Fréamhshamhail PV-Cuidithe Teaschaidéil le Sroicheann Dé-Chomhdhlúthadán Comhéifeacht Feidhmíochta 7.59

Dhear taighdeoirí in Ollscoil Miguel Hernández in Elche sa Spáinn córas caidéal teasa aeir chun{-a d'fhéadfadh táirgeadh uisce te baile (DHW) a aistriú go dtí uaireanta lár an lae, rud a uasmhéadaíonn úsáid giniúna cumhachta PV.

Baineann úrnuacht an chórais le húsáid dhá chomhdhlúthadán in ionad aonad amháin.

Mhínigh na taighdeoirí go n-áirítear caidéil teasa uisce te baile traidisiúnta (DHW) comhbhrúiteoir, evaporator, comhla leathnaithe, agus comhdhlúthadán fillte timpeall bun an umar stórála, ag téamh an méid iomlán uisce trí chomhiompar nádúrtha. Leis an gcumraíocht dé-chomhdhlúthadáin atá beartaithe, cuirtear an dara comhdhlúthadán ag barr an umair, in éineacht le córas rialaithe optamaithe chun an modh oibriúcháin a roghnú, agus na comhpháirteanna caighdeánacha á gcoinneáil ag an am céanna.

Is éard atá sna comhdhlúthadáin íochtair agus uachtaracha feadáin bíseach atá suiteáilte idir balla an umair agus an ciseal inslithe. Nuair a oibríonn an comhdhlúthadán níos ísle, seachadtar teas go bun an umar 215-lítear, ag cur srathú agus téamh an toirte ar fad chun cinn. Nuair a bhíonn an comhdhlúthadán uachtarach i ngníomh, ní dhéantar ach an chuid uachtarach den umar a théamh, rud a chuireann ar chumas oibriú níos spriocdhírithe agus stóráil fuinnimh níos ísle.

Forbraíodh an fhréamhshamhail ó scoilt tráchtála-clóscríobh aeir-go-chaidéal teasa uisce atá feistithe le comhbhrúiteoir scrollaithe 600 W agus cuisneán R134a. Dícheangailte an téitheoir friotaíochta leictreach 2,400 W bunaidh chun oibriú go heisiach i mód caidéil teasa a chinntiú. Bhí comhéifeacht feidhmíochta rátáil de 3.17 (COP) de 3.17 ag an gcóras ag 14 C. Áiríodh leis na modhnuithe an dara comhdhlúthadán a chomhtháthú, an ciorcad cuisniúcháin a athdhearadh, agus an córas rialaithe a uasghrádú le haghaidh tástála faoi choinníollacha oibriúcháin réalaíocha DHW agus PV.

Dearadh an socrú turgnamhach chun fíor-éileamh tí DHW a mhacasamhlú trí úsáid a bhaint as córas lúb dúnta chun dramhaíl uisce a sheachaint. Chuimsigh sé dhá sheomra aeráide, an caidéal teasa dé-chomhdhlúthadáin, suiteáil 600 W PV, agus ciorcad hiodrálacha rialaithe. Ceanglaíodh an teaschaidéal leis an eangach agus leis an gcóras PV, agus níor breithníodh aon chúiteamh airgeadais as barrachas leictreachais a cuireadh isteach san eangach.

Choinnigh umar cúnta, caidéal cúrsaíochta, agus fuaraitheoir uisce teocht an uisce inlet ag 10 C chun coinníollacha soláthair príomhlíonra a insamhail. Bhainistigh rialtóir Arduino Mega caidéil, comhlaí, an fuaraitheoir agus an teaschaidéal chun tástáil uathoibrithe a chumasú. Bhí an córas feistithe freisin le 30 braiteoir teochta, méadar sreafa, agus gléas monatóireachta leictreach, agus taifeadadh sonraí ag eatraimh nóiméad amháin.

Rinne na taighdeoirí measúnú ar thrí chumraíocht ag teocht chomhthimpeallach de 18 C: gnáthchaidéal teasa comhdhlúthadáin aonair, an córas céanna in éineacht le PV, agus an caidéal teasa dé-chomhdhlúthadáin le PV. Rinneadh tástálacha tar éis próifíl tomhaltais DHW bunaithe ar EN 16147, rud a chinntigh teochtaí soláthair os cionn 45 C.

Léirigh na torthaí gur fheabhsaigh an chumraíocht dé-chomhdhlúthadáin rialú srathaithe, gur laghdaigh sé an tomhaltas foriomlán fuinnimh, agus gur chothaigh sé cáilíocht seirbhíse DHW agus gur mhéadaigh sé féintomhaltas PV go suntasach.

Fuarthas amach san anailís gur shroich meán COP séasúrach an teaschaidéil 3.55 sa chumraíocht aonair-chomhdhlúthadáin agus 3.65 nuair a cuireadh é le PV.

"De réir mar a bhíothas ag súil leis, tá an dá luach cosúil, ós rud é nach bhfuil aon difríocht sa mhodh oibríochta eatarthu," béim ar an bhfoireann taighde. "Sa tríú tástáil, le dhá chomhdhlúthadán agus straitéis rialaithe feabhsaithe a cheadaíonn oibriú le teocht an uisce níos ísle, ardaíonn an éifeachtúlacht seo go 3.71. Tá an treocht seo níos suntasaí nuair a dhéantar anailís ar éifeachtúlacht na seirbhíse DHW, áit a bhfuil na torthaí 3.08 agus 3.12 don chéad dá mhodh oibriúcháin agus 3.37 don chumraíocht le dhá chomhdhlúthadán umar agus is é 3.37 an chumraíocht le dhá chomhdhlúthadán umar sa chumraíocht. comhdhlúthadáin, tá níos lú caillteanais teasa."

Idir an dá linn, d'ardaigh an tomhaltas féinfhuinneamh gréine leis an gcóras comhdhlúthadáin déach ó 9.9% go 55.5%.

"Léiríonn na torthaí freisin an gá atá le féinídiú meandrach a chur san áireamh, ag baint úsáide as bonn ríofa de nóiméad-ar-nóiméad ar a mhéad seachas in aghaidh na huaire nó go laethúil, mar go mbíonn ranníocaíochtaí gréine neamhréadúil ard mar thoradh ar an dara ceann," a dúirt an lucht acadúil. "Ag smaoineamh ar an bhfuinneamh a sholáthraíonn na painéil PV, is féidir feidhmíocht an HP a athluacháil, rud a fhágann go mbeidh COP de 3.46 nuair a bhíonn sé ag obair le comhdhlúthadán amháin agus 7.59 nuair a bhíonn sé ag obair leis an gcumraíocht dé-chomhdhlúthadán."

Rinneadh cur síos ar an gcóras i "Measúnú turgnamhach ar dhearadh caidéil teasa fótavoltach úrscéal le comhdhlúthadán dé," a foilsíodh i Solar Energy.