Як правіла, калі вы думаеце пра сонечныя панэлі, вы ўяўляеце сонечныя фотаэлектрычныя (PV): панэлі, якія ўсталёўваюцца на даху або на адкрытай прасторы і пераўтвараюць сонечнае святло ў электрычнасць. Аднак сонечныя батарэі таксама могуць быць цеплавымі, што азначае, што яны ператвараюць сонечнае святло ў цяпло, а не ў электрычнасць. Тэрмадынамічныя сонечныя панэлі з'яўляюцца адным з тыпаў цеплавых сонечных панэляў, таксама званых калектарамі, якія рэзка адрозніваюцца ад традыцыйных цеплавых панэляў; замест таго, каб патрабаваць прамых сонечных прамянёў, тэрмадынамічныя сонечныя панэлі могуць таксама выпрацоўваць энергію з цяпла ў паветры.
Ключавыя вывады
Тэрмадынамічныя сонечныя панэлі могуць служыць у якасці калектара і выпарніка ў цеплавых помпах прамога пашырэння з дапамогай сонечнай энергіі (SAHP)
Яны паглынаюць цяпло як ад сонечнага святла, так і ад навакольнага паветра, і звычайна не маюць патрэбы ў прамым сонечным святле, хоць яны могуць не працаваць так добра ў халодным клімаце
Патрабуюцца дадатковыя выпрабаванні, каб ацаніць, наколькі добра тэрмадынамічныя сонечныя панэлі працуюць у халодным клімаце
У той час як тэрмадынамічныя сонечныя панэлі найбольш папулярныя ў Еўропе, некаторыя з іх пачынаюць выходзіць на рынак у Злучаных Штатах
Як працуе цеплавой помпа з сонечнай батарэяй?
SAHP выкарыстоўваюць цеплавую энергію сонца і цеплавыя помпы для вытворчасці цяпла. Нягледзячы на тое, што вы можаце наладзіць гэтыя сістэмы рознымі спосабамі, яны заўсёды ўключаюць пяць асноўных кампанентаў: калектары, выпарнік, кампрэсар, терморасширительный клапан і назапашвальны цеплаабменны бак.
Што такое тэрмадынамічныя сонечныя панэлі? Як яны працуюць?
Тэрмадынамічныя сонечныя панэлі з'яўляюцца кампанентамі некаторых цеплавых помпаў прамога пашырэння з дапамогай сонечнай энергіі (SAHP), дзе яны служаць калектарам, награваючы халодны хладагент. У SAHP з прамым пашырэннем яны таксама служаць выпарнікам: калі холадагент цыркулюе непасрэдна праз тэрмадынамічную сонечную панэль і паглынае цяпло, ён выпараецца, ператвараючыся з вадкасці ў газ. Затым газ праходзіць праз кампрэсар, дзе ён знаходзіцца пад ціскам, і, нарэшце, у назапашвальны цеплаабменны бак, дзе ён награвае ваду.
У адрозненне ад фотаэлектрыкі або традыцыйных цеплавых сонечных панэляў, тэрмадынамічныя сонечныя панэлі не трэба размяшчаць на сонечным святле. Яны паглынаюць цяпло ад прамых сонечных прамянёў, але таксама могуць забіраць цяпло ад навакольнага паветра. Такім чынам, у той час як тэрмадынамічныя сонечныя панэлі тэхнічна лічацца сонечнымі панэлямі, яны ў пэўным сэнсе больш падобныя на паветраныя цеплавыя помпы. Тэрмадынамічныя сонечныя панэлі могуць быць усталяваны на дахах або сценах, на сонца або ў поўнай цені - агаворка тут заключаецца ў тым, што калі вы жывяце ў халодным клімаце, яны, верагодна, будуць найбольш эфектыўна працаваць пры поўным сонечным святле, таму што тэмпература навакольнага паветра можа быць не цёплай дастаткова, каб задаволіць вашыя патрэбы ў ацяпленні.
Як наконт сонечнай гарачай вады?
У сонечных сістэмах гарачага водазабеспячэння выкарыстоўваюцца традыцыйныя калектары, якія могуць альбо награваць хладагент, як тэрмадынамічныя сонечныя панэлі, альбо напрамую ваду. Гэтыя калектары патрабуюць поўнага сонечнага святла, і холадагент або вада могуць рухацца па сістэме альбо пасіўна пад дзеяннем сілы цяжару, альбо актыўна з дапамогай помпы кантролера. SAHP з'яўляюцца больш эфектыўнымі, таму што яны ўключаюць у сябе кампрэсар, які стварае ціск і канцэнтруе цяпло ў газападобным холадагенце, і таму што яны ўключаюць у сябе цеплаабменны клапан, які рэгулюе хуткасць, з якой холадагент цячэ праз выпарнік - які можа быць тэрмадынамічнай сонечнай панэллю – для максімальнай вытворчасці энергіі.
Наколькі добра працуюць тэрмадынамічныя сонечныя панэлі?
У адрозненне ад сонечных сістэм гарачага водазабеспячэння, тэрмадынамічныя сонечныя панэлі ўсё яшчэ з'яўляюцца тэхналогіяй, якая развіваецца, і не так добра правераны. У 2014 годзе адна незалежная лабараторыя Narec Distributed Energy правяла выпрабаванні ў Бліце, Вялікабрытанія, каб вызначыць эфектыўнасць тэрмадынамічных сонечных панэляў. Бліт мае даволі ўмераны клімат з моцнымі ападкамі, і выпрабаванні праводзіліся са студзеня па ліпень.
Вынікі паказалі, што каэфіцыент эфектыўнасці, або COP, тэрмадынамічнай сістэмы SAHP склаў 2,2 (калі ўлічыць страты цяпла з цеплаабменнага бака). Цеплавыя помпы звычайна лічацца высокаэфектыўнымі, калі яны дасягаюць COP вышэй за 3,0. Аднак, хоць гэта даследаванне паказала, што ў 2014 годзе тэрмадынамічныя сонечныя панэлі не былі вельмі эфектыўнымі ва ўмераным клімаце, яны могуць працаваць больш эфектыўна ў больш цёплым клімаце. Акрамя таго, паколькі тэхналогія працягвае развівацца, тэрмадынамічныя сонечныя панэлі, верагодна, патрабуюць новага незалежнага даследавання.
Як ацаніць эфектыўнасць цеплавых помпаў, якія працуюць ад сонечнай энергіі
Перш чым выбраць SAHP, вы павінны параўнаць каэфіцыент прадукцыйнасці (COP) розных сістэм. COP - гэта мера эфектыўнасці цеплавога помпы, заснаваная на суадносінах вырабленага карыснага цяпла ў параўнанні з спажыванай энергіяй. Больш высокі COP азначае больш эфектыўны SAHP і меншыя эксплуатацыйныя выдаткі. У той час як самы высокі COP, якога можа дасягнуць любы цеплавой помпа, складае 4,5, цеплавыя помпы з COP вышэй за 3,0 лічацца вельмі эфектыўнымі.
Час публікацыі: 19 ліпеня 2022 г