ukurasa_bango

Pampu ya usaidizi wa nishati ya jua ya thermodynamic

Thermodynamics

Kwa kawaida, unapofikiria kuhusu paneli za miale ya jua, unapiga picha ya solar photovoltaics (PV): paneli ambazo zimewekwa juu ya paa lako au katika nafasi iliyo wazi na kubadilisha mwanga wa jua kuwa umeme. Walakini, paneli za jua zinaweza pia kuwa na joto, ikimaanisha kuwa zinabadilisha mwanga wa jua kuwa joto tofauti na umeme. Paneli za jua zenye joto la juu ni aina moja ya paneli za nishati ya jua—pia huitwa mkusanyaji–ambazo hutofautiana sana na paneli za jadi za joto; badala ya kuhitaji mionzi ya jua ya moja kwa moja, paneli za jua za thermodynamic pia zinaweza kutoa nguvu kutokana na joto angani.

 

Mambo muhimu ya kuchukua

Paneli za jua zenye hali ya joto zinaweza kutumika kama kikusanyaji na kivukizi katika upanuzi wa pampu za joto zinazosaidiwa na jua (SAHPs)

Hufyonza joto kutoka kwa mwanga wa jua na hewa iliyoko, na kwa kawaida hazihitaji jua moja kwa moja, ingawa huenda zisifanye kazi vizuri katika hali ya hewa ya baridi.

Majaribio zaidi yanahitajika ili kutathmini jinsi paneli za jua zinazobadilika joto zinavyofanya kazi vizuri katika hali ya hewa ya baridi

Ingawa paneli za jua za thermodynamic ni maarufu zaidi huko Uropa, zingine zinaanza kuuzwa katika soko la Amerika

 

Je, pampu ya joto inayosaidiwa na jua inafanya kazi gani?

SAHPs hutumia nishati ya joto kutoka kwa jua na pampu za joto ili kuzalisha joto. Ingawa unaweza kusanidi mifumo hii kwa njia nyingi tofauti, daima hujumuisha vipengele vitano kuu: wakusanyaji, evaporator, compressor, vali ya upanuzi wa joto, na tanki ya kubadilisha joto ya hifadhi.

 

Paneli za jua za thermodynamic ni nini? Je, wanafanyaje kazi?

Paneli za jua zenye hali ya joto ni sehemu ya baadhi ya pampu za joto zinazosaidiwa na nishati ya jua (SAHPs) za upanuzi wa moja kwa moja, ambapo hutumika kama kikusanyaji, kupasha joto friji baridi. Katika SAHP za upanuzi wa moja kwa moja, pia hutumika kama evaporator: friji inapozunguka moja kwa moja kupitia paneli ya jua ya thermodynamic na inachukua joto, hupuka, na kugeuka kutoka kioevu hadi gesi. Kisha gesi husafiri kupitia kishinikizi ambapo inashinikizwa, na hatimaye hadi kwenye tanki la kubadilisha joto la hifadhi, ambapo hupasha maji yako.

 

Tofauti na fotovoltaiki au paneli za jadi za nishati ya jua, paneli za miale ya jua za thermodynamic hazihitaji kuwekwa kwenye mwanga kamili wa jua. Wanachukua joto kutoka kwa jua moja kwa moja, lakini pia wanaweza kuvuta joto kutoka kwa hewa iliyoko. Kwa hivyo, wakati paneli za jua za thermodynamic huzingatiwa kitaalam kuwa paneli za jua, kwa njia fulani zinafanana zaidi na pampu za joto za chanzo cha hewa. Paneli za jua zenye joto la juu zinaweza kupachikwa kwenye paa au kuta, kwenye jua kali au kwenye kivuli kizima-tahadhari hapa ni kwamba ikiwa unaishi katika hali ya hewa ya baridi, huenda zitafanya kazi kwa ufanisi zaidi kwenye mwanga wa jua kwa sababu halijoto ya hewa iliyoko inaweza isiwe ya joto. kutosha kukidhi mahitaji yako ya joto.

 

Vipi kuhusu maji moto ya jua?

Mifumo ya maji moto ya jua hutumia vikusanyaji vya kawaida, ambavyo vinaweza kupasha joto jokofu, kama vile paneli za jua za thermodynamic, au maji moja kwa moja. Watozaji hawa wanahitaji jua kamili, na jokofu au maji yanaweza kusogea kupitia mfumo kwa urahisi kupitia mvuto, au kwa bidii kupitia pampu ya kidhibiti. SAHPs ni bora zaidi kwa sababu zinajumuisha compressor, ambayo inasisitiza na kuzingatia joto katika friji ya gesi, na kwa sababu inajumuisha valve ya kubadilishana mafuta, ambayo hudhibiti kiwango cha mtiririko wa friji kupitia evaporator-ambayo inaweza kuwa paneli ya jua ya thermodynamic. - ili kuongeza pato la nishati.

 

Je! paneli za jua za thermodynamic hufanya kazi vizuri?

Tofauti na mifumo ya maji moto ya jua, paneli za jua za thermodynamic bado ni teknolojia inayoendelea na hazijajaribiwa vizuri. Mnamo 2014, maabara moja huru, Narec Distributed Energy, ilifanya majaribio huko Blyth, Uingereza ili kubaini ufanisi wa paneli za jua za thermodynamic. Blyth ina hali ya hewa ya joto na mvua kubwa na majaribio yaliendeshwa kutoka Januari hadi Julai.

 

Matokeo yalionyesha kuwa mgawo wa utendakazi, au COP, wa mfumo wa SAHP wa thermodynamic ulikuwa 2.2 (unapohesabu joto lililopotea kutoka kwa tank ya kubadilishana joto). Pampu za joto kwa kawaida huchukuliwa kuwa bora zaidi zinapofikia COPs zaidi ya 3.0. Hata hivyo, ingawa utafiti huu ulionyesha kuwa, mwaka wa 2014, paneli za jua za thermodynamic hazikuwa na ufanisi mkubwa katika hali ya hewa ya joto, zinaweza kufanya kazi kwa ufanisi zaidi katika hali ya hewa ya joto. Zaidi ya hayo, jinsi teknolojia inavyoendelea kusonga mbele, paneli za jua za thermodynamic labda zinahitaji utafiti mpya wa majaribio.

 

Jinsi ya kutathmini ufanisi wa pampu za joto zinazosaidiwa na jua

Kabla ya kuchagua SAHP, unapaswa kulinganisha Mgawo wa Utendaji (COP) wa mifumo mbalimbali. COP ni kipimo cha ufanisi wa pampu ya joto kulingana na uwiano wa joto muhimu zinazozalishwa ikilinganishwa na pembejeo yake ya nishati. COP za juu ni sawa na SAHPs bora zaidi na gharama ya chini ya uendeshaji. Ingawa COP ya juu zaidi ambayo pampu yoyote ya joto inaweza kufikia ni 4.5, pampu za joto zilizo na COPs zaidi ya 3.0 zinachukuliwa kuwa bora zaidi.


Muda wa kutuma: Jul-19-2022