page_banner

Termodynamické solární tepelné čerpadlo

Termodynamika

Když přemýšlíte o solárních panelech, obvykle si představíte solární fotovoltaiku (PV): panely, které jsou instalovány na vaší střeše nebo v otevřeném prostoru a přeměňují sluneční světlo na elektřinu. Solární panely však mohou být také tepelné, to znamená, že přeměňují sluneční světlo na teplo na rozdíl od elektřiny. Termodynamické solární panely jsou jedním typem tepelných solárních panelů – nazývaných také kolektor –, které se výrazně liší od tradičních tepelných panelů; místo přímého slunečního záření mohou termodynamické solární panely vyrábět energii také z tepla ve vzduchu.

 

Klíčové věci

Termodynamické solární panely mohou sloužit jako kolektor a výparník v tepelných čerpadlech s přímou expanzí (SAHP)

Absorbují teplo ze slunečního záření i okolního vzduchu a obvykle nepotřebují přímé sluneční světlo, i když v chladnějším klimatu nemusí fungovat tak dobře.

K posouzení toho, jak dobře fungují termodynamické solární panely v chladnějším klimatu, je zapotřebí více testování

Zatímco termodynamické solární panely jsou nejoblíbenější v Evropě, některé se začínají dostávat na trh ve Spojených státech

 

Jak funguje solární tepelné čerpadlo?

SAHP využívají k výrobě tepla tepelnou energii ze slunce a tepelných čerpadel. I když můžete tyto systémy konfigurovat mnoha různými způsoby, vždy obsahují pět hlavních součástí: kolektory, výparník, kompresor, tepelný expanzní ventil a akumulační teplosměnnou nádrž.

 

Co jsou termodynamické solární panely? Jak fungují?

Termodynamické solární panely jsou součástí některých přímo expanzních solárně podporovaných tepelných čerpadel (SAHP), kde slouží jako kolektor ohřívající studené chladivo. V SAHP s přímou expanzí slouží také jako výparník: protože chladivo cirkuluje přímo přes termodynamický solární panel a absorbuje teplo, odpařuje se a mění se z kapaliny na plyn. Plyn pak prochází kompresorem, kde je stlačen, a nakonec do akumulační teplosměnné nádrže, kde ohřívá vaši vodu.

 

Na rozdíl od fotovoltaiky nebo tradičních tepelných solárních panelů nemusí být termodynamické solární panely umístěny na plném slunci. Absorbují teplo z přímého slunečního záření, ale mohou také odebírat teplo z okolního vzduchu. I když jsou tedy termodynamické solární panely technicky považovány za solární panely, jsou v některých ohledech více podobné vzduchovým tepelným čerpadlům. Termodynamické solární panely lze namontovat na střechy nebo stěny, na plném slunci nebo v úplném stínu – zde však platí, že pokud žijete v chladném klimatu, pravděpodobně budou fungovat nejúčinněji při plném slunečním světle, protože teplota okolního vzduchu nemusí být teplá. dost na to, aby vyhovoval vašim potřebám vytápění.

 

A co solární ohřev vody?

Solární horkovodní systémy využívají tradiční kolektory, které mohou ohřívat buď chladivo, jako jsou termodynamické solární panely, nebo přímo vodu. Tyto kolektory vyžadují plné sluneční světlo a chladivo nebo voda se mohou pohybovat systémem buď pasivně gravitací, nebo aktivně prostřednictvím řídicího čerpadla. SAHP jsou účinnější, protože obsahují kompresor, který stlačuje a koncentruje teplo v plynném chladivu, a protože obsahují ventil pro výměnu tepla, který reguluje rychlost, kterou chladivo proudí výparníkem – což může být termodynamický solární panel. - maximalizovat energetický výdej.

 

Jak dobře fungují termodynamické solární panely?

Na rozdíl od solárních teplovodních systémů jsou termodynamické solární panely stále vyvíjející se technologií a nejsou tak dobře testovány. V roce 2014 jedna nezávislá laboratoř, Narec Distributed Energy, provedla testy v Blyth, Spojené království, aby určila účinnost termodynamických solárních panelů. Blyth má poměrně mírné klima se silnými srážkami a testy probíhaly od ledna do července.

 

Výsledky ukázaly, že součinitel výkonu neboli COP termodynamického systému SAHP byl 2,2 (když se započítá ztráta tepla z teplosměnné nádrže). Tepelná čerpadla jsou obvykle považována za vysoce účinná, když dosahují COP nad 3,0. Zatímco však tato studie prokázala, že v roce 2014 nebyly termodynamické solární panely v mírném klimatu vysoce účinné, mohou efektivněji fungovat v teplejších podnebích. Kromě toho, jak se technologie neustále vyvíjí, termodynamické solární panely pravděpodobně potřebují novou nezávislou testovací studii.

 

Jak hodnotit účinnost solárně podporovaných tepelných čerpadel

Před výběrem SAHP byste měli porovnat koeficient výkonu (COP) různých systémů. COP je míra účinnosti tepelného čerpadla založená na poměru vyrobeného užitečného tepla k jeho energetickému vstupu. Vyšší COP znamenají účinnější SAHP a nižší provozní náklady. Zatímco nejvyšší COP, kterého může jakékoli tepelné čerpadlo dosáhnout, je 4,5, tepelná čerpadla s COP nad 3,0 jsou považována za vysoce účinná.


Čas odeslání: 19. července 2022