Praktisk del

Implementering og evaluering av styringsstrategi

Praktisk del av oppgaven innebærer programmering av hybrid ventilasjon på rom 212. Måling av temperatur og CO2 .
Evaluering målte verdier.

Hendelseslogg del 1 av 3

Sted: Fagskolen i Telemark	Rom: 212	Tidspunkt: 21.11.14 – 22.12.2014
Oppgave: Programmering	System: KNX	Programvare: ETS 4

Det ble benyttet en eksisterende KNX prosjekt fil som var utarbeidet av Fagskolen i Telemark. Den eksisterende filen inneholdt styring av lys, varme, spjeld, tilstedeværelse, persienner og vinduer. Gruppen fokuserte på styringen som omfattet spjeld, vinduer og varme.

(17.11.14) Det ble avtalt tidspunkt med Vidar L. Hanssen angående oppstart praktisk del av oppgaven. Det ble forespurt om tilgang til VPN tilkobling, slik at endringer og testing kunne utføres via nettet. Dette er på grunn av at gruppen måtte kombinere jobb og skole

(19.11.14) Utført befaring av anlegget. Det ble avtalt klargjøring av faste IP adresser til KNX og Loxone. IT påtok seg ansvaret med å sette opp VPN tilkobling slik at arbeidet kunne utføres via nettet.

(21.11.2014) Oppstartsprogrammering av klasserom 212. KNX anlegget ble tilkoblet via et USB grensesnitt og ETS 4 softwaren ble benyttet for programmering. Det ble foretatt en gjennomgang av programmeringen og komponenter i eksisterende anlegg. Aktuatorer ble aktivert for å bekrefte at vinduer, spjeld og varmeovner responderte.

• Testingen avdekket at 3 stk. varmeovner ikke ble aktivert.
• Testingen avdekket at 2 stk. vinduer ikke åpnet seg.
• Testingen avdekket at ingen av spjeldene responderte.
• Det ble avdekket en kalenderfunksjon via en datamaskin. Kalenderfunksjonen i datamaskinen ble deaktivert og tiltenkt videreført i Loxone.

Feilsøking:

• Feilkilden til varmeovnene var manglende tilkobling til aktuatoren.
• Feilrettingen bidro til at 2.stk av 3.stk varmeovner fungerte.
• Grunnet manglende tid ble ikke videre feilsøking utført.
• Feilkilden til vinduene var manglende tilkobling til aktuatoren.
• Feilrettingen bidro til at alle vinduene ble operative.
• Feilkilden til spjeldene var ukjent. Det ble utført en omprogrammering av aktuatorene og dette førte til at de ble operative.

Etter kontroll av komponenter ble det utført programmering. Det ble benyttet en eksisterende struktur på programmeringen som speilet plasseringen av komponenten iht. lokasjon. (Fig. 7 Struktur: Bygning – etasje – rom). Etter at komponenten ble lagt til, kunne parametreringen utføres. Ved parametreringen bestemmes funksjoner og grenseverdier til komponentene iht. styringsstrategien. Ved endt parametrering opprettes det gruppeadresser for å knytte funksjoner sammen. (Fig.8)

Figur 7

Figur 8

Funksjonsbeskrivelse

• Det ble benyttet en-punkts regulering for synkron funksjon av vinduer og spjeld. Dette for å begrense åpningstiden.
• Ved en målt verdi på >750 PPM. vil CO2 regulatoren sende et pådrag til komparatoren. CO2 regulatoren vil videre sende et pådrag ved hver endring på 5 %.
• Ved en målt verdi på >22 grader vil temperaturregulatoren sende et pådrag til komparatoren.
• Temperaturregulatoren vil videre sende et pådrag ved endring på 0,5 grader.
• Komparatoren vil sammenligne den høyeste verdien av CO2 pådraget og temperatur pådraget. Videre vil komparatoren sende ut det høyeste pådraget til vinduene og spjeld. Dette skjer ved hver endring på 25 %.
• Ved en målt verdi på <21 grader vil temperaturregulatoren sende et varmepådrag til varmeovnene.
• Etter endt programmering ble det utført en praktisk test av anlegget. CO2 og temperatur ble fysisk påvirket for å visuelt kunne påvise at anlegget responderte.
• Manuell styring foregår ved å blokkere reguleringen og sende et  gitt åpnings-signal.

Grunnet manglende tid ble det ikke uført programmering av Loxone. Dette medførte til at implementering av pulslufting og kalenderfunksjon utgikk. Avviket resulterte i at styringsstrategien ble revidert. (Fig. 9) og anlegget ble kun behovsstyrt. Dette resulterte også i at en spørreundersøkelse for kartlegging av inneklima i lab-klasserommet ikke ble gjennomført.

Figur 9. Revidert styringsstrategi

(28.11.14) Tilbakemelding etter utført programmering:

Hei
Jeg går på Byggnett og vi er på skolen i dag på rom 212. Her har det vært noe forstyrende elementer ifm styringen.

Når vinduene kjøres, var det noen ganger som vinduene gikk ut og inn flere ganger. Matet på.
Samtidig har den føleren eller styringen som er på ven.trøret over døren en durende og tikkende lyd når den blir aktiv.
Dette til info
sms
Lagt inn av svein morten sørensen kl. 13.52

(08.12.14) Det ble utført omprogrammering av klasserom 212:

• På bakgrunn av tilbakemeldingen ble toleransen til CO2 regulatoren økt til 10 % og temperatur regulatoren økt til 1 grad. Dette ble utført i parametrering.
• Ventilasjonsprinsippet ble endret fra ett-punkts regulering til to-punkts regulering. Dette innebar at anlegget responderte i to faser.
• Fase 1: Vinduer åpnes ved høy temperatur eller høy CO2.
• Fase 2: Avtrekksspjeld åpnes ved overskridelse av et fastsatt CO2 nivå.
• Dette ble utført for å skape treghet i anlegget slik at støyproblematikken reduseres.
• Videre ble alle spjeldene testet for å avdekke hvem som skapte støy. Det ble avdekket at et av spjeldene var støykilden. Spjeldet ble deaktivert i lukket stilling.

Hendelseslogg del 2 av 3

Sted: Internett	Rom: Hangouts	Tidspunkt: 10.12.14 – 19.12.2014
Oppgave: Måling av verdier	System: IC-meter	Programvare: web-browser

Det ble utført tredjepartsmålinger i klasserommet 212 og et annet tilsvarende klasserom med mekanisk ventilasjon.
Det alternative klasserommet ble brukt som et sammenligningsgrunnlag kun for analysekurver. Det ble sammenlignet temperatur, CO2 og lyd. Lydmålinger ble brukt for å indikere når klasserommet var i bruk.

(02.12.14) Påtenkt oppstartsmåling grunnet leveranse av IC-Metere. Ventet på leveranse av GSM- kort. GSM løsning ble benyttet siden WIFI-tilkoblingen til Fagskolen ikke fungerte. GMS-kortene ble bestilt og beregnet ankomst før 10.12.14.
(10.12.14) GSM-kort har ikke ankommet, målingen utsettes til 14.12.14.
(14.12.14) GSM-kort har ikke ankommet, målingen utsettes til 16.12.14.
(16.12.14) GSM-kort har ikke ankommet, målingen utsettes til ubestemt tid.
(18.12.14) GSM-kort har ankommet, målingen planlegges til 02.01.15, grunnet ingen aktivitet på Fagskolen
(02.01.15) IC-Meter plassert i klasserommene og logging av verdier startet.

Hendelseslogg del 3 av 3

Sted: Fagskolen i Telemark	Rom: 212	Tidspunkt: 16.01.15 – 18.01.2015
Oppgave: Evaluering	System: IC-meter	Programvare: Word og Excel

(02.01.15) Gruppesamling i lab-klasserommet for arbeid med prosjektoppgaven:
Samlingen ble utført for å evaluere inneklima. Gruppen bemerket seg at vinduene åpnet seg ofte som forårsaket lav temperatur. Anlegget ble fysisk påvirket for å kontrollere regulering. Parametere ble justert for optimalisering. 

(16.01.15) Målte verdier eksportert fra IC-meter til Microsoft Excel. Diagrammer produseres i Excel for sammenligning av verdier. (Fig. 10-13) Lab-klasserom tildeles kategori A og referanseklasserommet tildeles kategori B.

Bruk av klasserommene blir antatt ut i fra registret lyd (Fig. 10 og 11). Høy gjennomsnittslyd over lengre tid tolkes slik at flere personer bruker klasserommet. Det er registret en høyere bruk av referanseklasserommet. Antatt antall personer i klasserommene iht. tilbakemelding fra Fagskolen i Telemark er estimert til 3-6 mennesker i lab-klasserommet og 8-10 mennesker i referanserommet.

Figur 10

Figur 11

Figur 12

Figur 13

Ved å evaluere aktivitet, CO2 og temperatur dannes det et bilde av hvordan inneklimaet i lab-klasserommet er sammenlignet med referanseklasserommet. Denne informasjonen kan benyttes for å få et inntrykk av hvordan hybrid ventilasjon fungerer i forhold til mekanisk ventilasjon.

 Det er utført diskusjon og analyse av verdiene fra klasserommet i evaluering. (Fig. 12 og 13)

 Lab-klasserommet:

• Estimert bruk: 6 ganger i løpet av 2 uker.
• Personer: 3 – 6
• Grafene viser at det har vært liten aktivitet i klasserommet.
• Grafen viser at ved bruk av klasserommet stiger CO2 verdien raskt.
• Grafen viser at ved 2 tilfeller har temperaturen sunket til under 19 grader ved bruk av klasserommet.
• Grafen viser at ved 4 tilfeller har det vært over 1000 PPM. i klasserommet.
• Fagskolen har rapportert om at vinduer åpner seg for ofte og at støy er et problem.

Ut ifra målte verdier og tilbakemeldinger antar gruppen at behovsstyrt regulering ikke fungerer optimalt i lab-klasserommet. Ved hyppig regulering grunnet CO2 vil lav temperatur bli et problem.

Anlegget prøver å regulere inne temperatur og CO2 for ofte. Dette skaper støy som oppleves forstyrrende.

Referanseklasserommet:

• Estimert Bruk: 9 ganger i løpet 2 uker
• Personer: 8 -10
• Grafen viser at det er stor aktivitet i klasserommet.
• Grafene indikerer at mekanisk ventilasjon blir slått på ca. kl. 07:00 og av ca. kl. 16:00 hver ukedag.
• Grafen viser at det oppholder seg personer der frem til kl. 21:00 i ukedagene.
• Grafen viser at det er en gjennomsnittlig temperatur på 22 grader ved bruk av referanseklasserommet. Ut ifra avleste verdier, antar gruppen at ventilasjonsanlegget prøver å oppnå en temperatur på 21 grader.
• Det er registrert over 1000 PPM. ved 5 tilfeller.

Ut i fra målte verdier registreres det at klasserommet til tider har for høy temperatur og CO2. Dette indikerer at reguleringen i referanseklasserommet ikke fungerer optimalt.

(15.02.15) Nettsamling med Vidar Luth Hanssen:
Det ble opplyst om positive tilbakemeldinger om inneklima i lab-klasserommet fra studenter.

Gruppens oppfatning er at styrestrategien i lab-klasserommet har forbedringspotensial. Forbedringer kan foretas ved å optimalisere styringen. Dette ble ikke utført pga. disponibelt tid, som også blant annet medførte at styringsstratigen ble forenklet og påtenkt spørreundersøkelse ikke ble gjennomført. Men med hybrid ventilasjon er det flere utfordringer som må løses. Dette er på grunn av mangel på kontroll over luftmengder og støy forårsaket av vindusmotorer og spjeld.