Германиянын Фраунгофер Күн энергиясы системалары институтунун (Fraunhofer ISE) жаңы изилдөөсү чатырдагы PV системаларын батареяны сактоочу жана жылуулук насостору менен айкалыштыруу жылуулук насосунун эффективдүүлүгүн жакшыртса, ошол эле учурда электр тармагына болгон көз карандылыкты азайтарын көрсөттү.
Fraunhofer ISE изилдөөчүлөрү турак үйдүн чатырындагы PV системалары жылуулук насостору жана батареяны сактоо менен кантип айкалыштырылышы мүмкүн экенин изилдешти.
Алар 1960-жылы Германиянын Фрайбург шаарында курулган бир үй-бүлөлүү үйдө смарт-тармакка (SG) даяр башкарууга негизделген PV-жылуулук насосу-батарея системасынын иштешин баалашты.
Изилдөөчү Шубхам Бараскар pv журналына: "Акылдуу башкаруу орнотулган температураны жогорулатуу менен жылуулук насосунун иштешин жогорулатканы аныкталды". «SG-Ready башкаруусу ысык сууну даярдоо үчүн берүүнүн температурасын 4,1 Кельвинге жогорулатты, андан кийин сезондук эффективдүүлүк коэффициентин (SPF) 5,7% га 3,5тен 3,3кө чейин төмөндөттү. Андан тышкары, космостук жылытуу режими үчүн акылдуу башкаруу SPFди 4% га 5,0ден 4,8ге чейин төмөндөттү.
SPF - бул эффективдүүлүктүн коэффициентине (COP) окшош маани, айырмасы ар кандай чек ара шарттары менен узак мөөнөткө эсептелинет.
Бараскар жана анын кесиптештери өздөрүнүн жыйынтыктарын "Талаадагы өлчөө маалыматтарынын негизинде фотоэлектрдик-аккумулятордук жылуулук насосунун системасынын иштешин жана иштешин талдоо», жакында жарыяланганКүн энергиясы жетишкендиктери.Алардын айтымында, PV-жылуулук насосу системаларынын негизги артыкчылыгы алардын электр тармагын керектөөсүн жана электр энергиясына болгон чыгымдарды кыскартуудан турат.
Жылуулук насосу системасы мейкиндикти жылытуу үчүн буфердик кампа менен иштелип чыккан 13,9 кВттык жер булагы жылуулук насосу. Ал ошондой эле чарбалык ысык сууну (DHW) өндүрүү үчүн сактоочу резервуарга жана таза суу станциясына таянат. Эки сактоочу агрегат электрдик көмөкчү жылыткычтар менен жабдылган.
PV системасы түштүккө багытталган жана 30 градуска эңкейиш бурчуна ээ. Анын кубаттуулугу 12,3 кВт жана модулдук аянты 60 чарчы метрди түзөт. Батарея туруктуу ток менен туташып, кубаттуулугу 11,7 кВт/саат. Тандалган үйдүн жылытылуучу аянты 256 м2 жана жылытууга болгон жылдык керектөө 84,3 кВт/м².
"PV жана батарейка блокторунан туруктуу токтун күчү 12 кВт максималдуу AC кубаттуулугу жана 95% европалык эффективдүүлүгү бар инвертор аркылуу айнымалы токко айландырылат", - деп түшүндүрүштү изилдөөчүлөр, SG даяр башкаруу менен өз ара аракеттене алат. электр тармагы жана системанын иштешин ошого жараша жөнгө салуу. "Жогорку түйүн жүктөө мезгилинде тармактын оператору тармактын чыңалуусун азайтуу үчүн жылуулук насосунун ишин өчүрө алат же тескерисинче, мажбурлап күйгүзүшү мүмкүн."
Сунушталган система конфигурациясына ылайык, PV кубаттуулугу алгач үй жүктөрү үчүн колдонулушу керек, ашыкчасы батарейкага берилет. Ашыкча электр энергиясы үй чарбасына электр энергиясы талап кылынбаса жана батарейка толук кубатталган болсо гана тармакка экспорттолушу мүмкүн. Эгерде PV системасы да, батарейкасы да үйдүн энергияга болгон муктаждыгын камсыз кыла албаса, анда электр тармагын колдонууга болот.
"SG-Ready режими батарейка толук заряддалганда же максималдуу кубаттуулукта кубатталып жатканда жана дагы эле PV ашыкчасы бар болгондо иштетилет" деди академиктер. "Тескерисинче, өчүрүү шарты заматта PV кубаттуулугу имараттын жалпы талабынан кеминде 10 мүнөттө төмөн бойдон калганда аткарылат."
Алардын талдоосунда өзүн-өзү керектөө деңгээли, күн фракциясы, жылуулук насосунун эффективдүүлүгү жана PV тутумунун жана батареянын жылуулук насосунун натыйжалуулугуна тийгизген таасири каралган. Алар 2022-жылдын январынан декабрына чейин 1 мүнөттүк жогорку чечилиштеги маалыматтарды колдонушкан жана SG-Ready башкаруусу жылуулук насосунун температурасын DHW үчүн 4,1 К жогорулатканын аныкташкан. Алар ошондой эле система жыл ичинде жалпы өз алдынча керектөө 42,9% га жеткендигин аныкташты, бул үй ээлери үчүн каржылык пайда алып келет.
"[Жылуулук насосу] үчүн электр энергиясына болгон керектөө PV/батарея системасы менен 36%, тиричиликтеги ысык суу режиминде 51% жана мейкиндик жылытуу режиминде 28% менен жабылды", - деп түшүндүрдү изилдөө тобу, жогорку чөгүп кетүүчү температуранын төмөндөшүн кошумчалады. жылуулук насосунун натыйжалуулугу DHW режиминде 5,7% га жана жай жылытуу режиминде 4,0% га.
"Кошмосту жылытуу үчүн акылдуу башкаруунун терс таасири да табылды" деди Бараскар. «SG-Ready башкаруусунун аркасында жылуулук насосу мейкиндикти жылытууда жылытуунун белгиленген температурасынан жогору иштеген. Мунун себеби, контролдоочу, кыязы, сактоочу белгиленген температураны жогорулатып, жылуулук насосун иштетип, мейкиндикти жылытуу үчүн жылуулуктун кереги жок болгон. Ошондой эле ашыкча жогорку сактоо температуралары сактоо жылуулук жоготуулардын жогору болушуна алып келиши мүмкүн экенин эске алуу керек.
Окумуштуулар келечекте ар кандай система жана башкаруу концепциялары менен кошумча PV/жылуулук насосу айкалыштарын изилдей турганын айтышты.
"Белгилей кетчү нерсе, бул табылгалар жеке бааланган системалар үчүн өзгөчө жана имараттын жана энергия тутумунун спецификацияларына жараша ар кандай болушу мүмкүн", - деп жыйынтыктады алар.
Посттун убактысы: Ноябр-13-2023