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应用热能工程
本文介绍了一种基于光伏和热能混合太阳能场的设施，该设施配有季节性储水箱和水对水热泵，可作为目前正在建设的萨拉戈萨（西班牙）社会住宅楼的充足能源供应系统。两种互补的软件已用于系统的完整设计、定型和模拟。DesignBuilder 用于根据施工图确定每小时需求，然后实施 TRNSYS 以动态模拟整个能源系统。系统性能已从 3E 方面（能源、环境和经济）通过一些众所周知的关键绩效指标进行了测试。通过结合使用需求模拟软件和使用不同指标（KPI）进行量化获得的结果表明，所提出的解决方案适用于该建筑：计算出的生活热水需求覆盖率约为 80%，回收期为 8.5 年，安装后可避免每年 44,200 kgCO 2 的全球变暖潜能值。总而言之，本文表明这种新颖、高效的供暖系统由于其能源成本低廉且仅需补贴高额初始投资的一小部分，是社会住房的良好解决方案。
“多户住宅 PV 与 PVT 一体化地源热泵的技术经济比较”
随着对可持续能源技术的需求不断增长，太阳能光伏 (PV) 和热泵越来越多地应用于建筑物。混合光伏热 (PVT) 集热器已研究了几十年，但尚未在市场上取得成功。本研究将 PVT 和地源热泵 (GSHP) 串联起来用于多户住宅，并将其技术和经济性能与 GSHP 和 PV+GSHP 系统进行比较。TRNSYS 中的完整系统模型用于太阳能热泵系统，气候和经济边界条件来自瑞典市场。结果表明，减少钻孔长度和/或间距而不损失或仅损失有限的效率是添加 PVT 的最大好处，然而，发现带有 PV 的全尺寸钻孔场是成本最低的设计方案。在效率低下且辅助锅炉使用率高的系统中，添加 PVT 可能是成本最低的选择，但当空间不受限制时，它并不比 PV+GSHP 更可取。由于许多多户住宅由于缺乏钻孔空间而无法安装 GSHP，因此给定热泵效率的钻孔场面积减少是显而易见的。PVT+GSHP 系统可以为以前不在热泵市场范围内的建筑提供一种新的低碳供暖替代方案。
开发和优化水源热水泵的社会住房应用程序的节能策略整合光伏电池
住宅建筑占意大利建筑环境的84％，在欧盟的目标中发挥了关键作用，旨在通过增强的能源效率和气候适应来将温室气体排放量减少55％。这需要全面的能源改造计划，尤其是在社会住房等领域，这在能源效率策略方面被相对忽视。这项研究重点是1980年代在罗马的一栋多层建筑，实施了由欧洲重新修复项目提出的创新能源系统。该系统旨在标准化20世纪末期社会住房的能源改造，利用了水源热泵（WSHP）系统的不足之路。这项研究的新颖性扩展到了对多户住房的检查，与公共空间和较小的住宅建筑相比，该部门的关注较少。通过使用TRNSYS和SIMULINK的实验验证和年度动态模拟，该研究将现有的加热系统与包括WSHP和光伏热（PVT）面板的拟议升级进行了比较。此升级显示出显着提高的效率，WSHP的年度COP为6.1，PVT面板的初级节能（PES）36％，展示了这些技术在增强多户住宅建筑的能量概况方面的有效性。
活力
季节性太阳能热能储存 (STES) 是清洁供热转型的一个值得关注的选择，因为住宅供暖通常基于化石燃料。本研究 1) 提出了一个综合优化标准，以研究当地环境如何影响 STES 应用的最佳配置规划、技术-经济-环境性能和可行性；2) 考虑到当地环境，确定 STES 与其他可持续供热选项相比的地位；3) 提供全面而透明的展示，强调当地环境在确定 STES 在清洁供热转型中的可行性方面的重要性。采用 TRNSYS 建模工具分析性能，并应用帕累托优化处理多目标优化。四个案例研究的太阳能分数和储存效率分别在 58-67% 和 57 – 69% 之间。与传统供暖系统相比，STES 具有显著的减少二氧化碳排放 (52 – 72%) 的潜力。但STES系统的供热成本（5.4 – 8.7 € -ct/kWh）是传统供热系统的两倍多，四个案例研究的CO 2 减排成本在114 – 368 € /t之间，在寒冷气候区适当减少钻孔数量，在温暖气候区增加太阳能集热器面积有助于提高系统性能。
基于多户住宅的多联产系统
摘要：本研究工作综合了四种多联产方案的新型配置分析的能源、经济和环境方面，这些方案旨在满足包含 12 套住宅的多户建筑的需求。该设计旨在满足可再生能源 (RES) 的需求（水、电、热和冷空气），特别是通过选择光伏和光伏热能板、热电发电机和生物质作为辅助设备。电力可从电网获得，不计划电力储存。水和冷却可以通过配置多联产替代方案的替代技术来生产。案例研究位于西班牙地中海沿岸城市瓦伦西亚。Design Builder Clima 估计了需求计算，并在 TRNSYS 中对系统性能进行了建模。海水淡化与 EES 模型相关联。结果表明，建议的方案可大幅节省能源和二氧化碳。如果将安装的影响与传统的外部供应进行比较，则应用的创新生命周期分析进一步提高了四种配置的累积二氧化碳节省量。电动选项（结合热泵和反渗透进行冷却和海水淡化）因其可靠性、较低的投资成本和环境影响而成为最具吸引力的解决方案。
在热带气候中设计和优化地热吸收冷却系统
空调所需的电力在全球范围内飙升。吸收冷却器代表使用热量而不是电力的经典蒸气压缩系统的替代方法。但是，到目前为止，由可再生地热热提供的吸收冷水机几乎没有受到关注。本文使用热的地热流体（通常在80 - 110°C的范围内）引入系统，以通过单效吸收冷水机和家用热水（DHW）通过热交换器产生冷却。它考虑了位于法国加勒比岛马提尼克岛的一家酒店。每个子系统的电消耗已得到充分估计。本文的独创性是两次：i）该系统是在考虑动态条件的TRNSYS软件中建模的。考虑了几种情况，具体取决于地热温度，质量流量，远程偏差和需求大小。研究的系统似乎比经典的蒸气压缩冷水机和DHW的锅炉的组合更昂贵。但是，它可以显着降低所提供能量的CO 2含量，尤其是在一个从化石燃料中产生大多数电力的岛上。地热井的接近度以及使吸收发生器（此处用于DHW生产）的温水的使用似乎是系统相关性的关键因素，以及更热的地热液（例如，110°C而不是80°C）。
在意大利带有季节性存储的太阳能地区供暖系统的设计
住宅部门负责欧盟最终能源消耗的26％。减少家用化石燃料使用的关键策略是带有季节性热能储存的太阳能区供暖。尽管该技术已在北欧（瑞典，丹麦和德国）广泛应用，但在意大利尚未实施。本研究提出了一种新的数值工具，并将其应用于意大利城市佛罗伦萨的复制项目，该项目是根据Horizon 2020 Smart Cities and Communities Initiative资助的。我们的新颖工具基于一个动态模型，加上有限元方法，已开发出指导区域加热厂的设计并获得可靠的性能估计，尤其是存储热损失。总体目的是减少过去项目表征的预测不正确。最终动态模型是在TRNSYS中实现的，并可以选择主要的工厂参数并定义控制策略。它与ComsolMultiphysics®开发的详细传热模型有关，该模型可以计算存储热损失并确定绝缘材料的最佳厚度。我们的深入参数研究确定热水罐的最佳体积为3800 m 3，太阳能场的大小为1000 m 2。我们还评估了加水 - 水热泵的有效性。此分析发现它是一个至关重要的组成部分，因为它可以提高存储容量并提高太阳能收集器的性能，最多可提高124 MWH。我们的结果表明，通过优化的配置，系统的太阳分数可以达到44％。
智能能源系统中的季节性热能存储：区域级应用和建模方法
季节性热能储存可为智能能源系统提供灵活性，其特点是单位能源容量成本低，对不同地理和地质位置的适用性不同。本文确定了季节性热能储存技术在智能能源系统中的应用，并回顾了其建模方法。概述了一个区域规模的智能能源系统示例，以分析季节性热能储存的三种潜在智能应用：（i）利用多种可再生能源，（ii）整合废热和冷，以及（iii）电网平衡。本文的其余部分重点介绍了能源系统分析中钻孔热能储存和含水层热能储存的建模方法。回顾了用于规划和详细设计阶段的能源系统工具。确定了规划工具在控制策略和开放代码方面的差距。发现 TRNSYS 是用于建模大型钻孔热能储存的主要详细设计工具。还回顾了涉及详细物理和电力系统工具的联合仿真方法，包括使用详细物理工具的联合仿真来表示钻孔或含水层热能储存以及能源系统工具的研究。钻孔或含水层热能储存模型与能够模拟电能和热能的能源系统工具的联合模拟存在差距。总之，季节性热能储存可以通过不同规模的不同智能应用提供灵活性，而使用联合模拟方法的建模方法为捕捉这些智能应用的潜在优势提供了一条有希望的途径。
屋顶安装光伏设施的 NZEB 办公楼能源分析：利用员工电动汽车电池储能
摘要：近零能耗建筑在全球范围内不断增加，利用低碳技术进行供暖和电力自产。商业建筑越来越多地被视为安装智能微电网的候选对象，这些建筑可能受益于白天停放在充电场的员工电动汽车电池的额外存储容量。巧妙地利用这些电力源和电力吸收器的相互作用可能对解决当今快速变化的能源结构中复杂的电网需求模式至关重要。通过 TRNSYS 环境中的瞬态模拟，研究了高效办公楼能源系统与大型屋顶光伏装置以及连接在建筑充电场的 40 辆电动汽车的总存储容量之间的相互作用。根据希腊网络的各自需求曲线，按月、按季和按小时分析了 18 个区域建筑的供暖、通风和空调系统、汽车电池和光伏系统的相互作用。结果表明，特定系统的规模可以有利地支持智能微电网的运行。这座建筑的年总用电量估计达到 112,000 千瓦时，即 20 千瓦时/平方米。40 辆电动汽车的年用电量为 101,000 千瓦时，30% 的光伏发电量即可完全满足。因此，该建筑成为电网的净电力输出者，每天的最大输出电量发生在 12:00 至 14:00 之间，这有利于满足需求曲线。因此，在商业建筑中建立智能微电网，屋顶光伏板容量大，员工车队中有相当数量的电动汽车，在这方面非常有效。
混合可再生能源（太阳能/风能/生物量）和多用途系统原理，类型和应用：审查
摘要：从可再生能源（RE）来源中受益是经济和环境的必要性，因为使用传统能源是影响经济和环境的最重要因素之一。本文旨在根据原理，类型，来源，杂交方法，产生的单位能量成本和应用来审查混合可再生能源系统（HRESS）。审查了用或不存储能量的HIRS的作品。结果可以总结如下：从研究中指出的是，格林斯，Sam，Homer和TRNSYS经常用于模拟，设计，评估和优化这些系统。由于类型，能源和零件的价格，能源和组件的分数以及RE来源的效率，不同项目之间的经济和环境指标通常存在差异。所有研究都表明，混合系统具有环境益处，不仅与常规能源系统相比，而且还具有具有单一来源的RE系统。所有相关研究表明，生物质和浓缩太阳能（Biomass-CSP）之间的杂交为产生热能和电力提供了有前途的选择，并且该选项还为与废物生物量有关的环境问题提供了解决方案，例如市政固体废物和废水，例如农业废物和许多工业废物，以及许多工业肥料。此外，多用途的压力增加了经济和环境利益，这使这些系统更具可持续性。有多种选择可用于杂交重新来源，尤其是在能源集成的背景下。选择适当的选项的选择取决于几个因素：系统类型，系统的大小，所需的能源类型，可用性和资源的价格，技术知识以及操作和维护方面的经验。几个参数在评估HRESS中起着至关重要的作用：系统化妆和容量，RE的总体能源所产生的整体能源，效率，投资和能源成本，技术知识要求和环境影响。