Intelligent styresystem til fremtidens solvarmeanlæg

Project Details

Description

Forskningsprojektet "Solar/electric heating systems in the future energy system" har til formål at klarlægge hvorledes en individuel varmeforsyningsenhed til enfamiliehuse baseret på solvarme, el-patron/varmepumpe samt et avanceret varmelager og styresystem bedst udformes. Desuden klarlægges hvor velegnet sådan en varmeforsy-ningsenhed er for den enkelte forbruger og for vores fremtidige energisystem.
Forskningsprojektet består af 5 hovedelementer: 1) Solvarmeanlæg ba-seret på et intelligent varmelager, 2) modeller for detaljerede vejrudsigter, 3) prognoser for huses varmebehov og for elpris, 4) avanceret styresystem baseret på forventet varmebehov, solvarmeproduktion og el-pris og 5) analyse af hvorledes varmeforsyningsenheden påvirker hele energisystemet hvis den benyttes i stort omfang. Kort beskrivelse af de enkelte hovedelementer:
1) Solvarmeanlæg baseret på et intelligent varmelager
Der gennemføres detaljerede undersøgelser af forskellige udformninger af solvarmeanlægget. Specielt fokuseres undersøgelserne om det intelligente varmelager. Undersøgelserne gennemføres på DTU Byg i samarbejde med Ajva ApS og Ohmatex ApS.
2) Modeller for detaljerede vejrudsigter
Varmeforsyningsenheden planlægges styret af et avanceret styresystem baseret på forventet varmebehov, solvarmeproduktion og elpris. Derfor er der behov for pålidelige vejrudsigter. Forskellige modeller for detal-jerede vejrudsigter vil blive undersøgt. Der lægges vægt på hvor nøjagtigt modellerne kan forudsige huses varmebehov og solvarmeanlægs varmeproduktion. Undersøgelserne gennemføres ved DMI, størstedelen i form af et Ph.D. studium.
3) Prognoser for huses varmebehov og for elpris
Der udvikles statistiske modeller til forudsigelse af huses varmebehov, af elpriser og af solvarmeproduktion. Modellerne benytter sig af input fra vejrudsigter, som er omtalt oven for. Undersøgelserne gennemføres i et samarbejde mellem IMM,DTU og ENFOR A/S, hovedsageligt i form af et Ph.D. studium ved DTU Informatik.
4) Avanceret styresystem baseret på forventet varmebehov, solvarmeproduktion og elpris
Det klarlægges hvorledes et styresystem udformes så det kan benytte DMI’s vejrudsigter og DTU Informatik/ENFOR’s prognoser for elpriser, solvarmeproduktion og huses varmebehov til at styre elvarmelegemer og solvarmeanlæg bedst muligt. Oprindeligt var det planlagt at undersøgelserne skulle gennemføres af AllSun A/S, men AllSun A/S har i sommeren 2011 besluttet at udtræde af projektet. Forhåbentlig kan projektet "Intelligente styresystemer til fremtidens solvarmeanlæg" resultere i en ny partner, som i samarbejde med projektets deltagere kan gennemføre denne del af projektet.
5) Analyse for hele energisystemet
Det undersøges hvorledes varmeforsyningsenheden, hvis den benyttes i stort omfang, påvirker hele energisystemet. Undersøgelserne gennem-føres af COWI A/S.

Varmeforsyningsenhedens vigtigste komponenter er det intelligente varmelager og det avancerede styresystem. Som nævnt ovenfor klarlægges det i forskningsprojektet af DTU Byg, Ajva ApS og Ohmatex ApS hvorledes det intelligente varmelager bedst udformes. Det forventes, at Ajva Aps i samarbejde med Ohmatex ApS efter afslutningen af projektet vil kunne færdigudvikle og markedsføre varmelageret.
Undersøgelserne af det avancerede styresystem skulle have været udført af AllSun A/S i samarbejde med projektets deltagere. Styresystemet, som baseres på varmelagerets energiindhold, vejrudsigter og prognoser for kommende elpriser, varmebehov og solvarmeproduktion, er mere avanceret end de styresystemer, der markedsføres i dag, Efter at AllSun A/S har forladt projektet er det oplagt at invitere til samarbejde med SMV’ere inden for området: Intelligente styresystemer.
Et samarbejde med en SMV vedrørende intelligente styresystemer vil muliggøre at der tages hensyn til produktions- og markedsføringsforhold ved udvælgelsen af de styresystemudformninger, som undersøges i projektet. Derudover vil SMV’ens erfaringer med hensyn til kompleksiteten af markedsførte styresystemer være værdifulde i forbindelse med gennemførelse af forskningsprojektet. Samarbejdet vil forkorte tiden der går før forskningsprojektets resultater kan nyttiggøres af solvarme- og styresystemindustrien.
Styresystemfabrikanter og solfangerfabrikanter indbydes til et informationsmøde, hvor der informeres om forskningsprojektet og om muligheden for at indgå i et samarbejde.
Alle relevante virksomheder med ønske om at indgå i samarbejdet opfordres til at kontakte DTU Byg.
På basis af de indkomne ønsker udvælges en fabrikant til samarbejdet. Den SMV, som har de bedste muligheder for at medvirke i forskningssamarbejdet og for at producere intelligente styresystemer, udvælges til samarbejdet.

Der afholdes møder med den udvalgte SMV og projektets deltagere hvor forskellige styringsstrategier for forskningsprojektets varmeforsyningsenhed drøftes med hensyn til de termiske og energimæssige forhold for varmeforsyningsenheden, varmeforsyningsenhedens pålidelig-hed, forbrugerens energipris samt pris-, produktions- og markedsføringsmæssige forhold for styresystemet. Styringsstrategierne baseres på varmelagerets energiindhold, DMI’s vejrudsigter og prognoser for el-priser, solvarmeproduktion og huses varmebehov, så elvarmelegemer og solvarmeanlæg styres på en sådan måde, at varmebehovene dækkes billigst muligt.
De mest lovende styringsstrategier undersøges teoretisk i et samarbejde mellem projektets deltagere og den udvalgte SMV, ved hjælp af simuleringsmodeller for forskelligt udformede varmeforsyningsenheder. På basis af disse undersøgelser udvælges den bedste styringsstrategi.
Denne styringsstrategi implementeres i et styresystem, som benyttes i et forsøgsanlæg, som afprøves i DTU Bygs prøvestand for solvarmean-læg. Målinger fra forsøgsanlægget, som gennemføres i et samarbejde mellem DTU Byg og den udvalgte SMV, vil vise, hvorledes varmefor-syningsenheden inklusive det intelligente styresystem bedst udformes og styres.
StatusFinished
Effective start/end date14/12/201131/12/2012