Techno-economic analysis of decarbonization of the heating system of multi-residential buildings using the FeFlow and RES2GEO models : master's thesis

Kako bi se smanjile klimatske promjene na koje utječu emisije štetnih plinova koji nastaju proizvodnjom električne i toplinske energije, popularnost obnovljivih izvora energije raste. Sve veća potreba za korištenjem obnovljivih izvora energije te težnja izgradnji stambenih objekata nulte energije dovela je do potrebe za korištenjem geotermalne energije pomoću dizalica topline u kombinaciji sa solarnim elektranama što će biti i obrađeno u ovom radu. Geotermalne dizalice topline koriste se u domovima za hlađenje i grijanje prostorija bez štetnih utjecaja na okoliš. Kako bi dizalice topline radile, potrebno im je dovesti električnu energiju koja nekada ne dolazi iz čistih izvora, odnosno obnovljivih izvora energije. Stoga se smatra da nisu u potpunosti obnovljivi izvor energije. Potrebno je poznavati hidrogeološke parametre te arhitektonsko oblikovanje stambenog prostora kako bi se sustav mogao optimizirati, odnosno da se na što kvalitetniji način poveća koeficijent učinkovitosti dizalica topline. Za proračun slučajeva u ovom radu korišteni su program FeFlow i model RES2GEO koji su pokrenuti pomoću programskog jezika Python. Osim tehnološke analize, obrađena je i ekonomska analiza kako bi se utvrdila isplativost projekta.There is an increase in popularity of sources of renewable energy, fueled by the need to reduce emissions of harmful gases as a byproduct of the use of electricity and heating. The growing need for renewable energy sources, along with a proclivity for building zero-energy houses, has given rise to the use of heat pumps in addition to solar power arrays, and this new trend will be the topic of this thesis. The use of ground source heat pumps for indoor cooling and heating does not have any harmful environmental effects. To function, these heat pumps need electricity, which does not always come from clean or renewable energy sources, which in turn means they are not considered fully renewable energy sources. To optimize the heat pumps, and maximize their efficiency coefficient, the hydrogeological parameters and architectural design of the living space should be considered. The computations of the individual cases in this thesis are done using the FeFlow and RES2GEO models, in the Python programming language. The technological analysis will be followed by a financial analysis to determine the cost-effectiveness of the project