ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto

Translated title of the contribution: Control and communication of the ThermoNetR-system

Satu Kärki, Petri Pietarinen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Julkaisussa tarkastellaan mahdollisia keinoja säätää ja ohjata ThermoNet-ilmastointijärjestelmiä sekä kuvataan ThermoNet-talotekniikkakeskuksen liittymistä hajautettuun rakennusautomaatiojärjestelmään erityisesti tiedonsiirron kannalta tarkasteltuna. Työn lähtökohtana oli, että järjestelmästä tehtävien mittausten lukumäärää ei lisätä nykyisestä. Tällöin ratkaisujen toteuttaminen käytännössä on yksinkertaisempaa. Säätötapatarkasteluissa lähdettiin liikkeelle perinteisistä säätötavoista. Pääpaino oli kuitenkin säätöalgoritmien optimointitarkasteluissa, joiden tavoitteena on määrittää kullakin hetkellä ideaalisin järjestelmän ohjaustapa. Näissä tarkasteluissa keskityttiin energiakustannusoptimointiin, koska sitä pidettiin optimointitavoitteista tärkeimpänä. Ongelmaa lähestyttiin käyttämällä esimerkkinä lämmitysenergian kustannusten minimointia, mutta periaate on sama myös jäähdytysenergian tapauksessa. Energiakustannusoptimointia lähestyttiin ensin esimerkin avulla, mutta ongelma kuvattiin myös yleisen optimointitehtävän muodossa. Käytännössä tällainen optimointitehtävä ratkaistaan yleensä numeerisesti. Ratkaisemiseen on olemassa lukuisia algoritmeja, joista monet ovat saatavissa myös aliohjelmakirjastoina liitettäväksi omaan sovellukseen. Energianhallintaongelman muina mahdollisina ratkaisuperiaatteina esiteltiin geneettiset algoritmit, jäähdytysmenetelmät sekä neurolaskennan ja sumean logiikan menetelmät. Neurolaskennan menetelmät voisivat soveltua hyvin ThermoNet-järjestelmän säätöön, koska järjestelmästä on saatavissa paljon mittaustietoa. Sumean logiikan menetelmät saattaisivat myös olla käyttökelpoisia, jos järjestelmän toiminnan ja käytön asiantuntijoilta saataisiin riittävästi heuristista tietoa. Neuro-sumeat järjestelmätkin voisivat tulla kysymykseen. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen tiedonsiirto-osuudessa käsiteltiin ensin yleisesti talotekniikkakeskusta osana hajautettua rakennusautomatiojärjestelmää. Varsinaisissa tiedonsiirtomäärittelyissä kuvattiin esimerkinomaisesti, kuinka ThermoNet-talotekniikkakeskus voidaan liittää LON-pohjaiseen hajautettuun rakennusautomaatiojärjestelmään. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen LON-väylän avulla toteutettuun tiedonsiirtorajapintaan kuuluvat solmuobjekti ja kolme sovellustason tiedonsiirto-objektia. Sovellustason tiedonsiirto-objektit ovat huonesäätöobjekti, IV-säätöobjekti ja LTO-objekti. Sovellustason tiedonsiirto-objektimäärittelyt tehtiin LonMark-ohjeiden mukaisesti. Julkaisussa on kuvattu yksityiskohtaisesti solmuobjekti ja huonesäätöobjekti esimerkkinä sovellustason objekteista.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages57
ISBN (Electronic)951-38-5190-7
ISBN (Print)951-38-5189-3
Publication statusPublished - 1998
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
Number1887
ISSN1235-0605

Fingerprint

communications technology
Olla

Keywords

  • air conditioning
  • air conditioning equipment
  • building automation
  • control algorithms
  • control systems

Cite this

Kärki, S., & Pietarinen, P. (1998). ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1887
Kärki, Satu ; Pietarinen, Petri. / ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1998. 57 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1887).
@book{029a0a090cc64e69be1a281601d78a82,
title = "ThermoNetR-j{\"a}rjestelm{\"a}n s{\"a}{\"a}t{\"o} ja tiedonsiirto",
abstract = "Julkaisussa tarkastellaan mahdollisia keinoja s{\"a}{\"a}t{\"a}{\"a} ja ohjata ThermoNet-ilmastointij{\"a}rjestelmi{\"a} sek{\"a} kuvataan ThermoNet-talotekniikkakeskuksen liittymist{\"a} hajautettuun rakennusautomaatioj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n erityisesti tiedonsiirron kannalta tarkasteltuna. Ty{\"o}n l{\"a}ht{\"o}kohtana oli, ett{\"a} j{\"a}rjestelm{\"a}st{\"a} teht{\"a}vien mittausten lukum{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a} ei lis{\"a}t{\"a} nykyisest{\"a}. T{\"a}ll{\"o}in ratkaisujen toteuttaminen k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}ss{\"a} on yksinkertaisempaa. S{\"a}{\"a}t{\"o}tapatarkasteluissa l{\"a}hdettiin liikkeelle perinteisist{\"a} s{\"a}{\"a}t{\"o}tavoista. P{\"a}{\"a}paino oli kuitenkin s{\"a}{\"a}t{\"o}algoritmien optimointitarkasteluissa, joiden tavoitteena on m{\"a}{\"a}ritt{\"a}{\"a} kullakin hetkell{\"a} ideaalisin j{\"a}rjestelm{\"a}n ohjaustapa. N{\"a}iss{\"a} tarkasteluissa keskityttiin energiakustannusoptimointiin, koska sit{\"a} pidettiin optimointitavoitteista t{\"a}rkeimp{\"a}n{\"a}. Ongelmaa l{\"a}hestyttiin k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} esimerkkin{\"a} l{\"a}mmitysenergian kustannusten minimointia, mutta periaate on sama my{\"o}s j{\"a}{\"a}hdytysenergian tapauksessa. Energiakustannusoptimointia l{\"a}hestyttiin ensin esimerkin avulla, mutta ongelma kuvattiin my{\"o}s yleisen optimointiteht{\"a}v{\"a}n muodossa. K{\"a}yt{\"a}nn{\"o}ss{\"a} t{\"a}llainen optimointiteht{\"a}v{\"a} ratkaistaan yleens{\"a} numeerisesti. Ratkaisemiseen on olemassa lukuisia algoritmeja, joista monet ovat saatavissa my{\"o}s aliohjelmakirjastoina liitett{\"a}v{\"a}ksi omaan sovellukseen. Energianhallintaongelman muina mahdollisina ratkaisuperiaatteina esiteltiin geneettiset algoritmit, j{\"a}{\"a}hdytysmenetelm{\"a}t sek{\"a} neurolaskennan ja sumean logiikan menetelm{\"a}t. Neurolaskennan menetelm{\"a}t voisivat soveltua hyvin ThermoNet-j{\"a}rjestelm{\"a}n s{\"a}{\"a}t{\"o}{\"o}n, koska j{\"a}rjestelm{\"a}st{\"a} on saatavissa paljon mittaustietoa. Sumean logiikan menetelm{\"a}t saattaisivat my{\"o}s olla k{\"a}ytt{\"o}kelpoisia, jos j{\"a}rjestelm{\"a}n toiminnan ja k{\"a}yt{\"o}n asiantuntijoilta saataisiin riitt{\"a}v{\"a}sti heuristista tietoa. Neuro-sumeat j{\"a}rjestelm{\"a}tkin voisivat tulla kysymykseen. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen tiedonsiirto-osuudessa k{\"a}siteltiin ensin yleisesti talotekniikkakeskusta osana hajautettua rakennusautomatioj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}. Varsinaisissa tiedonsiirtom{\"a}{\"a}rittelyiss{\"a} kuvattiin esimerkinomaisesti, kuinka ThermoNet-talotekniikkakeskus voidaan liitt{\"a}{\"a} LON-pohjaiseen hajautettuun rakennusautomaatioj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen LON-v{\"a}yl{\"a}n avulla toteutettuun tiedonsiirtorajapintaan kuuluvat solmuobjekti ja kolme sovellustason tiedonsiirto-objektia. Sovellustason tiedonsiirto-objektit ovat huones{\"a}{\"a}t{\"o}objekti, IV-s{\"a}{\"a}t{\"o}objekti ja LTO-objekti. Sovellustason tiedonsiirto-objektim{\"a}{\"a}rittelyt tehtiin LonMark-ohjeiden mukaisesti. Julkaisussa on kuvattu yksityiskohtaisesti solmuobjekti ja huones{\"a}{\"a}t{\"o}objekti esimerkkin{\"a} sovellustason objekteista.",
keywords = "air conditioning, air conditioning equipment, building automation, control algorithms, control systems",
author = "Satu K{\"a}rki and Petri Pietarinen",
year = "1998",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5189-3",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1887",
address = "Finland",

}

Kärki, S & Pietarinen, P 1998, ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1887, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto. / Kärki, Satu; Pietarinen, Petri.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1998. 57 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1887).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto

AU - Kärki, Satu

AU - Pietarinen, Petri

PY - 1998

Y1 - 1998

N2 - Julkaisussa tarkastellaan mahdollisia keinoja säätää ja ohjata ThermoNet-ilmastointijärjestelmiä sekä kuvataan ThermoNet-talotekniikkakeskuksen liittymistä hajautettuun rakennusautomaatiojärjestelmään erityisesti tiedonsiirron kannalta tarkasteltuna. Työn lähtökohtana oli, että järjestelmästä tehtävien mittausten lukumäärää ei lisätä nykyisestä. Tällöin ratkaisujen toteuttaminen käytännössä on yksinkertaisempaa. Säätötapatarkasteluissa lähdettiin liikkeelle perinteisistä säätötavoista. Pääpaino oli kuitenkin säätöalgoritmien optimointitarkasteluissa, joiden tavoitteena on määrittää kullakin hetkellä ideaalisin järjestelmän ohjaustapa. Näissä tarkasteluissa keskityttiin energiakustannusoptimointiin, koska sitä pidettiin optimointitavoitteista tärkeimpänä. Ongelmaa lähestyttiin käyttämällä esimerkkinä lämmitysenergian kustannusten minimointia, mutta periaate on sama myös jäähdytysenergian tapauksessa. Energiakustannusoptimointia lähestyttiin ensin esimerkin avulla, mutta ongelma kuvattiin myös yleisen optimointitehtävän muodossa. Käytännössä tällainen optimointitehtävä ratkaistaan yleensä numeerisesti. Ratkaisemiseen on olemassa lukuisia algoritmeja, joista monet ovat saatavissa myös aliohjelmakirjastoina liitettäväksi omaan sovellukseen. Energianhallintaongelman muina mahdollisina ratkaisuperiaatteina esiteltiin geneettiset algoritmit, jäähdytysmenetelmät sekä neurolaskennan ja sumean logiikan menetelmät. Neurolaskennan menetelmät voisivat soveltua hyvin ThermoNet-järjestelmän säätöön, koska järjestelmästä on saatavissa paljon mittaustietoa. Sumean logiikan menetelmät saattaisivat myös olla käyttökelpoisia, jos järjestelmän toiminnan ja käytön asiantuntijoilta saataisiin riittävästi heuristista tietoa. Neuro-sumeat järjestelmätkin voisivat tulla kysymykseen. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen tiedonsiirto-osuudessa käsiteltiin ensin yleisesti talotekniikkakeskusta osana hajautettua rakennusautomatiojärjestelmää. Varsinaisissa tiedonsiirtomäärittelyissä kuvattiin esimerkinomaisesti, kuinka ThermoNet-talotekniikkakeskus voidaan liittää LON-pohjaiseen hajautettuun rakennusautomaatiojärjestelmään. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen LON-väylän avulla toteutettuun tiedonsiirtorajapintaan kuuluvat solmuobjekti ja kolme sovellustason tiedonsiirto-objektia. Sovellustason tiedonsiirto-objektit ovat huonesäätöobjekti, IV-säätöobjekti ja LTO-objekti. Sovellustason tiedonsiirto-objektimäärittelyt tehtiin LonMark-ohjeiden mukaisesti. Julkaisussa on kuvattu yksityiskohtaisesti solmuobjekti ja huonesäätöobjekti esimerkkinä sovellustason objekteista.

AB - Julkaisussa tarkastellaan mahdollisia keinoja säätää ja ohjata ThermoNet-ilmastointijärjestelmiä sekä kuvataan ThermoNet-talotekniikkakeskuksen liittymistä hajautettuun rakennusautomaatiojärjestelmään erityisesti tiedonsiirron kannalta tarkasteltuna. Työn lähtökohtana oli, että järjestelmästä tehtävien mittausten lukumäärää ei lisätä nykyisestä. Tällöin ratkaisujen toteuttaminen käytännössä on yksinkertaisempaa. Säätötapatarkasteluissa lähdettiin liikkeelle perinteisistä säätötavoista. Pääpaino oli kuitenkin säätöalgoritmien optimointitarkasteluissa, joiden tavoitteena on määrittää kullakin hetkellä ideaalisin järjestelmän ohjaustapa. Näissä tarkasteluissa keskityttiin energiakustannusoptimointiin, koska sitä pidettiin optimointitavoitteista tärkeimpänä. Ongelmaa lähestyttiin käyttämällä esimerkkinä lämmitysenergian kustannusten minimointia, mutta periaate on sama myös jäähdytysenergian tapauksessa. Energiakustannusoptimointia lähestyttiin ensin esimerkin avulla, mutta ongelma kuvattiin myös yleisen optimointitehtävän muodossa. Käytännössä tällainen optimointitehtävä ratkaistaan yleensä numeerisesti. Ratkaisemiseen on olemassa lukuisia algoritmeja, joista monet ovat saatavissa myös aliohjelmakirjastoina liitettäväksi omaan sovellukseen. Energianhallintaongelman muina mahdollisina ratkaisuperiaatteina esiteltiin geneettiset algoritmit, jäähdytysmenetelmät sekä neurolaskennan ja sumean logiikan menetelmät. Neurolaskennan menetelmät voisivat soveltua hyvin ThermoNet-järjestelmän säätöön, koska järjestelmästä on saatavissa paljon mittaustietoa. Sumean logiikan menetelmät saattaisivat myös olla käyttökelpoisia, jos järjestelmän toiminnan ja käytön asiantuntijoilta saataisiin riittävästi heuristista tietoa. Neuro-sumeat järjestelmätkin voisivat tulla kysymykseen. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen tiedonsiirto-osuudessa käsiteltiin ensin yleisesti talotekniikkakeskusta osana hajautettua rakennusautomatiojärjestelmää. Varsinaisissa tiedonsiirtomäärittelyissä kuvattiin esimerkinomaisesti, kuinka ThermoNet-talotekniikkakeskus voidaan liittää LON-pohjaiseen hajautettuun rakennusautomaatiojärjestelmään. ThermoNet-talotekniikkakeskuksen LON-väylän avulla toteutettuun tiedonsiirtorajapintaan kuuluvat solmuobjekti ja kolme sovellustason tiedonsiirto-objektia. Sovellustason tiedonsiirto-objektit ovat huonesäätöobjekti, IV-säätöobjekti ja LTO-objekti. Sovellustason tiedonsiirto-objektimäärittelyt tehtiin LonMark-ohjeiden mukaisesti. Julkaisussa on kuvattu yksityiskohtaisesti solmuobjekti ja huonesäätöobjekti esimerkkinä sovellustason objekteista.

KW - air conditioning

KW - air conditioning equipment

KW - building automation

KW - control algorithms

KW - control systems

M3 - Report

SN - 951-38-5189-3

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Kärki S, Pietarinen P. ThermoNetR-järjestelmän säätö ja tiedonsiirto. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1998. 57 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1887).