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, сансрын халаалтын горимд ухаалаг удирдлага нь SPF-ийг 4% -иар 5.0-аас 4.8 хүртэл 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.
"ФВ болон батерейны нэгжийн тогтмол гүйдлийн хүчийг хувьсах гүйдлийн хамгийн дээд хүчин чадал нь 12 кВт, Европын үр ашиг нь 95% -ийн хувьсах гүйдлийн хүчин чадалтай инвертерээр дамжуулан хувьсах гүйдэл болгон хувиргадаг" гэж судлаачид тайлбарлаж, SG-д бэлэн удирдлага нь цахилгааны сүлжээтэй харьцаж, системийн ажиллагааг зохих ёсоор тохируулах чадвартай болохыг тэмдэглэв. "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 цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээг PV/батарейны системээр 36%-иар, ахуйн хэрэглээний халуун усны горимд 51%-иар, сансрын халаалтын горимд 28%-иар хангасан” гэж судалгааны баг тайлбарлаж, шингээгчийн өндөр температур нь DHW горимд дулааны насосны үр ашгийг 5.7%-иар, сансрын халаалтын горимд 4.0%-иар бууруулсан байна.
"Сансар халаалтад ухаалаг удирдлагын сөрөг нөлөөлөл мөн илэрсэн" гэж Бараскар хэлэв. "SG-Ready удирдлагын ачаар дулааны насос нь халаалтын тогтоосон температураас дээш зайны халаалтанд ажилладаг байсан. Энэ нь сансрын халаалтад дулаан шаардлагагүй байсан ч удирдлага нь хадгалах температурыг нэмэгдүүлж, дулааны насосыг ажиллуулж байсантай холбоотой. Хадгалах хэт өндөр температур нь хадгалах 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: 2023-11-13