希腊国家科学研究中心(Demokritos)的科学家为办公建筑设计了一个新的集成能源系统。他们声称，地源热泵和太阳能将能够在很大程度上满足建筑的供暖与制冷需求。
他们使用光伏热(PVT)面板产生的高温热能直接满足供热需求，并在太阳辐射较低的时候为热泵提供低温热量。这带来了较小的温度上升，从而显著提高了性能系数(COP)。
多源热泵从环境空气或水中接收热量，按性能最优化的原则进行选择。
研究人员说:“该系统包括标准(低成本)水箱，由热泵和集热器同时负担其需求。这种操作灵活性在一定程度上削弱了生产与消费间的关联。”
供暖方面，该系统使用一个冷凝器，并匹配一个缓冲罐，储存最高45摄氏度的热水。在冬季，水被输送到空间供暖回路。太阳辐射强的时候，罐也可以通过PVT模式加热。
“此外，集热器会给太阳能缓冲罐加热，通过向热泵的蒸发器提供热量来启动热泵的太阳能辅助模式。”科学家解释道。
在供暖模式下，太阳辐射强时，PVT板加热用于空间供暖的空间缓冲罐。在低辐射时，热量储存在缓冲罐中，用于向热泵的蒸发器供热。
科学家们说，在夜间，如果太阳能缓冲罐的温度超过10摄氏度且高于地面温度，它仍可为热泵供能。不论何种情况，如果地源的温度高于太阳能缓冲罐，则优先选择地源，它对温度波动的敏感性要小得多。
学者们表示，根据纬度和环境条件，研究的系统配置可以在几个欧洲国家成功实施。
“这种布局对于欧洲多种气候地区的办公建筑来说是很有前途的，这表明在南欧中等能效水平的建筑中，每年可再生能源的比例可能占到75%，再考虑到建筑本身的电力消耗，新建筑甚至有可能占到80%。但在哥本哈根，由于冬季太阳辐射能力较低，可再生能源的占比会降至50%至60%。”
学者们这项“利用太阳能和地热能实现办公建筑100%的可再生能源供暖与制冷”的研究，最近发表在了《太阳能进展》杂志上。
“这项工作的下一步将侧重于电力的自我消耗，以最大限度地减少与电网的能量交换，从而提高系统的成本效益。将实施一个小规模的试点系统，在住宅和办公建筑的环境下进行长期测试，以验证真实条件下的应用。”他们说。
