Para peneliti di Italia telah merancang sistem pompa panas sumber air yang dimaksudkan untuk menghasilkan pendingin, pemanas, dan air panas domestik di perumahan sosial yang dibangun pada tahun 1970an-1990an. Konsep baru ini mengintegrasikan energi fotovoltaik-panas dengan penyimpanan panas dan menjanjikan koefisien kinerja musiman sebesar 5.
Sekelompok peneliti yang dipimpin oleh Universitas Sapienza Roma telah mengembangkan sistem pompa panas sumber air (WSHP) baru yang mengintegrasikan energi fotovoltaik-termal (PVT) dan penyimpanan energi panas (TES) untuk produksi pemanas, pendingin, pemanas rumah tangga terintegrasi. produksi air dan listrik.
Sistem ini dikembangkan di bawah payung proyek penelitian REHeat yang didanai Uni Eropa, yang bertujuan untuk mengidentifikasi solusi terbarukan dan hemat energi untuk pemanasan dan pendinginan, serta produksi air panas domestik di bangunan tempat tinggal multi-apartemen. “Pekerjaan ini berfokus pada proyek REHeat versi Italia,” kata para ilmuwan, sambil mencatat bahwa sistem yang diusulkan mengadopsi tangki penyimpanan air panas, bukan unit penyimpanan panas bawah tanah seperti versi sistem yang dikembangkan untuk negara-negara Eropa di garis lintang yang lebih tinggi.
Sistem ini terdiri dari pompa panas sumber air yang dikombinasikan dengan panel fotovoltaik berpendingin, dua unit penyimpanan – satu sisi sumber dan sisi beban lainnya – dan koil kipas. Dalam konfigurasi sistem yang diusulkan, panas suhu rendah dari panel digunakan untuk mengisi sumur dingin pompa kalor selama musim pemanasan. Selama musim dingin, kelebihan panas dari panel PV, yang mencapai suhu lebih tinggi, dialirkan ke sistem produksi air panas domestik.
“Panel PVT menyediakan kogenerasi termal dan listrik, dengan energi listrik digunakan untuk memberi daya pada WSHP, pemanas cadangan, alat bantu, dan ruang kondominium, sedangkan panas bersuhu rendah yang dihasilkan selama periode musim dingin dimanfaatkan sebagai sumber untuk WSHP melalui TES,” jelas tim peneliti. “Sebaliknya, di luar periode pemanasan, dari bulan April hingga Oktober, panas yang dihasilkan oleh PVT dimanfaatkan untuk produksi DHW, yang disimpan di tempat penyimpanan khusus. Terakhir, pada periode musim panas, TES dihubungkan ke DC, yang diperlukan untuk menghilangkan kelebihan panas yang dihasilkan oleh HP untuk pendinginan ruangan.”
Dengan menggunakan perangkat lunak TRNSYS dan metode pengambilan keputusan multi kriteria (MCDM), para akademisi melakukan 184 simulasi untuk mengidentifikasi ukuran ideal komponen sistem dengan tujuan untuk diterapkan pada bangunan hunian sosial dengan 13 apartemen yang dibangun sekitar tahun 1980 di Palombara Sabina, dekat Roma, Italia.
“Sampel acuannya adalah hasil perencanaan kota yang dimulai di Italia pada tahun 60an hingga tahun 900an untuk memprogram intervensi terkait bangunan sosial sebelum adanya peraturan tentang kinerja energi pada bangunan,” jelas mereka sambil menambahkan bahwa bangunan yang saat ini mengandalkan pada sistem pemanas gas terpusat, memiliki beban panas musim dingin dan musim panas masing-masing sebesar 61 kW dan 65 kW, serta konsumsi DHW sebesar 55 l/orang untuk total 50 orang.
Dalam simulasi dan analisis MCDM, para akademisi mempertimbangkan parameter utama seperti koefisien kinerja (COP), fraksi surya, konsumsi energi primer, penghematan energi primer, biaya sistem dan operasional, serta kriteria logistik-spasial. Para peneliti menemukan bahwa konfigurasi sistem terbaik dapat dicapai dengan 75 panel PVT dengan total daya 25 kW yang dibagi menjadi 15 string, volume tangki penyangga yang terhubung ke sisi sumber HP sebesar 3 m³, dan volume 1.5 m³ untuk penyimpanan termal DHW. .
“Titik pengaturan suhu yang teridentifikasi adalah 25 C untuk DC, sedangkan untuk HP, suhu pengoperasian evaporator dan kondensor bervariasi sesuai dengan kondisi eksternal,” jelas mereka lebih lanjut. “Di sisi dingin, suhunya berkisar antara 7 hingga 20 C dan bervariasi menurut radiasi yang terjadi dan produksi panas suhu rendah dari panel PVT, sedangkan di sisi panas, suhunya bervariasi menurut suhu eksternal.”
Sistem ini dijelaskan dalam penelitian “Definisi sistem pompa panas sumber air berpasangan PVT melalui optimalisasi masing-masing komponen,” yang diterbitkan di Energi.
“Pekerjaan ini bertujuan untuk menggunakan bangunan di Palombara Sabina sebagai kasus percontohan untuk meningkatkan sistem pemanas sentral untuk iklim sedang, untuk mengusulkannya sebagai pendekatan ideal untuk diterapkan dalam skala besar pada seluruh perumahan sosial yang dibangun pada tahun 1970an– 1990-an, dengan tujuan renovasi energi pada skala perkotaan,” para peneliti menyimpulkan. “Targetnya adalah efisiensi sistem, dengan COP musiman minimum sebesar 5, dan cakupan minimum 70% dari sumber terbarukan yang berfokus pada pengelolaan suhu lingkungan.”
Konten ini dilindungi oleh hak cipta dan tidak boleh digunakan kembali. Jika Anda ingin bekerja sama dengan kami dan ingin menggunakan kembali sebagian konten kami, silakan hubungi: editors@pv-magazine.com.
Sumber dari majalah pv
Penafian: Informasi yang diuraikan di atas disediakan oleh pv-magazine.com secara independen dari Chovm.com. Chovm.com tidak membuat pernyataan dan jaminan mengenai kualitas dan keandalan penjual dan produk. Chovm.com secara tegas melepaskan tanggung jawab apa pun atas pelanggaran yang berkaitan dengan hak cipta konten.
