EN
En kombination af vedvarende energiteknologier er større end summen af dens dele. Fotovoltaisk-termiske systemer koblet til varmepumpe-systemer er blandt de mest lovende bæredygtige hybride løsninger for bygningsenergiforsyning. I modsætning til konventionelle former for solvarme eller sollys-transmissionsteknologier kan PVT-teknologier udnytte både elektricitet og varme, og varmepumpen ophøjer lavtemperatur-varmeenergi (varme) til en brugbar temperatur. Sammen skaber de et stærkt duo, som er bevist og testet i reelle installationer verden over.
Sådan fungerer det hybride system
PVT-kollektoren (photovoltaisk-termisk kollektor) er det centrale element i dette system, og består af fotovoltaiske celler, der er monteret på en termisk absorber på bagsiden. PV-cellerne producerer elektricitet, når de udsættes for sollys, og den termiske absorber opsamler varmen fra panelerne og overfører den til en væske, der cirkulerer i systemet. Den to-i-ét-design af dette produkt kan løse én af de grundlæggende mangler ved konventionelle solcellepaneler, nemlig overophedning. Under normale driftsforhold for PVT-kølesystemet er denne energi blevet undersøgt, og det viser sig, at den elektriske effektivitet betydeligt forbedres ved brug af PVT-kølesystemet.
Den indhøstede varme anvendes derefter som en lavtemperatur-varmekilde i en varmepumpecyklus, hvilket medfører en mindre belastning af kompressoren. For mange konfigurationer udgør den termiske energi, som PVT-produktionen genererer, en betydelig andel af varmetilførslen til systemet. F.eks. garanterer væskeoverfødningsmetoden forbedret vådning af væggene og fuld udnyttelse af overfladen til varmeudveksling; dette gør det muligt for kompressoren at suge ind damp med højere densitet og forbedrer både den termiske og den elektriske ydeevne. Denne effektive kombination af de to teknologier gør systemet til en lukket kreds, idet spildvarme udnyttes som en ressource.
Ydelsesmål fra reelle installationer
Ydbyttet af PVT-varmepumpe-hybrider er imponerende, og reelle data bekræfter dette. For drivhuset beliggende ved testanlægget for reelle vinterforhold blev hybridsystemerne – 12 kW PVT-solkollektorfelt og en variabel hastigheds 10 kW varmepumpe – undersøgt med hensyn til termisk og elektrisk ydelse. Temperaturen indendørs i drivhuset var stabil på 10 °C uanset ydre temperatur under -10,5 °C gennem hele vinteren, og der leveredes 11.253 kWh varme. Da der næsten ikke var nogen opvarmningsbehov i rummet under sæsonen uden aktivitet, blev resten af 11.125 kWh lagret og derefter overført til den årlige opvarmningsbelastning, hvilket resulterede i en samlet årlig varmeforsyning på 22.378 kWh.
På den elektriske side genererede PVT-systemet 3.839 kWh elektricitet over året, hvilket dækkede 36,72 % af den samlede elektricitetsforbrug af varmepumpen og det tilknyttede system. Den sæsonbaserede ydelseskoefficient (CoP) på 3,38 viste, at integration af PVT-kollektorer med varmepumper i kolde forhold giver betydelige besparelser i energiforbrug og mindsker afhængigheden af konventionel el fra nettet.
I et erhvervsbygning viste systemet med en PVT-areal på 392 m² en opvarmnings-COP mellem 5,8 og 6,3 i en typisk uge. Den samlede system-COP nåede op til 11,4, mens den årlige gennemsnitlige COP lå på 5,5. Tilbagebetalingstiden for systemet var kun 3,8 år. En anden helårsundersøgelse viste en gennemsnitlig COP på 2,92 om vinteren, 3,69 om sommeren og 3,46 i overgangssæsonerne for PVT-fordamperen med en gennemsnitlig termisk effektivitet på 60,37 % og en samlet termoelektrisk effektivitet på 70,12 % for gennemsnitsmånederne. Dette gælder for anvendelsesmuligheder og omkostningsmæssige fordele.
Anvendelser og omkostningsmæssige fordele
Hybride PVT-varmepumpe-systemer kan være særligt fordelagtige på steder med et højt årligt termisk behov, såsom svømmehaller, vaskemaskinesteder og drivhuse. Disse systemer kan dække det meste – hvis ikke hele – varmebehovet og kan også dække mange af de elektriske krav fra husstandens apparater på et sådant sted, når de bruges som den 'primære' strømforsyning til solcellerne. I de senere år er PVT-understøttede jordvarmepumper (PVT-GHP'er) blevet introduceret; disse har vist sig at opnå op til 20 procent højere samlet PVT-exergi-effektivitet og 25,6 procent lavere maksimal temperatur på PV-panelerne.
Besparelserne vedrører ikke kun energiforbruget. I én kommerciel anvendelse viste systemet, at årlig temperatursvingning i jordvarmelagringen blev reduceret med blot 0,4 °C, og tilbagebetalingstiden udgjorde 3,8 år. Ved øget afstand mellem boringer er tilbagebetalingstiden faldet med 18,8 %. Installation af PVT-systemer sammen med varmepumper har vist en reduktion i elnetforbruget på op til 70 % og dermed også besparelser i CO₂-emissioner og levetidsomkostninger!
Fremtidige konsekvenser
Energiovergangen er lige for vores dør, bygningsenergieffektivitetsreglerne bliver håndhævet mere strengt end nogensinde før, og hybride PVT-varmepumpe-systemer vil spille en afgørende rolle. Teknologien viser også, at vedvarende energisystemer kan udformes således, at deres samlede ydeevne i kombinationssystemer langt overgår den enkelte komponents ydeevne alene. Det hybride PVT-varmepumpe-system er derfor en etableret, økonomisk fordelagtig og miljøvenlig løsning for dem, der overvejer investeringer i deres ejendom for at opnå energibæredygtighed.
Stiftet i 2009 arbejder Jiangsu DHC Environmental Si-Tech Co., Ltd med grøn energi. På baggrund af høj kvalitet og fremragende service leverer virksomheden alle PVT-solcellemoduler, varmepumper, vindmøller og LiFePO₄-batterier til brug i hybride systemer. Ring os nu for at få at vide, hvordan vores løsninger reducerer jeres driftsomkostninger og giver jer energiuafhængighed.
