Թերմոդինամիկ արևային օժանդակ ջերմային պոմպ

Սովորաբար, երբ մտածում եք արևային մարտկոցների մասին, պատկերացնում եք արևային ֆոտոգալվաններ (PV). վահանակներ, որոնք տեղադրված են ձեր տանիքի վերևում կամ բաց տարածքում և արևի լույսը վերածում են էլեկտրականության: Այնուամենայնիվ, արևային մարտկոցները կարող են նաև ջերմային լինել, ինչը նշանակում է, որ դրանք արևի լույսը վերածում են ջերմության՝ ի տարբերություն էլեկտրականության: Թերմոդինամիկական արևային վահանակները ջերմային արևային վահանակների մի տեսակ են, որը նաև կոչվում է կոլեկտոր, որը կտրուկ տարբերվում է ավանդական ջերմային վահանակներից. թերմոդինամիկ արևային մարտկոցները ուղղակի արևի լույս պահանջելու փոխարեն կարող են նաև էներգիա արտադրել օդի ջերմությունից:

Հիմնական միջոցներ

Թերմոդինամիկական արևային մարտկոցները կարող են ծառայել որպես կոլեկտոր և գոլորշիացնող ուղղակի ընդլայնման արևային օժանդակ ջերմային պոմպերում (SAHPs)

Նրանք կլանում են ջերմությունը ինչպես արևի լույսից, այնպես էլ շրջակա օդից, և սովորաբար արևի ուղիղ ճառագայթների կարիք չունեն, թեև ավելի ցուրտ կլիմայական պայմաններում նրանք կարող են այնքան էլ լավ չլինել:

Ավելի շատ փորձարկումներ են պահանջվում՝ գնահատելու համար, թե որքան լավ են աշխատում թերմոդինամիկ արևային վահանակները ավելի ցուրտ կլիմայական պայմաններում

Թեև թերմոդինամիկական արևային վահանակները ամենահայտնի են Եվրոպայում, որոշները սկսում են հայտնվել ԱՄՆ-ի շուկայում

Ինչպե՞ս է աշխատում արևի օգնությամբ ջերմային պոմպը:

SAHP-ները ջերմություն արտադրելու համար օգտագործում են արևի ջերմային էներգիան և ջերմային պոմպերը: Թեև դուք կարող եք կարգավորել այս համակարգերը տարբեր ձևերով, դրանք միշտ ներառում են հինգ հիմնական բաղադրիչ՝ կոլեկտորներ, գոլորշիչ, կոմպրեսոր, ջերմային ընդարձակման փական և պահեստային ջերմափոխանակման բաք:

Որոնք են թերմոդինամիկ արևային մարտկոցները: Ինչպե՞ս են նրանք աշխատում:

Թերմոդինամիկական արևային վահանակները որոշ ուղղակի ընդլայնման արևային օգնությամբ ջերմային պոմպերի (SAHP) բաղադրիչներն են, որտեղ նրանք ծառայում են որպես կոլեկտոր՝ տաքացնելով սառը սառնագենտը: Ուղղակի ընդլայնման SAHP-ներում նրանք նաև ծառայում են որպես գոլորշիչ. քանի որ սառնագենտը շրջանառվում է անմիջապես թերմոդինամիկ արևային վահանակի միջով և կլանում ջերմությունը, այն գոլորշիանում է՝ հեղուկից վերածվելով գազի: Այնուհետև գազը անցնում է կոմպրեսորի միջով, որտեղ այն գտնվում է ճնշման տակ, և վերջապես դեպի պահեստային ջերմափոխանակման բաք, որտեղ այն տաքացնում է ձեր ջուրը:

Ի տարբերություն ֆոտոգալվանային կամ ավանդական ջերմային արևային մարտկոցների, թերմոդինամիկական արևային վահանակները պետք չէ տեղադրել արևի լույսի ներքո: Նրանք կլանում են ջերմությունը արևի ուղիղ ճառագայթներից, բայց կարող են նաև ջերմություն քաշել շրջակա օդից: Այսպիսով, թեև թերմոդինամիկ արևային վահանակները տեխնիկապես համարվում են արևային վահանակներ, դրանք որոշ առումներով ավելի նման են օդի աղբյուրի ջերմային պոմպերին: Թերմոդինամիկ արևային մարտկոցները կարող են տեղադրվել տանիքներին կամ պատերին, արևի տակ կամ ստվերում: Այստեղ նախազգուշացումն այն է, որ եթե դուք ապրում եք ցուրտ կլիմայական պայմաններում, նրանք հավանաբար ամենաարդյունավետ կաշխատեն արևի լույսի ներքո, քանի որ շրջակա օդի ջերմաստիճանը կարող է տաք չլինել: բավական է ձեր ջեռուցման կարիքները բավարարելու համար:

Ի՞նչ կասեք արևային տաք ջրի մասին:

Արևային տաք ջրի համակարգերում օգտագործվում են ավանդական կոլեկտորներ, որոնք կարող են կամ տաքացնել սառնագենտը, ինչպես թերմոդինամիկ արևային վահանակները, կամ ուղղակիորեն ջուրը: Այս կոլեկտորները պահանջում են լիարժեք արևի լույս, և սառնագենտը կամ ջուրը կարող են շարժվել համակարգով կամ պասիվ կերպով գրավիտացիայի միջոցով, կամ ակտիվորեն կարգավորիչ պոմպի միջոցով: SAHP-ներն ավելի արդյունավետ են, քանի որ ներառում են կոմպրեսոր, որը ճնշում և կենտրոնացնում է ջերմությունը գազային սառնագենտի մեջ, և քանի որ դրանք ներառում են ջերմափոխանակման փական, որը կարգավորում է սառնագենտի հոսքի արագությունը գոլորշիչով, որը կարող է լինել թերմոդինամիկ արևային մարտկոց: - առավելագույնի հասցնել էներգիայի արտադրությունը:

Որքա՞ն լավ են աշխատում թերմոդինամիկ արևային վահանակները:

Ի տարբերություն արևային տաք ջրի համակարգերի, թերմոդինամիկական արևային վահանակները դեռևս զարգացող տեխնոլոգիա են և այնքան էլ լավ փորձարկված չեն: 2014 թվականին մեկ անկախ լաբորատորիա՝ Narec Distributed Energy, փորձարկումներ է անցկացրել Մեծ Բրիտանիայի Բլիթ քաղաքում՝ թերմոդինամիկ արևային մարտկոցների արդյունավետությունը որոշելու համար: Blyth-ը բավականին բարեխառն կլիմա ունի առատ տեղումներով, և թեստերն անցկացվել են հունվարից հուլիս ամիսներին:

Արդյունքները ցույց են տվել, որ թերմոդինամիկ SAHP համակարգի կատարողականի գործակիցը կամ COP-ը 2.2 է (երբ հաշվի ենք առնում ջերմափոխանակման բաքից կորցրած ջերմությունը): Ջերմային պոմպերը սովորաբար համարվում են բարձր արդյունավետություն, երբ դրանք հասնում են 3.0-ից բարձր COP: Այնուամենայնիվ, թեև այս ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ 2014 թվականին թերմոդինամիկական արևային վահանակները բարեխառն կլիմայական պայմաններում այնքան էլ արդյունավետ չէին, դրանք կարող են ավելի արդյունավետ աշխատել ավելի տաք կլիմայական պայմաններում: Բացի այդ, քանի որ տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, թերմոդինամիկական արևային վահանակները հավանաբար կարիք ունեն նոր անկախ փորձարկման ուսումնասիրության:

Ինչպես գնահատել արևային ջերմային պոմպերի արդյունավետությունը

Նախքան SAHP ընտրելը, դուք պետք է համեմատեք տարբեր համակարգերի արդյունավետության գործակիցը (COP): COP-ը ջերմային պոմպի արդյունավետության չափումն է, որը հիմնված է արտադրված օգտակար ջերմության հարաբերակցության վրա՝ համեմատած դրա ներածվող էներգիայի հետ: Ավելի բարձր COP-ները հավասարազոր են ավելի արդյունավետ SAHP-ների և ավելի ցածր գործառնական ծախսերի: Թեև ամենաբարձր COP-ը, որին կարող է հասնել ցանկացած ջերմային պոմպ, 4.5-ն է, 3.0-ից բարձր COP-ներով ջերմային պոմպերը համարվում են բարձր արդյունավետ: