Regelstrecke - Versionsgeschichte

Oliver Scholze: /* Ergebnis */

2024-07-17T14:59:18Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:59 Uhr
Zeile 297:		Zeile 297:
	Nach dem Schließen der Rollladen und durch die Reduktion der Wärmeenergie beginnt die Raumtemperatur sich um die Soll-Raumtemperatur einzupendeln. Der Temperaturabfall führt dazu das die Hysteresegrenze von 23°C (schwarz gestrichelte Linie) erreicht wird. Dies passiert ungefähr bei 1300 Sekunden. An diesem Punkt öffnet sich der Rolladen wieder, wie es im unteren Diagramm ersichtlich ist.		Nach dem Schließen der Rollladen und durch die Reduktion der Wärmeenergie beginnt die Raumtemperatur sich um die Soll-Raumtemperatur einzupendeln. Der Temperaturabfall führt dazu das die Hysteresegrenze von 23°C (schwarz gestrichelte Linie) erreicht wird. Dies passiert ungefähr bei 1300 Sekunden. An diesem Punkt öffnet sich der Rolladen wieder, wie es im unteren Diagramm ersichtlich ist.

	Diese Hystereseregelung verhindert häufige Wechsel des Rolladenstatus und sorgt ~~dafür~~ unter anderem dazu, dass die Raumtemperatur innerhalb eines definierten Bereichs gehalten wird. Zusätzlich zeigt es, dass die Heiz/ -Kühlleistung der Ist-Raumtemperatur angepasst wird, was dazu führt, dass eine stabile Raumtemperatur in einem angenehmen Bereich ermöglicht wird.		Diese Hystereseregelung verhindert häufige Wechsel des Rolladenstatus und sorgt unter anderem dazu, dass die Raumtemperatur innerhalb eines definierten Bereichs gehalten wird. Zusätzlich zeigt es, dass die Heiz/ -Kühlleistung der Ist-Raumtemperatur angepasst wird, was dazu führt, dass eine stabile Raumtemperatur in einem angenehmen Bereich ermöglicht wird.

	Dies spiegelt die Abbildung ''Auswertung über die gesamte Zeit'' wider, in der äußere Einflüsse wie die Außentemperatur zu kleinen Schwankungen in der Raumtemperatur führen. Diese Schwankungen entstehen, da die Transmissionsverluste zunehmen, wodurch sich die Raumtemperatur ändert aber sich anschließend wieder der Soll-Temperatur annähert.		Dies spiegelt die Abbildung ''Auswertung über die gesamte Zeit'' wider, in der äußere Einflüsse wie die Außentemperatur zu kleinen Schwankungen in der Raumtemperatur führen. Diese Schwankungen entstehen, da die Transmissionsverluste zunehmen, wodurch sich die Raumtemperatur ändert aber sich anschließend wieder der Soll-Temperatur annähert.

Oliver Scholze: /* Anforderungsdefinition */

2024-07-17T14:54:56Z

Anforderungsdefinition

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:54 Uhr
Zeile 38:		Zeile 38:
	\| - \|\| I \|\| '''3''' \|\| '''Reaktion auf Umwelteinflüsse'''		\| - \|\| I \|\| '''3''' \|\| '''Reaktion auf Umwelteinflüsse'''
	\|-		\|-
	\| 009 \|\| A \|\| 3 \|\| Ist die Temperatur des Raumes über ~~25°C~~, so muss die Rolllade herunterfahren.		\| 009 \|\| A \|\| 3 \|\| Ist die Temperatur des Raumes über 24°C, so muss die Rolllade herunterfahren.
	\|-		\|-
	\| 010 \|\| A \|\| 3 \|\| Ist die Rolllade unten und die Raumtemperatur geringer als ~~25°C~~, so muss die Rolllade hochfahren.		\| 010 \|\| A \|\| 3 \|\| Ist die Rolllade unten und die Raumtemperatur geringer als 23°C, so muss die Rolllade hochfahren.
	\|}		\|}

Oliver Scholze: /* Arbeitsergebnisse */

2024-07-17T14:54:09Z

Arbeitsergebnisse

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:54 Uhr
Zeile 310:		Zeile 310:
	== Arbeitsergebnisse ==		== Arbeitsergebnisse ==
	Die vollständigen Unterlagen zu der Durchführung befinden sich im SVN in folgendem Ordner:		Die vollständigen Unterlagen zu der Durchführung befinden sich im SVN in folgendem Ordner:
	*[https://svn.hshl.de/svn/BSE_SystemsDesignEng/trunk/Projekte/Haus_SS2024/Gruppen/Regelstrecke_Kismann_Scholze/V-Modell V-Modell]		*[https://svn.hshl.de/svn/BSE_SystemsDesignEng/trunk/Projekte/Haus_SS2024/Gruppen/Regelstrecke_Kismann_Scholze/V-Modell Arbeitsergebnisse aus dem V-Modell]
	*[https://svn.hshl.de/svn/BSE_SystemsDesignEng/trunk/Projekte/Haus_SS2024/Software Haussimulation (Software: Matlab Simulink)]		*[https://svn.hshl.de/svn/BSE_SystemsDesignEng/trunk/Projekte/Haus_SS2024/Software Haussimulation (Software: Matlab Simulink)]

Oliver Scholze: /* Arbeitsergebnisse */

2024-07-17T14:53:42Z

Arbeitsergebnisse

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:53 Uhr
Zeile 310:		Zeile 310:
	== Arbeitsergebnisse ==		== Arbeitsergebnisse ==
	Die vollständigen Unterlagen zu der Durchführung befinden sich im SVN in folgendem Ordner:		Die vollständigen Unterlagen zu der Durchführung befinden sich im SVN in folgendem Ordner:
	*[https://svn.hshl.de/svn/BSE_SystemsDesignEng/trunk/Projekte/Haus_SS2024/Gruppen/Regelstrecke_Kismann_Scholze ~~Regelstrecke~~]		*[https://svn.hshl.de/svn/BSE_SystemsDesignEng/trunk/Projekte/Haus_SS2024/Gruppen/Regelstrecke_Kismann_Scholze/V-Modell V-Modell]
			*[https://svn.hshl.de/svn/BSE_SystemsDesignEng/trunk/Projekte/Haus_SS2024/Software Haussimulation (Software: Matlab Simulink)]

	== Literaturverzeichnis ==		== Literaturverzeichnis ==

Oliver Scholze: /* Zusammenfassung */

2024-07-17T14:48:28Z

Zusammenfassung

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:48 Uhr
Zeile 302:		Zeile 302:

	== Zusammenfassung ==		== Zusammenfassung ==
			In dieser Simulation wurde ein Haus modelliert, wobei die Regelstrecke die zentrale Komponente darstellte. Die Simulation umfasste mehrere Gruppen, darunter eine Heiz- und Kühlleistungsgruppe sowie eine Parametergruppe, die die notwendigen Werte in die Regelstrecke einführten, um das Verhalten des Hauses realistisch zu simulieren.

			Mithilfe des Buches für energieeffizientes Bauen konnten die Formeln zur Berechnung der Raumtemperatur verifiziert werden, was dazu führte, dass nach und nach das Modell der RSH aufgebaut werden konnte. Das Hauptziel bestand darin, die Raumtemperatur unter Berücksichtigung der physikalischen Gesetze und Eigenschaften des Hauses zu berechnen. Ein zusätzlicher Aspekt war die Rollladensteuerung, die mittels einer Hysterese gesteuert wird, um den Rollladenstatus in Abhängigkeit von der Temperatur zu regulieren.

			Mit Simulink wurden die Formeln Schritt für Schritt in ein Modell umgesetzt, wodurch in Zusammenspiel mit den anderen Gruppen eine funktionsfähige Haussimulation realisiert werden konnte.

	== Arbeitsergebnisse ==		== Arbeitsergebnisse ==

Oliver Scholze: /* Ergebnis */

2024-07-17T14:41:10Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:41 Uhr
Zeile 290:		Zeile 290:
	\|[[Datei:Auswertung Sekunde 0 bis 4000.jpg\|thumb\|rigth\|500px\|Abb.: Auswertung von Sekunde 0 bis 4000]]		\|[[Datei:Auswertung Sekunde 0 bis 4000.jpg\|thumb\|rigth\|500px\|Abb.: Auswertung von Sekunde 0 bis 4000]]
	\|}<br>		\|}<br>
	~~Das Signal~~ des ~~Sensors weist alle 40 ms systematische Ausreisser~~ auf (~~vgl~~. ~~Abb~~. 6, ~~rote Kurve)~~.
			In der Abbildung ''Auswertung von Sekunde 0 bis 4000'' ist zu sehen, dass die Raumtemperatur (rote Linie) zu Beginn stark ansteigt und einen Höhepunkt von über 55°C erreicht. Dies passiert etwa bei 500 Sekunden. Der anfängliche Anstieg der Temperatur ist wahrscheinlich auf externe Wärmeeinflüsse wie Sonneneinstrahlung und Heizquellen zurückzuführen.

			Während des Anstiegs der Raumtemperatur bleibt der Rolladen zunächst geöffnet (0) , wie im unteren Diagramm (blaue Linie) zu sehen ist. Sobald die Raumtemperatur die obere Hysteresegrenze von 24°C (graue gestrichelte Linie) überschreitet, wird der Rolladen geschlossen, was im unteren Diagramm durch den Wechsel des Rolladen-Status auf 1 bei etwa 400 Sekunden angezeigt wird. Dies führt dazu, dass kein weiterer Wärmeeintrag durch die Sonneinstrahlung erfolgt.

			Nach dem Schließen der Rollladen und durch die Reduktion der Wärmeenergie beginnt die Raumtemperatur sich um die Soll-Raumtemperatur einzupendeln. Der Temperaturabfall führt dazu das die Hysteresegrenze von 23°C (schwarz gestrichelte Linie) erreicht wird. Dies passiert ungefähr bei 1300 Sekunden. An diesem Punkt öffnet sich der Rolladen wieder, wie es im unteren Diagramm ersichtlich ist.

			Diese Hystereseregelung verhindert häufige Wechsel des Rolladenstatus und sorgt dafür unter anderem dazu, dass die Raumtemperatur innerhalb eines definierten Bereichs gehalten wird. Zusätzlich zeigt es, dass die Heiz/ -Kühlleistung der Ist-Raumtemperatur angepasst wird, was dazu führt, dass eine stabile Raumtemperatur in einem angenehmen Bereich ermöglicht wird.

			Dies spiegelt die Abbildung ''Auswertung über die gesamte Zeit'' wider, in der äußere Einflüsse wie die Außentemperatur zu kleinen Schwankungen in der Raumtemperatur führen. Diese Schwankungen entstehen, da die Transmissionsverluste zunehmen, wodurch sich die Raumtemperatur ändert aber sich anschließend wieder der Soll-Temperatur annähert.

	== Zusammenfassung ==		== Zusammenfassung ==

Oliver Scholze: /* Berechne aktuelle Raumtemperatur */

2024-07-17T14:25:58Z

Berechne aktuelle Raumtemperatur

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:25 Uhr
Zeile 197:		Zeile 197:
	* Summationsblock: Der Summationsblock addiert die Heiz-/Kühlleistung und subtrahiert die Transmissionswärmeverluste, um die tatsächliche Wärmeleistung (gesamte Wärmeleistung) zu berechnen.		* Summationsblock: Der Summationsblock addiert die Heiz-/Kühlleistung und subtrahiert die Transmissionswärmeverluste, um die tatsächliche Wärmeleistung (gesamte Wärmeleistung) zu berechnen.

	4. Umwandlung in Energie		4. Umwandlung in Energie:
	* Eingangsgröße: gesamte Wärmeleistung		* Eingangsgröße: gesamte Wärmeleistung
	* Integrationsblock: Der Integrationsblock (1/s) wandelt die gesamte Wärmeleistung in Energie um, da für die Berechnung der Temperaturdifferenz die Wärmeenergie (<math>Q_eff</math>) benötigt wird.		* Integrationsblock: Der Integrationsblock (1/s) wandelt die gesamte Wärmeleistung in Energie um, da für die Berechnung der Temperaturdifferenz die Wärmeenergie (<math>Q_eff</math>) benötigt wird.

	5. Berechnung ~~Raumtemperatur ist~~		5. Berechnung Raumtemperatur_ist:
	* Eingangsgröße:		* Eingangsgröße:
	** Wärmeenergie (<math>Q_eff</math>)		** Wärmeenergie (<math>Q_eff</math>)

Oliver Scholze: /* Berechne Rollladen-Status */

2024-07-17T14:25:22Z

Berechne Rollladen-Status

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:25 Uhr
Zeile 208:		Zeile 208:

	=== Berechne Rollladen-Status ===		=== Berechne Rollladen-Status ===
			{\| class="mw-datatable"
			! style="font-weight: bold;" \|
			! style="font-weight: bold;" \|
			\|+ style = "text-align: left"\|
			\|-
			\|[[Datei:Berechne Rollladenstatus.png\|thumb\|rigth\|530px\|Abb.: Berechne Rollladenstatus]]
			\|[[Datei:Zustandsautomat für die Rollladensteuerung.png\|thumb\|rigth\|500px\|Abb.: Zustandsautomat für die Rollladensteuerung]]
			\|}
			Die Zustandsmaschine (Abb.: Zustandsautomat für die Rollladensteuerung), die den Status des Rolladens steuert, ist abhängig von der aktuellen Raumtemperatur (RSH_Raumtemperatur_Ist). Es gibt zwei Zustände: "Hochgefahren" und "Heruntergefahren".

			Im Zustand "Hochgefahren", bei dem der Rolladen geöffnet ist (RSH_Status_Rolladen = 0), wird überprüft, ob die Raumtemperatur 24°C oder höher erreicht hat. Wenn dies der Fall ist, wechselt der Zustand zu "Heruntergefahren", was bedeutet, dass der Rolladen geschlossen wird (RSH_Status_Rolladen = 1).

			Im Zustand "Heruntergefahren" wird die Raumtemperatur weiter überwacht. Sobald sie auf 23°C oder darunter fällt, wechselt der Zustand zurück zu "Hochgefahren", und der Rolladen wird wieder geöffnet.

			Diese Logik ermöglicht es, den Rolladen automatisch zu steuern, um die Raumtemperatur innerhalb eines gewünschten Bereichs zu halten, um somit die Sonnenintensität zu beeinflussen.

	=== Darstellung ===		=== Darstellung ===

Oliver Scholze: /* Berechne Transmissionswärmeverluste */

2024-07-17T14:17:20Z

Berechne Transmissionswärmeverluste

← Nächstältere Version		Version vom 17. Juli 2024, 14:17 Uhr
Zeile 155:		Zeile 155:
	Das Simulink-Modell zeigt die Berechnung der Transmissionswärmeverluste in einem Haus. Die Berechnung erfolgt durch die Summe der Produkte der Flächen und U-Werte verschiedener Bauteile des Hauses (Fenster, Türen, Wände, Bodenplatte und Dach) und der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außentemperatur.		Das Simulink-Modell zeigt die Berechnung der Transmissionswärmeverluste in einem Haus. Die Berechnung erfolgt durch die Summe der Produkte der Flächen und U-Werte verschiedener Bauteile des Hauses (Fenster, Türen, Wände, Bodenplatte und Dach) und der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außentemperatur.

	~~'''~~Ablauf der Berechnung (die Formel ist in der Komponentenspezifikation festgehalten):~~'''~~		Ablauf der Berechnung (die Formel ist in der Komponentenspezifikation festgehalten):

	1. ''Summierung der Produkte von Flächen und U-Werten:''		1. ''Summierung der Produkte von Flächen und U-Werten:''

Oliver Scholze: /* Berechne aktuelle Raumtemperatur */

2024-07-17T14:17:00Z

Berechne aktuelle Raumtemperatur

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 ==== Berechne aktuelle Raumtemperatur ====
 [[Datei:Berechnung der Raumtemperatur.png|thumb|right|600px|Abb.: Submodul von RSH zur Berechnung der Raumtemperatur]]
 === Berechne Rollladen-Status ===