Optimierung bestehender Einzelraum-Heizungsregelungen mittels wetterprognosebasierter Korrekturalgorithmen

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/500990

Short description (German)

Bestehende Einzelraum-Heizungsregelungen werden mit Hilfe von Wetterprognosedaten optimiert. Dabei wird mit einem auf Wetterprognosedaten basierten Korrekturalgorithmus und internetgestützten Heizungsregelungen die Wärmespeicherfähigkeit eines Gebäudes gezielt bewirtschaftet, um Heizenergie einzusparen.

Publications / Results (German)

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• Fachartikel "Durch das Fenster hinein heizen" [PDF] 1'615 kB

Publications / Results (French)

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• Article "Le chauffage par la fenêtre" [PDF] 1'508 kB

Final report (German)

Das von Pronoó weiterentwickelte Konzept der prädiktiven Heizungsregelungsoptimierung greift mit Sollwertkorrekturen in die bestehenden Regulierungseinrichtungen ein und korrigiert deren Sollwerte vorausschauend. Zur Berechnung dieser Korrekturwerte werden Wetterprognosedaten von kommerziellen Anbietern im Stundenintervall gelesen und über einen Algorithmus verarbeitet. Dieser beinhaltet gebäudespezifische Parameter, welche teils empirisch und teils mittels dynamischer Gebäudesimulation ermittelt werden. Die im Stundenintervall berechneten Daten werden einerseits individuell pro Raum über die elektronische, internetbasierte Einzelraumregelung auf die Raumtemperatursollwerte und andererseits über die zentrale Vorlauftemperaturregelung mittels einem eigens zu diesem Zweck von einem Projektpartner entwickelten Hardwaremodul (EcoGateway) auf die bestehende Heizungsinstallation angewendet. Der Funktionsnachweis im realen Gebäude konnte im Rahmen der Heizperiode 2014/15 erbracht werden (ein Jahr später als ursprünglich geplant). Während die Anwendung des Sollwertkorrekturen auf die Einzelraumregelung aufgrund des Wärmeverteilkonzept der Heizungsinstallation praktisch keinen Einfluss hatte, konnte mit der optimierten Regelung der zentralen Vorlauftemperatur ein Effizienzpotential von 10% nachgewiesen werden (geschätzte 15% - 20% zusammen mit funktionierender Einzelraumregelung), ohne dass dabei die Raumtemperaturen signifikant reduziert worden wären. Dieses Resultat konnte auch an einem an die Realität angeglichenen und weitgehend validierten Gebäudesimulationsmodell gezeigt werden.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Pronoó GmbH

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Grossenbacher,Urs

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• Pilot- und Demonstrationsprojekt - Optimierung bestehender Vorlauftemperatur- und Einzelraum-Heizungsregelung mittels wetterprognosebasierter Korrekturalgorithmen, "Epinettes 51" - Schlussbericht [PDF] 2'369 kB

Final report (English)

Pronoó has created a concept of predictive optimization of heating controls. The existing regulation systems are directly influenced by superposing an offset computed by algorithms hosted on servers to the set point value of the heating system. The algorithms take into account building-specific parameters and weather forecast. Once an hour the offsets are computed for the rooms (radiators and connected valves) and for the central heating system (EcoGateway, control of the forward temperature via a specialized hardware). The proper functioning of the concept in a real building could be verified during the heating season 2014/15 (one year later than initially planned). The distribution of the heat in the buildings limits the influence of the radiators to zero but thanks to the optimisation of the central heating system we reached an economy of 10% (we estimate 15% - 20% together with working room temperature control) maintaining the same comfort in the rooms. This result has been verified and confirmed by simulation.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Pronoó GmbH

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Grossenbacher,Urs

Final report (French)

Pronoó a mis en place un concept d’optimisation prédictive du réglage de chauffage. Le concept prévoit une influence directe des systèmes de régulation en place en imposant une correction des valeurs de consigne déterminée par des algorithmes hébergés sur des serveurs. Les algorithmes tiennent compte de paramètres descriptifs du bâtiment (identifiés empiriquement et par simulation) et des pronostics météorologiques. Une fois par heure les corrections sont calculées pour les pièces (vannes thermostatiques connectées) et pour la température de départ de l’installation de chauffage central (EcoGateway, électronique spécialement conçue pour Pronoó). Le bon fonctionnement du concept dans un bâtiment réel a pu être vérifié durant la période de chauffe 2014/15 (une année plus tard qu’initialement prévu). Alors que l’application d’un offset était négligeable sur les radiateurs (dû au concept de la distribution de chaleur) nous avons pu constater un potentiel d’économie de 10% grâce à l’optimisation de la régulation centrale (estimative 12% - 20% y.c. régulation fonctionnel dans les pièces) sans pour autant réduire les températures dans les pièces. Ce même résultat a pu être confirmé par simulation.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Pronoó GmbH

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Grossenbacher,Urs