Pompa ciepła wspomagana energią słoneczną — — Część 1

\ Pompa ciepła wspomagana energią słoneczną (SAHP) to maszyna stanowiąca połączenie pompy ciepła i termicznych paneli słonecznych w jeden zintegrowany system. Zazwyczaj te dwie technologie są stosowane oddzielnie (lub tylko równolegle) w celu wytworzenia ciepłej wody. W tym systemie panel słoneczny pełni funkcję niskotemperaturowego źródła ciepła, a wytworzone ciepło wykorzystywane jest do zasilania parownika pompy ciepła. Celem tego systemu jest uzyskanie wysokiego współczynnika COP, a następnie wytwarzanie energii w bardziej efektywny i tańszy sposób.

Możliwe jest zastosowanie dowolnego rodzaju paneli słonecznych (blachy i rury, typu roll-bond, heatpipe, płyty termiczne) lub hybrydowych (mono/polikrystaliczne, cienkowarstwowe) w połączeniu z pompą ciepła. Zastosowanie panelu hybrydowego jest preferowane, ponieważ pozwala na pokrycie części zapotrzebowania pompy ciepła na energię elektryczną i zmniejszenie zużycia energii, a co za tym idzie kosztów zmiennych systemu.

Optymalizacja

Zasadniczym problemem jest optymalizacja warunków pracy tego układu, gdyż występują dwie przeciwstawne tendencje w działaniu obu podukładów: przykładowo obniżenie temperatury parowania płynu roboczego powoduje zwiększenie wydajności cieplnej wydajność panelu słonecznego, ale spadek wydajności pompy ciepła wraz ze spadkiem COP. Celem optymalizacji jest zwykle minimalizacja zużycia energii elektrycznej przez pompę ciepła lub energii pierwotnej wymaganej przez kocioł pomocniczy, który dostarcza obciążenie nieobjęte źródłem odnawialnym.

Konfiguracje

Istnieją dwie możliwe konfiguracje tego układu, które wyróżniają się obecnością lub brakiem płynu pośredniego transportującego ciepło z panelu do pompy ciepła. Maszyny zwane maszynami z odparowaniem pośrednim wykorzystują głównie wodę jako płyn przenoszący ciepło, zmieszaną z płynem niezamarzającym (zwykle glikolem), aby uniknąć zjawiska tworzenia się lodu w okresie zimowym. Maszyny zwane urządzeniami bezpośredniego rozprężania umieszczają płyn chłodniczy bezpośrednio w obwodzie hydraulicznym panelu termicznego, gdzie następuje przemiana fazowa. Ta druga konfiguracja, mimo że jest bardziej złożona z technicznego punktu widzenia, ma kilka zalet:

(1) lepsze przekazywanie ciepła wytwarzanego przez panel termiczny do płynu roboczego, co wiąże się z większą sprawnością cieplną parownika, związaną z brakiem płynu pośredniego;

(2) obecność parującego płynu umożliwia równomierny rozkład temperatury w panelu termicznym, a w konsekwencji wzrost sprawności cieplnej (w normalnych warunkach pracy panelu słonecznego lokalna sprawność cieplna maleje od wlotu do wylotu płynu, ponieważ płyn wzrost temperatury);

(3) przy zastosowaniu hybrydowego panelu słonecznego, oprócz korzyści opisanej w poprzednim punkcie, wzrasta wydajność elektryczna panelu (z podobnych względów).

Uwaga:

Część artykułów została zaczerpnięta z Internetu. Jeśli doszło do naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć. Jeśli interesują Cię produkty z pompami ciepła, skontaktuj się z firmą produkującą pompy ciepła OSB, jesteśmy najlepszym wyborem.