<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<p>This paper analysis the impact of the location of sensors on their ability to provide information about the temperature distribution in a given space. Only temperature was investigated since it is the crucial parameter in estimating thermal comfort. The results from the research conducted in a lecturing hall revealed that one sensor currently operating is insufficient to map the temperature variability and thereby ensure the required thermal comfort conditions in the whole space. Analysis performed for four various scenarios and three sensors shows that optimal layouts and locations of sensors vary significantly from the current set-up. In the heating scenario it was possible to reduce the mean absolute percentage error (MAPE) of temperature estimation from 14.07% to 6.22%. In the remaining scenarios the observed improvement was not as spectacular but provided important conclusions.</p>
<sec>
<h3>Streszczenie</h3>
<p>W artykule poddano analizie wpływ lokalizacji czujników na ich zdolność do właściwego pomiaru wartości pozwalających na uzyskanie informacji na temat rozkładu temperatury w danym pomieszczeniu. Badaniu poddano wyłącznie czynnik w postaci temperatury ze względu na jego kluczową rolę w ocenie i kształtowaniu komfortu termicznego. Wyniki uzyskane z pomiarów przeprowadzonych w sali wykładowej wskazują, że obecnie wykorzystywany jeden czujnik temperatury jest niewystarczający by odpowiednio sterować i kontrolować układ utrzymujący zadany poziom komfortu termicznego. Analizy przeprowadzone dla czterech scenariuszy oraz trzech czujników pokazują, że ich optymalny rozkład oraz lokalizacja znacząco różnią się od obecnego ustawienia. W wypadku scenariusza, w którym obiekt poddawany był intensywnemu procesowi ogrzewania (źródłem ciepła był kaloryfer) dzięki nowemu rozkładowi czujników udało się zredukować wartość średniego bezwlędnego błędu procentowego (MAPE) z poziomu 14.07% do 6.22%. W pozostałych scenariuszach osiągnięta poprawa nie była tak spektakularna, ale dostarczyła ważnych wniosków.</p>
</sec>
</abstract>

This paper analysis the impact of the location of sensors on their ability to provide information about the temperature distribution in a given space. Only temperature was investigated since it is the crucial parameter in estimating thermal comfort. The results from the research conducted in a lecturing hall revealed that one sensor currently operating is insufficient to map the temperature variability and thereby ensure the required thermal comfort conditions in the whole space. Analysis performed for four various scenarios and three sensors shows that optimal layouts and locations of sensors vary significantly from the current set-up. In the heating scenario it was possible to reduce the mean absolute percentage error (MAPE) of temperature estimation from 14.07% to 6.22%. In the remaining scenarios the observed improvement was not as spectacular but provided important conclusions.

Streszczenie
W artykule poddano analizie wpływ lokalizacji czujników na ich zdolność do właściwego pomiaru wartości pozwalających na uzyskanie informacji na temat rozkładu temperatury w danym pomieszczeniu. Badaniu poddano wyłącznie czynnik w postaci temperatury ze względu na jego kluczową rolę w ocenie i kształtowaniu komfortu termicznego. Wyniki uzyskane z pomiarów przeprowadzonych w sali wykładowej wskazują, że obecnie wykorzystywany jeden czujnik temperatury jest niewystarczający by odpowiednio sterować i kontrolować układ utrzymujący zadany poziom komfortu termicznego. Analizy przeprowadzone dla czterech scenariuszy oraz trzech czujników pokazują, że ich optymalny rozkład oraz lokalizacja znacząco różnią się od obecnego ustawienia. W wypadku scenariusza, w którym obiekt poddawany był intensywnemu procesowi ogrzewania (źródłem ciepła był kaloryfer) dzięki nowemu rozkładowi czujników udało się zredukować wartość średniego bezwlędnego błędu procentowego (MAPE) z poziomu 14.07% do 6.22%. W pozostałych scenariuszach osiągnięta poprawa nie była tak spektakularna, ale dostarczyła ważnych wniosków.

Positioning Temperature Sensors in Confined Spaces Subject to Various Exogenous Impacts

Architecture, Civil Engineering, Environment

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This paper analysis the impact of the location of sensors on their ability to provide information about the temperature distribution in a given space. Only...

Scenario	Max Error (°C)		Min Error (°C)		MAPE (%)
Number of sensors	1	3	1	3	1	3
1. Steady-state	0.8	0.64	0	0	1.28	0.64
2. Intensive heating	5.95	3.39	1.12	0.01	14.07	6.22
3. Intensive natural ventilation	2.4	1.59	0	0.02	3.95	2.39
4. Air-conditioning	6.1	6.00	0	0.02	13.52	13.24

Positioning Temperature Sensors in Confined Spaces Subject to Various Exogenous Impacts

Published Online: Apr 01, 2019

Page range: 5 - 14

Received: Sep 08, 2017

Accepted: Mar 03, 2018

DOI: https://doi.org/10.21307/acee-2018-001

Keywords
Temperature spatial distribution, Lecturing hall, Thermal comfort, Optimisation

© 2018 Grzegorz Augustyn et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 10.

Optimisation procedure results. One sensor was located where the BMS sensor is as a reference. Here “error” refers to the absolute error | t j ′ - t j |

Positioning Temperature Sensors in Confined Spaces Subject to Various Exogenous Impacts

Published Online: Apr 01, 2019

Page range: 5 - 14

Received: Sep 08, 2017

Accepted: Mar 03, 2018

DOI: https://doi.org/10.21307/acee-2018-001

KeywordsTemperature spatial distribution, Lecturing hall, Thermal comfort, Optimisation

© 2018 Grzegorz Augustyn et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 10.

Optimisation procedure results. One sensor was located where the BMS sensor is as a reference. Here “error” refers to the absolute error | t j ′ - t j |

Keywords
Temperature spatial distribution, Lecturing hall, Thermal comfort, Optimisation