A Fraunhofer Napenergia Rendszerek Intézetének (Fraunhofer ISE) németországi kutatása rávilágított arra, hogy a fotovoltaikus (PV) panel rendszerek és a hőszivattyúk kombinálása akkumulátorokkal javíthatja a hőszivattyúk hatékonyságát és csökkentheti a hálózati energiafüggőséget.
A Fraunhofer ISE kutatói értékelték egy Freiburgban, Németországban található 1960-ban épített családi házban a PV-hőszivattyú-akkumulátor rendszer teljesítményét. Az eredmények szerint a rendszer intelligens vezérlése 4,1 K-val növelte a hőszivattyú által szállított melegvíz hőmérsékletét, ennek következtében pedig a szezonális teljesítménnyel jellemzett SPF (seasonal performance factor) értéke 5,7%-kal, 3,5-ről 3,3-ra csökkent. Emellett a fűtési üzemmódban az SPF értéke 4%-kal, 5-ről 4,8-ra mérséklődött az intelligens vezérlés hatására.
A kutatók rámutattak, hogy a PV-hőszivattyú rendszerek fő előnye az, hogy csökkentik a hálózati energiafogyasztást és az elektromos költségeket. A tanulmányban használt hőszivattyú rendszer egy 13,9 kW-os teljesítményű forrás hőszivattyú volt, tervezett puffer tartállyal a lakótér fűtéséhez. Emellett használtak még háztartási melegvíz tárolót és víz tisztítóállomást is a melegvíz előállításához. Mindkét tartály elektromos segédhőszigeteléssel volt felszerelve.
A PV rendszer délre néző volt, 30 fokos dőlésszöggel. Kapacitása 12,3 kW, a modul területe pedig 60 négyzetméter volt. Az akkumulátor a DC panelhez volt csatlakoztatva és 11,7 kWh kapacitással rendelkezett. A kiválasztott ház fűtött lakótér-rel rendelkezett, melynek mérete 256 m2 volt, éves hőigénye pedig 84,3 kWh/m²a.
A Fraunhofer ISE kutatói továbbá kihangsúlyozták, hogy az intelligens vezérlés képes együttműködni az elektromos hálózattal és ennek megfelelően működését szabályozni. „Magas hálózati terhelés esetén a hálózati operátor leállíthatja a hőszivattyút a hálózati terhelés csökkentése érdekében, vagy kényszerített hálózati kapcsolatot hajthat végre más esetekben” – magyarázták a kutatók.
A javasolt rendszerkonfigurációban az elsődlegesen a PV energia használható fel a háztartási készülékek működtetéséhez, és az esetleges felesleges energia akkumulálásra kerül. A felesleges energia csak akkor exportálható a hálózatba, ha azt a háztartás nem igényli, és az akkumulátor teljesen feltöltődött. Ha a PV rendszer és az akkumulátor sem képes teljesíteni a ház energiaigényét, akkor a hálózati energia használható fel.
A tanulmány figyelembe vette az öngyártás szintjét, a napenergia arányát, a hőszivattyú hatékonyságát és a PV rendszer és az akkumulátor hatását a hőszivattyú teljesítményére. A 2022. januártól decemberig tartó időszak minden percére vonatkozóan magas felbontású adatokat használtak, és megállapították, hogy az intelligens grid-kész vezérlés 4,1 K-val növelte a hőszivattyú által szállított melegvíz hőmérsékletét. Emellett azt is kimutatták, hogy a rendszer összességében 42,9%-os öngyártási szintet ért el egy év alatt, amely gazdasági előnyökkel járt a háztulajdonosok számára.
A kutatók hangsúlyozzák, hogy tanulmányuk kizárólag konkrét rendszerekre vonatkozott, és eltérhet a különböző épületek és energia rendszerek specifikációitól. A jövőben további kutatásokat fognak folytatni különböző PV-hőszivattyú rendszer kombinációkkal, különböző vezérlési koncepciókkal.
Forrás: Fraunhofer ISE, Emiliano Bellini, Solar Energy Advances, pv-magazine.com
GYIK
The source of the article is from the blog reporterosdelsur.com.mx