Lang leven het Smart Grid! Nu het gebouw nog! Wim Zeiler

Transcriptie

1 Lang leven het Smart Grid! Nu het gebouw nog! Wim Zeiler

2 Context 40% van alle energie wordt in de westerse wereld gebruikt in gebouwen [1] Elektriciteit is een duurzame energie drager Een nieuw type elektriciteitsnet is in ontwikkeling The Smart-Grid Passive Active [1] Luis Pérez-Lombard et.al in Energy and Buildings

3 Het Smart Grid De uitdaging voor het Smart grid: Meer decentrale duurzame energie omzetting Noodzaak van een intelligente en integrale besturing Maar wat is de combinatie van slim en dom? Wat zijn we in de haast vergeten bijna vergeten?

4 Gebouw en Smart Grid: een integrale benadering Centralized energy generation Top down Smart Grid Micro Grid Different levels of functional abstraction Building Energy Management System nanogrid Bottom up

5 Volgende stap: human in the loop approach Workspace (micro clima Human in the loop PAGE

6 Gebruikers interacties op ruimte & verdiepingsnivo Human in the loop PAGE PAGE 5

7 tracking & tracing Wireless sensor nodes PAGE

8 Fixed en mobiele wire less nodes

9 8 Verdieping van het gebouw waar de eerste experimenten plaats vonden

10 Berekend en gemeten netwerk Vloer plan met berekend (blauw) en gemeten in de case study kantoor (oranje), gevormd door 30 statische nodes

11 Vloerbezetting kantoor N ! ! S 20!

12 Gebruikers profiel en gebruik van electrische energie Gemeten profielen voor aanwezigheid en stroom gebruik

13 Persoon & Taak afhankelijke conditionering Focus op werkpleknivo => Task ambient (persoonlijke) conditioning Regelstrategie? Watanabe et al., 2010 Exhausto

14 Persoonlijke verwarming Vissers (2012) Onderzoek naar de kritische comfort prestatie indicatoren

15 Lay out Invidueel Comfort Systeem Duurzaamheid met ICT toepassingen op basis menselijke behoefte

16 Thermisch Comfort Minimum energie - verwarming Minimum energyiekoeling Koud discomfort Comfort Warm discomfort Koude omslag Warmte omslag

17 Multi-Agent Systeem regelingen Distribueerd regelsysteem met 1. Basiscomfort geregeld door de ruimtenivo agent 2. Werkpleknivo comfort regel agent 3. Lokalel interventie en comfort monitoring op werkplek

18 Vingertip Temperatuur als Thermisch Comfort Indicator Praktische toepassing: vingertip temperatuur op afstand gemeten met een infrarood camera 1. IR image 2. Patroon detectie 3. Patroon matching Tracking van vingers in een IR beeld (resolution 320 x 240) door pattern matching in LabVIEW TM

19 Resultaat energie reductie voor verschillende scenario s Δ30% Δ38%

20 Case studie Kropman Breda Kantoorgebouw, 540 m2 (oppervlak 1 ste verdieping)

21 Kropman Breda Living lab

22 Kropman Breda Living lab InsiteView Gebouwbeheer systeem

23 / name of department Binnenlucht condities Temperatuur 21.5 ~ 22.0 [ C] Tijdens zonnige dagen temperatuur Ruimte A (zuiden) boven 24 [ C] RH als bevochtinging in ~ [%] CO2 Ruimte A & B ~ [ppm] In de nacht ~ 420 [ppm]

24 Detail Luchtbehandeling Grootste elektriciteit gebruikers Toevoer en afzuig ventilatoren Max vermogen: 9.5 [kwe] Stoom bevochtiger Max vermogen: 30.0 [kwe] Koelmachine Max vermogen: 15.0 [kwe]

25 Typisch gedrag stoombevochtiger Electriciteitsgebruik

26 Experiment met Stoombevochtiger

27 Experiment 2: Reductie luchttoevoer

28 Conclusies tracking & Tracing met ICT Uit de metingen van16 kantoorgebruikers gedurende 6 weeks op een kantoorverdieping blijkt dat er individuele comfort verschillen zijn. Het besparing potentieel is gebaseerd op metingen en simulaties simulation, een besparing van 17% is mogelijk. Kijkend naar het werkelijk gemeten energiegebruik is een besparingspotentieel van 30% voor verwarming en 38% voor koeling. PAGE

29 Conclusies & aanbeveling Alleen een integrale benadering van alle energie stromen in een gebouw met de gebruiker als centraal uitgangspunt zorgt voor een gebouw dat werkelijk slim is Slimme gebouwen zijn nodig alle mogelijkheden van het Smart Grid te benutten

30 Groene ICT en Duurzaamheid Begin bij het einde: Het gebruik is leidend en de mens bepalend De Faculteit Bouwkunde van de TU Eindhoven doet onderzoek naar slimme gebouwen, mocht je interesse hebben schrijf je dan in voor de Master Building Physics & Services