นักวิจัยในอิตาลีได้ออกแบบระบบปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำซึ่งออกแบบมาเพื่อผลิตความเย็น ความร้อน และน้ำอุ่นสำหรับใช้ในครัวเรือนในอาคารพักอาศัยที่สร้างขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970–1990 แนวคิดใหม่นี้ผสานพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เข้ากับระบบกักเก็บความร้อน และให้ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพตามฤดูกาลที่ 5
กลุ่มนักวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัย Sapienza แห่งกรุงโรมได้พัฒนาระบบปั๊มความร้อนแหล่งน้ำ (WSHP) แบบใหม่ที่ผสานรวมพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ (PVT) และการกักเก็บพลังงานความร้อน (TES) เพื่อผลิตความร้อน ความเย็น การผลิตน้ำร้อนในครัวเรือน และไฟฟ้าแบบบูรณาการ
ระบบดังกล่าวได้รับการพัฒนาภายใต้โครงการวิจัย RESHeat ที่ได้รับทุนจากสหภาพยุโรป ซึ่งมุ่งเป้าไปที่การระบุโซลูชันที่ใช้พลังงานหมุนเวียนและประหยัดพลังงานสำหรับการทำความร้อนและทำความเย็น รวมถึงการผลิตน้ำร้อนในครัวเรือนในอาคารที่พักอาศัยหลายอพาร์ตเมนต์ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า “งานนี้มุ่งเน้นไปที่โครงการ RESHeat เวอร์ชันอิตาลี” พร้อมระบุว่าระบบที่เสนอใช้ถังเก็บน้ำร้อนแทนหน่วยเก็บความร้อนใต้ดิน เช่นเดียวกับระบบเวอร์ชันที่พัฒนาสำหรับประเทศในยุโรปในละติจูดที่สูงกว่า
ระบบประกอบด้วยปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำที่รวมกับแผงโซลาร์เซลล์ที่ทำความเย็น หน่วยจัดเก็บสองหน่วย หน่วยหนึ่งอยู่ด้านแหล่งและอีกหน่วยอยู่ด้านโหลด และคอยล์พัดลม ในการกำหนดค่าระบบที่เสนอ ความร้อนอุณหภูมิต่ำจากแผงจะถูกใช้เพื่อเติมบ่อน้ำเย็นของปั๊มความร้อนในช่วงฤดูร้อน ในช่วงฤดูร้อน ความร้อนส่วนเกินจากแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งมีอุณหภูมิสูงขึ้นจะถูกถ่ายโอนไปยังระบบผลิตน้ำร้อนในครัวเรือน
“แผงโซลาร์เซลล์ PVT ทำหน้าที่ผลิตความร้อนและไฟฟ้า โดยใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับ WSHP เครื่องทำความร้อนสำรอง เครื่องเสริม และห้องชุด ในขณะที่ความร้อนอุณหภูมิต่ำที่ผลิตในช่วงฤดูหนาวจะถูกนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับ WSHP ผ่านระบบ TES” ทีมวิจัยอธิบาย “ในทางตรงกันข้าม นอกช่วงเวลาทำความร้อน ตั้งแต่เดือนเมษายนถึงตุลาคม ความร้อนที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์ PVT จะถูกนำไปใช้ผลิตไฟฟ้าในครัวเรือน ซึ่งจะถูกเก็บไว้ในที่เก็บเฉพาะ ในที่สุด ในช่วงฤดูร้อน ระบบ TES จะเชื่อมต่อกับ DC ซึ่งจำเป็นสำหรับการระบายความร้อนส่วนเกินที่เกิดจากระบบ HP เพื่อทำความเย็นพื้นที่”
นักวิชาการได้ทำการจำลองสถานการณ์ 184 ครั้งโดยใช้ซอฟต์แวร์ TRNSYS และวิธีการตัดสินใจตามเกณฑ์หลายประการ (MCDM) เพื่อระบุขนาดที่เหมาะสมของส่วนประกอบของระบบ โดยมีเป้าหมายเพื่อนำไปใช้งานในอาคารที่พักอาศัยทางสังคมที่มีอพาร์ทเมนต์ 13 ยูนิตซึ่งสร้างขึ้นประมาณปี พ.ศ. 1980 ในเมือง Palombara Sabina ใกล้กับกรุงโรม ประเทศอิตาลี
“ตัวอย่างอ้างอิงคือผลลัพธ์ของการวางผังเมืองที่เริ่มต้นขึ้นในอิตาลีในช่วงทศวรรษ 60 ของปี 900 เพื่อจัดทำแผนการแทรกแซงที่เกี่ยวข้องกับอาคารสาธารณะก่อนที่จะมีกฎระเบียบเกี่ยวกับประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคาร” พวกเขาอธิบาย และเสริมว่าอาคารซึ่งปัจจุบันอาศัยระบบทำความร้อนด้วยแก๊สรวมศูนย์ มีโหลดความร้อนในฤดูหนาวและฤดูร้อนที่ 61 กิโลวัตต์และ 65 กิโลวัตต์ ตามลำดับ และการใช้น้ำร้อนในครัวเรือนที่ 55 ลิตร/คน สำหรับผู้คนทั้งหมด 50 คน
ในการจำลองสถานการณ์และการวิเคราะห์ MCDM นักวิชาการได้พิจารณาพารามิเตอร์สำคัญ เช่น ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) เศษส่วนของพลังงานแสงอาทิตย์ การใช้พลังงานหลัก การประหยัดพลังงานหลัก ต้นทุนระบบและการดำเนินงาน รวมถึงเกณฑ์ด้านลอจิสติกส์-เชิงพื้นที่ นักวิจัยพบว่าการกำหนดค่าระบบที่ดีที่สุดสามารถทำได้ด้วยแผงโซลาร์เซลล์ PVT จำนวน 75 แผง รวมเป็น 25 กิโลวัตต์ แบ่งเป็น 15 สตริง ปริมาตรถังบัฟเฟอร์ที่เชื่อมต่อกับด้านแหล่งจ่ายของ HP คือ 3 ม.³ และปริมาตร 1.5 ม.³ สำหรับการเก็บความร้อนของ DHW
“ค่าอุณหภูมิที่ระบุคือ 25 องศาเซลเซียสสำหรับ DC ในขณะที่อุณหภูมิการทำงานของทั้งเครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์จะแตกต่างกันไปตามสภาพภายนอก” พวกเขาอธิบายเพิ่มเติม “ในด้านเย็น อุณหภูมิจะอยู่ระหว่าง 7 ถึง 20 องศาเซลเซียส และแตกต่างกันไปตามรังสีตกกระทบและความร้อนที่อุณหภูมิต่ำที่ผลิตได้จากแผง PVT ในขณะที่ในด้านร้อน อุณหภูมิจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิภายนอก”
ระบบดังกล่าวได้รับการอธิบายไว้ในการศึกษาเรื่อง “คำจำกัดความของระบบปั๊มความร้อนแหล่งน้ำที่เชื่อมต่อ PVT ผ่านการปรับให้เหมาะสมของส่วนประกอบแต่ละชิ้น” ซึ่งตีพิมพ์ใน พลังงาน.
“งานวิจัยนี้มุ่งหวังที่จะใช้ตึกใน Palombara Sabina เป็นกรณีนำร่องสำหรับการอัปเกรดระบบทำความร้อนส่วนกลางสำหรับภูมิอากาศอบอุ่น เพื่อเสนอแนวทางที่เหมาะสมที่จะนำไปใช้ในวงกว้างกับที่อยู่อาศัยทางสังคมทั้งหมดที่สร้างขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970–1990 โดยคำนึงถึงการปรับปรุงพลังงานในระดับเมือง” นักวิจัยสรุป “เป้าหมายคือประสิทธิภาพของระบบ โดยมี COP ตามฤดูกาลขั้นต่ำที่ 5 และครอบคลุมแหล่งพลังงานหมุนเวียนขั้นต่ำ 70% ที่เน้นการจัดการอุณหภูมิโดยรอบ”
เนื้อหานี้ได้รับการคุ้มครองลิขสิทธิ์และไม่อาจนำไปใช้ซ้ำได้ หากคุณต้องการร่วมมือกับเราและต้องการนำเนื้อหาบางส่วนของเราไปใช้ซ้ำ โปรดติดต่อ: editors@pv-magazine.com
ที่มาจาก นิตยสาร pv
ข้อสงวนสิทธิ์: ข้อมูลที่ระบุไว้ข้างต้นจัดทำโดย pv-magazine.com โดยเป็นอิสระจาก Chovm.com Chovm.com ไม่รับรองหรือรับประกันคุณภาพและความน่าเชื่อถือของผู้ขายและผลิตภัณฑ์ Chovm.com ขอปฏิเสธความรับผิดชอบใดๆ ต่อการละเมิดลิขสิทธิ์ของเนื้อหา
