Dissertação

Optimized Control Strategies of a HVAC System under Dynamic Pricing using the Building-as-Battery concept EVALUATED

Um dos maiores desafios que os proprietários e operadores de edifícios de escritórios enfrentam é manter um baixo custo energético de operação. No mercado livre de energia os preços da eletricidade variam ao longo do dia, sendo muito mais elevados durante os períodos de pico de procura. Isto deixa ao cliente o incentivo para reduzir o uso de eletricidade durante os períodos de pico. Uma vez que a maior parte dos picos de procura de eletricidade nos edifícios se deve ao funcionamento do sistema HVAC do edifício, existe a oportunidade de deslocar parte da a carga de aquecimento ou arrefecimento do edifício para horas de vazio. Isto pode ser feito por pré-aquecimento ou pré-arrefecimento do espaço, utilizando assim a massa do edifício como uma espécie de bateria térmica, que pode então descarregar mais tarde, aliviando a carga de arrefecimento do sistema HVAC durante os períodos de pico de procura. Nesta tese, a estratégia de deslocação da carga é modelada utilizando o modelo de controlo preditivo (MPC). O problema é explorado com um único edifício de escritórios equipado com sistema solar fotovoltaico com duas configurações de isolamento diferentes e em três locais diferentes, nomeadamente Lisboa, Milão e Londres. Os custos energéticos são primeiro comparados com um interruptor termostático tradicional e depois com um caso em que as baterias são instaladas. Os resultados mostraram que a abordagem MPC apresenta um grande potencial de poupança sem exigir grandes custos de investimento e são favoráveis em relação aos sistemas de controlo clássicos.
Sistema de Aquecimento de Edifícios, Economia de Energia, Modelo de Controlo Preditivo, Optimização Dinâmica, Fixação Dinâmica de Preços

outubro 26, 2020, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Augusto Santos Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar