaniom laboratoryjnym oraz doświadczalnym w układach rzeczywistych. Otrzymano w pełni satysfakcjonujące wyniki badań.

Obecnie w ramach projektu badawczego powstaje model prototypu regulatora neuronowego. Zgodnie z przyjętymi założeniami, regulator neuronowy przeznaczony będzie do sterowania węzłów ciepłowniczych i będzie realizował wiele funkcji. Podstawowe z nich to algorytmy regulacji procesów cieplnych w budynkach, sterowanie, zarządzanie energią, zbieranie i przetwarzanie danych, wizualizacja przebiegów wielkości, czy identyfikacja obiektu regulacji. Predykcyjny regulator neuronowy przeznaczony do sterownia procesów cieplnych w budynkach będzie urządzeniem w pełni innowacyjnym, który znajdzie zastosowanie zarówno w kraju jak i zagranicą. Ze względu na powszechne stosowanie ciepłownictwa centralnego w wielu krajach przyczyni się on do oszczędności energii i wpłynie na ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery.

Praca badawcza wdrożeniowa do zastosowań przemysłowych w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka POIG 01.03.01‑ 14/88/12-00 pt. „Wykorzystanie sieci neuronowych do sterowania procesów cieplnych w budynkach”

Opracowanie:

prof. nzw. dr hab. inż. Witold Chmielnicki
Politechnika Warszawska
Wydział Inżynierii Środowiska
Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa

CYTAT TYGODNIA

"

 

Tu maska maskę dręczy!
Zrzućcie maski!
Zwykłymi stańcie się ludźmi!

 

 

Witold Gombrowicz

"

KONTAKT

Biuletyn Politechniki Warszawskiej

Pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa

Tel. 22 234 71 71, 22 234 71 81

Biuro Rektora Politechniki Warszawskiej

www.biurorektora.pw.edu.pl

REDAKCJA

Biuletyn Politechniki Warszawskiej
Wydawnictwo elektroniczne skierowane do społeczności Uczelni redagowane przez Biuro Rektora.

Zapraszamy do zgłaszania wydarzeń!

Sekcja ds. Komunikacji Społecznej i Mediów

Redakcja Biuletynu Politechniki Warszawskiej

MNiSW