slider

Díky vědecké metodě prediktivního řízení, ušetřila ČVUT téměř 3 miliony korun

11.08.2017

V roce 2010 aplikovali vědci z katedry řídicí techniky FEL ČVUT jako první v Evropě efektivní metodu, jak ušetřit náklady na vytápění budov. Systém tzv. prediktivního řízení nasadili přímo v komplexu budov ČVUT na adrese Technická 2, kde se od té doby neustále zdokonaluje. Z vyhodnocení v červenci 2017 vyplývá, že za sedm let provozu univerzita ušetřila na vytápění 5,6 milionů Kč, což znamená průměrnou úsporu 18 % (800 000 Kč) za topnou sezónu.  Metoda poprvé použitá v Česku se od té doby rozšířila po světě a související články českých vědců patří k nejcitovanějším v oboru. 

Za úspěchem stojí pokročilá matematika a práce studentů z katedry řídicí techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT. Univerzitní budova byla ideálním testovacím prostředím, a tak zde vědci jako první v Evropě použili k řízení vytápění tzv. prediktivní regulátor. Jde o nadřazenou softwarovou vrstvu, počítačový program, který se stará se o optimalizaci veškerých energetických toků budovy. Software v půlhodinových cyklech provádí výpočty založené na matematickém popisu termodynamiky budovy, aktuálním vývoji teploty uvnitř i vně, předpovědi počasí i dalších parametrech, a následně reguluje přívod otopné vody do systému.

Provoz prediktivního regulátoru je velice úsporný (náklady na hardware i software jsou minimální) a nevyžaduje velké zásahy do stávajícího systému vytápění. Tvorba matematického modelu budovy a samotná implementace systému ale vyžaduje špičkové znalosti z oboru řídicí techniky, fyziky budov a v neposlední řadě mnoho zkušeností s napojením řídicích systémů budov.

Řídící algoritmy prediktivního regulátoru vyvinula během několika let skupina působící katedře řídicí techniky FEL ČVUT a v průběhu času se jednotliví členové týmu dělili o zkušenosti v rámci stáží na prestižních zahraničních univerzitách v týmech zabývajících se touto problematikou (ETH Zurich, KU Leuven, UC Berkeley a další). Tím, že implementace prediktivního regulátoru v univerzitní budově byla první reálnou aplikací v Evropě, zahraniční partneři měli obrovský zájem o praktické poznatky našich studentů. Výzkum tématu na katedře řídicí techniky FEL ČVUT pokračuje i dále – například nedávná práce Evy Žáčekové publikovaná v odborném časopise Control Engineering Practice ukázala další možnosti zefektivnění této revoluční metody.

„S odstupem času lze říci, že se jedná o mimořádný úspěch našeho výzkumu a vývoje. Články na toto téma jsou hojně citované a patří mezi základní publikace oboru," říká profesor Michael Šebek z katedry řídicí techniky FEL ČVUT, jehož vynikající doktorandka Eva Žáčeková úspěšně převzala štafetu dalšího výzkumu. „Z pohledu na účet za vytápění navíc vyplývá, že metoda v praxi skvěle funguje – šetří miliony,“ dodává profesor Šebek.

Pro svou efektivitu se v letech 2011-2017 metoda aplikovala v mnoha dalších budovách v Česku i ve světě, například v Praze a okolí (kancelářská budova, základní škola, obytný panelový dům), v Belgii (kancelářská budova s tepelným čerpadlem), a dokonce v budově knihovny univerzity v Berkeley. Komerčně dále metodu rozvíjí firmy Feramat Cybernetics a Energocentrum Plus. „V posledním roce jsme prediktivní řízení budovy ČVUT rozšířili o hlídání maximálního odběru tepla, což je limit, který je nastavený s teplárenskou společností," říká Jan Široký ze společnosti Energocentrum Plus. „Díky tomu nehrozí penále za překročení tohoto limitu."

Prediktivní řízení vytápění přináší největší úsporu u budov s velkou tepelnou setrvačností nebo akumulací energie, při dynamických cenách energie nebo v případě více zdrojů s rozdílnými parametry účinnosti. Proto má tato metoda velký potenciál v použití v tzv. chytrých sítích.  „Metoda prediktivního řízení vytápění vyvinutá a otestovaná na naší katedře se v budoucnu může stát samozřejmou součástí inteligentních budov na celém světě. Jsme rádi, že jsme k tomu mohli významně přispět," říká profesor Šebek.

Autor: Petr Smolník, šéfredaktor

Související články

Kontrola spotřeby plynu přes IoT aplikaci

Innogy začala nabízet aplikaci, díky které můžete sledovat aktuální spotřebu plynu a porovnávat ji s nastavenými zálohami. Potřebná data se ze senzoru na plynoměru...

Proč jsme na prahu velké bateriové revoluce, která zásadně změní českou energetiku?

Do roku 2019 může dojít k revoluci v oblasti skladování energie, a to díky výraznému poklesu cen lithium-iontových baterií až na 200  USD/kWh.  S tímto...

Největší výstava domácích akumulátorů energie - Smart Energy Forum Praha

  Datum: 26. října 2017 v Praze Místo: prostory Kongresového centra hotelu Artemis (areál Hotelu Olympik, U Sluncové 14, Praha 8). Co na výstavě uvidíte? Novou...

Přední odborník na energetickou bezpečnost bude přednášet na ČVUT

Hlavním tématem nového předmětu Energetická bezpečnost na ČVUT, je udržitelný energetický rozvoj a bezpečnost. Tento předmět bude na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze od října...

kalendář akcí
Czechinno

Smart Business Festival 2017

24.10.2017 - 25.10.2017
SmartEnergyForum.cz / SolarniNovinky.cz

Smart Energy Forum

26.10.2017
Alternetivo

OPTIKA PODZIM 2017

1.11.2017
Arrow

Virtualization forum 2017

1.11.2017
Reliant Group

SpeedCHAIN

1.11.2017 - 2.11.2017
MKTI / IIK

Konference Tak ukaž

1.11.2017
Reliant s.r.o.

SpeedCHAIN 2017

8.11.2017 - 2.11.2017
Marketing Festival s.r.o

Marketing Festival 2017

9.11.2017 - 10.11.2017
Eva Škorničková / Deloitte

Intenzivní a interaktivní seminář GDPR

13.11.2017
Gopas

Java Days 2017

13.11.2017 - 14.11.2017
DellEMC

Dell EMC Forum 2017

14.11.2017
Internet Info

WebTop100

15.11.2017
Czech Smart City Cluster

Trendy evropské energetiky

21.11.2017
BusinessIT

Datová centra pro business 2017

23.11.2017
Terinvest

Amper 2018

20.3.2018 - 23.3.2018