Nij ûndersyk fan it Dútske Fraunhofer Ynstitút foar sinne-enerzjysystemen (Fraunhofer ISE) hat oantoand dat it kombinearjen fan PV-systemen op it dak mei batterijopslach en waarmtepompen de effisjinsje fan waarmtepomp ferbetterje kin, wylst it fertrouwen fan net-elektrisiteit ferminderje.
Fraunhofer ISE-ûndersikers hawwe ûndersocht hoe't PV-systemen op it dak kinne wurde kombinearre mei waarmtepompen en batterijopslach.
Se beoardielje de prestaasjes fan in PV-waarmtepomp-batterijsysteem basearre op in smart-grid (SG) klear kontrôle yn in ienfamyljehûs boud yn 1960 yn Freiburg, Dútslân.
"It waard fûn dat de tûke kontrôle de operaasje fan 'e waarmtepomp fergrutte troch de ynstelde temperatueren te ferheegjen," fertelde ûndersiker Shubham Baraskar oan it tydskrift pv. "De SG-Ready-kontrôle fergrutte de oanfiertemperatuer mei 4,1 Kelvin foar tarieding fan hyt wetter, dy't doe de seizoensprestaasjefaktor (SPF) mei 5,7% fermindere fan 3,5 nei 3,3. Fierder fermindere de smart control foar romteferwaarming de SPF mei 4% fan 5,0 nei 4,8.
De SPF is in wearde dy't fergelykber is mei de prestaasjeskoëffisjint (COP), mei it ferskil dat it wurdt berekkene oer in langere perioade mei wikseljende grinsbetingsten.
Baraskar en syn kollega's ferklearre har befiningen yn "Analyse fan de prestaasjes en wurking fan in fotovoltaïske batterij waarmtepomp systeem basearre op fjild mjitting gegevens", dy't koartlyn waard publisearre ynSolar Energy Advances.Se seine dat it wichtichste foardiel fan PV-waarmtepompsystemen bestiet út har fermindere netferbrûk en legere elektrisiteitskosten.
It waarmtepompsysteem is in 13,9 kW grûnwaarmtepomp ûntworpen mei in bufferopslach foar romteferwaarming. It fertrout ek op in opslachtank en in swietwetterstasjon foar it produsearjen fan húslik hyt wetter (DHW). Beide opslach-ienheden binne foarsjoen fan elektryske helpferwarmers.
It PV-systeem is súdrjochte en hat in tilthoeke fan 30 graden. It hat in macht útfier fan 12,3 kW en in module gebiet fan 60 kante meter. De batterij is DC-keppele en hat in kapasiteit fan 11,7 kWh. It selektearre hûs hat in ferwaarme wenromte fan 256 m2 en in jierlikse ferwaarming fraach fan 84,3 kWh/m²a.
"De DC-krêft fan PV- en batterij-ienheden wurdt omboud ta AC fia in ynverter dy't in maksimale AC-krêft hat fan 12 kW en in Jeropeeske effisjinsje fan 95%," ferklearre de ûndersikers, en merkten op dat de SG-klear kontrôle kin ynteraksje mei it elektrisiteitsnet en oanpasse de wurking fan it systeem oerienkommende. "Yn 'e perioaden fan hege netbelêsting kin de netbehearder de operaasje fan' e waarmtepomp útsette om de spanning fan it net te ferminderjen of kin ek in twongen ynskeakelje yn it tsjinoerstelde gefal ûndergean."
Under de foarstelde systeemkonfiguraasje moat PV-krêft yn earste ynstânsje brûkt wurde foar de húsladen, mei oerskot oan 'e batterij. Oerstallige macht koe allinnich wurde eksportearre nei it net, as gjin elektrisiteit is nedich troch it húshâlden en de batterij is folslein opladen. As sawol it PV-systeem as de batterij net yn steat binne om de enerzjyfraach fan it hûs te dekken, kin it elektrisiteitsnet brûkt wurde.
"De SG-Ready-modus wurdt aktivearre as de batterij folslein opladen is of op syn maksimale krêft wurdt opladen en d'r is noch PV-oerskot beskikber," sei de akademisy. "Omkeard wurdt de trigger-off betingst foldien as de instantane PV-krêft op syn minst 10 minuten leger bliuwt dan de totale geboufraach."
Harren analyze beskôge sels-konsumpsjenivo's, sinnefraksje, effisjinsje fan waarmtepomp, en de ynfloed fan it PV-systeem en de batterij op 'e effisjinsje fan' e waarmtepomp. Se brûkten gegevens fan 1 minút mei hege resolúsje fan jannewaris oant desimber 2022 en fûnen dat de SG-Ready-kontrôle de oanfiertemperatueren fan 'e waarmtepomp fergrutte mei 4,1 K foar DHW. Se konstatearren ek dat it systeem yn 't jier in algemien selskonsumpsje fan 42,9% berikte, wat oerset yn finansjele foardielen foar de hûseigners.
"De elektrisiteitsfraach foar de [waarmtepomp] waard dekt troch 36% mei it PV / batterijsysteem, troch 51% yn húshâldlik hytwettermodus en 28% yn romteferwaarmingsmodus," ferklearre it ûndersyksteam, en tafoege dat hegere sinktemperatueren fermindere waarmtepomp effisjinsje troch 5,7% yn DHW modus en mei 4,0% yn romte ferwaarming modus.
"Foar romteferwaarming waard ek in negatyf effekt fan 'e tûke kontrôle fûn," sei Baraskar. "Troch de SG-Ready-kontrôle wurke de waarmtepomp yn romteferwaarming boppe de ferwaarming-setpunttemperatueren. Dit wie om't de kontrôle wierskynlik de opslach ynstelde temperatuer ferhege en de waarmtepomp betsjinne, ek al wie de waarmte net nedich foar romteferwaarming. It moat ek beskôge wurde dat te hege opslachtemperatueren liede kinne ta hegere opslachwaarmteferlies."
De wittenskippers seine dat se yn 'e takomst ekstra PV / waarmtepompkombinaasjes sille ûndersykje mei ferskate systeem- en kontrôlekonsepten.
"It moat opmurken wurde dat dizze befiningen spesifyk binne foar de yndividuele evaluearre systemen en kinne sterk ferskille ôfhinklik fan de spesifikaasjes fan it gebou en enerzjysysteem," konkludearren se.
Post tiid: Nov-13-2023