Department of Computer Science

Boligejere kan spare mange penge ved intelligent varmepumpestyring

Boligejere kan spare mange penge ved intelligent varmepumpestyring

Foreløbige forskningsresultater viser, at en nyudviklet intelligent varmepumpestyring fra Aalborg Universitet kan reducere energiomkostningerne med op til 30 procent, uden at det går ud over beboernes komfort.

READ THE ARTICLE IN ENGLISH

Danskerne oplever i disse måneder energipriser, der er på himmelflugt – og selvom mange husejere får installeret en varmepumpe som erstatning for træ- eller gasfyr, er der også penge at spare ved at regulere på styringen af pumpen.

Det viser foreløbige resultater fra Institut for Datalogi på Aalborg Universitet. Her har en gruppe forskere udviklet et intelligent styringssystem til parcelhuse, der giver en besparelse på op til 30 procent af energiomkostningerne i forhold til en klassisk opsætning af varmepumpen. 

Adjunkt Peter Gjøl Jensen fra Institut for Datalogi er en af hovedkræfterne bag. Han forklarer, at en klassisk styring af varmepumper fungerer ligesom et køleskab, hvor kompressoren tænder og slukker alt efter temperaturen i huset. Men de mange afbrud kræver megen strøm, og der bliver heller ikke taget højde for, om energiprisen eksempelvis er høj eller lav.

En akkumuleringstank øger reduktionen betragteligt

I den intelligente styring har Peter Gjøl Jensen i samarbejde med kolleger netop inddraget elspotpriser og vejrdata i deres model-baserede styring, der løbende er blevet afprøvet og afstemt i et virtuelt familiehus.

- Med denne form for modeller kan vi styre, hvor meget varmepumpen skal køre for, at der eksempelvis er 22 grader i huset, når man står op. Det er et spørgsmål om at starte og stoppe pumpen på de rigtige tidspunkter, hvilket vil sige, når det blæser, og vindmøllerne leverer billig energi. Nok så væsentligt viser vores resultater, at vi kan opnå akkurat samme komfortoplevelse for beboerne, siger Peter Gjøl Jensen.

Han tilføjer, at hvis der samtidig installeres en akkumuleringstank, kan man forvente en væsentlig større reduktion i energiomkostningerne.

- Det er specielt kombinationen af en akkumuleringstank og den intelligente styring, der gør udslaget; vi kan varme akkumuleringstanken op om natten og "gemme" den billige nat-strøm til dagtimerne. Det kræver, at vi anvender kunstig intelligens til at overtage styringen og finde den optimale strategi for at tænde og slukke varmepumpen.

Billigst er ofte også grønnest

Det er ikke kun husejernes pengepung, der har glæde af en intelligent varmestyring. Set fra en klimavinkel er det også langt bedre, at vi bruger strømmen, når den er billigst, da det typisk også er der, den er grønnest. Peter Gjøl Jensen forklarer:

- At vi gemmer strømmen til senere medfører ofte et energimæssigt tab. Det kan vi ikke komme udenom. Men selvom vi samlet set bruger lidt mere energi, vil det både være meget billigere og give en lavere CO2-udledning, fordi vi gør det på de rigtige tidspunkter. Der er faktisk også tilfælde, hvor vi kan gøre det hele mere energieffektivt. Det kræver, at vi kan få pumpen til at køre, når den er mest effektiv – og det afhænger blandt andet af udetemperaturer.

Skal afprøves i praksis

Styringen er som nævnt afprøvet i et virtuelt familiehus, og forskerne afventer nu, at de kan komme i gang med at efterprøve styringen i praksis. Ifølge Peter Gjøl Jensen tyder de foreløbige beregninger på, at modellerne modsvarer virkeligheden ret præcist.

- Det er ikke realistisk, at alle husejere eksempelvis udskifter deres gamle termostater for at få en aktiv varmepumpestyring. Så det helt store spørgsmål er, hvor meget vi egentlig kan nedbringe energiomkostningerne alene ved at ændre på styringen i et hus med gammeldags mekaniske termostater. Det er der en masse udfordringer forbundet med. Men vi håber og tror, at vi kan ramme et sted mellem 10 og 30 procent reduktion af omkostningerne ved bare at rykke rundt på, hvornår vi sender varme ind i huset. Det vil vi nu eftervise i praksis.

Sådan har forskerne gjort:

Forskere på Institut for Datalogi på Aalborg Universitet har over de seneste 25 år udviklet softwareværktøjet UPPAAL, der kan bruges til at forbedre, validere og konstruere systemer, så vi kan regne med dem - eksempelvis i forbindelse med trafikstyring, varmeregulering og regnvandshåndtering.

Her kombinerer de matematiske modeller med maskinlæring og kunstig intelligens. Værktøjet anvender digitale modeller af den virkelige verden – såkaldte digitale tvillinger – til at indlære den optimale styring, eksempelvis ved at tage højde for vejrforholdene.

Læs mere om UPPAAL

Resultaterne er offentliggjort i “International Symposium on Theoretical Aspects of Software Engineering”.

Forskerteamet:
Imran Riaz Hasrat, Peter Gjøl Jensen, Kim Guldstrand Larsen og Jiří Srba.

Du kan møde Peter Gjøl Jensen og høre mere om resultaterne på dettes års Digital Tech Summit.

Kontakt

Adjunkt Peter Gjøl Jensen
Institut for Datalogi, Aalborg Universitet
Mail: pgj@cs.aau.dk
Telefon: 6154 7278
 

Department of Computer Science, Aalborg University

Selma Lagerlöfs Vej 300  ・ 9220 Aalborg East, Denmark 
Telephone: +45 9940 9940  ・ Mail: info@cs.aau.dk

Contact department management