EN
Demaxin aurinkoenergialla toimivan ilmastointilaitteen jäähdytyskapasiteetin alue: kotikäyttöön tarkoitetut mallit modulaarisista kaupallisista järjestelmistä
Standardimallit kotikäyttöön: 9 000–24 000 BTU/h (0,75–2 tonnia)
Demaxin aurinkoenergialla toimivat ilmastointilaitteet ovat saatavilla kooltaan 9 000–24 000 BTU:tä tunnissa (noin 0,75–2 tonnia). Ne ovat ideaalisia yksittäisten asuinhuoneiden jäähdyttämiseen ja pysyvät huomattavasti tehokkaammina kuin perinteiset laitteet, koska ne käyttävät omaa energiansa sisäänrakennettujen aurinkopaneelien avulla, mikä vähentää äkillistä kuormitusta sähköverkolle. Ne voivat toimia tehokkaasti huoneissa, joiden pinta-ala on enintään 1 200 neliöjalkaa. Pienemmät laitteet (9 000–12 000 BTU:tä) soveltuvat makuuhuoneisiin, kun taas suuremmat laitteet (24 000 BTU:tä) ovat ideaalisia suurempien tilojen, kuten olohuoneiden, jäähdyttämiseen. Huomattavaa on, että kenttätestit osoittavat aurinkoilmastointilaitteiden pystyvän säilyttämään noin 85 % jäähdytyskapasiteetistaan erittäin voimakkaiden aurinkovalojen aikana. Tämä saavutetaan ilman ulkoisia akkuvarastoja. Tämä on ainutlaatuinen ominaisuus ja syy, miksi aurinkoilmastointilaitteet ovat parempia kuin perinteiset ilmastointilaitteet, jotka vaativat sähköä, jos ulkoinen akkuvarasto ei ole käytettävissä.
Kaupallisen luokan laitteet: 36 000–60 000 BTU:tä/tunti (3–5 tonnia) hybridipäällä aurinkosähkö- ja akkuvarastotuen kanssa
Kaupallisiin ja toimistotiloihin, joiden jäähdytystarve on 36 000–60 000 BTU/tunti, voidaan käyttää tätä 3–5 tonnin järjestelmää, jossa on innovatiivinen suunnittelu, joka yhdistää aurinkopaneeleja litiumioniakkuille. Järjestelmä voi toimia yli 18 tuntia päivässä pelkästään aurinkovalon vaihtelun avulla enintään 30 %:n vaihteluvälillä, kun aurinkoenergiaa ei ole saatavilla pilvien peitettäessä taivasta. Se käyttää varattua energiaa tilan lämpötilan säilyttämiseen 2 500–5 000 neliöjalkaa (noin 232–465 neliömetriä) kokoisessa tilassa. Nämä aurinkoenergiakäyttöiset akut vähentävät huippukuormitusten aiheuttamia maksuja yli 40 %:lla verrattuna perinteisiin sähköverkkoon kytkettyihin järjestelmiin.
Integroitu monijärjestelmäteknologia: Enintään 120 000 BTU/h (10 tonnia) rinnakkaisen invertteriteknologian avulla
Varastojen ja tehdasrakennusten omistajat voivat käyttää rinnakkaisinverteriteknologiaa yhdistääkseen useita 5 tonnin järjestelmiä enintään 120 000 BTU/h (10 tonnia) suuruisiksi järjestelmiksi, mikä mahdollistaa vähäisen ilmanvaihtokanaviston asentamisen rakennuksen läpi. Tämän teknologian avulla järjestelmiä voidaan ottaa käyttöön vaiheittain koko alueella liiketoiminnan tai kysynnän kasvaessa. Nämä järjestelmät on varustettu älykkäällä ohjausteknologialla, joka varmistaa, että kuorma jakautuu tasaisesti invertterien kesken ylikuormitusten estämiseksi. Tämä vähentää lisäksi järjestelmän käyttökustannuksia. Jopa kun ympäröivä lämpötila ylittää 46 °C, useimmat mallit pystyvät edelleen tarjoamaan vähintään 90 % suunnitellusta jäähdytyskapasiteetistaan. NREL:n tekemän tutkimuksen mukaan näillä laitteilla on erinomaisempi suorituskyky äärimmäisen kuumissa olosuhteissa verrattuna kilpaileviin perinteisiin katolla sijaitseviin jäähdytysyksiköihin – erotus on 22 %. Nämä laitteet ovat erinomainen valinta jäähdytystarpeisiin lämpimissä alueissa.
Kuinka mitata aurinkoenergialla toimivan ilmastointilaitteen koko todellisiin kuormitusehtoihin
Yli sormisäännön: ASHRAE:n vaatimusten mukaiset kuormitusten laskelmat off-grid -aurinkoilmastointilaitteiston mitoittamiseksi
Sähköisesti toimivien ilmastointilaitteiden aurinkoenergiaperusteiset mitoitusongelmat eivät enää ratkea yksinkertaisilla peukalosäännöillä. ASHRAE:n lämmitys-, ilmastointi- ja ilmanvaihtotekniikan asiantuntijat ovat tehneet perusteellisia analyysejä siitä, kuinka paljon lämpöä johtuu läpi seinät, katon ja lattiat, kuinka monta henkilöä tilassa on sekä millaisia laitteita he käyttävät. Verkosta riippumattomissa järjestelmissä ilmastointilaitteiden energiankulutus kasvaa merkittävästi äärimmäisen kuumuuden aikana, mikä lisää tarvetta määrittää BTU:t tunnissa. Jos ilmastointilaite on liian pieni, se ei pysty ylläpitämään viileää lämpötilaa ulkoisen lämpötilan äkillisten nousujen aikana. Toisaalta liian suuri ilmastointilaite tyhjentää akut nopeammin kuin odotettavissa ja aiheuttaa myös komponenttien nopeampaa ikääntymistä. Luotettavia aurinkoenergiaan perustuvia ilmastointiasiantuntijoita voidaan luottaa tähän asiantuntemukseen, sillä se perustuu heidän koulutukseensa ja kokemuksiinsa. He ymmärtävät paikallisat sääolosuhteet eivätkä pelkästään tilan neliömetrimäisen pinta-alan, ja voivat pitää ilman lämpötilan tasapainoisena mukavalla tasolla (18–22 °C), vaikka ulkolämpötila nousisi jopa 45 °C:seen. Kun huippukulutus ei tapahdu samanaikaisesti kuin aurinkopaneelien tuotanto, varageneraattori todennäköisesti toimii epäsuhteellisesti huippukulutuksen aikana. Ulkoilman lämpötila on merkittävä tekijä jäähdytyksessä ja ilmastointilaitteen maksimaalisessa käyttöajassa. Tutkimusten tulokset ovat osoittaneet, että kysynnän ja tuotannon epäsovinnaisuuden tapauksessa varageneraattorin käyttöä saattaa lisätä jopa 37 %.
Katon asennon, paikallisesti saatavilla olevan auringonsäteilyn ja akkupuskurin vaikutus toimitettuun jäähdytyskapasiteettiin
Ympäristötekijät, jotka vaikuttavat aurinkoilmastoinnin järjestelmän suorituskykyyn, ovat yksi tärkeimmistä määrittävistä tekijöistä. Maan useimmissa alueissa eteläpäin suuntautuvat katot saavat noin 15–25 prosenttia enemmän auringonvaloa kuin itään tai länteen suuntautuvat katot. Paikallisilla aurinkokartoilla voidaan myös havainnollistaa tätä ilmiötä. Esimerkiksi järjestelmän suunnittelija Phoenixissa voi käyttää 30 prosenttia vähemmän aurinkopaneeleja kuin vastaava suunnittelija Seattlessa, koska Phoenixissa saadaan huomattavasti enemmän auringonvaloa kuin Seattlessa. Pilvisinä aikoina akut auttavat ylläpitämään järjestelmän suorituskykyä ja tarjoavat riittävästi sähköä jäähdytyksen ylläpitämiseen kahden päivän ajan. Naapurikasvillisuuden tai rakennuselementtien, kuten savupiippujen, heittämät varjot vähentävät järjestelmän suorituskykyä ja joissakin tapauksissa suorituskykyä voi vähentyä jopa noin 20 prosenttia (NREL). Säätilatiedot antavat yleiskuvan siitä, millaista suorituskykyä järjestelmä tarjoaa. Rannikkoalueilla, kuten Miamiissa, sijoitettujen järjestelmien on käytettävä erityisiä kiinnitysjärjestelmiä kestääkseen hurrikaanien voimaisia tuulia, kun taas korkeammalla sijoitettujen järjestelmien, kuten Denverssa, on otettava huomioon lisääntyvä korkeus, joka vaikuttaa jäähdytysaineen suorituskykyyn. Useimmat asiantuntijat suosittelevat hybriditasoinvertterijärjestelmien suunnittelua 30 prosentin ylikapasiteetilla mahdollistaakseen tulevan aurinkopaneelien laajentamisen.
Jäähdytyskäyttökyvyn vertailu: PV- ja aurinkolämpöarkkitehtuurit aurinkoilmastointilaitteissa
PV-ajettavat invertteriä käyttävät aurinkoilmastointilaitteet: 82–94 % kapasiteetin säilyminen osittaisessa varjossa (NREL 2023)
Kansallisen uusiutuvan energian tutkimuslaboratorion (NREL) vuoden 2023 tiedon mukaan PV-ajettavat aurinkoilmastointilaitteet voivat tuottaa jopa 82–94 % jäähdytystehostaan myös varjossa. Mikä mahdollistaa tämän teknologian jäähdytystehon tuottamisen varjossa? Järjestelmät käyttävät kompressorin invertteriohjausta, joka mahdollistaa kompressorin toiminnan eri nopeuksilla riippuen saatavilla olevan aurinkoenergian määrästä. Aurinkolämpöabsorptiojäähdyttimissä tilanne on päinvastainen. Nämä järjestelmät menettävät 40–60 % jäähdytystehostaan, kun varjoa esiintyy, koska niiden toiminta edellyttää lämpöenergian tasaisuutta. Kummankin järjestelmän välillä on laaja eroja, joista osa on merkittäviä.
Suorituskyvyn mittari: aurinkosähköjärjestelmät ja aurinkolämpöjärjestelmät
Osittaisen varjostuksen sietokyky: 82–94 % säilyy, 40–60 % säilyy
Käynnistysenergian vaatimus: alhainen (DC-kääntimeteknologia), korkea (lämpömassan hitaus)
Lämpötila-herkkyys: vähäinen (< 5 % vaihtelu), merkittävä (> 25 % vaihtelu)
Aurinkosähköjärjestelmissä mikrokääntimien tehokkuus johtuu niiden kyvystä hallita varjostettuja paneeliosia, kun taas aurinkolämpöjärjestelmissä menetykset aiheutuvat kerääjän lämpötilan laskusta ja lämpöjärjestelmissä esiintyy ketjuva tehokkuustappio. Tämä on pääasiallinen syy siihen, miksi aurinkosähköjärjestelmiä suositaan enemmän alueilla, joissa aurinkoenergia on epätasainen.
Yleiset kysymykset
Mikä on asuintalojen aurinkoilmastointojen standardi jäähdytyskapasiteetti?
Asuintalojen aurinkoilmastointojen jäähdytyskapasiteetti vaihtelee yleensä välillä 9 000–24 000 BTU/tunti, mikä vastaa suunnilleen 0,75–2 tonnia jäähdytyskapasiteettia.
Mitä jäähdytyskapasiteetteja kaupalliset aurinkoilmastointolaitteet voivat saavuttaa?
Kaupallisilla aurinkoilmastointilaitteilla on yleensä suurempi teho, joka vaihtelee 36 000–60 000 BTU:tä tunnissa, ja ne ovat integroitu hybridiphotovoltaisten (PV) ja akkujärjestelmien kanssa, mikä mahdollistaa niiden toiminnan myös epäjatkuvan auringonvalon aikana.
Mitkä ovat tärkeimmät ympäristötekijät, jotka vaikuttavat aurinkoilmastointilaitteiden käyttötehokkuuteen?
Monet tekijät voivat vaikuttaa käyttötehokkuuteen ja jäähdytystehoon, mukaan lukien katon sijainti, akkukapasiteetti, varjostus, paikallinen auringonsäteily ja puitten sekä savupiippujen aiheuttama varjostus.
Mikä toimii paremmin: fotovoltaiseen (PV) energian käyttöön perustuvat vai aurinkolämpöön perustuvat ilmastointilaitteet?
Fotovoltaiseen (PV) energian käyttöön perustuvat järjestelmät toimivat huomattavasti paremmin osittaisessa varjossa: ne säilyttävät 82–94 % jäähdytystehostaan, kun taas aurinkolämpöjärjestelmät säilyttävät vain 40–60 % tehostaan. PV-järjestelmillä on myös vähemmän rajoituksia järjestelmän käynnistykseen tarvittavan energian suhteen, ja niiden lämpöherkkyys on minimaalinen verrattuna lämpöjärjestelmiin.