A Review of Phase-Change Material-Based Thermal Batteries for Sustainable Energy Storage of Solar Photovoltaic Systems Coupled to Heat Pumps in the Building Sector
Notice bibliographique
Résumé
Buildings account for about a third of global energy and it is thus imperative to eliminate the use of fossil fuels to power and provide for their thermal needs. Solar photovoltaic (PV) technology can provide power and with electrification, heating/cooling, but there is often a load mismatch with the intermittent solar supply. Electric batteries can overcome this challenge at high solar penetration rates but are still capital-intensive. A promising solution is thermal energy storage (TES), which has a low cost per unit of energy. This review provides an in-depth analysis of TES but specifically focuses on phase change material (PCM)-based TES, and its significance in the building sector. The classification, characterization, properties, applications, challenges, and modeling of PCM-TES are detailed. Finally, the potential for integrating TES with PV and heat pump (HP) technologies to decarbonize the residential sector is detailed. Although many studies show proof of carbon reduction for the individual and coupled systems, the integration of PV+HP+PCM-TES systems as a whole unit has not been developed to achieve carbon neutrality and facilitate net zero emission goals. Overall, there is still a lack of available literature and experimental datasets for these complex systems which are needed to develop models for global implementation as well as studies to quantify their economic and environmental performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».