Энергоэффективное солнечное отопление с применением генетического алгоритма

Аннотация

Актуальность: рост мирового энергопотребления, повышение тарифов на электроэнергию и усиливающиеся экологические требования стимулируют поиск устойчивых и энергоэффективных решений в области отопления зданий. Жилой сектор занимает значительную долю общего энергопотребления, особенно в регионах с холодными зимами, где основная нагрузка приходится на отопление. Традиционные электрические котлы, несмотря на свою простоту, характеризуются высокой зависимостью от электросети и формируют значительную ночную нагрузку. В этой связи повышение энергоэффективности и автономности систем отопления становится актуальной научной и инженерной задачей.

Цель: разработка, математическое описание и имитационное моделирование гибридной системы отопления жилого здания (PV–TES–BESS), оснащённой оптимизатором режимов на основе генетического алгоритма (GA), применительно к зимним климатическим условиям Ташкента, с целью минимизации суточного потребления электроэнергии из сети при соблюдении нормативного температурного комфорта в помещениях.

Методы: используется международный опыт и сравнительный анализ практической реализации таких методов управления.

Результаты: результаты моделирования для зимних условий Ташкента показывают, что предложенная система значительно снижает зависимость от сети и повышает автономность отопления. Разработанный подход может служить основой для создания интеллектуальных солнечных систем отопления, эффективных в условиях холодного климата.