Prädiktives Energiemanagement für eine passive Wärmepumpenkühlung in Kombination mit Verschattungselementen

Moderne Wärmepumpen können sowohl heizen als auch kühlen, die Kühlfunktion wird dabei ausschließlich über die aktuelle Raumtemperatur geregelt. Ebenso gibt es in vielen Gebäuden Verschattungen die entweder manuell oder per Zeitschaltung bedient werden. Eine sinnvolle Kombination dieser Elemente gibt es standardmäßig allerdings nicht. Sind beide Komponenten auf einander abgestimmt kann Kühlleistung eingespart werden. Wird zusätzlich noch eine Wettervorhersage integriert, so kann das System sogar zukünftige Kühlbedarfe reduzieren und somit Energie einsparen.

In dieser Arbeit soll ein solches System in einem realen Gebäude entwickelt werden. Dazu werden Kommunikationskanäle zu einer Wärmepumpe und den Verschattungselementen aufgebaut. Anhand der Wärmepumpendaten und einer Wettervorhersage wird eine Optimierung entwickelt, die sowohl die Kühlung als auch die Verschattungen steuert. Zusätzlich ist eine Korrelation mit einer PV-Anlage aufzubauen, um so hauptsächlich erneuerbaren Strom zum Kühlen zu nutzen. Das System sollte dabei fehlertolerant aufgebaut sein, denn sowohl durch Sicherheitsmaßnahmen, als auch durch den Benutzer können die Funktionen übersteuert werden.

Im Laufe der Arbeit lernt ihr den Umgang mit Matlab und die Grundzüge des Energiemanagements. Weiterhin erhaltet ihr Einblicke in moderne Wärmepumpen-regelungen und Haustechniksysteme.

Fragen zur Abschlussarbeit beantwortet:

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