Ученые из Имперского колледжа Лондона и Абердинского университета Шотландии разработали новый способ поиска оптимального использования крыш городских домов, который подразумевает сравнение эффективности при установке солнечных батарей и выращивании на кровле культурных растений.
Предложенный исследователями метод объединяет биогеохимическое моделирование и многоцелевую оптимизацию энергетической системы. Цель его применения заключается в оценке различных вариантов использования крыши здания.
Модель оптимизации проекта учитывает вид крыши, особенности электросети, конфигурацию энергосистемы и стратегию эксплуатации, пояснили ученые. Они также добавили, что исследование, проведенное в городском районе Шанхая, включающем 30 крупных коммерческих зданий, продемонстрировало применимость их методики.
Исследователи рассмотрели три варианта выращивания томатов на крыше: с применением открытой посадки, в теплице без кондиционирования и в теплице с климатической установкой. В качестве альтернативы этим решениям был изучен эффект от размещения на кровле фотоэлектрической установки.
Для всех трех вариантов сельскохозяйственного использования крыши мы учитываем затраты за весь жизненный цикл, включающий установку всего необходимого, различные процессы, связанные с выращиванием, а также доход от продажи урожая томатов, заявили ученые. Для фотоэлектрической системы мы также учитываем расходы за весь жизненный цикла, а прибыль определяется исходя из количества выработанной электроэнергии.
Кроме того, для оценки применимости каждого из трех вариантов выращивания томатов, исследователи также моделировали процессы денитрификация и разложения. Полученные результаты привели к выводу, что для большинства зон наиболее предпочтительным решением является установка солнечных батарей.
Основные причины заключаются в том, что фотоэлектрические панели имеет тенденцию приносить больше экономической выгоды для всей системы, чем сельскохозяйственные насаждения на крыше, заявили исследователи.
Однако они отметили, что размещение на кровле теплицы для культурных растений, в которой контролируется концентрация углекислого газа, освещение и влажность это экологичный и конкурентоспособный с экономической точки зрения вариант.
Мы обнаружили, что использование сельскохозяйственных систем на крыше обеспечивает большую гибкость при проектировании энергетических систем, когда учитываются экономические показатели и уровень выбросов парниковых газов, объяснили ученые.
Исследователи также рассказали, что совместное размещение на кровле объектов сельского хозяйства и солнечных электростанций может дать много преимуществ. При этом они отметили необходимость применения целостного системного подхода к проектированию пространства крыши и малую изученность этой сферы. Отчет о проделанной работе ученые опубликовали в издании iScience в статье Sustainable Design of Urban Rooftop Food-Energy-Land Nexus.
Источник: sciencedirect.com
|
|
|
|
|
|
|
Компания Satellite Vu из Великобритании намерена вывести на околоземную орбиту семь аппаратов с инфракрасными датчиками температуры, которые должны сыграть важную роль в борьбе с глобальным потеплением на снимках со спутников будут отчётливо видны источники утечки тепла в домах, офисах и городах в целом
В течение многих лет различные компании обещают разработать водородные двигатели, утверждая, что водород это чистое топливо будущего. При этом особого прогресса в этом отношении ранее не наблюдалось.
Но такая ситуация может скоро измениться согласно заявлению, на днях опубликованному японскими автопроизводителями, Toyota и Yamaha объединили свои усилия для разработки V-образного 5,0-литрового
Международная группа ученых под руководством представителей Лундского университета в Швеции показала, как солнечная энергия может преобразовывать углекислый газ в топливо с использованием передовых материалов и сверхбыстро
Как известно, основное назначение фотоэлементов это преобразование света в энергию, но китайские ученые доказали, что их также можно использовать для обеспечения подводной беспроводной оптической связи с высокоскоростной передачей данных. Новый подход, в котором в качестве детекторов используется масс
Калифорнийская компания Ampirus выпустила первую партию литиевых батарей, которые, как она утверждает, являются самыми энергоемкими на сегодняшний день. Новые питательные элементы с кремниевым анодом содержат на 73% больше энергии, чем элементы Tesla Model 3 в массовом соотношении и занимают на 37% меньше объема.
