• Los controladores adaptativos óptimos novedosos ajustan dinámicamente el rendimiento de los radiadores. • El modelo se aplica y analiza en un edificio comercial de nueva construcción en Suecia. • La energía solar domina en calor, mientras que la ganancia por ocupación y la ventilación en los meses fríos. • La desviación de temperatura y la consistencia de confort se mejoran en un 72% y un 54%. • Los controladores adaptativos reducen el uso de calor de los radiadores y las emisiones de CO2 en un 13% y un 9%. El presente estudio introduce e investiga exhaustivamente un novedoso sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado inteligente con almacenamiento térmico en un edificio comercial de nueva construcción en Uppsala, Suecia. El sistema combina 25 almacenamiento de energía térmica en pozos de doble tubo U, calefacción urbana y estrategias de control inteligente para gestionar de manera efectiva las demandas de calefacción y refrigeración para oficinas y restaurantes. Un nuevo marco de control adaptativo óptimo ajusta dinámicamente la temperatura de suministro del radiador al tener en cuenta la radiación solar, la tasa de flujo de ventilación, las ganancias por ocupación y la temperatura exterior. Estas modificaciones se optimizan utilizando el método de enjambre de partículas para mejorar el confort térmico y la eficiencia energética. El marco propuesto se compara con el sistema de control existente basado únicamente en la temperatura exterior desde aspectos tecnoeconómicos, ambientales y de confort. Según los resultados, la historia de la temperatura exterior y la velocidad del viento tienen efectos mínimos sobre las desviaciones de demanda de calefacción, mientras que la radiación solar, las ganancias por ocupación y el rendimiento de ventilación juegan roles significativos. Los resultados indican además que la radiación solar es el factor más influyente en los meses cálidos, mientras que la ocupación y las ganancias de ventilación son más importantes en los meses fríos. Los resultados demuestran mejoras sustanciales en el confort térmico, con el índice de desviación de temperatura ponderada reducido en un 72.7% y la relación de consistencia de confort aumentada en un 54.4%. El controlador adaptativo diseñado reduce la calefacción anual suministrada a los radiadores y el período de recuperación en un 13.2% y un 9.0%, respectivamente, y disminuye las emisiones de CO2 y el índice en un 9.4% y un 2.6%, respectivamente. Después de 20 años, el controlador adaptativo supera el modelo básico en términos de ganancias, aumentando en un 20.4% a 190,260 USD, demostrando su superioridad económica a largo plazo. En meses de transición como abril (14.9 MWh, 56.3% del total) y mayo (15.9 MWh, 69.9%), cuando las ganancias solares eficientes reducen las demandas de calefacción, el controlador adaptativo sugerido también tiene ahorros energéticos mensuales sustanciales.
Behzadi et al. (Mon,) estudiaron esta cuestión.