Исследователи из немецкой Frauhofer ISE проанализировали производительность бытового теплового насоса, подключенного к фотоэлектрической системе на крыше, использующей аккумуляторную батарею, и обнаружили, что эта комбинация значительно улучшает производительность теплового насоса, а также значительно увеличивает уровень собственного потребления солнечной батареи.
Группа исследователей из немецкого Института солнечных энергетических систем Фраунгофера (Fraunhofer ISE) исследовала эффективность интеллектуальных тепловых насосов (ТН), готовых к использованию в сети, в сочетании с выработкой солнечной энергии на крышах и хранением батарей в частных домах и обнаружила, что как фотоэлектрические массивы, так и аккумуляторы могут значительно улучшить производительность тепловых насосов.
ТН, готовые к работе в интеллектуальной сети, могут быть отключены оператором сети в периоды высокой нагрузки сети. Они также предлагают преимущество максимизации собственного потребления фотоэлектрических систем за счет регулировки их работы в зависимости от доступной солнечной энергии.
«Режим готовности к интеллектуальной сети активируется, когда батарея полностью заряжена или заряжается с максимальной мощностью, и все еще имеется избыток фотоэлектрических систем», — сказали ученые, отметив, что HP, готовые к интеллектуальной сети, могут регулировать свою работу в зависимости от сети. ориентированный способ. «И наоборот, условие срабатывания выполняется, когда мгновенная фотоэлектрическая мощность остается ниже общей потребности здания в течение как минимум 10 минут».
Ученые проанализировали, в частности, производительность системы PV-HP, используя полевые данные с разрешением в 1 минуту из двухквартирного частного дома, построенного в 1960 году во Фрайбурге, на юге Германии. Годовая потребность дома в отоплении составляет 84.3 кВтч/м²а, а отапливаемая жилая площадь составляет 256 м².2.
В их анализе рассматривалось, как интеллектуальное управление, используемое в системе «солнечная энергия плюс аккумулирование», может повлиять на производительность теплового насоса. Они приняли во внимание ключевые показатели эффективности (KPI), такие как уровень собственного потребления, солнечная доля, сезонный коэффициент производительности и кривая отопления. «Может быть полезно оценить производительность теплового насоса только по электроэнергии, потребляемой из сети», — пояснили они. «Этот подход основан на предположении, что электроэнергия, вырабатываемая бытовыми фотоэлектрическими и аккумуляторными установками, фактически бесплатна для домовладельцев».
Предлагаемая конфигурация системы включает геотермальный тепловой насос мощностью 13.9 кВт, предназначенный для отопления помещений и горячего водоснабжения (ГВС), фотоэлектрическую систему мощностью 12.3 кВт, ориентированную на юг, с углом наклона 30 градусов, инвертор мощностью 12 кВт и преобразователь постоянного тока. аккумулятор емкостью 11.7 кВтч.
Анализ показал, что система PV-HP смогла достичь среднего уровня собственного потребления 42.9% в течение года, причем самые высокие пики достигаются зимой. «Напротив, высокий избыток фотоэлектрической энергии приводит к снижению собственного потребления летом, обычно в часы пик солнечного света», — пояснила исследовательская группа. «Большая емкость аккумулятора поможет максимизировать собственное потребление; однако это также означает, что большая часть емкости батареи останется неиспользованной в зимние месяцы с ограниченной избыточной фотоэлектрической мощностью».
Ученые также обнаружили, что система «солнечная энергия плюс аккумулирующая энергия» способна покрыть около 36% потребности теплового насоса в электроэнергии. «Из-за более высоких температур раковины эффективность HP снижается на 5.7 % в режиме ГВС и на 4.0 % в режиме обогрева помещений», — также уточнили они. «Результаты показали, что с учетом фотоэлектрической электроэнергии, подаваемой на тепловой насос, сезонный коэффициент производительности увеличился с 4.2 до 5.2. Если учесть комбинированное энергоснабжение теплового насоса от фотоэлектрических систем и аккумуляторов, сезонный коэффициент производительности увеличился до 6.7».
Однако они также отметили, что интеллектуальное управление может отрицательно повлиять на эффективность теплового насоса из-за повышения температуры подачи. «Долгосрочная оценка на уровне системы, учитывающая влияние потерь при хранении и экономическую эффективность, может лучше оценить влияние интеллектуального управления на систему», — заключили они.
Их результаты доступны в исследовании «Анализ производительности и работы системы теплового насоса с фотоэлектрическими батареями на основе данных полевых измерений», опубликованном в Достижения солнечной энергетики.
Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, свяжитесь с нами: editors@pv-magazine.com.
Источник из журнал pv
Отказ от ответственности: информация, изложенная выше, предоставлена pv-magazine.com независимо от Chovm.com. Chovm.com не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий относительно качества и надежности продавца и продукции.
