Serviço Auxiliar para a Rede Através do Controle de Ventiladores em Sistemas HVAC de Edifícios Comerciais

O potencial de armazenamento térmico em edifícios comerciais é um enorme recurso para fornecer vários serviços auxiliares à rede. Neste artigo, mostramos como ventiladores em sistemas de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (HVAC) de edifícios comerciais podem fornecer um serviço substancial de regulação de frequência, com pouca mudança em seus ambientes internos. Uma arquitetura feedforward é proposta para controlar o consumo de energia dos ventiladores para acompanhar um sinal de regulação. O esquema de controle proposto é testado através de simulações baseadas em um modelo não linear de alta fidelidade calibrado de um edifício. Os parâmetros do modelo são identificados a partir de dados coletados no Pugh Hall, um edifício comercial localizado no campus da Universidade da Flórida. Para o sistema HVAC em consideração, experimentos numéricos demonstram como até 15% da potência nominal do ventilador pode ser utilizada para fins de regulação, tendo pouco efeito na temperatura interna do edifício. O sinal de regulação que pode ser acompanhado com sucesso está restrito na faixa de frequência 1/τ0,1/τ1, onde τ0 ≈ 3 minutos e τ1 ≈ 8 segundos. Nossos resultados indicam que ventiladores em edifícios comerciais existentes nos EUA podem fornecer cerca de 70% dos requisitos atuais de reserva de regulação nacional na faixa de frequência mencionada. Uma vantagem única do esquema de controle proposto é que avaliar o valor do serviço auxiliar fornecido é trivial, o que contrasta fortemente com muitos programas de resposta à demanda.