ஜெர்மனியின் ஃபிரான்ஹோஃபர் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் சோலார் எனர்ஜி சிஸ்டம்ஸ் (பிரான்ஹோஃபர் ஐஎஸ்இ) இன் புதிய ஆராய்ச்சி, கூரையில் உள்ள பிவி அமைப்புகளை பேட்டரி சேமிப்பு மற்றும் ஹீட் பம்ப்களுடன் இணைப்பது வெப்ப பம்ப் செயல்திறனை மேம்படுத்தும் அதே வேளையில் கிரிட் மின்சாரத்தை நம்பியிருப்பதைக் குறைக்கும் என்பதைக் காட்டுகிறது.
ஃபிரான்ஹோஃபர் ISE ஆராய்ச்சியாளர்கள் குடியிருப்பு கூரை PV அமைப்புகளை வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்கள் மற்றும் பேட்டரி சேமிப்பகத்துடன் எவ்வாறு இணைக்கலாம் என்பதை ஆய்வு செய்துள்ளனர்.
ஜெர்மனியின் ஃப்ரீபர்க்கில் 1960 இல் கட்டப்பட்ட ஒரு குடும்ப வீட்டில் ஸ்மார்ட்-கிரிட் (SG) தயார் கட்டுப்பாட்டின் அடிப்படையில் PV-ஹீட் பம்ப்-பேட்டரி அமைப்பின் செயல்திறனை அவர்கள் மதிப்பீடு செய்தனர்.
"ஸ்மார்ட் கண்ட்ரோல் அமைக்கப்பட்ட வெப்பநிலையை அதிகரிப்பதன் மூலம் வெப்ப பம்ப் செயல்பாட்டை அதிகரித்தது கண்டறியப்பட்டது," என்று ஆராய்ச்சியாளர் ஷுபம் பராஸ்கர் pv பத்திரிகைக்கு தெரிவித்தார். "SG-Ready கட்டுப்பாடு சூடான நீர் தயாரிப்பிற்காக விநியோக வெப்பநிலையை 4.1 கெல்வின் மூலம் அதிகரித்தது, இது பருவகால செயல்திறன் காரணி (SPF) 3.5 இலிருந்து 3.3 ஆக 5.7% குறைக்கப்பட்டது. மேலும், ஸ்பேஸ் ஹீட்டிங் பயன்முறையில் ஸ்மார்ட் கண்ட்ரோல் SPF ஐ 5.0 இலிருந்து 4.8 ஆகக் குறைத்தது.
SPF என்பது செயல்திறனின் குணகம் (COP) போன்ற ஒரு மதிப்பாகும், வித்தியாசத்துடன் இது பல்வேறு எல்லை நிலைகளுடன் நீண்ட காலத்திற்கு கணக்கிடப்படுகிறது.
பராஸ்கரும் அவரது சகாக்களும் தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளை விளக்கினர் "புல அளவீட்டு தரவுகளின் அடிப்படையில் ஒளிமின்னழுத்த-பேட்டரி வெப்ப பம்ப் அமைப்பின் செயல்திறன் மற்றும் செயல்பாட்டின் பகுப்பாய்வு,” இது சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்டதுசூரிய ஆற்றல் முன்னேற்றங்கள்.PV-ஹீட் பம்ப் அமைப்புகளின் முக்கிய நன்மை அவற்றின் குறைக்கப்பட்ட கிரிட் நுகர்வு மற்றும் குறைந்த மின்சார செலவு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.
ஹீட் பம்ப் சிஸ்டம் என்பது 13.9 கிலோவாட் தரை மூல வெப்ப பம்ப் ஆகும், இது விண்வெளி வெப்பமாக்கலுக்கான இடையக சேமிப்பகத்துடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது ஒரு சேமிப்பு தொட்டி மற்றும் உள்நாட்டு சூடான நீரை (DHW) உற்பத்தி செய்வதற்கு ஒரு நன்னீர் நிலையத்தையும் நம்பியுள்ளது. இரண்டு சேமிப்பு அலகுகளும் மின்சார துணை ஹீட்டர்களுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன.
PV அமைப்பு தெற்கு நோக்கியது மற்றும் 30 டிகிரி சாய்வு கோணம் கொண்டது. இது 12.3 kW மின் உற்பத்தி மற்றும் 60 சதுர மீட்டர் பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளது. பேட்டரி DC-இணைந்துள்ளது மற்றும் 11.7 kWh திறன் கொண்டது. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வீட்டில் 256 மீ 2 வெப்பமான வாழ்க்கை இடம் மற்றும் 84.3 kWh/m²a வருடாந்திர வெப்ப தேவை உள்ளது.
"PV மற்றும் பேட்டரி யூனிட்களில் இருந்து DC பவர் இன்வெர்ட்டர் மூலம் AC ஆக மாற்றப்படுகிறது, இது அதிகபட்சமாக 12 kW மற்றும் 95% ஐரோப்பிய செயல்திறன் கொண்டது" என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் விளக்கினர். மின்சாரம் கட்டம் மற்றும் அமைப்பின் செயல்பாட்டை அதற்கேற்ப சரிசெய்யவும். "அதிக கட்டம் ஏற்றப்படும் காலங்களில், கிரிட் ஆபரேட்டர் வெப்ப விசையியக்கக் குழாயின் செயல்பாட்டை அணைக்க முடியும்.
முன்மொழியப்பட்ட கணினி கட்டமைப்பின் கீழ், PV மின்சாரம் முதலில் வீட்டின் சுமைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், உபரி பேட்டரிக்கு வழங்கப்பட வேண்டும். வீட்டிற்கு மின்சாரம் தேவையில்லை மற்றும் பேட்டரி முழுவதுமாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டிருந்தால் மட்டுமே அதிகப்படியான மின்சாரம் கட்டத்திற்கு ஏற்றுமதி செய்ய முடியும். PV அமைப்பு மற்றும் பேட்டரி இரண்டும் வீட்டின் ஆற்றல் தேவையை ஈடுகட்ட முடியவில்லை என்றால், மின்சார கட்டத்தைப் பயன்படுத்தலாம்.
"பேட்டரி முழுவதுமாக சார்ஜ் செய்யப்படும் போது அல்லது அதன் அதிகபட்ச சக்தியில் சார்ஜ் ஆகும் போது SG-ரெடி பயன்முறை செயல்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் PV உபரி இன்னும் உள்ளது" என்று கல்வியாளர்கள் தெரிவித்தனர். "மாறாக, குறைந்தபட்சம் 10 நிமிடங்களுக்கு மொத்த கட்டிடத் தேவையை விட உடனடி PV சக்தி குறைவாக இருக்கும்போது தூண்டுதல்-ஆஃப் நிபந்தனை பூர்த்தி செய்யப்படுகிறது."
அவர்களின் பகுப்பாய்வு சுய-நுகர்வு நிலைகள், சூரிய பின்னம், வெப்ப பம்ப் செயல்திறன் மற்றும் வெப்ப பம்ப் செயல்திறன் செயல்திறனில் PV அமைப்பு மற்றும் பேட்டரியின் தாக்கம் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டது. அவர்கள் ஜனவரி முதல் டிசம்பர் 2022 வரை உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட 1 நிமிடத் தரவைப் பயன்படுத்தினர், மேலும் SG-ரெடி கண்ட்ரோல் DHW க்கு ஹீட் பம்ப் சப்ளை வெப்பநிலையை 4.1 K அதிகரித்துள்ளது என்பதைக் கண்டறிந்தனர். இந்த ஆண்டு முழுவதும் 42.9% சுய-நுகர்வை இந்த அமைப்பு அடைந்துள்ளது என்றும், இது வீட்டு உரிமையாளர்களுக்கு நிதிப் பலன்களாக மாறும் என்றும் அவர்கள் உறுதி செய்தனர்.
"[ஹீட் பம்ப்] மின் தேவை 36% PV/பேட்டரி அமைப்புடன், 51% உள்நாட்டு சுடுநீர் முறையில் மற்றும் 28% விண்வெளி வெப்பமூட்டும் முறையில் மூடப்பட்டது," என்று ஆராய்ச்சி குழு விளக்கியது, அதிக மடு வெப்பநிலை குறைக்கப்பட்டது. வெப்ப விசையியக்கக் குழாய் செயல்திறன் DHW பயன்முறையில் 5.7% மற்றும் விண்வெளி வெப்பமாக்கல் பயன்முறையில் 4.0%.
"விண்வெளி வெப்பமாக்கலுக்கு, ஸ்மார்ட் கட்டுப்பாட்டின் எதிர்மறையான விளைவும் கண்டறியப்பட்டது," என்று பராஸ்கர் கூறினார். “எஸ்ஜி-ரெடி கட்டுப்பாட்டின் காரணமாக வெப்ப பம்ப் வெப்பமூட்டும் செட் பாயின்ட் வெப்பநிலைக்கு மேல் விண்வெளி வெப்பமாக்கலில் இயக்கப்படுகிறது. ஏனென்றால், கட்டுப்பாட்டானது சேமிப்பக செட் வெப்பநிலையை அதிகரித்தது மற்றும் விண்வெளி வெப்பமாக்கலுக்கு வெப்பம் தேவைப்படாவிட்டாலும் வெப்ப பம்பை இயக்கியது. அதிகப்படியான அதிக சேமிப்பு வெப்பநிலை அதிக சேமிப்பு வெப்ப இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும் என்பதையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
எதிர்காலத்தில் பல்வேறு அமைப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு கருத்துகளுடன் கூடிய கூடுதல் PV/ஹீட் பம்ப் சேர்க்கைகளை ஆராய்வதாக விஞ்ஞானிகள் தெரிவித்தனர்.
"இந்த கண்டுபிடிப்புகள் தனிப்பட்ட மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு குறிப்பிட்டவை மற்றும் கட்டிடம் மற்றும் ஆற்றல் அமைப்பு விவரக்குறிப்புகளைப் பொறுத்து பெரிதும் மாறுபடும் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்" என்று அவர்கள் முடித்தனர்.
இடுகை நேரம்: நவம்பர்-13-2023