Κύριος στόχος της παρούσας διατριβής είναι ο έλεγχος οικονομικής βιωσιμότητας και η διερεύνηση της επίδρασης των συστημάτων συμπαραγωγής, ηλεκτρισμού, θερμότητας και ψύξης (ΣΗΘΨ) στην οικονομική απόδοση, την ενεργειακή και περιβαλλοντική συμπεριφορά σύγχρονων θερμοκηπίων. Για τον σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκε συστηματικός έλεγχος επενδυτικής και λειτουργικής βιωσιμότητας των εν λόγω συστημάτων, συγκριτικά με τρεις εναλλακτικούς συνδυασμούς τεχνολογιών για θέρμανση και ψύξη, επιλέγοντας το Σταθμισμένο Κόστος Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΚΠΗΕ, LCOE) ως δείκτη αξιολόγησης. Στο πλαίσιο του σχεδιασμού συμπαραγωγής σε θερμοκήπια, προτάθηκε ένα ολοκληρωμένο μαθηματικό μοντέλο, το οποίο περιγράφει το ημερήσιο θερμικό και ψυκτικό φορτίο της εγκατάστασης κατά τη διάρκεια του έτους, και υπολογίζει το μέγεθος του απαιτούμενου εξοπλισμού μαζί με τις ημερήσιες ενεργειακές ροές. Η οικονομική απόδοση της επένδυσης προσδιορίστηκε με τον δείκτη επιστροφής της επένδυσης (Return on Investment, ROI), η ενεργειακή συμπεριφορά του θερμοκηπίου με έναν τροποποιημένο δείκτη εξοικονόμησης πρωτογενούς ενέργειας (Modified Primary Energy Savings Ratio, MPESR), ενώ η περιβαλλοντική συμπεριφορά με τον δείκτη μείωσης εκπομπών CO2, (CO2 Savings Ratio, SRCO2). Ως κινητήρας επιλέχθηκε η μηχανή εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ) λόγω της ευρείας χρήσης της, και η ανάλυση εφαρμόστηκε για τα δεδομένα της Ελλάδας. Ωστόσο, μπορεί να εφαρμοστεί αποτελεσματικά σε οποιαδήποτε χώρα, χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα τεχνικά, μετεωρολογικά και οικονομικά χαρακτηριστικά. Αποδείχθηκε ότι από τις οικονομικές παραμέτρους, οι τιμές ενέργειας και οι επιδοτήσεις που δίνονται για την προώθηση της συμπαραγωγής έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση τόσο στη βιωσιμότητα όσο και στο σχεδιασμό, ενώ από τις τεχνικές παραμέτρους, οι αποδόσεις εξοπλισμού φάνηκαν καθοριστικές στη συγκριτική αξιολόγηση με εναλλακτικά συστήματα. Η συμπαραγωγή αποδείχθηκε μία οικονομικά αποδοτική λύση για τα θερμοκήπια, που σε συνδυασμό με την ενεργητική ψύξη με ψύκτες απορρόφησης, αυξάνει την ετήσια παραγωγικότητα και τις ταμειακές ροές, παρουσιάζοντας ωστόσο σημαντικές διαφοροποιήσεις ανάμεσα σε περιοχές με διαφορετικά κλιματικά χαρακτηριστικά, και προϊόντα με διαφορετικές προδιαγραφές καλλιέργειας.