تاکید بر «مدیریت» مصرف انرژی در ویرایش جدید مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان ایرنا

با استفاده از Polysun، کاربران قادر خواهند بود تا سیستم‌های انرژی پیچیده را طراحی، بهینه‌سازی و شبیه‌سازی کنند. موضوع اولی که میخواهیم درمورد آنها صحبت کنیم موضوع آموزش شیوه های اتصال انرژی پلاس به پایتون است. استفاده از این ابزار در کنار داشتن دانش کافی از برنامه نویسی و شبیه‌سازی، انعطاف پذیری و قدرت فوق العاده ای را در فرایند شبیه‌سازی انرژی در ساختمان ایجاد می کند. این نرم افزار نیز با توجه به امکانات و قابلیت‌های گسترده‌ای که ارائه می‌دهد، یک ابزار کامل و قدرتمند برای تحلیل و بهینه‌سازی کارایی انرژی ساختمان‌ها محسوب می‌شود. بخش دوم نرم افزار ترنسیس TRNSYS، کتابخانه وسیعی از اقلام یا المان‌های مختلف میباشد که هرکدام از آنها عملکرد یک بخش از سیستم را مدل سازی می کند.

ما به دو کتابخانه قدرتمند متن باز پایتون یعنی PYPSA و Pandapower می پردازیم و کاربردهای آن ها را در مدل سازی، شبیه سازی و تحلیل سیستم های قدرت پیچیده بررسی می کنیم. در طول این دوره با چالش های دنیای واقعی، از جریان بار و تحلیل مدار کوتاه گرفته تا تکنیک های بهینه سازی برای برنامه ریزی سیستم قدرت، آشنا خواهید شد. در پایان شما مجهز به انجام تحلیل های سناریو، ارزیابی تاثیر عواملی مانند ادغام انرژی تجدید پذیر و تغییرات تقاضا بر عملکرد سیستم قدرت خواهید بود. گروه مدیریت و بهینه سازی انرژی در پژوهشکده انرژی دانشگاه شریف توسط دکتر مهدی شریف زاده هدایت می شود. ماموریت اصلی این گروه ایجاد یک کانون فکری برای انتخاب و بومی سازی تکنولوژیهای روز دنیا در زمینه صرفه جویی انرژی و حفاظت از محیط زیست و انتقال آن به صنعت، در کشور عزیزمان ایران می باشد. در این راستا بخش عمده ای از کارتحقیقاتی گروه بر توسعه و تطبیق تئوریهای طراحی و کنترل سیستمهای انرژی متمرکز است.

نرم افزار Energy Plus با توجه به قابلیت‌های گسترده‌ای که ارائه می‌دهد، یک ابزار قدرتمند و ارزشمند برای طراحان، مهندسان و تحقیق‌گران در حوزه بهره‌وری انرژی و کارایی ساختمان‌ها است. گروه آپ گرین گرید متشکل از مهندسان معمار، مکانیک و انرژی است که افزایش تخصص و اطلاعات در زمینه های طراحی اقلیمی، بهینه سازی انرژی مصرفی ساختمان، بهبود وضعیت کیفیت هوا و آسایش حرارتی محیط داخل را رسالت خود می دانند. در نرم افزار شبیه ساز ترنسیس TRNSYS از روش شبیه سازی رویداد گسسته با استفاده از مدل جعبه سیاه استفاده می شود. به این صورت که ورودی های متغیر با زمان وارد بلک باکس می شوند و در طی فرایند محاسبات در طول یک کد نرم‌افزاری به خروجی ها تبدیل می شوند. از برنامه های موتور شبیه سازی و برنامه های ارتباط گرافیکی تا رسم نمودار و برنامه های صفحه گسترده.

در ادامه بعضی از کاربردی ترین نرم افزارهای مرتبط در این زمینه را میتوانید دانلود کنید. دانشکده فناوری‌های نوین در تاریخ ۱۳۸۸/۱۲/۱۵ به تصویب هیات امنای دانشگاه علم و صنعت ایران رسید. برای شبیه سازی یک مسئله وابسته به زمان، خروجی تجهیز در هر گام زمانی با استفاده از مدل ریاضی المان‌ها محاسبه می شود و به عنوان ورودی به المان بعدی داده میشوند فرایند تا پایان زمان شبیه سازی ادامه می یابد. سیستم مجموعه ای از عناصر گفته می شود که در ارتباط با یکدیگر خروجی را تولید کنند. برای مثال مجموعه ای از عناصر است که در نهایت خروجی الکتریسیته را به ما ارائه می‌دهد. جهت ارتباط با من و درخواست نرم افزار یا لایسنس نرم افزار یا سفارش پروژه درخواست خود را در لینک زیر ثبت نمایید.

سرآمد این رویکرد مدلسازی بر مبنای برنامه نویسی شیءگرا، زبان مدلسازی موسوم به Modelica است که در سالهای اخیر، با توسعه کتابخانه ها و ابزارهای تخصصی انرژی و ساختمان، به محبوبیت چشم گیری در بین پژوهشگران در اروپا و آمریکا رسیده است. برای مثال شما در انرژی پلاس امکان خروجی گرفتن از دما یا فشار هر یک از نقاط شبکه لوله کشی را ندارید. اما تمامی این سیستم ها و بسیاری از انواع مختلف سیستم‌ها و خروجی‌ها به راحتی در مدلیکا قابل تعریف و مدلسازی هستند. به دلیل اینکه این رویکرد مدلسازی انرژی در محافل علمی جهان نسبتا یک رویکرد تازه به شمار می رود، آموزش های بسیار کم و محدودی (حتی به زبان انگلیسی) از این رویکرد موجود است و صرفا محدود به تعداد انگشت شماری دوره آموزشی on-demand در اروپا است. ما در دوره پیش رو، قصد داریم برای اولین بار در ایران، به آموزش مدلسازی سیستم های انرژی با استفاده از مدلیکا بپردازیم.

هر المان در نرم افزار ترنسیس TRNSYS مانند مبدل حرارتی؛ کلکتور خورشیدی و غیره Type خوانده می‌شوند. این المان ها یا همان تType ها با زبان برنامه نویسی فورترن یا C++ کد نویسی شده اند. اصلی ترین لایه بصری در نرم افزار ترنسیس بخش استودیو شبیه سازی simulation studio می باشد. پیش بینی مصارف انرژی در بازه های کوتاه مدت (ساعتی و ماهانه و سالانه) و بازه های بلند مدت و برنامه ریزی برای توسعه زنجیره عرضه برای تأمین نیازهای آتی انرژی از جمله قابلیت های دیگر این پلتفرم می باشد. مدل ها از نقطه صفر بر مبنای ویژگی های بومی و فنی توسعه داده شده و معمولا با ساختار پارامتریک قادر هست تمام جنبه های انرژی و محیط زیست را در یک مجتکع پتروشیمی مدیریت نماید.

در واقع این برنامه ابزاری یکپارچه سازی شده است که می‌تواند از طراحی تا شبیه سازی یک پروژه مورد استفاده قرار گیرد. اصول، مفاهیم و دانش برنامه ریزی، مدل سازی و سیاستگذاری انرژی در این بخش اصلی برای کاربران ارائه خواهدشد. با توجه به بحران انرژی در جهان و اهمیت مصرف انرژی در ساختمان‌ها، ضرورت طراحی بهینه‌تر ساختمان‌ها جهت کاهش مصرف انرژی بسیار مهم می باشد. مدل LEAP قادر هست علاوه بر مسائل انرژی و انتشارات زیست محیطی، هزینه های تمام شده کاهش کربن و همچنین منحنی های MACCs را برای مجتمع محاسبه نماید. برای شبیه سازی عملکرد یک سیستم در طول زمان نیاز خواهیم داشت که مدلی ریاضی برای سیستم داشته باشیم. همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، مدل سیستم در واقع مجموعه ای از معادلات ریاضی می‌باشد که رفتار سیستم را ارائه می دهد.

نقش برنامه ریزی در راه حل های انرژی تجدید پذیر فقط حمایتی نیست ؛ بلکه تحول آمیز است. از طراحی سیستم های کارآمد و بهینه سازی تولید انرژی گرفته تا فعال کردن شبکه های هوشمند و استفاده از قدرت هوش مصنوعی، برنامه نویسی محور اصلی است که انقلاب انرژی تجدید پذیر را به جلو می‌برد. با توجه به اینکه جهان به طور فزاینده ای منابع انرژی پایدار را در آغوش می‌گیرد، چالش ها و فرصت های برنامه نویسی در این حوزه همچنان در حال گسترش است. با استفاده از قابلیت های زبان های برنامه نویسی، چارچوب ها و فن آوری های نوظهور، توسعه دهندگان می‌توانند به ایجاد آینده انرژی پاک تر و پایدارتر کمک کنند. همانطور که ما در پیچیدگی های تغییرات آب و هوایی حرکت می‌کنیم، برنامه نویسی به یک ابزار ضروری تبدیل می‌شود، که ما را قادر می‌سازد تا از پتانسیل انرژی های تجدید پذیر استفاده کنیم و انتقال جهانی را به سمت یک اکوسیستم انرژی پایدارتر و مقاوم تر هدایت کنیم.

با استفاده از ابزارهای گرافیکی قدرتمند آن، کاربران می‌توانند ماژول‌های مختلف را در سیستم‌های انرژی خود قرار دهند و عملکرد آن‌ها را بررسی کنند. پیش بینی انرژی خورشیدی، با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، دقت پیش بینی تولید انرژی خورشیدی را بهبود بخشیده است. با تجزیه و تحلیل الگوهای آب و هوایی تاریخی، پوشش ابری و داده های تابش خورشیدی، این الگوریتم ها می‌توانند پیش بینی های دقیق تری را ارائه دهند. چنین مدل های پیش بینی برای اپراتورهای شبکه برای برنامه ریزی برای نوسانات تولید انرژی خورشیدی و تعادل عرضه انرژی کلی بسیار مهم است. نرم‌افزار مدیریت انرژی برسا ابزاری قدرتمند و جامع برای مدیریت و بهینه‌سازی مصرف انرژی در سازمان‌ها است. این نرم‌افزار با اتکا به یک سیستم‌ساز پیشرفته، قابلیت توسعه در تمامی سطوح سازمان و مطابق با فرایندها و روش‌های موجود را دارا می‌باشد.

مدرس این دوره، علیرضا اعتماد، دانشجوی دکتری سیستم های انرژی در دانشگاه UCD ایرلند و پژوهشگر R&D سازمان انرژی پایدار ایرلند است و در حال حاضر روی توسعه مدل های شبکه های هوشمند گرمایش شهری در بستر Modlica فعالیت می کند. برنامه نویسی جزء اصلی اجرای سیستم های نگهداری پیش بینی شده در زیرساخت های انرژی تجدید پذیر است. با تجزیه و تحلیل داده ها از سنسورها و تجهیزات، الگوریتم ها می‌توانند پیش بینی کنند که چه زمانی اجزای ممکن است شکست بخورند یا نیاز به نگهداری داشته باشند. این رویکرد پیشگیرانه زمان توقف را به حداقل می‌رساند، طول عمر دارایی های انرژی تجدید پذیر را افزایش می‌دهد و تولید انرژی سازگار را تضمین می‌کند. این نرم افزار دارای یک محیط کامل و گسترده برای شبیه سازی، تحلیل و بهینه سازی سیستم ها بر پایه زمان می باشد. در روزگاری که بخش گسترده‌ای از شبیه‌سازی هاروی ارزیابی عملکرد سیستم های انرژی الکتریکی و حرارتی تمرکز دارند، ترنسیس TRNSYS یک ابزار کارآمد برای شبیه سازی این سیستم‌ها (مانند ترافیک جریان یا فرآیندهای بیولوژیکی) به صورت دینامیک ارائه می دهد.

لازما بخش بزرگی از کارتحقیقاتی هم معطوف به توسعه الگوریتمهای حل عددی، آنالیز کلان داده ها و برنامه نویسی مسائل بهینه سازی می باشد. مدل های شبیه سازی، ساخته شده از طریق برنامه نویسی، مهندسان و دانشمندان را قادر می‌سازد تا رفتار سیستم های انرژی تجدید پذیر را در شرایط مختلف شبیه سازی کنند. این مدل ها به بهینه سازی پیکربندی سیستم، پیش بینی خروجی انرژی و شناسایی چالش های بالقوه کمک می‌کنند. به عنوان مثال، شبیه سازی تاثیر الگوهای آب و هوایی بر کارایی پنل خورشیدی یا خروجی توربین بادی به طراحی سیستم های انرژی تجدید پذیر مقاوم تر و کارآمدتر کمک می‌کند. محاسبات کوانتومی پتانسیل انقلابی در بهینه سازی سیستم های انرژی تجدید پذیر را دارد. الگوریتم های کوانتومی می‌توانند مشکلات بهینه سازی پیچیده را سریعتر از الگوریتم های کلاسیک حل کنند و چشم انداز تولید، ذخیره سازی و توزیع انرژی کارآمدتر را ارائه دهند.

پیش بینی مصارف انرژی در بازه های کوتاه مدت (ساعتی و ماهانه و سالانه) و بازه های بلند مدت و برنامه ریزی برای توسعه زنجیره عرضه برای تأمین نیازهای آتی انرژیاز جمله قابلیت های دیگر این پلتفرم می باشد. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی عمومی است که به یکی از محبوب‌ترین و چندکاره‌ترین ابزارها برای تحلیل داده، یادگیری ماشین، توسعه وب و محاسبات علمی تبدیل شده است. پایتون یک جامعه بزرگ و فعال از توسعه‌دهندگان و کاربران دارد که به بهبود مجموعه ابزار و قواعد آن کمک می‌کنند. این زبان برنامه نویسی همچنین دارای یک دستوری ساده و قابل فهم است که نوشتن و خواندن کد را آسان می‌سازد. یادگیری این نرم‌افزار برای دانشجویان و فارغ‌التحصیلان رشته‌های مهندسی مکانیک، عمران، برق که علاقه‌مند به تحصیل و انجام پروژه در زمینه‌ی سیستم‌های انرژی نو و تجدیدپذیر و شبیه‌سازی ساختمان هستند، توصیه می‌شود.

جهان در یک نقطه بحرانی قرار دارد که تقاضا برای انرژی با نیاز فوری به مقابله با تغییرات آب و هوایی تقاطع می‌کند. منابع انرژی سنتی، وابسته به سوخت های فسیلی، به طور قابل توجهی به انتشار گازهای گلخانه ای و تخریب محیط زیست کمک می‌کنند. در پاسخ، یک تغییر پارادایم به سمت منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی، آبی و زمین گرمایی وجود دارد. برنامه نویسی، در ارتباط با نوآوری های تکنولوژیکی، نقش محوری در استفاده و بهینه سازی این راه حل های انرژی تجدید پذیر دارد. این مقاله به روش های چند وجهی که برنامه نویسی بر توسعه، کارایی و ادغام فن آوری های انرژی تجدید پذیر تأثیر می‌گذارد، می‌پردازد.

نرم افزار Energy Plus یک نرم‌افزار شبیه‌سازی انرژی ساختمان است که توسط اداره انرژی آمریکا (DOE) توسعه یافته است. این نرم‌افزار قابلیت مدل‌سازی جزئیات دقیق و شبیه‌سازی برخورداری از سیستم‌های حرارتی، سرمایشی، تهویه مطبوع، الکتریکی و نورپردازی را دارد. نرم‌افزار ترنسیس TRNSYS دارای کتابخانه وسیعی از  اقلام و المان‌های مختلف می‌باشد که هر کدام از آنها عملکرد یک بخش از سیستم را مدل‌سازی می‌کند. کتابخانه استاندارد نرم‌افزار ترنسیس حدود 150 مدل مختلف از پمپ‌ها  سازه‌های چند بخشی، توربین بادی، الکترولایزر، تحلیل‌گر داده‌های آب و هوایی، جریانات اقتصادی و تجهیزات پایه‌ای سیستم‌های HVAC را در برمی‌گیرد. کتابخانه گسترده دیگر TESS LIBRARY می‌باشد که بیش از 250 المان در 14 دسته‌بندی مختلف را فراهم آورده است.

برسا با ارائه مجموعه‌ای از قابلیت‌های منحصر به فرد در دو بخش سیستمی و فنی، به سازمان‌ها در دستیابی به اهدافی همچون کاهش هزینه‌ها، افزایش راندمان، انطباق با استانداردهای بین‌المللی و حفظ محیط‌زیست کمک می‌کند. برنامه نویسی اجرای استراتژی های پاسخگویی به تقاضا را تسهیل می‌کند و به مصرف کنندگان انرژی اجازه می‌دهد تا استفاده خود را بر اساس در دسترس بودن انرژی های تجدید پذیر تنظیم کنند. الگوریتم های تعادل بار توزیع انرژی را در سراسر شبکه بهینه می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که انرژی تولید شده توسط منابع تجدید پذیر با تقاضای مصرف کننده هماهنگ است. این استراتژی ها به استفاده موثر از انرژی های تجدید پذیر کمک می‌کنند و وابستگی به منابع برق معمولی را در دوره های اوج تقاضا کاهش می‌دهند. بخش دوم TRNSYS کتابخانه ی گسترده ای از کامپوننت ها است که هریک از آن ها عملکرد بخشی از سیستم را مدل سازی می کنند. به عبارت دیگر در آموزش ترنسیس TRNSYS که یک برنامه شبیه سازی ممتاز در زمینه های مهندسی انرژی های تجدیدپذیر و شبیه سازی ساختمان است که برای طراحی سامانه غیرفعال (passive) و فعال خورشیدی (active) استفاده می شود.

در این نوشتار، به بررسی نحوه باز شدن فرصت‌های جدید برای شبیه‌سازی انرژی ساختمان با استفاده از پایتون خواهیم پرداخت. و ویژگی به نام پایتون EMS را معرفی می‌کنم که به کاربران امکان تنظیم انرژی پلاس، اتصال به تجهیزات واقعی ساختمان، تنظیم برنامه زمانی و موارد دیگر را می‌دهد. در این مجموعه نوشتار، توضیح داده می‌شود که این ویژگی چیست، چگونه کار می‌کنند و چه مزایایی دارد. همچنین، نمونه‌ها و موارد کاربردی ارائه می‌شود تا امکانات و محدودیت‌های آنها را نشان دهد. شبیه سازی به فرآیند ساختگی از عملکرد یک سیستم واقعی مدل سازی شده در طول زمان گفته می شود.

تضمین امنیت انتقال داده ها، محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز و حفاظت از زیرساخت های حیاتی در برابر حملات سایبری چالش های مداوم است که نیاز به توجه و نوآوری مداوم دارد. برنامه نویسی با چالش های مربوط به قابلیت همکاری و عدم وجود پروتکل های ارتباطی استاندارد بین سیستم های مختلف انرژی تجدید پذیر مواجه است. اهمیت نرم‌افزارهای شبیه‌سازی انرژی در ساختمان‌ها از جهات مختلف قابل توجیه است و در انجام تحلیل‌ها و تصمیم‌گیری‌های مرتبط با بهره‌وری انرژی و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. برای مشاهده اطلاعات کامل نرم افزار Polysun جهت شبیه‌سازی و تحلیل و بهینه سازی سیستم‌های تولید انرژی به اینجا مراجعه کنید. این نرم افزار توسط شرکت Vela Solaris توسعه داده شده است و به مهندسان، مشاوران انرژی و تولیدکنندگان سیستم‌های انرژی قابل استفاده است.

نرم‌افزار Energy3D یکی دیگر از نرم افزارهای شبیه‌سازی انرژی و طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع و نورپردازی در ساختمان‌ها است. این نرم‌افزار توسط شرکت “Concord Consortium” توسعه داده شده است و به مهندسان، معماران و محققان امکان تحلیل جامع و بهینه‌سازی کارایی انرژی و همچنین طراحی مدل‌های ساختمانی با استفاده از رابط کاربری کاربرپسند ارائه می‌دهد. کاربران می‌توانند با استفاده از ابزارهای مدلسازی ساده، سیستم‌های خورشیدی، بادی، هیدروژنی و گرمایی را طراحی کنند. کاربران می‌توانند انواع پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی، سیستم‌های تولید هیدروژن و سیستم‌های تولید حرارت را به مدل خود اضافه کنند و عملکردآن‌ها را بررسی کنند. این نرم افزار امکان طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های خورشیدی، بادی، هیدروژن، گرمایی و سیستم‌های ترکیبی را فراهم می‌کند.

کلیه دانشجویان باید در نیمسال دوم ورود به دوره کارشناسی ارشد برای درس سمینار به ارزش 2 واحد ثبت نام نمایند. تمامی حقوق این سایت برای سامی سافت محفوظ می باشد.هرگونه کپی برداری از مطالب سایت صرفا با کسب اجازه و ذکر منبع امکان پذیر می باشد.

با توجه به این اطلاعات، کاربران می‌توانند عملکرد سیستم‌های انرژی را بهبود بخشیده و نقاط ضعف را تشخیص دهند. نرم افزار Polysun 2024 پلی سان یک نرم افزار شبیه‌سازی و تحلیل و بهینه سازی سیستم‌های تولید انرژی و مدیریت منابع محصول شرکت Vela Solaris است که به کمک مهندسان و متخصصان انرژی در تدوین و بهینه‌سازی پروژه‌های مرتبط با انرژی تجاری و صنعتی به کار می‌آید. این نرم افزار توانایی انجام محاسبات دقیق و تجزیه و تحلیل گسترده از سیستم‌های تولید انرژی را فراهم می‌کند و از آن به عنوان یک ابزار ارزشمند در زمینه‌هایی چون انرژی خورشیدی، گرما، برق، و انرژی هوشمند استفاده می‌شود. نرم‌افزارهای شبیه‌سازی انرژی در ساختمان، ابزارهای کاربردی هستند که برای تحلیل و ارزیابی کارایی انرژی، رفتار حرارتی، تهویه و سیستم‌های مرتبط با ساختمان‌ها به کار می‌روند. راه حل های انرژی تجدید پذیر اغلب باید به سرعت مقیاس بندی شوند تا تقاضای رو به افزایش را برآورده کنند. سیستم های برنامه نویسی که هم مقیاس پذیر و هم سازگار با فن آوری های در حال تکامل هستند، چالش هایی را ایجاد می‌کنند.

این تحلیل ها شامل در نظر گرفتن عواملی مانند الگوهای آب و هوایی تاریخی، توپوگرافی و ارزیابی اثرات زیست محیطی است. با استفاده از Polysun، شما می‌توانید سیستم‌های انرژی مختلف را با توجه به نیازها، محدودیت‌ها و هدف‌های خود مدل سازی و مقایسه کنید. Polysun از تکنولوژی‌های مختلف انرژی پاک و تجدید پذیر، از جمله خورشیدی، بادی، حرارتی، باتری، الکتریکی و غیره پشتیبانی می‌کند. Polysun همچنین امکان انتخاب و تنظیم کنترل‌های مناسب برای بهینه سازی عملکرد و بازده سیستم‌های انرژی را فراهم می‌کند. ذخیره انرژی یک جزء مهم از راه حل های انرژی تجدید پذیر است که امکان جذب و استفاده از انرژی را در زمانی که منابع تجدید پذیر به طور فعال تولید نمی‌کنند، فراهم می‌کند.

این شامل طراحی معماری هایی است که می‌تواند منابع انرژی جدید، فن آوری های ذخیره سازی و قابلیت های شبکه هوشمند را بدون نیاز به برنامه ریزی مجدد گسترده جای دهد. اینترنت اشیا (IoT) نقش مهمی در سیستم های انرژی تجدید پذیر با امکان نظارت و کنترل در زمان واقعی دارد. شبکه های حسگر، متصل از طریق رابط های برنامه نویسی، جمع آوری داده ها در مورد تولید انرژی، ذخیره سازی و مصرف. این داده ها بینش ارزشمندی را در مورد عملکرد سیستم فراهم می‌کند و امکان تنظیمات و بهبود به موقع را فراهم می‌کند. راه حل های انرژی تجدید پذیر به شدت به در دسترس بودن و تنوع منابع طبیعی مانند نور خورشید، باد و آب بستگی دارد. زبان های برنامه نویسی مانند پایتون و R در تجزیه و تحلیل مجموعه داده های گسترده برای ارزیابی قابلیت دوام مکان های مزارع خورشیدی، توربین های بادی و نیروگاه های آبی نقش مهمی دارند.

برنامه نویسی در توسعه الگوریتم هایی که چرخه های شارژ و تخلیه سیستم های ذخیره انرژی را بهینه می‌کنند، و کارایی و قابلیت اطمینان کلی را بهبود می‌بخشد، نقش مهمی دارد. اجرای نگهداری پیش بینی در مزارع بادی نمونه ای از تأثیر برنامه ریزی بر راه حل های انرژی تجدید پذیر است. با تجزیه و تحلیل داده های سنسورهای جاسازی شده در توربین های بادی، الگوریتم های یادگیری ماشین می‌توانند خرابی های بالقوه را پیش بینی کنند و امکان نگهداری پیشگیرانه را فراهم کنند. این رویکرد نشان داده شده است که زمان توقف را کاهش می‌دهد، طول عمر توربین ها را افزایش می‌دهد و هزینه های نگهداری را بهینه می‌کند. شبکه های هوشمند، با برنامه ریزی، انقلابی در نحوه تولید، توزیع و مصرف انرژی ایجاد می‌کنند. آنها امکان ادغام بدون درز منابع انرژی تجدید پذیر را در زیرساخت های برق موجود فراهم می‌کنند.

کتابخانه گسترده دیگری TESS Component Library می باشد که بیش از ۲۵۰ المان در ۱۴ کتابخانه مختلف را فراهم آورده است. این المانها بهترین جزئیات را برای مدل سازی یک سیستم انرژی فراهم می کند چه باید به صورت جداگانه از طریق شرکت تولیدکننده نرم‌افزار خریده شود. همچنین مدل ها در این بخش طوری فراهم شده اند چه کاربرد توانایی اصلاح کردن المان های موجود( توسط برنامه TRNEdit در ماهیت TRNSED) یا نوشتن المان مورد نیاز خود را در برنامه داشته باشد و به این صورت ظرفیت محیط نرم‌افزار ترنسیس TRNSYS گسترش یافته است. این نرم‌افزار که محصول همکاری مشترک کشورهای آمریکا، فرانسه و آلمان می باشد و در دانشگاه ویسکانسین توسعه یافته است اولین بار در سال ۱۹۷۵ میلادی در دسترس عموم قرار گرفت. نرم افزار ترنسیس تاکنون در ۱۸ ورژن مختلف به بازار عرضه شده است ‏ که تنها تا ورژن ۱۶ آن در کشورمان در دسترس می باشد. نرم‌افزار شبیه‌سازی سیستم‌های انرژی ترنسیس TRNSYS، یک نرم‌افزار شبیه‌سازی برای حالت گذرا می‌باشد؛ که محصول همکاری مشترک کشورهای آمریکا، فرانسه و آلمان می‌باشد و در دانشگاه ویسکانسین بر اساس زبان برنامه‌نویسی فرترن FORTRAN، توسعه یافته است.

شبیه سازی سیستم هایی که با زمان دچار تغییر می شوند از پیچیدگی های زیادی برخوردار است. مدلسازی به تفسیر به مجموعه ای از پدیده های فیزیکی با زبان ریاضی و ساخت یک فرمولاسیون کامل و جامع از آنها گفته می شود. اگرچه ابزار LEAP ابعاد انرژی و محیط زیست را مدل سازی می نماید، لیکن با ابزار WEAP هم می توان سیستم آب و اقلیم را مدل سازی نمود. دلیل بررسی این موضوع این هست که بعد از رایج شدن مطالعات مربوط به شبیه‌سازی انرژی در ساختمان، به تدریج فعالیت های علمی در این زمینه رو به تکرار و نوعی رکود شده است. بنابراین تصمیم گرفتیم برخی جنبه های نوین و پیشرفته‌تر شبیه‌سازی را به تدریج در سایت و گروه مرجع انرژی ساختمان ایران به اشتراک بگذاریم. این نرم افزار از قدیمی ترین نرم افزارها در زمینه شبیه سازی انرژی در ساختمان محسوب میشود و از سال 2011 به بعد نسخه های جدید آن دیگر منتشر نشد.

این نرم‌افزار با ارائه امکانات و ویژگی‌های کاربردی، به مهندسان، معماران و محققان امکان تحلیل جامع و بهینه‌سازی کارایی انرژی ساختمان‌ها را می‌دهد. ترنسیس TRNSYS یک نرم افزار گرافیکی بسیار انعطاف پذیر است که برای شبیه سازی رفتار سیستم های گذرا استفاده می شود. در حالی که اکثریت عظیمی از شبیه سازی ها بر روی ارزیابی عملکرد سیستم های انرژی حرارتی و الکتریکی متمرکز شده اند، ترنسیس TRNSYS می تواند برای مدل سازی دیگر سیستم های پویا مانند ترافیک جریان، یا فرآیندهای بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد. از این رو آموزش ترنسیس TRNSYS از اهمیت ویژه ای نزد مهندسین حوزه انرژی برخوردار است. همانطور که سیستم های انرژی تجدید پذیر بیشتر به هم متصل می‌شوند و به برنامه نویسی وابسته می‌شوند، در معرض تهدیدات امنیت سایبری قرار می‌گیرند.