Riċerka ġdida mill-Istitut Fraunhofer tal-Ġermanja għal Sistemi ta 'Enerġija Solari (Fraunhofer ISE) wriet li l-kombinazzjoni ta' sistemi PV fuq il-bejt ma 'ħażna ta' batteriji u pompi tas-sħana tista 'ttejjeb l-effiċjenza tal-pompa tas-sħana filwaqt li tnaqqas id-dipendenza fuq l-elettriku tal-grilja.
Ir-riċerkaturi Fraunhofer ISE studjaw kif is-sistemi PV residenzjali fuq il-bejt jistgħu jiġu kkombinati ma 'pompi tas-sħana u ħażna ta' batteriji.
Huma vvalutaw il-prestazzjoni ta 'sistema ta' pompa tas-sħana PV-batterija bbażata fuq kontroll lest ta 'grid intelliġenti (SG) f'dar ta' familja waħda mibnija fl-1960 fi Freiburg, il-Ġermanja.
"Instab li l-kontroll intelliġenti żied it-tħaddim tal-pompa tas-sħana billi saħħaħ it-temperaturi stabbiliti," qal ir-riċerkatur Shubham Baraskar lil pv magazine. "Il-kontroll SG-Ready żied it-temperatura tal-provvista b'4.1 Kelvin għall-preparazzjoni tal-misħun, li mbagħad naqqas il-fattur tal-prestazzjoni staġjonali (SPF) b'5.7% minn 3.5 għal 3.3. Barra minn hekk, għall-modalità tat-tisħin tal-ispazju, il-kontroll intelliġenti naqqas l-SPF b'4% minn 5.0 għal 4.8."
L-SPF huwa valur simili għall-koeffiċjent tal-prestazzjoni (COP), bid-differenza huwa kkalkulat fuq perjodu itwal b'kundizzjonijiet ta 'konfini li jvarjaw.
Baraskar u l-kollegi tiegħu spjegaw is-sejbiet tagħhom fi “Analiżi tal-prestazzjoni u t-tħaddim ta 'sistema ta' pompa tas-sħana tal-batterija fotovoltajka bbażata fuq data ta 'kejl fuq il-post,” li reċentement ġiet ippubblikata fiAvvanzi tal-Enerġija Solari.Huma qalu li l-vantaġġ ewlieni tas-sistemi tal-pompa tas-sħana PV jikkonsisti fil-konsum imnaqqas tal-grilja tagħhom u spejjeż tal-elettriku aktar baxxi.
Is-sistema tal-pompa tas-sħana hija pompa tas-sħana ta 'sors ta' l-art ta '13.9 kW iddisinjata b'ħażna buffer għat-tisħin ta' l-ispazju. Jiddependi wkoll fuq tank tal-ħażna u stazzjon tal-ilma ħelu għall-produzzjoni tal-ilma sħun domestiku (DHW). Iż-żewġ unitajiet ta 'ħażna huma mgħammra b'ħiters awżiljarji elettriċi.
Is-sistema PV hija orjentata lejn in-Nofsinhar u għandha angolu ta 'inklinazzjoni ta' 30 grad. Għandu output ta 'enerġija ta' 12.3 kW u żona ta 'modulu ta' 60 metru kwadru. Il-batterija hija akkoppjata DC u għandha kapaċità ta '11.7 kWh. Id-dar magħżula għandha spazju ta 'għajxien imsaħħan ta' 256 m2 u domanda annwali ta 'tisħin ta' 84.3 kWh/m²a.
"Il-qawwa DC minn PV u unitajiet tal-batteriji hija kkonvertita għal AC permezz ta 'inverter li għandu qawwa AC massima ta' 12 kW u effiċjenza Ewropea ta '95%," spjegaw ir-riċerkaturi, filwaqt li nnutaw li l-kontroll lest SG huwa kapaċi jinteraġixxi ma' il-grilja tal-elettriku u aġġusta l-operat tas-sistema b'mod korrispondenti. "Matul il-perjodi ta 'tagħbija għolja tal-grilja, l-operatur tal-grilja jista' jitfi l-operazzjoni tal-pompa tas-sħana biex inaqqas ir-razza tal-grilja jew jista 'wkoll jgħaddi minn tixgħel sfurzat fil-każ oppost."
Taħt il-konfigurazzjoni tas-sistema proposta, l-enerġija PV għandha tintuża inizjalment għat-tagħbijiet tad-dar, bis-surplus jiġi fornut lill-batterija. L-enerġija żejda tista 'tiġi esportata biss lejn il-grilja, jekk l-ebda elettriku ma jkun meħtieġ mid-dar u l-batterija tkun kompletament iċċarġjata. Jekk kemm is-sistema PV kif ukoll il-batterija ma jkunux kapaċi jkopru d-domanda għall-enerġija tad-dar, il-grilja tal-elettriku tista 'tintuża.
"Il-mod SG-Ready jiġi attivat meta l-batterija tkun kompletament iċċarġjata jew tkun qed tiċċarġja bil-qawwa massima tagħha u għad hemm surplus PV disponibbli," qalu l-akkademiċi. "Bil-maqlub, il-kondizzjoni ta' attivazzjoni tintlaħaq meta l-enerġija PV istantanja tibqa' aktar baxxa mid-domanda totali tal-bini għal mill-inqas 10 minuti."
L-analiżi tagħhom qieset il-livelli ta 'awto-konsum, il-frazzjoni solari, l-effiċjenza tal-pompa tas-sħana, u l-impatt tas-sistema PV u l-batterija fuq l-effiċjenza tal-prestazzjoni tal-pompa tas-sħana. Huma użaw dejta b'riżoluzzjoni għolja ta' minuta minn Jannar sa Diċembru 2022 u sabu li l-kontroll SG-Ready żied it-temperaturi tal-provvista tal-pompa tas-sħana b'4.1 K għall-DHW. Huma aċċertaw ukoll li dik is-sistema kisbet awtokonsum ġenerali ta’ 42.9% matul is-sena, li jissarraf f’benefiċċji finanzjarji għas-sidien tad-dar.
"Id-domanda għall-elettriku għall-[pompa tas-sħana] kienet koperta b'36% bis-sistema PV/batterija, permezz ta '51% fil-modalità ta' ilma sħun domestiku u 28% fil-modalità tat-tisħin tal-ispazju," spjega t-tim ta 'riċerka, u żied li t-temperaturi ogħla tas-sink naqqsu effiċjenza tal-pompa tas-sħana b'5.7% fil-modalità DHW u b'4.0% fil-modalità tat-tisħin tal-ispazju.
"Għat-tisħin tal-ispazju, instab ukoll effett negattiv tal-kontroll intelliġenti," qal Baraskar. “Minħabba l-kontroll SG-Ready il-pompa tas-sħana operata fit-tisħin tal-ispazju 'l fuq mit-temperaturi tas-sett tat-tisħin. Dan kien minħabba li l-kontroll probabbilment żied it-temperatura stabbilita tal-ħażna u ħaddem il-pompa tas-sħana minkejja li s-sħana ma kinitx meħtieġa għat-tisħin tal-ispazju. Għandu jitqies ukoll li temperaturi għoljin eċċessivi ta’ ħażna jistgħu jwasslu għal telf ta’ sħana ogħla fil-ħażna.”
Ix-xjentisti qalu li fil-futur se jinvestigaw kombinazzjonijiet addizzjonali ta 'PV/pompa tas-sħana b'sistema differenti u kunċetti ta' kontroll.
"Irid jiġi nnutat li dawn is-sejbiet huma speċifiċi għas-sistemi evalwati individwali u jistgħu jvarjaw ħafna skont l-ispeċifikazzjonijiet tas-sistema tal-bini u tal-enerġija," huma kkonkludew.
Ħin tal-post: Nov-13-2023