کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6681596 1428081 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Bidirectional low temperature district energy systems with agent-based control: Performance comparison and operation optimization
ترجمه فارسی عنوان
سیستم های انرژی منطقه ای با دو جهته با کنترل مبتنی بر عامل: مقایسه عملکرد و بهینه سازی عملیات
کلمات کلیدی
شبکه دمای پایین، گرمایش منطقه، سیستم های انرژی شهری، بهینه سازی عملیات، مدلیکا، کنترل مبتنی بر عامل،
ترجمه چکیده
شبکه های دمای پایین دو طرفه یک مفهوم جدید است که وعده می دهد گرمایش و سرمایش کارآمدتر ساختمان ها. تحقیقات اولیه نشان دهنده مزایای نظری در زمینه بهره وری اگزرژی در سایر فن آوری ها است. پروژه های خلبان نشان می دهد که این مفهوم عملکرد خوبی را به همراه دارد، اگر نیازهای گرمایش و خنک کننده متنوع باشد. با این حال، بهره برداری از این شبکه ها هنوز بهینه نشده است و مقدار زیادی از مزایای بیش از دیگر فن آوری ها در سناریوهای مختلف وجود ندارد. علاوه بر این، عدم درک نحوه ادغام و کنترل چندین منبع حرارت و سرد در چنین شبکه هایی وجود دارد. بنابراین، این مقاله یک مفهوم کنترل را بر اساس یک نقطه تنظیم درجه حرارت و کنترل مبتنی بر عامل ایجاد می کند که به ادغام مدولار تعداد دلخواه منابع و مصرف کنندگان اجازه می دهد. پس از آن، این مفهوم به دو سناریو نمایندگی از محله های سان فرانسیسکو و کلن با نیازهای گرمایش و خنک کننده و شرایط مرزی اعمال می شود. سپس سیستم عملکرد با سیستم های گرمایشی و خنک کننده پیشرفته تر با استفاده از مدل سازی پویا مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که شبکه های کم دمای دو طرفه بدون بهینه سازی تولید 26 درصد انتشار گازهای گلخانه ای در سناریو سان فرانسیسکو و 63 درصد در سناریوی کلن در مقایسه با سایر راه حل های گرمایش و خنک کننده تولید می کنند. صرفه جویی در هزینه های انرژی 46٪ و 27٪ و کاهش مصرف انرژی اولیه به ترتیب 52٪ و 72٪ است. بهینه سازی عملیات ارائه شده، در مقایسه با شبکه های کنترل دمای آزاد شناور باعث کاهش 13٪ و 41٪ مصرف برق می شود و نتایج نشان می دهد که بیشترین بهبود را می دهد. این مطالعه مزایای شبکه های با درجه حرارت پایین را در شرایط مختلف نشان می دهد و یک مفهوم کنترل را ارائه می دهد که قابل اجرا برای اجرای واقعی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
سیستم های انرژی منطقه ای با دو جهته با کنترل مبتنی بر عامل: مقایسه عملکرد و بهینه سازی عملیات
چکیده انگلیسی
Bidirectional low temperature networks are a novel concept that promises more efficient heating and cooling of buildings. Early research shows theoretical benefits in terms of exergy efficiency over other technologies. Pilot projects indicate that the concept delivers good performance if heating and cooling demands are diverse. However, the operation of these networks is not yet optimized and there is no quantification of the benefits over other technologies in various scenarios. Moreover, there is a lack of understanding of how to integrate and control multiple distributed heat and cold sources in such networks. Therefore, this paper develops a control concept based on a temperature set point optimization and agent-based control which allows the modular integration of an arbitrary number of sources and consumers. Afterwards, the concept is applied to two scenarios representing neighborhoods in San Francisco and Cologne with different heating and cooling demands and boundary conditions. The performance of the system is then compared to other state-of-the-art heating and cooling solutions using dynamic simulations with Modelica. The results show that bidirectional low temperature networks without optimization produce 26% less emissions in the San Francisco scenario and 63% in the Cologne scenario in comparison to the other heating and cooling solutions. Savings of energy costs are 46% and 27%, and reductions of primary energy consumption 52% and 72%, respectively. The presented operation optimization leads to electricity use reductions of 13% and 41% when compared to networks with free-floating temperature control and the results indicate further potential for improvement. The study demonstrates the advantage of low temperature networks in different situations and introduces a control concept that is extendable for real implementation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 209, 1 January 2018, Pages 502-515
نویسندگان
, , , ,