Germaniyaning Fraunhofer Quyosh energiyasi tizimlari instituti (Fraunhofer ISE) tomonidan olib borilgan yangi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, tomdagi PV tizimlarini batareya saqlash va issiqlik nasoslari bilan birlashtirish issiqlik nasosining samaradorligini oshirishi va tarmoq elektr energiyasiga bo'lgan ishonchni kamaytirishi mumkin.
Fraunhofer ISE tadqiqotchilari turar-joy tomidagi PV tizimlarini issiqlik nasoslari va batareyani saqlash bilan qanday birlashtirish mumkinligini o'rganishdi.
Ular 1960 yilda Germaniyaning Frayburg shahrida qurilgan yakka tartibdagi uyda smart-grid (SG) tayyor boshqaruviga asoslangan PV-issiqlik nasosi-akkumulyator tizimining ishlashini baholadilar.
Tadqiqotchi Shubham Baraskar pv jurnaliga bergan intervyusida: "Aqlli boshqaruv o'rnatilgan haroratni oshirish orqali issiqlik nasosining ishlashini oshirganligi aniqlandi". "SG-Ready boshqaruvi issiq suv tayyorlash uchun ta'minot haroratini 4,1 Kelvinga oshirdi, keyin esa mavsumiy ishlash koeffitsientini (SPF) 5,7% ga 3,5 dan 3,3 gacha pasaytirdi. Bundan tashqari, kosmik isitish rejimi uchun aqlli boshqaruv SPFni 4% ga 5,0 dan 4,8 gacha pasaytirdi.
SPF unumdorlik koeffitsientiga (COP) o'xshash qiymat bo'lib, farqi bilan u o'zgaruvchan chegara sharoitlari bilan uzoqroq vaqt davomida hisoblanadi.
Baraskar va uning hamkasblari o'zlarining natijalarini "Dala o'lchovlari ma'lumotlari asosida fotovoltaik-batareykali issiqlik nasosi tizimining ishlashi va ishlashini tahlil qilish”, yaqinda nashr etilganQuyosh energiyasining yutuqlari.Ularning ta'kidlashicha, PV-issiqlik nasosi tizimlarining asosiy afzalligi ularning kamaytirilgan tarmoq iste'moli va elektr energiyasining arzonligidan iborat.
Issiqlik nasosi tizimi 13,9 kVt quvvatga ega yerdan ishlaydigan issiqlik nasosidir, bu esa xonani isitish uchun buferli saqlash bilan mo'ljallangan. Shuningdek, u maishiy issiq suv (ISW) ishlab chiqarish uchun saqlash tanki va chuchuk suv stantsiyasiga tayanadi. Har ikkala saqlash birligi elektr yordamchi isitgichlar bilan jihozlangan.
PV tizimi janubga yo'naltirilgan va 30 daraja egilish burchagiga ega. Uning quvvati 12,3 kVt va modul maydoni 60 kvadrat metrni tashkil qiladi. Batareya doimiy oqimga ulangan va 11,7 kVt quvvatga ega. Tanlangan uyning isitiladigan yashash maydoni 256 m2 va yillik isitish talabi 84,3 kVt/m².
"PV va akkumulyator bloklarining doimiy quvvati maksimal o'zgaruvchan tok kuchi 12 kVt va Evropa samaradorligi 95% bo'lgan inverter orqali AC ga aylantiriladi", deb tushuntirdi tadqiqotchilar, SG-ga tayyor boshqaruv bilan o'zaro aloqada bo'lishlari mumkin. elektr tarmog'i va tizimning ishlashini mos ravishda sozlash. "Tarmoq yuki yuqori bo'lgan davrda tarmoq operatori tarmoq kuchlanishini kamaytirish uchun issiqlik nasosining ishini o'chirib qo'yishi mumkin yoki aksincha, majburiy yoqishdan ham o'tishi mumkin."
Taklif etilgan tizim konfiguratsiyasiga ko'ra, PV quvvati dastlab uy yuklari uchun ishlatilishi kerak, ortiqcha quvvat batareyaga beriladi. Ortiqcha quvvatni faqat uy xo'jaligi elektr energiyasi talab qilmasa va batareya to'liq zaryadlangan bo'lsa, tarmoqqa eksport qilish mumkin edi. Agar PV tizimi ham, batareya ham uyning energiya talabini qoplay olmasa, elektr tarmog'idan foydalanish mumkin.
"SG-Ready rejimi batareya to'liq zaryadlanganda yoki maksimal quvvatda zaryadlanganda va hali ham PV ortiqcha mavjud bo'lganda faollashadi", dedi akademiklar. "Aksincha, tetiklash sharti, bir lahzali PV quvvati kamida 10 daqiqa davomida binoning umumiy talabidan past bo'lsa, bajariladi."
Ularning tahlilida o'z-o'zini iste'mol qilish darajasi, quyosh ulushi, issiqlik nasosining samaradorligi va PV tizimi va batareyaning issiqlik nasosining ishlash samaradorligiga ta'siri ko'rib chiqildi. Ular 2022-yilning yanvaridan dekabrigacha boʻlgan yuqori aniqlikdagi 1 daqiqalik maʼlumotlardan foydalangan va SG-Ready boshqaruvi issiq suv uchun issiqlik nasosining taʼminoti haroratini 4,1 K ga oshirganini aniqlagan. Ular, shuningdek, tizim yil davomida umumiy o'z-o'zini iste'mol qilish darajasi 42,9% ni tashkil etganini, bu esa uy egalari uchun moliyaviy manfaatlarga aylanishini aniqladilar.
“[issiqlik nasosi] uchun elektr energiyasiga bo‘lgan talab PV/batareya tizimi bilan 36 foizga, maishiy issiq suv rejimida 51 foizga va xonani isitish rejimida 28 foizga qoplandi”, deb tushuntirdi tadqiqot guruhi va yuqori cho‘milish harorati pasayganini qo‘shimcha qildi. issiqlik nasosining samaradorligi DHW rejimida 5,7% ga va xonani isitish rejimida 4,0% ga.
"Kosmik isitish uchun aqlli boshqaruvning salbiy ta'siri ham topildi", dedi Baraskar. “SG-Ready boshqaruvi tufayli issiqlik nasosi isitishning belgilangan haroratidan yuqori bo'lgan xonani isitishda ishlaydi. Buning sababi, boshqaruv, ehtimol, saqlash o'rnatilgan haroratni oshirdi va issiqlik nasosini ishga tushirdi, garchi issiqlik kosmik isitish uchun kerak bo'lmasa ham. Shuni ham hisobga olish kerakki, haddan tashqari yuqori saqlash harorati saqlash issiqlik yo'qotishlarining oshishiga olib kelishi mumkin.
Olimlarning ta'kidlashicha, ular kelajakda turli xil tizim va boshqaruv kontseptsiyalari bilan qo'shimcha PV/issiqlik nasosi kombinatsiyalarini o'rganishadi.
"Shuni ta'kidlash kerakki, bu topilmalar individual baholangan tizimlar uchun xosdir va bino va energiya tizimining xususiyatlariga qarab katta farq qilishi mumkin", deb xulosa qilishdi ular.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 13-noyabr