寒冷气候下全电住宅预测性供暖控制的现场示范
系统与控制
2024-02-13 v1 系统与控制
摘要
取代化石燃料供暖系统的高效电热泵可以显著减少温室气体排放。然而，电热泵会急剧增加电力需求，导致高昂的电费账单并给电网带来压力。在寒冷天气下，当热需求上升而热泵效率下降时，住宅区可能会出现特别高的电力需求。本文介绍了一种用于空气源热泵及其备用电阻加热的预测控制系统的开发和现场示范。该控制系统根据天气预报、占用状况以及建筑和加热设备的数据驱动模型来调整室内温度设定点。2023 年 1 月至 3 月，在美国印第安纳州一栋有人居住的、全电动的、面积为 208 平方米的独立单户住宅中进行了现场测试，室外温度低至 -15°C。在这些测试中，该控制系统平均将日供暖能耗降低了 19%（95% 置信区间：13-24%），备用加热能耗降低了 38%，并将使用最高级（19 kW）备用加热的频率降低了 83%。同期对居民的调查显示，该控制系统保持了令人满意的热舒适度。该控制系统可将该住宅的年度总供暖成本降低约 300 美元（95% 置信区间：23-34%）。这些真实世界的结果可以加强部署预测性家庭供暖控制的理由，使该技术更接近大规模减少排放、电费账单和电网影响的目标。
引用
@article{arxiv.2402.07032,
title = {Field demonstration of predictive heating control for an all-electric house in a cold climate},
author = {Elias N. Pergantis and Priyadarshan and Nadah Al Theeb and Parveen Dhillon and Jonathan P. Ore and Davide Ziviani and Eckhard A. Groll and Kevin J. Kircher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07032},
year = {2024}
}