Modeling and control design of residential HVAC systems for operating cost reduction
Notice bibliographique
Résumé
The residential HVAC systems in Canada can consume more than 60% of the total energy in a house which results in higher operating costs and environmental pollution. The HVAC is a complex system with variable loads acting on it due to the changes in weather and occupancy. The energy consumption of the HVAC systems can be reduced by adapting to the ever changing loads and implementation of energy conservation strategies along with the appropriate control design. Most of the existing HVAC systems use simple on/off controllers and lack any supervisory controller to reduce the energy consumption and operating cost of the system. In Ontario, due to the variable price of electricity, there is an opportunity to design intelligent control system which can shift the loads to off-peak hours and reduce the operating cost of the HVAC system. In order to take advantage of this opportunity, a supervisory controller based on model predictive control (MPC) was designed in this research. The residential HVAC system models were developed and accurately calibrated with the data measured from the Toronto and Region Conservation Authority’s Archetype Sustainable House, House B (TRCA-ASHB) located in Vaughan, Ontario, Canada. Since HVAC is a large and complex system, it was divided into its major subsystems called energy recovery ventilator (ERV), air handling unit (AHU), radiant floor heating (RFH) system, ground source heat pump (GSHP) and buffer tank (BT). The models of each of the subsystem were developed and calibrated individually. The models were then combined together to develop the model of the whole residential HVAC system. The developed model is able to predict the temperature, flow rate, energy consumption and cost for each individual subsystem and whole HVAC system. The model was used to simulate the performance of the existing HVAC system with on/off controllers and develop the supervisory MPC. The supervisory controller was implemented on the HVAC system of TRCA-ASHB and at least 16% cost savings were verified.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».