PV, බැටරි ගබඩා කිරීම සමඟ නේවාසික තාප පොම්ප ඒකාබද්ධ කරන්නේ කෙසේද

Fraunhofer ISE පර්යේෂකයන් නේවාසික වහල PV පද්ධති තාප පොම්ප සහ බැටරි ගබඩා කිරීම සමඟ ඒකාබද්ධ කළ හැකි ආකාරය අධ්‍යයනය කර ඇත.

ඔවුන් 1960 දී ජර්මනියේ ෆ්‍රීබර්ග් හි ඉදිකරන ලද තනි-පවුලේ නිවසක ස්මාර්ට්-ග්‍රිඩ් (SG) සූදානම් පාලනයක් මත පදනම් වූ PV-තාප පොම්ප-බැටරි පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරිත්වය තක්සේරු කළහ.

"ස්මාර්ට් පාලනය විසින් නියම කරන ලද උෂ්ණත්වය ඉහළ නැංවීමෙන් තාප පොම්ප ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි කළ බව සොයා ගන්නා ලදී" යැයි පර්යේෂක ශුභාම් බරස්කාර් pv සඟරාවට පැවසීය. "SG-Ready පාලනය උණු වතුර සකස් කිරීම සඳහා සැපයුම් උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 4.1 කින් වැඩි කළ අතර, එය සෘතුමය කාර්ය සාධන සාධකය (SPF) 3.5 සිට 3.3 දක්වා 5.7% කින් අඩු කළේය. තවද, අභ්‍යවකාශ තාපන මාදිලිය සඳහා ස්මාර්ට් පාලනය SPF 5.0 සිට 4.8 දක්වා 4% කින් අඩු කළේය.

SPF යනු කාර්ය සාධනයේ සංගුණකය (COP) ට සමාන අගයක් වන අතර, වෙනස සමඟ එය විවිධ මායිම් තත්වයන් සමඟ දිගු කාලයක් තුළ ගණනය කෙරේ.

බරස්කාර් සහ ඔහුගේ සගයන් ඔවුන්ගේ සොයාගැනීම් පැහැදිලි කළේ "ක්ෂේත්‍ර මිනුම් දත්ත මත පදනම්ව ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා-බැටරි තාප පොම්ප පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරීත්වය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය විශ්ලේෂණය කිරීම,” එය මෑතකදී ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදීසූර්ය බලශක්ති අත්තිකාරම්.PV-තාප පොම්ප පද්ධතිවල ප්රධාන වාසිය ඔවුන්ගේ විදුලිබල පරිභෝජනය අඩු කිරීම සහ අඩු විදුලි පිරිවැය සමන්විත වන බව ඔවුහු පැවසූහ.

තාප පොම්ප පද්ධතිය යනු 13.9 kW භූ-මූලාශ්‍ර තාප පොම්පයක් වන අතර එය අභ්‍යවකාශ උණුසුම සඳහා බෆර ගබඩාවක් සහිතව නිර්මාණය කර ඇත. එය ගෘහස්ථ උණු වතුර (DHW) නිෂ්පාදනය සඳහා ගබඩා ටැංකියක් සහ මිරිදිය මධ්‍යස්ථානයක් මත ද රඳා පවතී. ගබඩා ඒකක දෙකම විදුලි සහායක හීටර් වලින් සමන්විත වේ.

PV පද්ධතිය දකුණට නැඹුරු වන අතර අංශක 30 ක නැඹුරු කෝණයක් ඇත. එය 12.3 kW ක බලශක්ති ප්රතිදානයක් සහ වර්ග මීටර් 60 ක මොඩියුල ප්රදේශයක් ඇත. බැටරිය DC සම්බන්ධ කර ඇති අතර එහි ධාරිතාව 11.7 kWh වේ. තෝරාගත් නිවසෙහි 256 m2 ක උණුසුම් ජීවන ඉඩක් සහ 84.3 kWh/m²a වාර්ෂික තාප ඉල්ලුමක් ඇත.

"PV සහ බැටරි ඒකක වලින් ලැබෙන DC බලය 12 kW උපරිම AC බලයක් සහ 95% ක යුරෝපීය කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති ඉන්වර්ටරයක් ​​හරහා AC බවට පරිවර්තනය වේ," පර්යේෂකයන් පැහැදිලි කළේ SG-සූදානම් පාලනය සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කිරීමට හැකි බවයි. විදුලිබල පද්ධතියට අනුරූප වන පරිදි පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරිත්වය සකස් කරන්න. "ඉහළ ජාලක පැටවීමේ කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ, ජාල ක්‍රියාකරුට ජාල වික්‍රියා අඩු කිරීම සඳහා තාප පොම්ප ක්‍රියාකාරිත්වය ක්‍රියා විරහිත කළ හැකිය, නැතහොත් ප්‍රතිවිරුද්ධ අවස්ථාවක බලහත්කාරයෙන් හැරීමකට ලක් විය හැකිය."

යෝජිත පද්ධති වින්‍යාසය යටතේ, නිවසේ බඩු සඳහා PV බලය මුලින් භාවිතා කළ යුතු අතර, අතිරික්තය බැටරියට සපයනු ලැබේ. නිවසට විදුලිය අවශ්‍ය නොවන අතර බැටරිය සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය වී ඇත්නම් පමණක් අතිරික්ත බලය ජාලයට අපනයනය කළ හැකිය. PV පද්ධතිය සහ බැටරිය යන දෙකම නිවසේ බලශක්ති ඉල්ලුම ආවරණය කිරීමට නොහැකි නම්, විදුලි ජාලය භාවිතා කළ හැකිය.

"බැටරිය සම්පුර්ණයෙන්ම ආරෝපණය වූ විට හෝ එහි උපරිම බලයෙන් ආරෝපණය වන විට SG-Ready මාදිලිය සක්‍රිය වන අතර PV අතිරික්තය තවමත් පවතී" යැයි විද්වතුන් පැවසීය. "ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ක්ෂණික PV බලය අවම වශයෙන් මිනිත්තු 10ක් සඳහා සම්පූර්ණ ගොඩනැගිලි ඉල්ලුමට වඩා අඩුවෙන් පවතින විට ප්‍රේරක-අක්‍රිය කොන්දේසිය සපුරා ඇත."

ඔවුන්ගේ විශ්ලේෂණය ස්වයං-පරිභෝජන මට්ටම්, සූර්ය කොටස, තාප පොම්ප කාර්යක්ෂමතාව සහ තාප පොම්පයේ කාර්ය සාධන කාර්යක්ෂමතාව මත PV පද්ධතිය සහ බැටරියේ බලපෑම සලකා බලන ලදී. ඔවුන් 2022 ජනවාරි සිට දෙසැම්බර් දක්වා මිනිත්තු 1ක අධි-විභේදන දත්ත භාවිතා කළ අතර SG-Ready පාලනය DHW සඳහා තාප පොම්ප සැපයුම් උෂ්ණත්වය 4.1 K කින් වැඩි කළ බව සොයා ගන්නා ලදී. වසර තුළදී පද්ධතිය 42.9% ක සමස්ත ස්වයං පරිභෝජනයක් අත්කර ගෙන ඇති බවත්, එය නිවාස හිමියන්ට මූල්‍ය ප්‍රතිලාභ බවට පරිවර්තනය වන බවත් ඔවුහු තහවුරු කළහ.

"[තාප පොම්පය] සඳහා වන විදුලි ඉල්ලුම PV/බැටරි පද්ධතියෙන් 36% කින් ආවරණය කර ඇති අතර, ගෘහස්ථ උණු වතුර මාදිලියෙන් 51% ක් සහ අභ්‍යවකාශ තාපන මාදිලියෙන් 28% ක් ආවරණය කර ඇත," පර්යේෂක කණ්ඩායම පැහැදිලි කළේ ඉහළ සින්ක් උෂ්ණත්වය අඩු වූ බවයි. තාප පොම්ප කාර්යක්ෂමතාව DHW මාදිලියේ 5.7% කින් සහ අභ්‍යවකාශ තාපන මාදිලියේ 4.0% කින්.

"අභ්යවකාශ උණුසුම සඳහා, ස්මාර්ට් පාලනයේ ඍණාත්මක බලපෑමක් ද සොයා ගන්නා ලදී," බරස්කාර් පැවසීය. “SG-Ready පාලනය හේතුවෙන් තාප පොම්පය තාපන කට්ටල උෂ්ණත්වයට වඩා අභ්‍යවකාශ රත් කිරීමේදී ක්‍රියාත්මක වේ. මක්නිසාද යත්, පාලනය බොහෝ විට ගබඩා උෂ්ණත්වය වැඩි කර ඇති අතර අභ්‍යවකාශ උණුසුම සඳහා තාපය අවශ්‍ය නොවූවත් තාප පොම්පය ක්‍රියාත්මක කළ බැවිනි. අධික ගබඩා උෂ්ණත්වය ඉහළ ගබඩා තාප අලාභයන්ට හේතු විය හැකි බව ද සැලකිල්ලට ගත යුතුය.

විද්‍යාඥයින් පැවසුවේ අනාගතයේදී විවිධ පද්ධති සහ පාලන සංකල්ප සමඟ අමතර PV/තාප පොම්ප සංයෝජන විමර්ශනය කරන බවයි.

"මෙම සොයාගැනීම් එක් එක් ඇගයීම් පද්ධති සඳහා විශේෂිත වන අතර ගොඩනැගිලි සහ බලශක්ති පද්ධති පිරිවිතරයන් අනුව බොහෝ සෙයින් වෙනස් විය හැකි බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය," ඔවුන් නිගමනය කළහ.