Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Integration of Electrochromic Smart Windows in Building Automation Systems
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Integration av Elektrokroma Smarta Fönster i Byggnadsautomationssystem (Swedish)
Abstract [en]

To lower energy consumption, the building industry invests in smart solutions. These solutions usually use control and automation to both increase energy efficiency and facilitate usage, and therefore attract consumers. This paper gives a better insight into how an electrochromic (EC) window, which is a relatively new smart product, should be used to further improve the intelligence of buildings. The funding company has not yet integrated the EC windows in building automation systems (BASs). A research was realized to understand the BAS technologies available so that it is possible to decide which to use. The researched technologies were LonWorks and BACnet; both are explained and discussed in this paper. The paper goes on to conclude that LonWorks is more convenient to implement. Windows provide solar power and indoor illuminance. If there is too much sunlight indoors, the room might get too warm and people may be affected by glare. Being able to automatically control these parameters improves comfort. This paper provides equations to calculate the position of the sun to be used in simulations. Simulation procedures are also provided so it is possible to calculate the indoor illuminanceas well as the temperature; the latter is then used to estimate the energy consumption and compare EC with high efficient regular windows. These simulations show that, with illuminance controlled EC windows, the energy used to regulate the temperature to 23oC is around 2:6% less than with high efficient regular windows. A control algorithm is proposed to adjust indoor illuminance by manipulating the transmittance of the EC windows. This algorithm is then implemented on the real system. Then, to be able to manually control the windows, a website is designed so anyone with access to a web-browser and a connection to the intranet (where the windows are connected) can manipulate them.

Abstract [sv]

Byggindustrin investerar i smarta lösningar för att sänka energiförbrukningen. Dessa lösningar brukar använda kontroll och automatisering för att både öka energieffektiviteten och underlätta användningen, och därmed locka konsumenter. Denna uppsats ger en bättre inblick i hur ett elektrokromiskt (EC) fönster, som är en relativt ny smart produkt, bör användas för att ytterligare förbättra byggnaders intelligens. Företaget som finansierar projektet har ännu inte integrerat EC fönster i byggnadsautomationssystem (BAS). Olika BAS tekniker studeras, varav två tekniker mer ingående; LonWorks och BACnet. De både teknikerna analyseras och utvärderas för att sedan utse vilken som är att föredra. Slutsatsen dras om att LonWorks är mer lämplig att implementera. Fönster förser rummet med solenergi och belysningsstyrka. Om fönstret släpper in för mycket solljus kan personer påverkas av bländning samt att det kan bli för varmt. Komforten ökar om dessa parametrar styrs automatiskt. Denna uppsats härleder ekvationer för att beräkna solens position som sedan användsi simuleringar. Simuleringsförfaranden används också för att beräkna belysningsstyrkan inomhus såväl som temperaturen; den senare tillämpas sedan för att beräkna energiförbrukningen och jämföra EC med högeffektiva vanliga fönster. Dessa simuleringar visar att energin som behövs för att reglera temperaturen till 23oC i rum innehållande EC fönster med reglering av belysningsstyrkan är ca 2;6% mindre än i rum innehållande högeffektiva vanliga fönster. En regleralgoritm föreslås för att justera belysningsstyrkan inomhus genom att manipulera transmittansen hos EC fönster. Denna algoritm implementeras sedan på det verkliga systemet. En webbsida konstrueras sedan så att vem som helst med tillgång till en webbläsare och anslutning till intranätet (där fönstren är anslutna) kan manipulera dem.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 57 p.
Series
MMK 2013:76 MDA 469
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-141159OAI: oai:DiVA.org:kth-141159DiVA: diva2:695210
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-10-15 Created: 2014-02-10 Last updated: 2015-10-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2791 kB)110 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2791 kBChecksum SHA-512
283b8a864bdd3afe905546a2d1583c54d95133f3054eaa5897c5ce60c5eb83db135c0d56a59f286ab497ffd90561684827a061309b2ab9be9586065110598f2d
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 110 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 120 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf