Შეიძლება თუ არა Demax-ის სოლარული თერმული სისტემების კომბინირება სითბური პომპებთან?

Demax-ის კოლექტორები სითბური პომპებთან ერთად: ჰიდრავლიკა და გათბობა

Ზემოაღნიშნული სისტემების ინტეგრაციის წესების გაგება მოითხოვს მზის თერმული კოლექტორებისა და სითბოს პომპების წრეებში ჩართული ჰიდრავლიკის კარგ გაგებას. იდეალურად, კონკრეტული ექსპლუატაციური პირობების შემთხვევაში, კოლექტორებისა და სითბოს პომპების სიმძლავრე უნდა შენარჩუნდეს ერთმანეთისგან 10%-ის ფარგლებში, რათა თავიდან ავიცილოთ ჭარბი პომპირების გამო წარმოქმნილი გამოუსადეგარი ენერგიის დაკარგვა. ამასთანავე, საკმარისი სითბოს გადაცემის უზრუნველყოფად, სასურველია ტურბულენტული სითხის მოძრაობის პირობების შენარჩუნება. ბევრი პრაქტიკოსის მიერ ხშირად გამოთქმული მოსაზრება მიეხანება კოლექტორების მიერ მიღებულ თერმულ გრადიენტებს ანუ ტემპერატურულ სხვაობებს. Demax-ის კოლექტორების გამოსავალი ტემპერატურა შეიძლება იყოს 50–80°C დიაპაზონში, ხოლო უმეტესობა სითბოს პომპები 25–35°C დიაპაზონში არ მუშაობს კარგად ან საერთოდ არ მუშაობს. ამ თერმული გრადიენტების შეკეცვის ან მინიმიზაციის და თერმული გაცვლის გაუმჯობესების მიზნით, შეიძლება მოხდეს სტრატიფიცირებული ბუფერული ტანკების ან კომპაქტური ფირფიტების სითბოს გაცვლელების გამოყენება, რომელთა ტემპერატურული მიდგომა არ უნდა აღემატებოდეს 2°C-ს. საინდუსტრიო კვლევითი სტუდიები აცხადებენ, რომ ჰიბრიდული სისტემებში კარგი ინტერფეისის დიზაინის არ არსებობის შემთხვევაში, სისტემების პროექტული ეფექტურობა შეიძლება შემცირდეს 15–22 პროცენტით. ეს ასევე არის ერთ-ერთი ძირეული მიზეზი, რის გამოც თერმოსტატული შერევის ვალვების გამოყენება მნიშვნელოვანია სტაბილური შესასვლელი ტემპერატურების შენარჩუნების მიზნით, როდესაც მზის ენერგიის მიღება ცვალებადია.

Შესაბამობის მარკეტინგი: პრიორიტეტების ლოგიკა, ტემპერატურის სტადირება და ანტი-მოკლე ციკლირების წესები

Პროგნოზული შედეგი მოითხოვს ინტელექტუალურად მოტივირებულ კონტროლს, რომელიც ენერგიის ხარჯვას ადაპტირებს აქტიური/რეალური დროის პირობების მიხედვით. სამფაზიანი პრიორიტეტების პროტოკოლები აკონტროლებს სისტემის აქტივობას:

Ძირითადი მზის რეჟიმი ჩართება, როდესაც კოლექტორის ტემპერატურა მინიმუმ 8 °C-ით აღემატება სითბური პუმპის საჭიროების წყაროს ტემპერატურას.

Ჰიბრიდული დახმარების რეჟიმი ჩართება ნაკლები მზის გამოსხივების დროს და აკონტროლებს კოლექტორის წრედის ტემპერატურას ისე, რომ წყაროს წრედი წინასწარ გათბობილი იყოს გადაჭარბებული გათბობის გარეშე.

Სითბური პუმპის პრიორიტეტების რეჟიმი ჩართება, როდესაც მზის ენერგია არ არის საკმარისი და სისტემის ნაკადების სიჩქარეები არის კონტროლირებული, ხოლო კომპრესორის დაზიანებები თავიდან იქნება არიდებული ექსპლუატაციის ხანგრძლივობის შენარჩუნებით/კონტროლით.

Ევროპული საველე ტესტები აჩვენეს, რომ სტადიურად რეგულირებადი ტემპერატურის კონტროლი შეამცირა კომპრესორის ციკლირება 40%-ით და გაზარდა მოწყობილობის სიცოცხლის ხანგრძლივობა ამ პერიოდში. ანტი-მოკლე ციკლირების კონტროლი მოიცავს ტვირთის პრედიქტიულ და წინასწარმეტყველების კონტროლს და სითბოს საჭიროების პროგნოზირებას, რაც ამცირებს არასაჭირო გაშვებებს, რომლებიც ყოველწლიურად ერთეულზე 740 აშშ დოლარით ამაღლებენ მომსახურების ხარჯებს (პონემონის ინსტიტუტი, 2023).

Მზის ენერგიით დახმარებული სითბოს პუმპების (SAHP-ების) სარგებლიანობის უპირატესობები

Მზის თერმული კოლექტორებისა და სითბური პომპების კომბინაცია უზრუნველყოფს სინერგიულ შედეგს, რადგან მათ განსხვავებული ძლიერი მხარეები აქვთ, რომლებსაც თითოეული კომპონენტი ცალ-ცალკე არ მიაღწევს. წარმოიდგინეთ ეს როგორც რამდენიმე ენერგიის Kaywyis მუშაობის სახელით გუნდური მუშაობა. მზის კოლექტორები აწარმოებენ სითბურ ენერგიას, რომელსაც სითბური პომპა შემდეგ იყენებს უფრო ეფექტური სითბური გადაცემის მისაღებად. მაგალითად, შენობებს სითბური პომპების მოწყობილობების გასაშვებად ნაკლები ენერგია სჭირდება, რადგან სითბური პომპის მოწყობილობების გასაშვებად ნაკლები ენერგია სჭირდება — მოსაძრავად სჭირდებარე ენერგიის ნაკლები ნაკრები უკვე მზის ენერგიით არის მიწოდებული. ამასთანავე, ეს კონფიგურაცია აუმჯობესებს შენობის ენერგეტიკულ მახასიათებლებს და ცვლის ენერგიის მოხმარების შემდგომებს ენერგიის მოხმარების შემცირებით, რითაც აუმჯობესებს შენობის ენერგეტიკულ მახასიათებლებს და გამარტავს შენობის ტვირთის პროფილს. ამ გზით, მზის მხარდაჭერილი სითბური პომპები ეხმარებიან შენობებს უკეთ კომუნიკაციაში გადასვლას ელექტროქსელში, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ენერგიის მოხმარება მაქსიმალურია.

COP-ის გაუმჯობესება: Demax-ის ინტეგრირებული SAHP-ების საექსპერიმენტო გამოცდილობები ევროკავშირში

SAHP სისტემების ევროპული ტესტირება Demax ტექნოლოგიასთან ერთად აჩვენებს COP-ის გაუმჯობესებას 20–30 პროცენტით მიმდინარე გამოყენების შემთხვევაში ცალკე გამოყენებული სითბური პომპების შედარებით. როდესაც აორთქლებელი მიიღებს მზის სითბურ ენერგიას, საერთო ელექტროენერგიის მოხმარება შემცირდება, ხოლო კომპრესორის აორთქლებელის ტემპერატურა 10–15°C-ით ამსუბუქებს სითბური პომპების მუშაობას. ამ ტექნოლოგიის უდიდესი ენერგიის დაზოგვის პოტენციალი მდებარეობს მზის გამოსხივების და სითბოს მოთხოვნის გადახურვის არეში. ელექტროენერგიის დაზოგვის გარდა, გაუმჯობესებული SAHP სისტემები ზამთარში უფრო ენერგოეფექტურია, რადგან მათ სჭირდება ნაკლები გამოყინვის ციკლები და შესაბამად — ნაკლები ენერგია.

Ტვირთის გადატანა და ქსელის მდგრადობა: წყლის წყაროს წინასწარი გათბობა სასწრაფო ელექტროენერგიის მოთხოვნის შესამცირებლად

Მზის ენერგიით დახმარებული სითბოს პომპები (SAHP) იყენებენ მზის სინათლეს წყლის გასითბვის მიზნით, რომელიც გამოიყენება საღამოს, როდესაც ენერგიის ტარიფები მაღალია, ხოლო SAHP-ის (სითბოს) აკუმულატორის დატენვა ხდება დღეს, როდესაც ენერგიის ტარიფები დაბალია. ჩვენ დავაკვირვეთ კომერციული სისტემების (სითბოს) აკუმულატორების გამოყენებით სასწრაფო ენერგიის მოთხოვნის 30–40 პროცენტიანი შემცირება. ენერგიის ხარჯების შემცირების გარდა, SAHP-ები ამაღლებენ ენერგიის ქსელის მორგებადობას, ხოლო მოთხოვნის რეაგირებაში მონაწილეობა შეძლებს შენობის მესაკუთრეებისთვის დამატებითი შემოსავლის წყაროების შექმნას. სითბოს პომპების შემთხვევაში ადრე უგულებელყოფილი სითბოს მოწყობილობა ხდება მნიშვნელოვანი მომხმარებლის ენერგიის ტვირთის მართვის და სრული ქსელის გაუმჯობესების მიზნით.

Რატომ არ არის სოლარული თერმული სისტემები საკმარისი და როგორ უზრუნველყოფენ თბოს პუმპები დეკარბონიზაციის სტრატეგიას. სოლარული თერმული სისტემები შეძლებენ მზის აღებული აღებული თერმული ენერგიის შეგროვებას, მაგრამ მათ აქვთ თავისი შეზღუდვები. მათი თერმული ენერგიის შეგროვების შესაძლებლობა მოქმედებს ღრუბლიანობის, ზამთრის და ღამის გამო. თუ თერმული სისტემების გამოყენება მოხდება ენერგიის წარმოების მიზნით და მათ სჭირდება თერმული ენერგიის შეგროვება, მაშინ სისტემებს სჭირდება საწვავის გამოყენება, რაც აფერხებს ნახშირბადის გამოყოფის შემცირების მიზნის მიღწევას. თერმული სისტემების გამოყენების შემთხვევაში თბოს პუმპები განსაკუთრებით სასარგებლოები ხდებიან. ისინი შეძლებენ გარემოს გარშემო არსებული თერმული ენერგიის შეგროვებას და შეძლებენ თბოს მიწოდებას მზის ენერგიის წარმოების პროცესში. თბოს პუმპები ეფექტურია და მათი ეფექტურობის კოეფიციენტი (COP) შეიძლება მიაღწიოს 3,5-ს. ეს მნიშვნელოვნად უფრო ეფექტურია ჩვეულებრივი სისტემებზე. ისინი ასევე უფრო ეფექტური ხდებიან სოლარული თერმული სისტემებთან ერთად გამოყენების შემთხვევაში. სოლარული თერმული მოწყობილობა წყალს გათბობს მისი თბოს პუმპში შესვლამდე, რის გამოც კომპრესორი უფრო ეფექტურად მუშაობს.

Კვლევების მიხედვით, ეს კონფიგურაცია შეძლებს ელექტროენერგიის პიკური მოთხოვნის შემცირებას 18–34%-ით ელექტროენერგიის სადგურის დატვირთული პერიოდების განმავლობაში (2023, ფრაუნჰოფერის ISE ინსტიტუტი). ამჟამად, მიხედვით IEA-ს 2024 წლის მონაცემების, სითბოს პომპები მსოფლიო შენობების სითბოს მომარაგების მხოლოდ 10%-ს შეადგენენ, რაც არ ერთვის ჩვენს კლიმატურ მიზნებს. თუმცა, სითბოს პომპების მზის სითბური ტექნოლოგიასთან ინტეგრაცია გაძლიერებს ენერგიის ტვირთების კონტროლს, ამატებს სანდოობას და საშუალებას აძლევს შენობების ნებისმიერი დროს ნულოვანი ნახშირორჟანგის გამოყენებით სითბოს მომარაგებას. ეს ორი ტექნოლოგია განსაკუთრებით კომპლემენტურია: მზის ენერგია ამაღლებს სითბოს პომპების ეფექტურობას, ხოლო სითბოს პომპები უზრუნველყოფს მუდმივ მუშაობას მზის ენერგიის არ არსებობის დროს. ეს ინოვაციური კომბინაცია მართლაც რევოლუციურია სასტუმრო საწვავებზე დამოკიდებულების შემცირების მიზნით — როგორც ტექნიკურად, ასევე ეკონომიკურად, სხვა ტექნოლოგიების საპირისპიროდ, რომლებიც უბრალოდ ერთს და ერთს ამატებენ და მიიღებენ ორს.

Ხშირად დასმული კითხვების განყოფილება

Კითხვა 1: რა არის ძირითადი გამოწვევა Demax კოლექტორების სითბოს პომპების ციკლებთან ინტეგრაციის დროს?

A1: ძირეული გამოწვევა არის სოლარული თერმული კოლექტორებისა და სითბოს პომპების წრეების ჰიდრავლიკის ბალანსირება პარაზიტული დანაკარგების თავიდან აცილებისა და ეფექტური სითბოს გადაცემის უზრუნველყოფის მიზნით.

Როგორ ახდენენ ტემპერატურის განსხვავებები გავლენას სისტემების ერთმანეთთან ინტეგრაციაზე?

Demax კოლექტორები შეძლებენ 80°C-ის ტემპერატურის მიღწევას, მაგრამ სითბოს პომპები ყველაზე ეფექტურად მუშაობენ 25–35°C დიაპაზონში. ეს ნიშნავს, რომ მათ სჭირდება კონკრეტული საშუალებები ამ ტემპერატურული სხვაობის გადალახვის უზრუნველყოფისთვის, ხოლო სისტემის სრული ეფექტურობის შენარჩუნების მიზნით.

Როგორ ამაღლებენ სოლარული დახმარებით მუშაობადი სითბოს პომპები (SAHP) ეფექტურობას?

SAHP-ები მუშაობენ სოლარული ენერგიით, რომელიც წარმოადგენს „ახალ“ (6 წელზე ნაკლები ხანის) ენერგიის დონეს. ეს ენერგიის სახეობა იაფია და ასევე საშუალებას აძლევს სითბოს მარტივად „გადაადგილებას“ მოწყობილობაში.

Რატომ არ არის სოლარული თერმული ენერგია თავისთვად საკმარისი?

Საენერგო სისტემები ასევე კარგავენ ეფექტურობას ღრუბლიან და ღამის პირობებში, ამიტომ მათ სჭირდება საწვავად გამოყენებული სასახლის საწვავების დახმარება. სითბოს პომპები ასევე შეიძლება დაეხმარონ საენერგო სისტემებს სითბოს მიწოდებით მზის არ არსებობის დროს, რაც საშუალებას აძლევს სრულად მიაღწიოს დეკარბონიზაციის მიზანს.