Pwototip ponp chalè ki ede PV-avèk kondansasyon doub rive nan 7.59 koyefisyan pèfòmans

Chèchè nan Inivèsite Miguel Hernández nan Elche nan peyi Espay te fèt yon sistèm ponp chalè lè -a-dlo ki ka chanje pwodiksyon dlo cho domestik (DHW) nan èdtan santral lajounen, konsa maksimize itilizasyon jenerasyon pouvwa PV.

Kado a nan sistèm nan manti nan itilize nan de kondansateur olye pou yo yon sèl inite.

Chèchè yo te eksplike ke yon ponp chalè konvansyonèl kontra enfòmèl ant dlo cho domestik (DHW) gen ladan yon COMPRESSOR, evaporateur, valv ekspansyon, ak yon kondansasyon ki vlope anba tank la depo, chofaj volim nan dlo plen atravè konveksyon natirèl. Konfigirasyon kondansateur doub -pwopoze a ajoute yon dezyèm kondansasyon nan tèt tank la, konbine avèk yon sistèm kontwòl optimize pou chwazi mòd fonksyone a, pandan y ap kenbe konpozan estanda yo.

Tou de kondansasyon ki pi ba yo ak anwo yo konpoze de tib espiral ki enstale ant miray tank la ak kouch izolasyon an. Lè kondansasyon ki pi ba a opere, chalè a delivre anba tank 215 lit la, ankouraje stratifikasyon ak chofaj volim nan tout antye. Lè kondansasyon anwo a aktive, se sèlman seksyon an tèt tank la chofe, sa ki pèmèt operasyon plis vize ak pi ba depo enèji.

Pwototip la te devlope soti nan yon ponp chalè komèsyal fann-lè-pou-dlo ki ekipe ak yon konpresè woulib 600 W ak febrifuj R134a. Chofaj elektrik rezistans orijinal 2,400 W la te dekonekte pou asire operasyon sèlman nan mòd ponp chalè. Sistèm nan te gen yon manifakti -koyefisyan pèfòmans (COP) rated 3.17 nan 14 C. Modifikasyon enkli entegre dezyèm kondansasyon an, redesign kous refrijerasyon an, ak amelyore sistèm kontwòl la pou fè tès anba kondisyon fonksyònman DHW ak PV reyalis.

Konfigirasyon eksperimantal la te fèt pou repwodui demann reyèl DHW nan kay la lè l sèvi avèk yon sistèm -bouk fèmen pou evite gaspiyaj dlo. Li te gen de chanm klimatik, ponp chalè kondansateur doub-, yon enstalasyon PV 600 W, ak yon sikwi idwolik kontwole. Ponp chalè a te konekte ak tou de kadriyaj la ak sistèm PV la, san yo pa konsidere konpansasyon finansye pou sipli elektrisite ki te antre nan griy la.

Yon tank oksilyè, ponp sikilasyon, ak chiller dlo kenbe tanperati dlo inlet la nan 10 C pou simulation kondisyon ekipman pou kouran. Yon kontwolè Arduino Mega jere ponp, tiyo, chiller la, ak ponp chalè a pou pèmèt tès otomatik yo. Sistèm nan te tou ekipe ak 30 detèktè tanperati, mèt koule, ak aparèy siveyans elektrik, ak done anrejistre nan yon -entèval yon minit.

Chèchè yo te evalye twa konfigirasyon nan yon tanperati anbyen 18 C: yon ponp chalè konvansyonèl yon sèl-kondansateur, menm sistèm nan makonnen ak PV, ak ponp chalè kondansateur doub-ak PV. Tès yo te swiv yon pwofil konsomasyon DHW ki baze sou EN 16147, ki te asire tanperati ekipman pou pi wo pase 45 C.

Rezilta yo te montre ke konfigirasyon kondansateur doub-melyore kontwòl stratifikasyon, redwi konsomasyon enèji jeneral, ak kenbe bon jan kalite sèvis DHW pandan y ap ogmante siyifikativman konsomasyon pwòp tèt ou-PV.

Analiz la te jwenn ke COP sezon an mwayèn nan ponp chalè a te rive nan 3.55 nan konfigirasyon sèl -kondansasyon an ak 3.65 lè yo konbine avèk PV.

"Kòm espere, tou de valè yo sanble, paske pa gen okenn diferans nan mòd nan fonksyone ant yo," ekip rechèch la te mete aksan sou. "Nan twazyèm tès la, ak de kondansasyon ak yon estrateji kontwòl amelyore ki pèmèt operasyon ak yon tanperati dlo ki pi ba, efikasite sa a leve a 3.71. Tandans sa a pi pwononse lè yo analize efikasite nan sèvis DHW, kote rezilta yo se 3.08 ak 3.12 pou de premye mòd operasyon yo ak 3.37 pou konfigirasyon an ak de kondansateur tank PV ak konfigirasyon an de kondansateur PV. kondansateur, gen mwens pèt chalè."

Enèji solè pwòp tèt -konsomasyon ak sistèm nan kondansasyon doub-, pandan se tan, te monte soti nan 9.9% a 55.5%.

"Rezilta yo tou mete aksan sou nesesite pou konsidere enstantane pwòp tèt ou-konsomasyon, lè l sèvi avèk yon baz kalkil nan pi plis minit-pa-minit olye ke chak èdtan oswa chak jou, kòm dènye a rezilta nan kontribisyon solè ireyèlman wo," akademik yo konkli. "Lè ou konsidere enèji a founi pa panno PV yo, pèfòmans HP a ka reevalye, ki mennen nan yon COP nan 3.46 lè w ap travay ak yon sèl kondansasyon ak nan 7.59 lè w ap travay ak konfigirasyon an doub kondansateur."

Sistèm nan te dekri nan "Evalyasyon eksperimantal nan yon nouvo konsepsyon ponp chalè fotovoltaik ak kondansasyon doub," pibliye nan Enèji Solè.