Integrated design and control of multigeneration systems for building complexes

مجتمع های ساختمان دارای نیازهای برق، ظرفیت خنک کننده برای تهویه مطبوع، و آب گرم بهداشتی هستند. این خواسته ها را می توان به طور موثر با استفاده از سیستم های چندگانه ملاقات کرد. طراحی یک سیستم چندگانه شامل سه لایه مجتمع تصمیماتی است که شامل انتخاب تکنولوژی، اندازه گیری تجهیزات و طراحی سیاست عملیاتی (کنترل) است. در این کار ما این مسئله طراحی یکپارچه را به عنوان یک مسئله برنامه نویسی غیر خطی عددی مختلط عام با چند هدف مقایسه می کنیم. فرمولاسیون بهینه سازی موتورهای احتراق داخلی، سلول های سوختی، میکرو توربین ها، موتورهای استرلینگ، آبگرمکنهای خورشیدی و چیلرهای جذبی را به عنوان گزینه های فن آوری مورد توجه قرار می دهد. این فرمول همچنین اندازه گیری مخزن ذخیره سازی برای آب گرم را در نظر می گیرد. سیاست های عملیاتی بهینه را با استفاده از سناریوهای روزانه دمای محیط، تابش خورشیدی، هزینه های سوخت، قیمت برق و نیازهای انرژی در طول یک سال مورد توجه قرار می دهیم. ما راه حل های سازش را محاسبه می کنیم که مجموع هزینه های سالانه، انتشار گازهای گلخانه ای و مصرف آب را کاهش می دهد. این روش با استفاده از داده های واقعی برای مجموعه ساختمان با 420 خانوار واقع در ساحل اقیانوس آرام مکزیک نشان داده شده است. رویکرد ما تکنولوژی هایی را پیدا می کند که مصالحه ای بین هزینه، انتشار و مصرف آب را بهینه سازند. به طور خاص، ما طرح هایی را کشف کرده ایم که مصرف آب را به میزان 75 درصد و انتشار گازهای گلخانه ای به میزان 74 درصد نسبت به هزینه کم کردن هزینه ها کاهش می دهد و در کل هزینه کل تنها 10 درصد است.