İtalya'daki araştırmacılar, 1970'ler ve 1990'lar arasında inşa edilen sosyal konut stokunda soğutma, ısıtma ve kullanım sıcak suyu üretmeyi amaçlayan su kaynaklı bir ısı pompası sistemi tasarladılar. Yeni konsept, fotovoltaik-termal enerjiyi termal depolamayla birleştiriyor ve 5'lik bir sezonsal performans katsayısı vaat ediyor.
Roma Sapienza Üniversitesi liderliğindeki bir grup araştırmacı, entegre ısıtma, soğutma, evsel sıcak enerji üretimi için fotovoltaik-termal (PVT) enerji ve termal enerji depolamayı (TES) entegre eden yeni bir su kaynaklı ısı pompası (WSHP) sistemi geliştirdi. su üretimi ve elektrik.
Sistem, çok apartmanlı konut binalarında ısıtma ve soğutmanın yanı sıra evsel sıcak su üretimi için yenilenebilir ve enerji tasarruflu çözümlerin belirlenmesini amaçlayan, AB tarafından finanse edilen RESHeat araştırma projesinin şemsiyesi altında geliştirildi. Bilim adamları, "Bu çalışma, RESHeat projesinin İtalyan versiyonuna odaklanıyor" diyerek, önerilen sistemin, daha yüksek enlemlerdeki Avrupa ülkeleri için geliştirilen sistem versiyonları gibi, yer altı ısı depolama ünitesi yerine sıcak su depolama tankını benimsediğini belirtti.
Sistem, soğutulmuş fotovoltaik panellerle birleştirilmiş su kaynaklı bir ısı pompasından, biri kaynak tarafı ve diğer tarafı yük olmak üzere iki depolama ünitesinden ve bir fan bobininden oluşur. Önerilen sistem konfigürasyonunda, panellerden gelen düşük sıcaklıktaki ısı, ısıtma sezonu boyunca ısı pompasının soğuk kuyusunu doldurmak için kullanılmaktadır. Soğutma mevsimi boyunca daha yüksek sıcaklıklara ulaşan PV panellerden gelen fazla ısı, kullanım sıcak suyu üretim sistemine iletilir.
"PVT paneller, elektrik enerjisinin WSHP'ye, yedek ısıtıcılara, yardımcı tesislere ve apartman alanlarına güç vermek için kullanıldığı termal ve elektriksel kojenerasyon sağlarken, kış döneminde üretilen düşük sıcaklıktaki ısı, WSHP için bir kaynak olarak kullanılıyor. TES," diye açıkladı araştırma ekibi. “Buna karşılık, Nisan'dan Ekim'e kadar olan ısıtma dönemi dışında, PVT tarafından üretilen ısı, özel depoda depolanan sıcak kullanım suyu üretimi için kullanılıyor. Son olarak yaz döneminde TES, HP'nin alanı soğutmak için ürettiği fazla ısıyı dağıtmak için gereken bir DC'ye bağlanıyor."
Akademisyenler, TRNSYS yazılımını ve çok kriterli karar verme (MCDM) yöntemini kullanarak, sistemin bileşenlerinin ideal boyutunu belirlemek ve sistemi 184 civarında Palombara Sabina yakınlarında inşa edilmiş 13 daireli bir sosyal konut binasında dağıtmak amacıyla 1980 simülasyon gerçekleştirdi. Roma, İtalya.
"Referans örnek, 60'lü yılların 900'lı yıllarında İtalya'da başlatılan ve binalarda enerji performansına ilişkin düzenlemelerden önce sosyal binalarla ilgili müdahaleleri programlamak için başlatılan kentsel planlamanın sonucudur" diye açıkladılar ve şu anda binanın enerji performansına dayalı olduğunu eklediler. Merkezi gazlı ısıtma sistemine sahip olan binanın kış ve yaz ısı yükü sırasıyla 61 kW ve 65 kW olup, toplam 55 kişi için sıcak su tüketimi 50 l/kişidir.
Simülasyonlarda ve MCDM analizinde akademisyenler, performans katsayısı (COP), güneş enerjisi fraksiyonu, birincil enerji tüketimi, birincil enerji tasarrufu, sistem ve işletme maliyetleri gibi temel parametrelerin yanı sıra lojistik-mekansal kriterleri de dikkate aldı. Araştırmacılar, en iyi sistem konfigürasyonunun, 75 diziye bölünmüş toplam 25 kW'lık 15 PVT paneli, HP'nin kaynak tarafına bağlanan 3 m³'lük tampon tankı hacmi ve kullanım suyu termal depolaması için 1.5 m³'lük bir hacim ile elde edilebileceğini buldular. .
Ayrıca, "Belirlenen sıcaklık ayar noktaları DC için 25 C iken, HP için hem evaporatörün hem de kondenserin çalışma sıcaklıkları dış koşullara göre değişmektedir" diye açıkladılar. "Soğuk tarafta sıcaklıklar 7 ila 20 C arasında değişiyor ve gelen radyasyona ve PVT panellerin düşük sıcaklıktaki ısı üretimine göre değişiyor, sıcak tarafta ise dış sıcaklığa göre değişiyor."
Sistem, 2013 yılında yayınlanan "Bireysel bileşenlerin optimizasyonu yoluyla PVT bağlantılı su kaynaklı ısı pompası sisteminin tanımı" çalışmasında açıklanmıştır. Enerji.
"Bu çalışma, Palombara Sabina'daki binayı, ılıman iklimler için merkezi ısıtma sistemini iyileştirmek için bir pilot örnek olarak kullanmayı, bunu 1970'lerde inşa edilen tüm sosyal konut stokuna büyük ölçekte uygulanacak ideal bir yaklaşım olarak önermeyi amaçlıyor. 1990'lı yıllarda, kentsel ölçekte bir enerji yenilemesi amacıyla," diye sonuçlandı araştırmacılar. "Hedefler, minimum sezonsal COP 5 olan sistem verimliliği ve ortam sıcaklığı yönetimine odaklanan yenilenebilir kaynaklardan minimum %70 kapsamdır."
Bu içerik telif hakkıyla korunmaktadır ve tekrar kullanılamaz. Bizimle işbirliği yapmak ve içeriğimizin bir kısmını yeniden kullanmak istiyorsanız lütfen editors@pv-magazine.com adresiyle iletişime geçin.
Kaynaktan pv dergisi
Yasal Uyarı: Yukarıda belirtilen bilgiler Chovm.com'dan bağımsız olarak pv-magazine.com tarafından sağlanmaktadır. Chovm.com, satıcının ve ürünlerin kalitesi ve güvenilirliği konusunda hiçbir beyan ve garanti vermez. Chovm.com, içeriğin telif hakkıyla ilgili ihlallere ilişkin her türlü sorumluluğu açıkça reddeder.
