Planiranje obnovljivog HVAC sustava
Centralne dizalice topline kompatibilne sa solarnom energijom kombiniraju visokoučinkovito električno grijanje i hlađenje s fotonaponskom proizvodnjom energije. Pravilno projektiran sustav može koristiti dnevnu solarnu proizvodnju za smanjenje potrošnje električne energije iz mreže uz održavanje ugodne unutarnje temperature tijekom različitih godišnjih doba.
A solarna dizalica topline obično je dizalica topline na električni pogon spojena na fotonaponski sustav. Solarni paneli proizvode električnu energiju, dok dizalica topline prenosi toplinu između unutarnjeg i vanjskog okruženja. Izraz obično ne znači da sunčeva svjetlost izravno zagrijava rashladno sredstvo unutar opreme.
Solarne dizalice topline mogu osigurati grijanje prostora, hlađenje prostora i, u nekim konfiguracijama sustava, potrošnu toplu vodu. Prikladni su za stambene zgrade, urede, hotele, škole, radionice, poljoprivredne objekte i druge posjede gdje grijanje i hlađenje predstavljaju veliki postotak godišnje potrošnje električne energije.
Centralne dizalice topline kompatibilne sa solarnom energijom dizajnirane su za rad s kanalima širom zgrade, ventilokonvektorima, hidroničkim sustavima, podnim grijanjem ili drugim centraliziranim sustavima distribucije temperature. Dizalica topline može koristiti solarnu električnu energiju tijekom dana i dobiti dodatnu električnu energiju iz mreže ili baterije kada solarna proizvodnja nije dovoljna.
Dizalica topline koristi ciklus hlađenja kako bi apsorbirala toplinu iz jednog područja i pustila je u drugo. U načinu grijanja, dizalica topline zrak-izvor izvlači dostupnu toplinu iz vanjskog zraka i prenosi je u zatvorene prostore. U načinu rada hlađenja, ciklus se okreće i premješta unutarnju toplinu van.
Sustavi iz zemlje izmjenjuju toplinu sa zemljom kroz ukopane petlje cijevi. Sustavi izvora vode koriste odgovarajući izvor vode kao medij za izmjenu topline. Svaki se tip može kombinirati s fotonaponskim sustavom kada njegovi električni zahtjevi odgovaraju raspoloživom solarnom nizu, pretvaraču, zaštitnim uređajima i kontrolama upravljanja energijom.
Fotonaponski moduli proizvode istosmjernu električnu energiju prema sunčevom zračenju, temperaturi ploče, orijentaciji, kutu nagiba, zasjenjenju i stanju modula.
Solarni pretvarač pretvara generiranu istosmjernu električnu energiju u izmjeničnu električnu energiju kompatibilnu s dizalicom topline i električnim sustavom zgrade.
Kompresor, krug rashladnog sredstva, isparivač i kondenzator prenose toplinsku energiju između zgrade i odabranog vanjskog izvora topline.
Solarna energija se koristi kada je dostupna. Mrežna električna energija ili skladištenje baterije zadovoljava preostalu potražnju tijekom slabog sunčevog svjetla, noćnog rada ili vršnog opterećenja grijanjem.
Odgovor na pitanje "mogu li solarni paneli napajati dizalicu topline" je da. Fotonaponski sustav može osigurati dio ili svu električnu energiju potrebnu za toplinsku pumpu. Stvarni postotak dobiven solarnom energijom ovisi o opterećenju grijanja ili hlađenja, lokalnoj klimi, učinkovitosti opreme, kapacitetu panela, dostupnoj sunčevoj svjetlosti i rasporedu rada.
Korisnici također pitaju, "mogu li solarni paneli pokretati toplinsku pumpu?" Solarni paneli mogu pokretati dizalicu topline izravno tijekom dana kada solarni niz proizvodi dovoljno energije. Sustav povezan s mrežom može automatski crpiti dodatnu električnu energiju kada solarna proizvodnja padne ispod potražnje. Sustav izvan mreže zahtijeva dovoljan kapacitet baterije i inverterski izlaz za održavanje rada kada sunčeva svjetlost nije dostupna.
Pitanje "možete li napajati dizalicu topline pomoću solarnih panela" treba procijeniti i kroz snagu i kroz energiju. Trenutna snaga određuje može li sustav raditi u određenom trenutku. Dnevni i sezonski izračuni energije određuju može li solarna ploča proizvesti dovoljno električne energije tijekom potrebnog razdoblja.
| Konfiguracija sustava | Solarni doprinos | Zahtjev za bateriju | Radna karakteristika |
|---|---|---|---|
| Dizalica topline spojena na mrežu | Djelomičan ili visok dnevni doprinos | Nije potrebno | Mreža automatski pokriva solarni manjak |
| Hibridni sustav toplinske pumpe | Kao preferirani izvor koristi se solarna energija | Neobavezno | Solarna energija, baterija i mreža mogu raditi zajedno |
| Sustav toplinske pumpe izvan mreže | Solarna energija osigurava svu proizvedenu električnu energiju | Obavezno | Zahtijeva pažljivo određivanje veličine zimi i noću |
| Dnevni sustav potpomognut solarnom energijom | Usmjeren na smanjenje opterećenja tijekom dana | Obično nije potrebno | Pogodno za dnevno hlađenje ili planirano grijanje |
Broj solarnih panela ovisi o električnom inputu dizalice topline, dnevnom vremenu rada, sezonskom opterećenju, snazi panela u vatima, vršnim satima sunčeve svjetlosti, učinkovitosti sustava i mora li dizalica topline raditi nakon zalaska sunca. Potražnja za grijanjem može biti najveća zimi, kada dnevna solarna proizvodnja može biti manja od ljetne.
Izračunati solarni niz
20kWh ÷ 5h ÷ 0,80 = 5kWTeorijski niz od 5 kW mogao bi se formirati s otprilike jedanaest solarnih panela od 455 W. Praktičan dizajn može koristiti dvanaest do četrnaest panela za kompenzaciju temperature modula, gubitak pretvarača, prašinu, djelomičnu sjenu, promjenu vremena i sezonsko smanjenje solarne snage.
| Prosječna snaga toplinske pumpe | Dnevno vrijeme izvođenja | Dnevna potražnja za električnom energijom | Referentni solarni niz | Približna količina panela od 455 W |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 kW | 6 sati | 9kWh | 2,3 kW–3,0 kW | 6–7 ploča |
| 2,5 kW | 8 sati | 20kWh | 5,0kW–6,5kW | 11–15 ploča |
| 4,0 kW | 8 sati | 32kWh | 8,0kW–10,5kW | 18–24 ploče |
| 6,0 kW | 10 sati | 60kWh | 15,0kW–20,0kW | 33–44 ploče |
Dizalica topline može trošiti više električne energije tijekom hladnog vremena jer je temperaturna razlika između unutarnje i vanjske temperature veća. Proizvodnja sunca također se može smanjiti zbog kraćeg dnevnog svjetla, niskog kuta sunca, snježnog pokrivača, oblaka ili lošeg vremena. Godišnji prosječni solarni podaci ne bi se trebali koristiti sami za kritično projektiranje zimskog grijanja.
Dizalicu topline može se isplatiti kombinirati sa solarnom kad zgrada ima značajnu godišnju potrebu za grijanjem ili hlađenjem. Dizalice topline imaju električni pogon, što omogućuje fotonaponskoj elektrici da nadoknadi dio njihovih operativnih troškova. Dobro izolirana zgrada s pravilno dimenzioniranom opremom obično daje bolje rezultate od loše izolirane zgrade s predimenzioniranim ili premalim sustavom.
Zgrade koje zahtijevaju i zimi grijanje i ljeti hlađenje mogu koristiti dizalicu topline i solarni sustav kroz više mjeseci u godini.
Dnevno grijanje, hlađenje, topla voda ili komercijalni rad mogu trošiti solarnu električnu energiju dok se ona proizvodi.
Smanjeni gubitak topline omogućuje dizalici topline održavanje temperature uz nižu snagu kompresora i kraće radne cikluse.
Podno grijanje i pravilno projektirani ventilokonvektorski sustavi mogu smanjiti potrebnu temperaturu vode i poboljšati učinkovitost dizalice topline.
Vrlo niska vanjska temperatura može povećati potrošnju električne energije i može zahtijevati veću opremu, pomoćno grijanje ili drugi izvor topline.
Oblik krova, strukturni kapacitet, sjenčanje, pristupni putovi i lokalni propisi mogu ograničiti iskoristivi fotonaponski kapacitet.
Noćni rad oslanja se na mrežno napajanje ili skladištenje baterija jer solarni paneli ne proizvode električnu energiju nakon zalaska sunca.
Neki tradicionalni radijatori zahtijevaju temperature vode koje smanjuju učinkovitost dizalice topline osim ako se ne poboljšaju emiteri ili ovojnica zgrade.
Centralne dizalice topline kompatibilne sa solarnom energijom treba odabrati prema opterećenju zgrade, lokalnoj projektiranoj temperaturi, načinu distribucije grijanja, dostupnom električnom opskrbom, izlazu solarnog pretvarača i strategiji upravljanja. Dizalica topline ne zahtijeva posebnu vrstu sunčeve svjetlosti, ali mora raditi sigurno i učinkovito s električnim sustavom.
Kapacitet grijanja treba odgovarati proračunatom gubitku topline zgrade pri lokalnoj projektiranoj temperaturi. Odabir opreme samo prema površini poda može dati netočne rezultate.
Odabir hlađenja treba uzeti u obzir dobitak solarne topline, prozore, izolaciju, stanare, rasvjetu, opremu, ventilaciju i lokalnu ljetnu temperaturu.
Dizalice topline s promjenjivom brzinom mogu prilagoditi snagu kompresora i lakše pratiti raspoloživu solarnu proizvodnju od opreme s fiksnom snagom.
COP opisuje radnu učinkovitost pod definiranim uvjetima. SCOP pruža sezonski prikaz i koristan je za usporedbu performansi grijanja u širem temperaturnom rasponu.
Potvrdite koristi li jedinica jednofaznu ili trofaznu električnu energiju i mogu li solarni pretvarač i napajanje zgrade podržati potrebni napon i struju.
Provjerite nazivni kapacitet, ulaznu snagu, učinak odmrzavanja i temperaturu izlazne vode na najnižoj očekivanoj vanjskoj temperaturi.
Kontrole upravljanja energijom mogu koordinirati solarnu proizvodnju, punjenje baterije, pohranu topline, napajanje mreže, sobnu temperaturu i vrijeme korištenja.
Prenosi toplinu između vanjskog i unutarnjeg zraka. Obično se spaja na unutarnje jedinice s kanalima ili bez njih i može osigurati grijanje i hlađenje.
Pogodno za:Kuće, uredi, trgovine i zgrade koje zahtijevaju izravno grijanje i hlađenje zrakom.
Prenosi energiju iz vanjskog zraka u vodeni krug za podno grijanje, ventilokonvektorske jedinice, niskotemperaturne radijatore ili kućnu toplu vodu.
Pogodno za:Centralno vodeno grijanje, hlađenje i integrirani sustavi tople vode.
Koristi ukopane petlje za izmjenu topline s tlom. Temperatura tla je stabilnija od temperature vanjskog zraka, ali ugradnja zahtijeva odgovarajuće zemljište, bušenje ili iskop.
Pogodno za:Dugoročni projekti s raspoloživom površinom i značajnim godišnjim opterećenjem.
Izmjenjuje toplinu s odgovarajućim izvorom vode. Moraju se uzeti u obzir kvaliteta vode, brzina protoka, uvjeti okoline, filtracija i lokalno odobrenje.
Pogodno za:Projekti s pouzdanim i tehnički prikladnim izvorom vode.
Odredite gubitak topline, rashladno opterećenje, učinak izolacije, propuštanje zraka, površinu prozora, popunjenost, potrebu za ventilacijom i potrebne unutarnje temperature.
Pregledajte mjesečne podatke o sunčevoj svjetlosti, orijentaciji krova, kutu ploče, sjenčanju, strukturnoj nosivosti, pristupnom prostoru, opterećenju snijegom, opterećenju vjetrom i udaljenosti kabela.
Potvrdite radni napon, fazu, kapacitet prekidača, izlaz pretvarača, veličinu kabela, zaštitu od prenapona, izolaciju, uzemljenje i lokalna električna pravila.
Provjerite dimenzije kanala, protok zraka, protok vode, promjer cijevi, visinu pumpe, kapacitet radijatora, izbor ventilokonvektora i potrebnu temperaturu vode.
Odlučite je li potrebna podrška za mrežu, skladištenje baterije, skladištenje topline ili pomoćno grijanje tijekom noći, lošeg vremena, ciklusa odmrzavanja ili ekstremne hladnoće.
Definirajte solarni prioritet, rezervu baterije, raspored tople vode, sobnu temperaturu, ograničenja punjenja mreže, vremensku kompenzaciju i postavke odziva na potražnju.
Da. Izraz se obično odnosi na dizalicu topline koja se djelomično ili u potpunosti napaja električnom energijom proizvedenom iz fotonaponskih panela. Može biti povezan na mrežu, hibridan ili izvan mreže.
Solarni paneli ne mogu proizvoditi električnu energiju noću. Noćni rad zahtijeva električnu mrežu, dovoljno veliku bateriju ili drugi rezervni izvor napajanja.
Može se zakazati za razdoblja jake solarne proizvodnje, ali zgrade koje zahtijevaju kontinuiranu kontrolu temperature obično trebaju mrežnu podršku, baterije ili pohranu topline.
Oprema mora prenositi toplinu preko veće temperaturne razlike. Sustavi s izvorom zraka također mogu zahtijevati cikluse odmrzavanja, što može privremeno povećati potrošnju električne energije.
Može podržati dio ili cijelu potražnju kada su solarni niz, pretvarač, električna usluga, ožičenje, zaštitna oprema i raspoloživi proizvodni kapaciteti dovoljni.
Nije nužno. Potreba za grijanjem može se pojaviti noću ili tijekom zimskih razdoblja s malo sunčeve svjetlosti. Kapacitet panela, skladištenje baterije, sezonska proizvodnja i gubitak topline zgrade moraju se procijeniti zajedno.
Mnogi sustavi toplinskih pumpi zrak-voda i zemlja-izvor mogu proizvesti potrošnu toplu vodu. Potrebna temperatura spremnika, volumen skladištenja, higijenski ciklus i pomoćno grijanje trebaju biti uključeni u odabir sustava.
Pouzdan odabir sustava zahtijeva više od podne površine zgrade ili općenite količine ploča. Zahtjevi za grijanjem, zahtjevi za hlađenjem, lokalna klima, temperatura vode, opskrba električnom energijom, raspored rada, solarna proizvodnja i rezervni zahtjevi moraju se pregledati kao jedan cjeloviti sustav.
Kapacitet grijanja i hlađenja
Nazivna i najveća ulazna snaga
Raspon radne temperature
Potrebna temperatura izlazne vode
Jednofazno ili trofazno napajanje
Zahtjevi za odleđivanje i pomoćno grijanje
Nazivna snaga solarnog panela
Dostupan krov ili zemljište
Mjesečni vršni sati sunčeve svjetlosti
Model i izlaz solarnog pretvarača
Kapacitet baterije i korisna energija
Dostupnost mreže i lokalni napon
Položaj i klimatski uvjeti
Površina zgrade i izolacija
Potrebna sobna temperatura
Radno vrijeme grijanja i hlađenja
Postojeći kanali, radijatori ili podno grijanje
Potreba za potrošnom toplom vodom
© Zhejiang Deye HVAC Technology Co., Ltd. Sva prava pridržana.
