ХБНГУ-ын Фраунхоферийн нарны эрчим хүчний системийн хүрээлэнгийн (Fraunhofer ISE) хийсэн шинэ судалгаагаар дээвэр дээрх PV системийг батерейны хадгалалт, дулааны насостой хослуулах нь дулааны насосны үр ашгийг дээшлүүлэхийн зэрэгцээ сүлжээний цахилгаанаас хамааралтай байдлыг бууруулж болохыг харуулж байна.
Фраунхоферын ISE-ийн судлаачид орон сууцны дээврийн PV системийг дулааны насос болон зайны хуримтлалтай хэрхэн хослуулж болохыг судалжээ.
Тэд Германы Фрайбург хотод 1960 онд баригдсан нэг айлын байшингийн ухаалаг сүлжээ (SG) бэлэн удирдлагад суурилсан PV-дулааны насос-батарейны системийн гүйцэтгэлийг үнэлэв.
Судлаач Шубхам Бараскар pv сэтгүүлд "Ухаалаг удирдлага нь тогтоосон температурыг нэмэгдүүлснээр дулааны насосны ажиллагааг нэмэгдүүлсэн нь тогтоогдсон." “SG-Ready удирдлага нь халуун ус бэлтгэхийн тулд хангамжийн температурыг 4.1 Келвинээр нэмэгдүүлж, дараа нь улирлын гүйцэтгэлийн коэффициентийг (SPF) 5.7%-иар 3.5-аас 3.3 болгон бууруулсан. Цаашилбал, халаалтын горимд ухаалаг удирдлага нь SPF-ийг 4% -иар 5.0-аас 4.8 болгон бууруулсан."
SPF нь гүйцэтгэлийн коэффициент (COP) -тэй төстэй утга бөгөөд ялгаа нь өөр өөр хилийн нөхцлүүдтэй илүү урт хугацаанд тооцоологддог.
Бараскар болон түүний хамтрагчид олж мэдсэн зүйлээ "Талбайн хэмжилтийн өгөгдөл дээр үндэслэн фотоволтайк батерейны дулааны насосны системийн гүйцэтгэл, үйл ажиллагааны шинжилгээ,” гэж саяхан нийтэлсэнНарны эрчим хүчний дэвшил.Тэд PV-дулааны насосны системийн гол давуу тал нь сүлжээний хэрэглээ багасч, цахилгааны зардал багатай байдаг гэж тэд хэлэв.
Дулааны насосны систем нь 13.9 кВт-ын хүчин чадалтай газрын дулааны насос бөгөөд орон зайг халаах зориулалттай буфер агуулахтай. Мөн ахуйн хэрэглээний халуун ус (DHW) үйлдвэрлэх зориулалттай хадгалах сав, цэнгэг усны станцад тулгуурладаг. Хоёр хадгалах хэсэг нь цахилгаан нэмэлт халаагуураар тоноглогдсон.
PV систем нь өмнө зүг рүү чиглэсэн бөгөөд 30 градусын налуу өнцөгтэй. Энэ нь 12.3 кВт чадалтай, 60 квадрат метр модультай. Батерей нь тогтмол гүйдлийн холболттой бөгөөд 11.7 кВт.ц хүчин чадалтай. Сонгосон байшин нь 256 м2 халаалттай, жилийн халаалтын хэрэгцээ 84.3 кВт.цаг/м².
"PV болон батерейны нэгжийн тогтмол гүйдлийн хүчийг инвертерээр дамжуулан хувьсах гүйдэл болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь хамгийн их хувьсах гүйдлийн хүч нь 12 кВт, Европын үр ашиг нь 95% байна" гэж судлаачид тайлбарлаж, SG-д бэлэн удирдлагатай харьцах боломжтойг тэмдэглэв. цахилгааны сүлжээ болон системийн ажиллагааг зохих ёсоор тохируулна. "Сүлжээний ачаалал ихтэй үед сүлжээний оператор нь сүлжээний ачааллыг багасгахын тулд дулааны насосны ажиллагааг унтрааж эсвэл эсрэг тохиолдолд албадан асаах боломжтой."
Санал болгож буй системийн тохиргооны дагуу PV хүчийг эхлээд байшингийн ачаалалд ашиглах ёстой бөгөөд илүүдлийг нь батарейнд нийлүүлнэ. Өрхөд цахилгаан эрчим хүч шаардагдахгүй, батарей бүрэн цэнэглэгдсэн тохиолдолд л илүүдэл эрчим хүчийг сүлжээнд экспортлох боломжтой. Хэрэв PV систем болон зай нь байшингийн эрчим хүчний хэрэгцээг хангах боломжгүй бол цахилгаан сүлжээг ашиглаж болно.
"Зай бүрэн цэнэглэгдсэн эсвэл хамгийн дээд хүчин чадлаараа цэнэглэгдэж байх үед SG-Ready горим идэвхждэг бөгөөд PV илүүдэл хэвээр байгаа" гэж эрдэмтэд хэлэв. "Харин эсрэгээр, агшин зуурын PV хүч нь барилгын нийт хэрэгцээнээс дор хаяж 10 минутын турш бага байх үед асаах нөхцөл хангагдана."
Тэдний дүн шинжилгээ нь өөрөө хэрэглээний түвшин, нарны фракц, дулааны насосны үр ашиг, PV систем болон батерейны дулааны насосны гүйцэтгэлийн үр ашигт үзүүлэх нөлөөг авч үзсэн. Тэд 2022 оны 1-р сараас 12-р сар хүртэлх өндөр нарийвчлалтай 1 минутын өгөгдлийг ашигласан бөгөөд SG-Ready удирдлага нь дулааны насосны температурыг DHW-д 4.1 К-ээр нэмэгдүүлсэн болохыг олж мэдэв. Тэд мөн энэ систем нь жилийн хугацаанд 42.9%-ийн хувийн хэрэглээнд хүрсэн нь орон сууцны эздийн санхүүгийн үр өгөөжийг авчирсан болохыг тогтоожээ.
“[Дулааны насос]-ын цахилгааны хэрэгцээг PV/батарейны системээр 36%-иар, ахуйн хэрэглээний халуун усны горимд 51%-ийг, орон зайн халаалтын горимд 28%-ийг хангасан” гэж судалгааны баг тайлбарлаж, угаалтуурын өндөр температур буурсан гэж нэмж хэлэв. дулааны насосны үр ашиг DHW горимд 5.7%, халаалтын горимд 4.0%.
"Сансар халаалтад ухаалаг удирдлагын сөрөг нөлөөлөл мөн илэрсэн" гэж Бараскар хэлэв. “SG-Ready удирдлагатай тул дулааны насос нь халаалтын тогтоосон температураас дээш халаалтанд ажилладаг. Учир нь энэ удирдлага нь хадгалах температурыг нэмэгдүүлж, халаалтанд халаалт шаардлагагүй байсан ч дулааны насосыг ажиллуулдаг байсан. Хадгалах температур хэт өндөр байх нь дулааны алдагдлыг ихэсгэдэг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.”
Эрдэмтэд ирээдүйд өөр өөр систем, хяналтын үзэл баримтлал бүхий PV/дулааны насосны нэмэлт хослолуудыг судлах болно гэжээ.
"Эдгээр олдворууд нь хувь хүний үнэлэгдсэн системд зориулагдсан бөгөөд барилга байгууламж, эрчим хүчний системийн техникийн үзүүлэлтээс хамааран ихээхэн ялгаатай болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй" гэж тэд дүгнэжээ.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 11-р сарын 13