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- The IMBPC HVAC system: a complete MBPC solution for existing HVAC systemsPublication . Ruano, Antonio; Pesteh, Shabnam; Silva, Sergio; Duarte, Helder; Mestre, Gonçalo; Ferreira, Pedro M.; Khosravani, Hamid Reza; Horta, RicardoThis paper introduces the Intelligent MBPC (IMBPC) HVAC system, a complete solution to enable Model Based Predictive Control (MBPC) of existing HVAC installations in a building. The IMPBC HVAC minimizes the economic cost needed to maintain controlled rooms in thermal comfort during the periods of occupation. The hardware and software components of the IMBPC system are described, with a focus on the MBPC algorithm employed.The installation of IMBPC HVAC solution in a University building is described, and the results obtained in terms of economical savings and thermal comfort obtained are compared with standard, temperature regulated control. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.
- Predictive control of HVAC systems in buildingsPublication . Pesteh, Shabnam; Ruano, António Eduardo de BarrosEsta dissertação insere-se no âmbito de desenvolvimento de Modelos de Controlo Preditivos (MBPC) que visam controlar o clima de um edifício tendo em conta a otimização de custos. Uma considerável parte da energia consumida pelo planeta recai em consumos relacionados com edifícios e, consequentemente, este facto desperta uma motivação justificada para controlar os custos de uma forma eficiente. O objetivo passa por utilizar alternativas de controlo de forma a optimizar o Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (HVAC) usando MBPC, considerando períodos de ocupação para prever níveis de clima e conforto no edifício. Uma característica significante no controlo do clima de um edifício reside na incerteza na predição do clima. Além disso, restrições em termos dos níveis de conforto n~ao precisam de ser necessariamente satisfeitas a todo o momento. S~ao portanto classificadas como restrições de ocasião. MBPC consiste numa metodologia de controlo caracterizada pela sua capacidade de lidar com problemas de controlo com restrições, que façam uso de modelos preditivos para estimar comportamentos futuros de um sistema, utilizando técnicas de optimização para gerar a acção de controlo (entrada do sistema).
- An Intelligent Weather StationPublication . Mestre, Goncalo; Ruano, Antonio; Duarte, Helder; Silva, Sergio; Khosravani, Hamid Reza; Pesteh, Shabnam; Ferreira, Pedro M.; Horta, RicardoAccurate measurements of global solar radiation, atmospheric temperature and relative humidity, as well as the availability of the predictions of their evolution over time, are important for different areas of applications, such as agriculture, renewable energy and energy management, or thermal comfort in buildings. For this reason, an intelligent, light-weight, self-powered and portable sensor was developed, using a nearest-neighbors (NEN) algorithm and artificial neural network (ANN) models as the time-series predictor mechanisms. The hardware and software design of the implemented prototype are described, as well as the forecasting performance related to the three atmospheric variables, using both approaches, over a prediction horizon of 48-steps-ahead.