Helpen intelligente sensoren ons vooruit? Wouter Borsboom
May 2015
Snelle opkomst van slimme thermostaat
May 2015
“Ondanks vertraging in elke woning in Nederland slimme meter in 2020”
May 2015
Groot aanbod draadloze sensoren voor woningen
May 2015
Gecombineerde sensoren (opening, licht, temperatuur)
May 2015
Groot aanbod van actuatoren bijvoorbeeld met zwave protocol
May 2015
Groot aanbod aan gateways en home controllers
May 2015
Data van verschillende systemen beschikbaar
May 2015
Is alles er al of zijn er nog uitdagingen?
May 2015
CASE 1: wordt voldaan aan het prestatiecontract Nul op de Meter? Bewoners betalen in plaats van een energierekening een Energie Prestatie Vergoeding.
May 2015
Resultaten van Rijswijk Buiten
May 2015
Welke technologieën worden in Rijswijk Buiten toegepast
13 Wouter Borsboom, Monitoring results NZEB
Hoe wordt er gemeten in Rijswijk Buiten
Monitoring van Rijswijk Buiten ‒ Slimme meter electra ‒ Extra meter energiegebruik warmtepompen + ventilatie
•
Monitoringsysstemen voor warmtepompen (Itho): ‒ Binnentemperatuur ‒ Thermostaat Set point ‒ Warmtepomp efficiency (COP)
•
Opbrengstbepaling zonnepanelen ‒ KWh Output
14 April 2015 TNO overview
Resultaat vertaling Energiegebruik [kWh/jaar] 2500
Thermostaatinstelling [°C] 24
2000
23
1500
22
1000
21
500
20
0
19
-500
18
-1000
17
-1500
16 Woning 1 (hoek)
Woning 2
Woning 3
Woning 4
Woning 5 (hoek)
Netto gebruik per woning
Gemiddelde gebruik 5 woningen
Huishoudelijk energiegebruik
Thermostaatinstelling
May 2015
Uitdaging: energiegebruik te vertalen naar gemiddeld klimaat en gebruiker Veel verschillende bronnen data (Weerstation, meters, fabrikant, PV) Verschillende tijdschalen Data bevat fouten/’gaten’ Positief: goede PV data beschikbaar Prestatie warmtepomp (COP) wordt niet direct gemeten Tijdrovend: Hoe halen we warmtevraag warmtapwater en ruimteverwarming uit elkaar? Hoe corrigeren we voor buitenklimaat en zonbelasting? Gebruikersinvloed
May 2015
Warmteverliescoefficient berekenen Kan nu automatisch (Matlab)
May 2015
Verbeterpunten voor kostenefficiënte prestatiebepaling Problemen in andere projecten: Ontbrekende gegevens van duurzame opwekking, PV, Zonthermisch, WP Meten en analyseren kostbaar Uitdagingen: Automatische data analyse Prestatiemeting door installaties zelf Robuuste kosten efficiënte aanvullende meting
May 2015
Case 2 Hollistic controller: aansturing systemen in de woning
May 2015
Bij goedgeisoleerde woningen een fijne balans
May 2015
Traditionele set up Building process Temp
Air quality
Light
Building manipulators Building controller 1
Building controller n Sensor 1
Sensor
m
May 2015
Holistische set up Building process Temp
Holistic controller
Air quality
Light
Building controller 1
Building controller n Building manipulators Sensor 1
Sensor
m
May 2015
Controller getest in een test omgeving
May 2015
Voorbeeld koppeling controller met gebouw (TRNSYS)model
May 2015
Experimentele hardware set up
deployment Architecture Shading (analogue)
Shading interface conv erter RS485
Holistic controller
HTTP
RASPBERRY PI
RAZBERRY
Temperature (analogue)
Heating system (analogue)
Window opereners (analogue)
Solar radiation (analogue)
«device» Shading system
May 2015
Alternatieve hardware set-up
Costs [Euro] Power Consumption [W]: High Low Standby Development: Matlab Simulink C Internet access Remote access Remote programming Logging
Communication ports
SpeedGoat (realtime) 5000-3000
FIT pc (mini-pc x86) 400
Raspberry PI (mini-pc ARM) 100
Micro controller
30 18
8 6 1
3.5 1.5
<<1
none xPC target none none limited limited harddisk
exe, mat exe, mat exe LAN & WiFi good good SD-card harddisk, server USB, RS232
exe exe, mat Exe LAN & WiFi (ext) Good Good SD-card harddisk, Server USB, RS232 (ext), I2C, 1wire, DIO etc.
none none exe Limited LAN limited limited harddisk, server
USB, RS232
<10
USB, RS232
May 2015
Ervaringen sensoren en actuatoren Raamopeners stoppen niet Raamopener maakt veel geluid Problemen met betrouwbaarheid meetdata sommige sensoren Sensoren soms lastig te koppelen, installatie warmtestroommeters kostbaar Batterijvoeding leidt tot vervanging en wegvallen data
May 2015
Stroomverbruik • Router • Gateway • Home automation • Sensoren • Lokale Controllers • Thermostaat • Actuatoren Vaak kleine stroomverbruiken bijvoorbeeld 1,3 Watt voor lokale controller maar telt snel op!
May 2015
Control uitdagingen Mensen zijn niet lineair Moeilijk te komen tot generieke set regels Grote set regels leidt tot onverwachte systeem gedrag
May 2015
Gebruikers acceptatie
Irritatie : luidruchtige raamopeners, zonwering, ventilator Beperkte controle over ventilatoren Als je het niet merkt is het niet belangrijk (binnenluchtkwaliteit) Weersvoorspellende regeling leidt tot onverwachte interventies, gevaar acceptatie
30 Garrelt Alberts HTFD
Case 3: Toepassen van data processing uit proces industrie in gasnetwerk Texel Problemen: Data procesindustrie: drift, gaten, spikes, veel data, sample tijden, ruis, verkeerde data Verkeerde data leidt tot verkeerde beslissingen, leidt tot wantrouwen en systeem gaat uit
31 HTFD
Real time data analyse en reparatie Detectie van problemen in de data: Individueel signaal variabele Groep gelijksoortige variabelen, onderlinge correlatie Groep gerelateerde ongelijksoortige variabelen, modelmatig verband Automatische reparatie voorbeelden: Signaal begrenzen, of naar gemiddelde Drift of ruis uitfilteren Waarschuwing bij potentiele onbetrouwbare signalen
May 2015
Volgende stap: Vergelijking flow sensor gas Texel met model gebruiksvoorspelling
Reparatie en fitting noodzakelijk
33 Titel van de presentatie
Monitoring and model validation gas infrastructure
Youtube digitaal gasnetwerk Liander
May 2015
Aanbevelingen Slimme sensoriek wordt groot, en geeft uitdagingen: Acceptatie van gebruikers is belangrijk: robuuste systemen, betrouwbaar, voorkomen ongemak, logische interventies. Kwaliteit van de data en de reparatie Analyse van de data door middel van (fysische) modellen
May 2015
Bedankt voor de aandacht
Vragen
