太阳能辅助加热网络可减少环境影响和能耗

欧盟40％以上的能源消耗来自建筑物，其中63％来自住宅。此外，超过75％的家庭能源消耗与取暖和清洁热水的生产有关。这些数据突出表明，有必要寻找符合欧盟2030年目标的替代能源，以实现从化石燃料向可再生能源的可持续过渡，并减少温室气体的排放。考虑到这一点，由URV领导的小组创建了一种诊断工具，该工具使用人工智能来证明减少了对环境的影响以及太阳能辅助加热网络的能耗。这项研究的结果已发表在《应用能源》杂志上。

太阳能辅助加热网络是具有集中式系统的设施，用于大规模生产热水。太阳能集热器收集太阳能，以满足给定社区中住宅的取暖和清洁热水需求。太阳能辅助供热网和热的主要不同能量在某些房屋中已经可以找到的存储系统是，该房屋只能在收集后的短时间内使用能量（在接下来的几个小时内，或者最多在接下来的七天内）。相比之下，太阳能辅助加热网络在最晴朗的月份将多余的热能太阳能存储在大型地下储罐（高达10,000立方米）中，并且保温效果非常好，因此可以在秋季和冬季使用较少的太阳能来供热。。

为了在居民区测试这些系统，并模拟了欧洲不同气候区的植物，研究小组在马德里进行了理论试点研究，他们在该研究中使用了基于人工智能的诊断工具来确定太阳能辅助供暖的最佳设计。网络的工作寿命为40年。该研究调查了不同规模的市区，包括10、24、50和100座建筑物的社区。

该工具发现，与使用燃气加热器和锅炉的传统形式的热产生相比，太阳能辅助加热网络的实施可以大大减少对环境的影响。随着地区规模的增加，减少幅度更大，一个拥有100栋建筑物的社区达到89.3％。此外，该系统还显示出明显的经济利益，因为它可以根据社区的规模将总成本降低多达66欧元。就获得初始投资的回报而言，社区越多，该系统越有效。例如，在一个有100栋建筑物的区域中，投资在13.7年内收回了。关于热性能，诊断工具表明使用的能量中有82％来自太阳。

尽管前景广阔，但仍存在技术，行政和财务方面的障碍，限制了这些系统的推广。主要装置位于消耗大量能源供暖的北部国家，例如加拿大，瑞典，丹麦，德国和奥地利。在加泰罗尼亚，有60个区域网络（例如巴塞罗那的22@），但它们使用生物质和其他能源而不是太阳能。

该研究由URV机械工程系的研究者DieterBoer，ManelVallès和MohamedHanyAbokersh（MartíiFranquèsCOFUND计划的博士研究生）以及莱里达大学的LuisaF.Cabeza领导。这项研究是MATCE项目的一部分，该项目由URV，UdL和UB的研究人员协调，并由西班牙经济与竞争部资助。它也得到了ICREA学术计划的支持，该计划是欧盟Horizo​​n2020计划和Sklodowska-CurieActions计划的一部分，以及西班牙热能存储网络。