Tavaliselt kujutate päikesepaneelidele mõeldes ette päikese fotogalvaanikat (PV): paneelid, mis on paigaldatud teie katusele või avatud ruumi ja mis muudavad päikesevalguse elektriks. Kuid päikesepaneelid võivad olla ka termilised, mis tähendab, et nad muudavad päikesevalguse soojuseks, mitte elektrienergiaks. Termodünaamilised päikesepaneelid on ühte tüüpi termilised päikesepaneelid – mida nimetatakse ka kollektoriks –, mis erinevad oluliselt traditsioonilistest soojuspaneelidest; otsese päikesevalguse nõudmise asemel võivad termodünaamilised päikesepaneelid toota energiat ka õhus leiduvast soojusest.
Võtmed kaasavõtmiseks
Termodünaamilised päikesepaneelid võivad olla kollektori ja aurustina otsese paisumisega päikeseenergiaga soojuspumpades (SAHP)
Nad neelavad soojust nii päikesevalgusest kui ka ümbritsevast õhust ning tavaliselt ei vaja otsest päikesevalgust, kuigi nad ei pruugi külmemas kliimas nii hästi toimida
Vaja on rohkem katseid, et hinnata, kui hästi termodünaamilised päikesepaneelid külmemas kliimas töötavad
Kuigi termodünaamilised päikesepaneelid on Euroopas kõige populaarsemad, on mõned neist hakanud turule jõudma Ameerika Ühendriikides
Kuidas päikeseenergiaga soojuspump töötab?
SAHP-d kasutavad soojuse tootmiseks päikese soojusenergiat ja soojuspumpasid. Kuigi saate neid süsteeme mitmel erineval viisil konfigureerida, sisaldavad need alati viit põhikomponenti: kollektorid, aurusti, kompressor, soojuspaisuventiil ja akumuleeriv soojusvahetuspaak.
Mis on termodünaamilised päikesepaneelid? Kuidas need toimivad?
Termodünaamilised päikesepaneelid on mõne otsese paisumisega päikeseenergiaga soojuspumba (SAHP) komponendid, kus need toimivad kollektorina, soojendades külma külmaainet. Otsepaisutavates SAHP-des toimivad need ka aurustajana: kuna külmutusagens ringleb otse läbi termodünaamilise päikesepaneeli ja neelab soojust, siis see aurustub, muutudes vedelikust gaasiks. Seejärel liigub gaas läbi kompressori, kus see on surve all, ja lõpuks akumuleerivasse soojusvahetuspaaki, kus see soojendab teie vett.
Erinevalt fotogalvaanilistest või traditsioonilistest termilistest päikesepaneelidest ei pea termodünaamilisi päikesepaneele asetama täieliku päikesevalguse kätte. Nad neelavad soojust otsesest päikesevalgusest, kuid võivad tõmmata soojust ka ümbritsevast õhust. Seega, kuigi tehniliselt peetakse termodünaamilisi päikesepaneele päikesepaneelideks, on need mõnes mõttes sarnasemad õhksoojuspumpadele. Termodünaamilisi päikesepaneele saab paigaldada katustele või seintele, päikese käes või täielikus varjus – hoiatus on see, et kui elate külmas kliimas, töötavad need tõenäoliselt kõige tõhusamalt täis päikesevalguses, kuna ümbritseva õhu temperatuur ei pruugi olla soe. piisavalt teie küttevajaduste rahuldamiseks.
Kuidas on lood päikeseenergiaga kuuma veega?
Kuuma päikeseenergia süsteemid kasutavad traditsioonilisi kollektoreid, mis võivad soojendada külmutusagensit, nagu termodünaamilised päikesepaneelid, või vett otse. Need kollektorid vajavad täielikku päikesevalgust ja külmutusagens või vesi võivad süsteemis liikuda kas passiivselt raskusjõu või aktiivselt kontrollerpumba kaudu. SAHP-d on tõhusamad, kuna need sisaldavad kompressorit, mis survestab ja kontsentreerib gaasilises külmutusagensis oleva soojuse, ning kuna need sisaldavad soojusvahetusventiili, mis reguleerib külmutusagensi aurusti kaudu voolamise kiirust – mis võib olla termodünaamiline päikesepaneel. – energiatoodangu maksimeerimiseks.
Kui hästi termodünaamilised päikesepaneelid töötavad?
Erinevalt päikeseenergia kuumaveesüsteemidest on termodünaamilised päikesepaneelid endiselt arenev tehnoloogia ja neid ei ole nii hästi testitud. 2014. aastal viis üks sõltumatu labor Narec Distributed Energy Ühendkuningriigis Blythis läbi katsed, et määrata termodünaamiliste päikesepaneelide efektiivsus. Blythis on üsna parasvöötme kliima koos tugevate vihmasadudega ning testid viidi läbi jaanuarist juulini.
Tulemused näitasid, et termodünaamilise SAHP-süsteemi jõudluskoefitsient ehk COP oli 2,2 (kui arvestada soojusvahetuspaagist kaotatud soojust). Soojuspumpasid peetakse tavaliselt väga tõhusaks, kui nende COP on üle 3,0. Kuigi see uuring näitas, et 2014. aastal ei olnud termodünaamilised päikesepaneelid parasvöötmes väga tõhusad, võivad need töötada tõhusamalt soojemas kliimas. Lisaks, kuna tehnoloogia on edasi arenenud, vajavad termodünaamilised päikesepaneelid tõenäoliselt uut sõltumatut testimisuuringut.
Kuidas hinnata päikeseenergiaga soojuspumpade efektiivsust
Enne SAHP valimist peaksite võrdlema erinevate süsteemide jõudluskoefitsienti (COP). COP on soojuspumba efektiivsuse mõõt, mis põhineb toodetud kasuliku soojuse ja selle energiasisendi suhtel. Kõrgemad COP-d tähendavad tõhusamaid SAHP-sid ja madalamaid tegevuskulusid. Kuigi kõrgeim COP, mida iga soojuspump suudab saavutada, on 4,5, peetakse soojuspumpasid, mille COP on üle 3,0, väga tõhusaks.
Postitusaeg: 19. juuli 2022