EN
Uusiutuvien energiatekniikoiden yhdistelmä on enemmän kuin osiensa summa. Fotovoltaisten-terminen järjestelmä, joka on kytketty lämpöpumppujärjestelmään, kuuluu lupaavimpiin kestävän rakennusenergian toimitukseen suunnattuihin hybridiratkaisuihin. Toisin kuin perinteiset aurinkolämmön tai aurinkovalon läpinäkyvyysmenetelmät, PVT-teknologiat voivat kerätä sekä sähköä että lämpöä, ja lämpöpumppu nostaa alhaisen lämpötilan lämpöenergiaa (lämpöä) käyttökelpoiseen lämpötilaan. Yhdessä ne muodostavat vahvan kaksikon, joka on todistettu ja testattu todellisissa asennuksissa ympäri maailmaa.
Miten hybridijärjestelmä toimii
PVT-keräin (valokenno-lämpökeräin) on tämän järjestelmän keskeinen elementti ja koostuu valokennoista, jotka on kiinnitetty lämmönvastaanottimeen keräimen takapuolelle. Valokennot tuottavat sähköä auringonvalon vaikutuksesta, ja lämmönvastaanotin kerää paneelien hukkalämmön ja siirtää sen nesteeseen, jota kiertää järjestelmässä. Tämän tuotteen kaksinkertainen rakenne ratkaisee yhden perustavan puutteen perinteisissä aurinkosähköpaneleissa, eli ylikuumenemisen. Normaalissa käytössä olevan PVT-jäähdytysjärjestelmän energiatasoa on tutkittu, ja tutkimusten perusteella voidaan todeta, että sähkötehokkuus paranee merkittävästi PVT-jäähdytysjärjestelmän käytön myötä.
Kerätty lämpö käytetään sitten matalan lämpötilan lämmönlähteenä lämpöpumpun kierto prosessissa, mikä vähentää puristimen kuormitusta. Monissa asennuksissa PVT:n tuottama lämpöenergia muodostaa merkittävän osan järjestelmän lämpösyötteestä. Esimerkiksi nesteen ylitys menetelmä takaa paremman seinämien kastumisen ja täyden hyödyntämisen lämmönvaihduntaan tarkoitetulta pinnalta; tämä mahdollistaa puristimen imemän korkeamman tiukuisen höyryn ja parantaa sekä lämpö- että sähkötehokkuutta. Tämä tehokas kahden teknologian yhdistelmä tekee järjestelmästä suljetun piirin, koska hukkalämpöä hyödynnetään resurssina.
Suorituskyvyn mittarit todellisista asennuksista
PVT-lämpöpumppihybridien suorituskyky on vaikuttava, ja todellisen maailman tiedot vahvistavat tämän. Kasvihuoneessa, joka sijaitsee todellisen talvikäytön testauslaitteistossa, tutkittiin hybridijärjestelmien – 12 kW:n PVT-aurinkokeräimen kenttien ja muuttuvan nopeuden 10 kW:n lämpöpumpun – lämpö- ja sähkösuorituskykyä. Kasvihuoneen sisälämpötila pysyi vakiona 10 °C:ssa riippumatta ulkolämpötilasta, joka oli koko talven ajan alle –10,5 °C. Lämmön tuotto oli 11 253 kWh. Kun poikkeuskaudella ei ollut lähes lainkaan tilojen lämmitystarvetta, muut 11 125 kWh varastoitui ja siirrettiin vuotuiselle lämmityskuormalle, mikä johti kokonaisvuotuiseen lämmön tuotantoon 22 378 kWh.
Sähköpuolella PVT-järjestelmä tuotti vuoden aikana 3 839 kWh sähköä, mikä kattaa 36,72 % lämpöpumpun ja apujärjestelmän kokonaissähkönkulutuksesta. Tutkimuksessa havaittiin kausittainen suorituskykokerroin (CoP) 3,38, mikä osoittaa, että PVT-keräinten integrointi lämpöpumpun kanssa kylmässä ilmastossa tarjoaa merkittäviä säästöjä energiankulutuksesta ja perinteisen sähköverkon sähkön käytöstä.
Kaupallisessa rakennuksessa 392 m²:n PVT-järjestelmällä saavutettiin tyypillisellä viikolla lämmityksen suorituskykokerroin (COP) välillä 5,8–6,3. Kokonaisjärjestelmän suorituskykokerroin nousi jopa 11,4:ään, kun vuosittainen keskimääräinen suorituskykokerroin oli 5,5. Järjestelmän takaisinmaksuaika oli vain 3,8 vuotta. Toisessa koko vuoden mittaisessa tutkimuksessa havaittiin keskimääräinen suorituskykokerroin talvella 2,92, kesällä 3,69 ja siirtokausina 3,46, kun PVT-höyrystimen keskimääräinen lämpötehokkuus oli 60,37 % ja kokonaistermoelektrinen tehokkuus 70,12 % keskimääräisille kuukausille. Tämä koskee sovelluksia ja kustannushyötyjä.
Sovellukset ja kustannushyödyt
Hybridipäiset PVT-lämpöpumppujärjestelmät voivat olla erityisen hyödyllisiä paikoissa, joissa on korkea vuotuinen lämmöntarve, kuten uimahallissa, pesulassa ja kasvihuoneissa. Nämä järjestelmät voivat täyttää suurimman osan tai kaiken lämmitystarpeen ja katetaa useita kotitalouksien sähkölaitteiden sähkön tarpeita tällaisessa kohteessa, kun niitä käytetään aurinkoenergian 'ensisijaisena' virransyöttönä. Viime vuosina on esitelty PVT-tuettuja maalämmön lämpöpumppuja (PVT-GHP), joiden on todettu parantavan kokonaista PVT-exergiatehokkuutta jopa 20 prosenttia ja alentavan PV-paneelin huippulämpötilaa 25,6 prosenttia.
Säästöt eivät koske ainoastaan energiankulutusta. Yhdessä kaupallisessa sovelluksessa havaittiin, että järjestelmä vähensi vuotuisen maalämmön varastoinnin lämpötilan vaihtelua vain 0,4 °C:llä ja takaisinmaksuaika oli 3,8 vuotta. Porareikien välimatkan kasvaessa takaisinmaksuaika lyheni 18,8 %. PVT-asennusten käyttö lämpöpumppujen kanssa on osoittanut sähköverkkoon otettavan sähkön säästön jopa 70 %:n verran ja siten myös hiilidioksidipäästöjen ja elinkaarikustannusten vähentämisen!
Tulevaisuuden vaikutukset
Energiasiirtymä on kynnyksellä, rakennusten energiatehokkuutta koskevat säädökset tulevat voimaan tiukemmin kuin koskaan aiemmin, ja hybridipvt-lämpöpumppujärjestelmät tulevat olemaan keskeisessä asemassa. Teknologia osoittaa myös, että uusiutuvan energian järjestelmiä voidaan suunnitella siten, että yhdistelmäjärjestelmien suorituskyky ylittää huomattavasti yksittäisten komponenttien suorituskyvyn. Hybridipvt-lämpöpumppujärjestelmä on siis vakiintunut, taloudellinen ja ympäristöystävällinen ratkaisu niille, jotka harkitsevat sijoituksia omiin tiloihinsa energiakeskusten kestävyyden edistämiseksi.
Jiangsu DHC Environmental Si-Tech Co., Ltd, joka perustettiin vuonna 2009, toimii vihreiden energiatuotteiden parissa. Vahvan laatu- ja palvelutasonsa ansiosta yritys tarjoaa kaikki PVT-aurinkomodulit, lämpöpumput, tuuliturbiinit ja LiFePO₄-akut hybridijärjestelmiin. Soita meille nyt ja selvitä, miten ratkaisumme vähentävät käyttökustannuksiasi ja antavat sinulle energiariippumattomuuden.
