Ang bag-ong panukiduki gikan sa Fraunhofer Institute alang sa Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) sa Alemanya nagpakita nga ang paghiusa sa mga sistema sa rooftop PV nga adunay pagtipig sa baterya ug mga heat pump makapauswag sa kahusayan sa heat pump samtang gipakunhod ang pagsalig sa elektrisidad sa grid.
Gitun-an sa mga tigdukiduki sa Fraunhofer ISE kung giunsa ang mga sistema sa PV sa atop sa puy-anan mahimong mahiusa sa mga heat pump ug pagtipig sa baterya.
Ilang gi-assess ang performance sa usa ka PV-heat pump-battery system base sa smart-grid (SG) ready control sa usa ka single-family house nga gitukod niadtong 1960 sa Freiburg, Germany.
"Nakaplagan nga ang intelihente nga pagkontrol nagdugang sa operasyon sa heat pump pinaagi sa pagpataas sa gitakda nga mga temperatura," giingnan sa tigdukiduki nga si Shubham Baraskar ang pv magazine. "Ang kontrol sa SG-Ready nagpataas sa temperatura sa suplay sa 4.1 Kelvin alang sa pag-andam sa init nga tubig, nga gipaubos ang seasonal performance factor (SPF) sa 5.7% gikan sa 3.5 hangtod 3.3. Dugang pa, alang sa mode sa pagpainit sa wanang ang intelihente nga pagkontrol nagpaubos sa SPF sa 4% gikan sa 5.0 hangtod 4.8. ”
Ang SPF kay usa ka bili nga susama sa coefficient of performance (COP), nga ang kalainan gikalkula sa mas taas nga panahon nga adunay lain-laing mga kondisyon sa utlanan.
Gipasabut ni Baraskar ug sa iyang mga kauban ang ilang mga nahibal-an sa "Pagtuki sa performance ug operasyon sa usa ka photovoltaic-battery heat pump system base sa field measurement data,” nga bag-o lang gipatik saMga Pag-uswag sa Solar Energy.Giingon nila nga ang panguna nga bentaha sa mga sistema sa PV-heat pump naglangkob sa ilang pagkunhod sa konsumo sa grid ug pagkunhod sa gasto sa kuryente.
Ang sistema sa heat pump usa ka 13.9 kW ground-source heat pump nga gidisenyo nga adunay buffer storage alang sa pagpainit sa wanang. Nagsalig usab kini sa usa ka tangke sa pagtipig ug usa ka estasyon sa tab-ang nga tubig alang sa paghimo sa domestic hot water (DHW). Ang duha nga mga yunit sa pagtipig adunay gamit nga mga electric auxiliary heaters.
Ang PV system kay south-oriented ug adunay tilt angle nga 30 degrees. Kini adunay gahum nga output nga 12.3 kW ug usa ka module nga lugar nga 60 square meters. Ang baterya DC-coupled ug adunay kapasidad nga 11.7 kWh. Ang napili nga balay adunay gipainit nga puy-anan nga 256 m2 ug usa ka tinuig nga panginahanglan sa pagpainit nga 84.3 kWh/m²a.
"Ang gahum sa DC gikan sa PV ug mga yunit sa baterya nabag-o sa AC pinaagi sa usa ka inverter nga adunay labing kataas nga gahum sa AC nga 12 kW ug usa ka kahusayan sa Europa nga 95%," gipasabut sa mga tigdukiduki, nga nagpahibalo nga ang kontrol nga andam sa SG makahimo sa pagpakig-uban sa. ang grid sa elektrisidad ug ipahiangay ang operasyon sa sistema. "Sa mga panahon sa taas nga pagkarga sa grid, ang operator sa grid mahimong mapalong ang operasyon sa heat pump aron makunhuran ang strain sa grid o mahimo usab nga moagi sa usa ka pinugos nga pag-on sa kaatbang nga kaso."
Ubos sa gisugyot nga pag-configure sa sistema, ang gahum sa PV kinahanglan una nga gamiton alang sa mga karga sa balay, nga adunay sobra nga gihatag sa baterya. Ang sobra nga gahum ma-export lamang sa grid, kung walay kuryente nga gikinahanglan sa panimalay ug ang baterya hingpit nga ma-charge. Kung ang PV system ug ang baterya dili makatabon sa panginahanglan sa enerhiya sa balay, ang grid sa kuryente mahimong magamit.
"Ang SG-Ready mode gi-aktibo kung ang baterya hingpit nga na-charge o nag-charge sa labing taas nga gahum niini ug adunay magamit nga sobra nga PV," ingon sa mga akademiko. "Sa kasukwahi, ang trigger-off nga kondisyon natuman kung ang diha-diha nga gahum sa PV nagpabilin nga ubos kaysa sa kinatibuk-ang panginahanglan sa pagtukod sulod sa labing menos 10 ka minuto."
Gikonsiderar sa ilang pag-analisar ang lebel sa pagkonsumo sa kaugalingon, tipik sa solar, kahusayan sa heat pump, ug ang epekto sa sistema sa PV ug ang baterya sa kahusayan sa performance sa heat pump. Gigamit nila ang taas nga resolusyon nga 1-minuto nga datos gikan sa Enero hangtod Disyembre 2022 ug nakit-an nga ang kontrol sa SG-Ready nagpataas sa temperatura sa suplay sa heat pump sa 4.1 K alang sa DHW. Gitino usab nila nga ang sistema nakab-ot ang kinatibuk-ang pagkonsumo sa kaugalingon nga 42.9% sa tuig, nga gihubad sa pinansyal nga mga benepisyo alang sa mga tag-iya sa balay.
"Ang panginahanglan sa elektrisidad alang sa [heat pump] gitabonan sa 36% sa PV/baterya nga sistema, pinaagi sa 51% sa domestic hot water mode ug 28% sa space heating mode," gipasabot sa research team, ug midugang nga ang mas taas nga temperatura sa lababo mikunhod. heat pump efficiency sa 5.7% sa DHW mode ug sa 4.0% sa space heating mode.
"Alang sa pagpainit sa wanang, nakit-an usab ang negatibo nga epekto sa smart control," ingon ni Baraskar. "Tungod sa pagkontrol sa SG-Ready ang heat pump nga naglihok sa pagpainit sa wanang sa ibabaw sa mga temperatura sa set point sa pagpainit. Kini tungod kay ang kontrol lagmit nagdugang sa temperatura nga gitakda sa pagtipig ug gipaandar ang heat pump bisan kung ang kainit wala kinahanglana alang sa pagpainit sa wanang. Kinahanglan usab nga isipon nga ang sobra nga taas nga temperatura sa pagtipig mahimong mosangpot sa mas taas nga pagkawala sa kainit sa pagtipig.
Ang mga siyentista miingon nga ilang susihon ang dugang nga mga kombinasyon sa PV/heat pump nga adunay lainlaing sistema ug mga konsepto sa pagkontrol sa umaabot.
"Kinahanglan matikdan nga kini nga mga nahibal-an espesipiko alang sa mga indibidwal nga gi-evaluate nga mga sistema ug mahimong magkalainlain kaayo depende sa mga detalye sa pagtukod ug sistema sa enerhiya," sila mitapos.
Oras sa pag-post: Nob-13-2023