Opracowanie algorytmów modelowania strat cieplnych i efektywności cieplnej pomieszczeń w ramach innowacyjnego systemu ogrzewania [04/05/2026/IZO]
Notice description
Powstaje w kontekście projektu:
FESL.10.02-IP.01-0B44/24 - Przeprowadzenie prac B+R nad opracowaniem inteligentnego systemu zarządzania ogrzewaniem kolejnym krokiem rozwoju budownictwa energooszczędnego
Przedmiotem zamówienia jest przeprowadzenie prac badawczych nad opracowaniem algorytmów modelowania strat cieplnych i efektywności cieplnej pomieszczeń (dalej: Algorytm Dynamiki Cieplnej – ADC) na potrzeby opracowania inteligentnego systemu zarządzania ogrzewaniem w mieszkaniach w budynkach wielorodzinnych z centralnym ogrzewaniem lub kotłownią centralną. Wydatek zostanie poniesiony na III poziomie gotowości technologicznej (TRL 3).
W skład kompletnego systemu (zestawu) wchodzić będą następujące urządzenia:
– sterownik grzejnika – główne urządzenie wykonawcze i obliczeniowe montowane na zaworze grzejnikowym, sterujące napędem zaworu termostatycznego (proporcjonalna regulacja przepływu czynnika grzewczego przez grzejnik), z lokalnym pomiarem temperatury, bezprzewodową komunikacją oraz jednostką realizującą lokalną logikę i algorytmy sterowania;
– bezprzewodowy czujnik temperatury – urządzenie pomiarowe zasilane bateryjnie, mierzące temperaturę powietrza w pomieszczeniu (a na potrzeby algorytmów optymalizacyjnych również natężenie światła oraz obecność/ruch użytkowników), przesyłające dane bezprzewodowo do sterownika grzejnika.
Cel usługi:
opracowanie kompletnego, działającego modułu ADC modelującego dwie współzależne dynamiki cieplne pomieszczenia: tempo strat ciepła i wychładzania pomieszczenia oraz wydajność grzewczą, tj. czas potrzebny do nagrzania pomieszczenia do temperatury zadanej. Wynik działania algorytmu napędza obliczenie momentu rozpoczęcia ogrzewania, umożliwiając maksymalizację oszczędności energii oraz utrzymanie komfortu cieplnego użytkowników w każdych warunkach.
Zakres usługi:
Opracowanie Algorytmu Dynamiki Cieplnej (ADC) jako kompletnego modułu badawczo-rozwojowego obejmującego model danych, model strat cieplnych (tempo wychładzania pomieszczenia w zależności od warunków zewnętrznych i wewnętrznych), model wydajności grzewczej (czas nagrzania pomieszczenia do temperatury zadanej z uwzględnieniem parametrów grzejnika i specyfiki pomieszczenia), estymację parametrów cieplnych niedostępnych pomiarowo, detekcję anomalii cieplnych, ocenę wiarygodności danych i poziomu pewności wyniku, implementację prototypu, walidację oraz przygotowanie do integracji z centralą zarządzającą systemu.
Założenia do opracowania modeli dynamiki cieplnej:
ADC stanowi element warstwy percepcji i predykcji systemu, która zasila centralną warstwę sterowania ogrzewaniem oraz zarządzania profilami temperaturowymi, realizowaną przez Zamawiającego we własnym zakresie. ADC nie jest modułem wykonawczym sterowania grzejnikiem.
Wykonawca zobowiązany jest opracować ADC jako działający, testowalny i możliwy do niezależnego uruchomienia moduł systemu, a nie jako samą koncepcję, prezentację ani model badawczy pozbawiony implementacji.
Moduł ma analizować dane wejściowe (temperaturę wewnętrzną i zewnętrzną, parametry i izolacyjność pomieszczenia, dane grzejnika, temperaturę zasilania z kotłowni/centralnego ogrzewania, historię nagrzewania i wychładzania oraz znacznik czasu), a następnie generować dla każdej strefy: tempo/współczynnik wychładzania, przewidywany czas nagrzania do temperatury zadanej, przewidywany czas wychłodzenia do progu komfortu, estymację energii potrzebnej do ogrzania strefy, trajektorię temperatury w horyzoncie, poziom pewności wyniku oraz – w razie potrzeby – komunikat „dane niewystarczające”.
Pierwszy obszar modelowania (model strat cieplnych) analizuje warunki zewnętrzne i wewnętrzne w celu obliczenia tempa utraty ciepła z pomieszczenia, wykorzystując dane o temperaturze zewnętrznej, poziomie izolacji oraz charakterystyce cieplnej pomieszczenia, i tworzy model przewidujący tempo wychładzania w różnych warunkach.
Drugi obszar modelowania (model wydajności grzewczej) wyznacza czas potrzebny do nagrzania pomieszczenia do temperatury zadanej, uwzględniając temperaturę zewnętrzną i wewnętrzną, dane z bezprzewodowych czujników temperatury, parametry grzejnika oraz specyfikę pomieszczenia.
ADC musi być odporny na dane niepełne, zaszumione, opóźnione i sprzeczne. Algorytm ma wykrywać m.in. brak danych pogodowych, dryft pomiarowy, skokowy odczyt, saturację wskazań, wartości fizycznie niemożliwe, brak reakcji temperatury mimo grzania, nieoczekiwanie szybkie lub wolne wychładzanie oraz rozbieżności względem danych pogodowych. Dane niewiarygodne nie mogą być bezrefleksyjnie przekazywane do kolejnych modułów jako wynik pewny.
Poniższe progi stanowią minimalne kryteria sukcesu produktu i wynikają z faktu, że ADC jest jedną z warstw decyzyjnych systemu. Niespełnienie którejkolwiek metryki minimalnej jest wadą krytyczną, niezależnie od tego, czy średnia ważona innych metryk byłaby wyższa. Błąd predykcji strat ciepła MAPE ≤ 10% oraz maksymalny średni błąd w pojedynczym scenariuszu walidacyjnym ≤ 15% stanowią metryki krytyczne; ich niespełnienie oznacza odmowę odbioru i brak potwierdzenia parametru KM2 w zakresie strat cieplnych.
Walidacja końcowa musi obejmować testy na danych Zamawiającego lub danych przez niego zaakceptowanych, w tym na wydzielonym zbiorze odbiorowym typu held-out, niedostępnym Wykonawcy przed testem końcowym.
Wykonawca ma wykazać skuteczność w co najmniej 12 scenariuszach walidacyjnych obejmujących: mroźną falę; łagodną zimę; gwałtowny skok temperatury zewnętrznej; rozruch z zimnego; pomieszczenie narożne o dużych stratach; pomieszczenie wewnętrzne o małych stratach; zmienną temperaturę zasilania z kotłowni; cykl dzień/noc; różne nastawy temperatury zadanej; wysoką wilgotność lub silny wiatr; dane czujnikowe niepełne lub zaszumione oraz ciągłą pracę odpowiadającą minimum 30 dniom.
Moduł musi dodatkowo obsługiwać co najmniej 20 przypadków brzegowych, obejmujących: otwarte okno; ciepło od sąsiada przez ścianę; częściowo zasłonięty grzejnik; dryft czujnika; odczyt skokowy; saturację wskazań; wartości fizycznie niemożliwe; brak danych pogodowych; dane opóźnione; nagłą zmianę temperatury zewnętrznej; brak reakcji temperatury mimo grzania; przegrzanie lub niedogrzanie sąsiedniej strefy; brak historii; krótką historię; bardzo szybkie wychładzanie; bardzo wolne wychładzanie; zmianę izolacyjności w czasie; sprzeczność z danymi pogodowymi; ograniczoną lub zerową moc grzewczą oraz dane niewystarczające do wiarygodnej predykcji.
Wymagany czas inferencji: wszystkie strefy w jednym cyklu decyzyjnym muszą zostać obsłużone w oknie 15 minut na docelowej platformie embedded lub w środowisku referencyjnym uzgodnionym z Zamawiającym; Wykonawca dostarczy profil wydajnościowy.
Odbiór całościowy nastąpi dopiero po łącznym potwierdzeniu kompletności produktu, poprawności merytorycznej, zgodności integracyjnej oraz pozytywnej walidacji na danych Zamawiającego i zbiorze held-out; załącznikiem do protokołu jest raport walidacyjny z wynikami per scenariusz oraz tabelą błędów (zestawienie prognoza–pomiar).
Za niewystarczające i niepodlegające odbiorowi uznaje się w szczególności: samą koncepcję teoretyczną bez działającej implementacji, sam raport bez kodu i modeli, prezentację bez prototypu możliwego do niezależnego uruchomienia, model niemożliwy do przetestowania u Zamawiającego, rozwiązanie typu black-box bez dokumentacji metodologicznej i bez wytłumaczalności wyników, rozwiązanie bez opisanych wejść i wyjść, rozwiązanie niegotowe do integracji z centralą zarządzającą, rozwiązanie nieuwzględniające danych niepełnych lub błędnych, rozwiązanie bez walidacji w wymaganych scenariuszach oraz rozwiązanie wykorzystujące biblioteki lub komponenty na licencjach typu copyleft ograniczających komercyjne wykorzystanie przez Zamawiającego.
W ramach realizacji usługi Wykonawca przekaże Zamawiającemu następujące produkty końcowe:
– raport z analizy źródeł danych, ograniczeń modelu, założeń walidacyjnych i ryzyk;
– opis metody algorytmicznej, zmiennych wejściowych i wynikowych, sposobu uczenia/kalibracji, aktualizacji oraz oceny niepewności;
– działający prototyp modułu algorytmicznego możliwy do niezależnego uruchomienia przez Zamawiającego;
– kod źródłowy, modele, pliki konfiguracyjne, instrukcję uruchomienia, opis zależności oraz repozytorium albo paczkę wdrożeniową;
– dokumentację techniczną i integracyjną: wejścia, wyjścia, formaty danych, API lub interfejs wymiany danych, komunikaty błędów oraz obsługę przypadków brzegowych;
– raport walidacyjny: dane wejściowe, dane referencyjne, metodykę liczenia metryk, wyniki per scenariusz, wyniki per przypadek brzegowy oraz tabelę błędów (zestawienie prognoza–pomiar);
– dane, odtwarzalną procedurę walidacji zaakceptowaną przez Zamawiającego;
– rekomendacje dotyczące dalszego uczenia, kalibracji, monitorowania dryftu modelu, estymacji niepewności oraz integracji z centralą sterującą.
Umowa będzie przewidywała kary umowne.
Zakłada się realizację merytoryczną prac w okresie od 10.06.2026 r. do 15.09.2026 r.
W ramach prowadzonych prac przewiduje się cykliczne, co najmniej cotygodniowe konsultacje z zespołem badawczym Zamawiającego w biurze projektu w Dąbrowie Górniczej, al. Józefa Piłsudskiego 92, albo w uzgodnionym trybie zdalnym, w celu prezentacji postępów, ryzyk technicznych, wyników cząstkowych oraz gotowości do testów odbiorowych.
W wyniku wykonanej usługi Wykonawca opracuje raport z przeprowadzonych prac.
Okres gwarancji: -
Miejsce realizacji
Cała polska
FESL.10.02-IP.01-0B44/24 - Przeprowadzenie prac B+R nad opracowaniem inteligentnego systemu zarządzania ogrzewaniem kolejnym krokiem rozwoju budownictwa energooszczędnego
Przedmiotem zamówienia jest przeprowadzenie prac badawczych nad opracowaniem algorytmów modelowania strat cieplnych i efektywności cieplnej pomieszczeń (dalej: Algorytm Dynamiki Cieplnej – ADC) na potrzeby opracowania inteligentnego systemu zarządzania ogrzewaniem w mieszkaniach w budynkach wielorodzinnych z centralnym ogrzewaniem lub kotłownią centralną. Wydatek zostanie poniesiony na III poziomie gotowości technologicznej (TRL 3).
W skład kompletnego systemu (zestawu) wchodzić będą następujące urządzenia:
– sterownik grzejnika – główne urządzenie wykonawcze i obliczeniowe montowane na zaworze grzejnikowym, sterujące napędem zaworu termostatycznego (proporcjonalna regulacja przepływu czynnika grzewczego przez grzejnik), z lokalnym pomiarem temperatury, bezprzewodową komunikacją oraz jednostką realizującą lokalną logikę i algorytmy sterowania;
– bezprzewodowy czujnik temperatury – urządzenie pomiarowe zasilane bateryjnie, mierzące temperaturę powietrza w pomieszczeniu (a na potrzeby algorytmów optymalizacyjnych również natężenie światła oraz obecność/ruch użytkowników), przesyłające dane bezprzewodowo do sterownika grzejnika.
Cel usługi:
opracowanie kompletnego, działającego modułu ADC modelującego dwie współzależne dynamiki cieplne pomieszczenia: tempo strat ciepła i wychładzania pomieszczenia oraz wydajność grzewczą, tj. czas potrzebny do nagrzania pomieszczenia do temperatury zadanej. Wynik działania algorytmu napędza obliczenie momentu rozpoczęcia ogrzewania, umożliwiając maksymalizację oszczędności energii oraz utrzymanie komfortu cieplnego użytkowników w każdych warunkach.
Zakres usługi:
Opracowanie Algorytmu Dynamiki Cieplnej (ADC) jako kompletnego modułu badawczo-rozwojowego obejmującego model danych, model strat cieplnych (tempo wychładzania pomieszczenia w zależności od warunków zewnętrznych i wewnętrznych), model wydajności grzewczej (czas nagrzania pomieszczenia do temperatury zadanej z uwzględnieniem parametrów grzejnika i specyfiki pomieszczenia), estymację parametrów cieplnych niedostępnych pomiarowo, detekcję anomalii cieplnych, ocenę wiarygodności danych i poziomu pewności wyniku, implementację prototypu, walidację oraz przygotowanie do integracji z centralą zarządzającą systemu.
Założenia do opracowania modeli dynamiki cieplnej:
ADC stanowi element warstwy percepcji i predykcji systemu, która zasila centralną warstwę sterowania ogrzewaniem oraz zarządzania profilami temperaturowymi, realizowaną przez Zamawiającego we własnym zakresie. ADC nie jest modułem wykonawczym sterowania grzejnikiem.
Wykonawca zobowiązany jest opracować ADC jako działający, testowalny i możliwy do niezależnego uruchomienia moduł systemu, a nie jako samą koncepcję, prezentację ani model badawczy pozbawiony implementacji.
Moduł ma analizować dane wejściowe (temperaturę wewnętrzną i zewnętrzną, parametry i izolacyjność pomieszczenia, dane grzejnika, temperaturę zasilania z kotłowni/centralnego ogrzewania, historię nagrzewania i wychładzania oraz znacznik czasu), a następnie generować dla każdej strefy: tempo/współczynnik wychładzania, przewidywany czas nagrzania do temperatury zadanej, przewidywany czas wychłodzenia do progu komfortu, estymację energii potrzebnej do ogrzania strefy, trajektorię temperatury w horyzoncie, poziom pewności wyniku oraz – w razie potrzeby – komunikat „dane niewystarczające”.
Pierwszy obszar modelowania (model strat cieplnych) analizuje warunki zewnętrzne i wewnętrzne w celu obliczenia tempa utraty ciepła z pomieszczenia, wykorzystując dane o temperaturze zewnętrznej, poziomie izolacji oraz charakterystyce cieplnej pomieszczenia, i tworzy model przewidujący tempo wychładzania w różnych warunkach.
Drugi obszar modelowania (model wydajności grzewczej) wyznacza czas potrzebny do nagrzania pomieszczenia do temperatury zadanej, uwzględniając temperaturę zewnętrzną i wewnętrzną, dane z bezprzewodowych czujników temperatury, parametry grzejnika oraz specyfikę pomieszczenia.
ADC musi być odporny na dane niepełne, zaszumione, opóźnione i sprzeczne. Algorytm ma wykrywać m.in. brak danych pogodowych, dryft pomiarowy, skokowy odczyt, saturację wskazań, wartości fizycznie niemożliwe, brak reakcji temperatury mimo grzania, nieoczekiwanie szybkie lub wolne wychładzanie oraz rozbieżności względem danych pogodowych. Dane niewiarygodne nie mogą być bezrefleksyjnie przekazywane do kolejnych modułów jako wynik pewny.
Poniższe progi stanowią minimalne kryteria sukcesu produktu i wynikają z faktu, że ADC jest jedną z warstw decyzyjnych systemu. Niespełnienie którejkolwiek metryki minimalnej jest wadą krytyczną, niezależnie od tego, czy średnia ważona innych metryk byłaby wyższa. Błąd predykcji strat ciepła MAPE ≤ 10% oraz maksymalny średni błąd w pojedynczym scenariuszu walidacyjnym ≤ 15% stanowią metryki krytyczne; ich niespełnienie oznacza odmowę odbioru i brak potwierdzenia parametru KM2 w zakresie strat cieplnych.
Walidacja końcowa musi obejmować testy na danych Zamawiającego lub danych przez niego zaakceptowanych, w tym na wydzielonym zbiorze odbiorowym typu held-out, niedostępnym Wykonawcy przed testem końcowym.
Wykonawca ma wykazać skuteczność w co najmniej 12 scenariuszach walidacyjnych obejmujących: mroźną falę; łagodną zimę; gwałtowny skok temperatury zewnętrznej; rozruch z zimnego; pomieszczenie narożne o dużych stratach; pomieszczenie wewnętrzne o małych stratach; zmienną temperaturę zasilania z kotłowni; cykl dzień/noc; różne nastawy temperatury zadanej; wysoką wilgotność lub silny wiatr; dane czujnikowe niepełne lub zaszumione oraz ciągłą pracę odpowiadającą minimum 30 dniom.
Moduł musi dodatkowo obsługiwać co najmniej 20 przypadków brzegowych, obejmujących: otwarte okno; ciepło od sąsiada przez ścianę; częściowo zasłonięty grzejnik; dryft czujnika; odczyt skokowy; saturację wskazań; wartości fizycznie niemożliwe; brak danych pogodowych; dane opóźnione; nagłą zmianę temperatury zewnętrznej; brak reakcji temperatury mimo grzania; przegrzanie lub niedogrzanie sąsiedniej strefy; brak historii; krótką historię; bardzo szybkie wychładzanie; bardzo wolne wychładzanie; zmianę izolacyjności w czasie; sprzeczność z danymi pogodowymi; ograniczoną lub zerową moc grzewczą oraz dane niewystarczające do wiarygodnej predykcji.
Wymagany czas inferencji: wszystkie strefy w jednym cyklu decyzyjnym muszą zostać obsłużone w oknie 15 minut na docelowej platformie embedded lub w środowisku referencyjnym uzgodnionym z Zamawiającym; Wykonawca dostarczy profil wydajnościowy.
Odbiór całościowy nastąpi dopiero po łącznym potwierdzeniu kompletności produktu, poprawności merytorycznej, zgodności integracyjnej oraz pozytywnej walidacji na danych Zamawiającego i zbiorze held-out; załącznikiem do protokołu jest raport walidacyjny z wynikami per scenariusz oraz tabelą błędów (zestawienie prognoza–pomiar).
Za niewystarczające i niepodlegające odbiorowi uznaje się w szczególności: samą koncepcję teoretyczną bez działającej implementacji, sam raport bez kodu i modeli, prezentację bez prototypu możliwego do niezależnego uruchomienia, model niemożliwy do przetestowania u Zamawiającego, rozwiązanie typu black-box bez dokumentacji metodologicznej i bez wytłumaczalności wyników, rozwiązanie bez opisanych wejść i wyjść, rozwiązanie niegotowe do integracji z centralą zarządzającą, rozwiązanie nieuwzględniające danych niepełnych lub błędnych, rozwiązanie bez walidacji w wymaganych scenariuszach oraz rozwiązanie wykorzystujące biblioteki lub komponenty na licencjach typu copyleft ograniczających komercyjne wykorzystanie przez Zamawiającego.
W ramach realizacji usługi Wykonawca przekaże Zamawiającemu następujące produkty końcowe:
– raport z analizy źródeł danych, ograniczeń modelu, założeń walidacyjnych i ryzyk;
– opis metody algorytmicznej, zmiennych wejściowych i wynikowych, sposobu uczenia/kalibracji, aktualizacji oraz oceny niepewności;
– działający prototyp modułu algorytmicznego możliwy do niezależnego uruchomienia przez Zamawiającego;
– kod źródłowy, modele, pliki konfiguracyjne, instrukcję uruchomienia, opis zależności oraz repozytorium albo paczkę wdrożeniową;
– dokumentację techniczną i integracyjną: wejścia, wyjścia, formaty danych, API lub interfejs wymiany danych, komunikaty błędów oraz obsługę przypadków brzegowych;
– raport walidacyjny: dane wejściowe, dane referencyjne, metodykę liczenia metryk, wyniki per scenariusz, wyniki per przypadek brzegowy oraz tabelę błędów (zestawienie prognoza–pomiar);
– dane, odtwarzalną procedurę walidacji zaakceptowaną przez Zamawiającego;
– rekomendacje dotyczące dalszego uczenia, kalibracji, monitorowania dryftu modelu, estymacji niepewności oraz integracji z centralą sterującą.
Umowa będzie przewidywała kary umowne.
Zakłada się realizację merytoryczną prac w okresie od 10.06.2026 r. do 15.09.2026 r.
W ramach prowadzonych prac przewiduje się cykliczne, co najmniej cotygodniowe konsultacje z zespołem badawczym Zamawiającego w biurze projektu w Dąbrowie Górniczej, al. Józefa Piłsudskiego 92, albo w uzgodnionym trybie zdalnym, w celu prezentacji postępów, ryzyk technicznych, wyników cząstkowych oraz gotowości do testów odbiorowych.
W wyniku wykonanej usługi Wykonawca opracuje raport z przeprowadzonych prac.
Okres gwarancji: -
Miejsce realizacji
Cała polska
Time limit for receipt of tenders
Fri Jun 05 21:59:59 GMT 2026
Location
Kraj: Polska
Category assortment
Measurements, tests and technical acceptance
Consultancy
Consultancy
Buyer details
VEMMIO Sp. z o.o.
Al. Józefa Piłsudskiego 92/92
41-300 Dąbrowa Górnicza
Województwo: śląskie
Kraj: Polska
NIP: 6342818818
Al. Józefa Piłsudskiego 92/92
41-300 Dąbrowa Górnicza
Województwo: śląskie
Kraj: Polska
NIP: 6342818818
