Parasti, domājot par saules paneļiem, jūs iztēlojaties saules fotoelementus (PV): paneļus, kas tiek uzstādīti uz jumta vai atklātā vietā un pārvērš saules gaismu elektrībā. Tomēr saules paneļi var būt arī termiski, kas nozīmē, ka tie pārvērš saules gaismu siltumā, nevis elektrībā. Termodinamiskie saules paneļi ir viens no termisko saules paneļu veidiem, ko sauc arī par kolektoriem, kas krasi atšķiras no tradicionālajiem siltuma paneļiem; termodinamiskie saules paneļi var arī ražot enerģiju no gaisa siltuma, nevis tiešā saules gaismā.
Atslēgas līdzņemšanai
Termodinamiskie saules paneļi var kalpot kā kolektors un iztvaicētājs tiešās izplešanās saules enerģijas siltumsūkņos (SAHP)
Tie absorbē siltumu gan no saules gaismas, gan apkārtējā gaisa, un parasti tiem nav nepieciešama tieša saules gaisma, lai gan tie var nedarboties tik labi vēsākā klimatā.
Nepieciešams veikt vairāk testu, lai novērtētu, cik labi termodinamiskie saules paneļi darbojas aukstākā klimatā
Lai gan termodinamiskie saules paneļi ir vispopulārākie Eiropā, daži sāk nonākt tirgū Amerikas Savienotajās Valstīs
Kā darbojas siltumsūknis ar saules enerģiju?
Lai ražotu siltumu, SAHP izmanto saules siltumenerģiju un siltumsūkņus. Lai gan šīs sistēmas var konfigurēt dažādos veidos, tajās vienmēr ir iekļautas piecas galvenās sastāvdaļas: kolektori, iztvaicētājs, kompresors, termiskās izplešanās vārsts un uzglabāšanas siltuma apmaiņas tvertne.
Kas ir termodinamiskie saules paneļi? Kā viņi strādā?
Termodinamiskie saules paneļi ir dažu tiešās izplešanās saules enerģijas siltumsūkņu (SAHP) sastāvdaļas, kur tie kalpo kā kolektors, uzsildot auksto aukstumnesēju. Tiešās izplešanās SAHP tie kalpo arī kā iztvaicētājs: tā kā aukstumaģents cirkulē tieši caur termodinamisko saules bateriju paneli un absorbē siltumu, tas iztvaiko, no šķidruma pārvēršoties gāzē. Pēc tam gāze pārvietojas caur kompresoru, kur tā ir zem spiediena, un visbeidzot uz uzglabāšanas siltuma apmaiņas tvertni, kur tā uzsilda jūsu ūdeni.
Atšķirībā no fotoelementiem vai tradicionālajiem termiskajiem saules paneļiem, termodinamiskie saules paneļi nav jānovieto pilnā saules gaismā. Tie absorbē siltumu no tiešiem saules stariem, bet var arī izvilkt siltumu no apkārtējā gaisa. Tādējādi, lai gan termodinamiskos saules paneļus tehniski uzskata par saules paneļiem, tie savā ziņā ir vairāk līdzīgi gaisa siltumsūkņiem. Termodinamiskos saules paneļus var uzstādīt uz jumtiem vai sienām, pilnā saulē vai pilnīgā ēnā — ja jūs dzīvojat aukstā klimatā, tie, iespējams, darbosies visefektīvāk pilnā saules gaismā, jo apkārtējā gaisa temperatūra var nebūt silta. pietiekami, lai apmierinātu jūsu apkures vajadzības.
Kā ar saules karsto ūdeni?
Saules karstā ūdens sistēmās tiek izmantoti tradicionālie kolektori, kas var sildīt aukstumaģentu, piemēram, termodinamiskos saules paneļus, vai tieši ūdeni. Šiem kolektoriem ir nepieciešama pilna saules gaisma, un aukstumaģents vai ūdens var pārvietoties pa sistēmu vai nu pasīvi, izmantojot gravitāciju, vai aktīvi, izmantojot kontroliera sūkni. SAHP ir efektīvāki, jo tajos ir kompresors, kas saspiež un koncentrē siltumu gāzveida aukstumaģentā, un tāpēc, ka tajos ir siltuma apmaiņas vārsts, kas regulē ātrumu, ar kādu aukstumaģents plūst cauri iztvaicētājam, kas var būt termodinamisks saules panelis. - lai maksimāli palielinātu enerģijas patēriņu.
Cik labi darbojas termodinamiskie saules paneļi?
Atšķirībā no saules karstā ūdens sistēmām, termodinamiskie saules paneļi joprojām ir jaunattīstības tehnoloģija un nav tik labi pārbaudīti. 2014. gadā viena neatkarīga laboratorija Narec Distributed Energy veica testus Blytā, Apvienotajā Karalistē, lai noteiktu termodinamisko saules paneļu efektivitāti. Blyth ir diezgan mērens klimats ar stiprām nokrišņiem, un testi tika veikti no janvāra līdz jūlijam.
Rezultāti parādīja, ka termodinamiskās SAHP sistēmas veiktspējas koeficients jeb COP bija 2,2 (ja ņem vērā siltuma apmaiņas tvertnes zaudēto siltumu). Siltumsūkņi parasti tiek uzskatīti par ļoti efektīviem, ja tie sasniedz COP virs 3,0. Tomēr, lai gan šis pētījums parādīja, ka 2014. gadā termodinamiskie saules paneļi nebija īpaši efektīvi mērenā klimatā, tie var darboties efektīvāk siltākā klimatā. Turklāt, tā kā tehnoloģija turpina attīstīties, termodinamiskajiem saules paneļiem, iespējams, ir nepieciešams jauns neatkarīgs testēšanas pētījums.
Kā novērtēt ar saules enerģiju darbināmu siltumsūkņu efektivitāti
Pirms SAHP izvēles ir jāsalīdzina dažādu sistēmu veiktspējas koeficients (COP). COP ir siltumsūkņa efektivitātes mērs, pamatojoties uz saražotā lietderīgā siltuma attiecību pret tā ievadīto enerģiju. Lielāki COP ir līdzvērtīgi efektīvākiem SAHP un zemākām ekspluatācijas izmaksām. Lai gan augstākais COP, ko var sasniegt jebkurš siltumsūknis, ir 4,5, siltumsūkņi ar COP virs 3,0 tiek uzskatīti par ļoti efektīviem.
Izlikšanas laiks: 19. jūlijs 2022