Megújuló HVAC rendszer tervezése
A napenergiával kompatibilis központi hőszivattyúk kombinálják a nagy hatásfokú elektromos fűtést és hűtést a fotovoltaikus energiatermeléssel. Egy megfelelően megtervezett rendszer a nappali napenergia-termelést felhasználva csökkenti a hálózati villamosenergia-fogyasztást, miközben fenntartja a kényelmes belső hőmérsékletet a különböző évszakokban.
A szoláris hőszivattyú általában egy fotovoltaikus rendszerhez csatlakoztatott elektromos meghajtású hőszivattyú. A napelemek áramot termelnek, míg a hőszivattyú a hőt a beltéri és a kültéri környezet között továbbítja. A kifejezés általában nem azt jelenti, hogy a napfény közvetlenül felmelegíti a hűtőközeget a berendezésben.
A napkollektoros hőszivattyúk biztosítják a helyiségek fűtését, hűtését és bizonyos rendszerkonfigurációkban használati meleg vizet. Alkalmasak lakóépületek, irodák, szállodák, iskolák, műhelyek, mezőgazdasági létesítmények és egyéb olyan ingatlanok számára, ahol a fűtési és hűtési terhelés az éves villamosenergia-fogyasztás nagy százalékát teszi ki.
A napenergiával kompatibilis központi hőszivattyúkat az egész épületre kiterjedő légcsatornákkal, fan coil egységekkel, hidraulikus rendszerekkel, padlófűtéssel vagy más központi hőelosztó rendszerekkel való használatra tervezték. A hőszivattyú napközben felhasználhatja a napenergiát, és további áramot nyerhet a hálózatból vagy az akkumulátorból, ha a napenergia nem elegendő.
A hőszivattyú egy hűtési ciklust használ, hogy elnyeli a hőt az egyik területről, és átadja azt a másiknak. Fűtés üzemmódban a levegős hőszivattyú a rendelkezésre álló hőt vonja ki a kültéri levegőből, és továbbítja azt beltérre. Hűtés üzemmódban a ciklus megfordul, és a beltéri hőt kifelé mozgatja.
A földi forrásból származó rendszerek hőcserét folytatnak a talajjal a földbe fektetett csőhurkok révén. A vízforrásos rendszerek hőcserélő közegként megfelelő vízforrást használnak. Mindegyik típus kombinálható egy fotovoltaikus rendszerrel, ha elektromos követelményei megfelelnek a rendelkezésre álló napelemsornak, inverternek, védelmi eszközöknek és energiagazdálkodási vezérlőknek.
A fotovoltaikus modulok egyenáramú áramot állítanak elő a napsugárzás, a panel hőmérséklete, tájolása, dőlésszöge, árnyékolása és a modul állapota szerint.
A napelemes inverter a megtermelt egyenáramot a hőszivattyúval és az épület elektromos rendszerével kompatibilis váltakozó árammá alakítja át.
A kompresszor, a hűtőkör, az elpárologtató és a kondenzátor a hőenergiát az épület és a kiválasztott külső hőforrás között mozgatja.
Napenergiát használnak, ha rendelkezésre áll. Hálózati áram vagy akkumulátoros tároló biztosítja a fennmaradó igényt alacsony napfény, éjszakai működés vagy csúcsfűtési terhelés esetén.
A válasz arra a kérdésre, hogy „a napelemek képesek meghajtani a hőszivattyút”, igen. A fotovoltaikus rendszer a hőszivattyú által igényelt villamos energia egy részét vagy egészét biztosíthatja. A napenergia tényleges százalékos aránya a fűtési vagy hűtési terheléstől, a helyi klímától, a berendezés hatékonyságától, a panelkapacitástól, a rendelkezésre álló napfénytől és az üzemidőtől függ.
A felhasználók azt is kérdezik, hogy „a napelemek működtethetnek hőszivattyút?” A napelemek közvetlenül nappal is működtethetik a hőszivattyút, amikor a napelemsor elegendő energiát termel. A hálózatra kapcsolt rendszer automatikusan további áramot tud felvenni, ha a napenergia-termelés a kereslet alá esik. A hálózaton kívüli rendszernek elegendő akkumulátorkapacitásra és inverterteljesítményre van szüksége a működés fenntartásához, amikor a napfény nem áll rendelkezésre.
A „meg lehet-e táplálni egy hőszivattyút napelemekkel” kérdést a teljesítmény és az energia szempontjából egyaránt értékelni kell. A pillanatnyi teljesítmény határozza meg, hogy a rendszer képes-e működni egy adott pillanatban. Napi és szezonális energiaszámítások határozzák meg, hogy a napelemsor képes-e elegendő villamos energiát termelni a szükséges időszakban.
| Rendszerkonfiguráció | Napenergia hozzájárulás | Akkumulátor szükséglet | Működési jellemzők |
|---|---|---|---|
| Hálózatra csatlakoztatott hőszivattyú | Részleges vagy magas nappali hozzájárulás | Nem kötelező | A rács automatikusan fedezi a napelem hiányát |
| Hibrid hőszivattyús rendszer | Előnyben részesített forrásként napenergiát használnak | Választható | A napelem, az akkumulátor és a hálózat együtt működhet |
| Off-grid hőszivattyús rendszer | A napelem biztosítja az összes megtermelt villamos energiát | Kötelező | Gondos téli és éjszakai méretezést igényel |
| Napelemes nappali rendszer | A nappali terhelés csökkentésére összpontosít | Általában nem kötelező | Alkalmas nappali hűtésre vagy ütemezett fűtésre |
A napelemek száma függ a hőszivattyú elektromos bemenetétől, a napi üzemidőtől, a szezonális terheléstől, a panel teljesítményétől, a napfény csúcsidőszakától, a rendszer hatékonyságától, valamint attól, hogy a hőszivattyúnak napnyugta után kell-e működnie. A fűtési igény télen lehet a legnagyobb, amikor a napi napenergia-termelés alacsonyabb lehet, mint a nyári termelés.
Számított napelemes tömb
20 kWh ÷ 5h ÷ 0,80 = 5kWEgy elméleti 5 kW-os tömb körülbelül tizenegy 455 W-os napelemmel hozható létre. Egy praktikus kialakításban tizenkét-tizennégy panel használható a modul hőmérsékletének, az inverterveszteségnek, a pornak, a részleges árnyékolásnak, a változó időjárásnak és a napenergia-kibocsátás szezonális csökkenésének kompenzálására.
| Átlagos hőszivattyú bemenet | Napi futásidő | Napi villamosenergia-igény | Referencia Solar Array | Körülbelül 455 W-os panelmennyiség |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 kW | 6 óra | 9 kWh | 2,3 kW-3,0 kW | 6-7 panel |
| 2,5 kW | 8 óra | 20 kWh | 5,0 kW-6,5 kW | 11-15 panel |
| 4,0 kW | 8 óra | 32 kWh | 8,0 kW–10,5 kW | 18-24 panel |
| 6,0 kW | 10 óra | 60 kWh | 15,0 kW–20,0 kW | 33-44 panelek |
A hőszivattyú hideg időben több áramot fogyaszthat, mivel nagyobb a hőmérséklet-különbség a beltéri és a kültéri hőmérséklet között. A napenergia termelése csökkenhet a rövidebb nappali órák, az alacsony napszög, a hótakaró, a felhőzet vagy a rossz időjárás miatt is. Az éves átlagos napenergia-adatokat nem szabad egyedül felhasználni a kritikus téli fűtési tervezéshez.
A hőszivattyút akkor érdemes napenergiával kombinálni, ha az épületnek jelentős éves fűtési vagy hűtési igénye van. A hőszivattyúk elektromos meghajtásúak, lehetővé téve a fotovoltaikus villamos energia egy részét működési költségeik ellensúlyozására. Egy jól szigetelt épület, megfelelő méretű berendezésekkel általában jobb eredményt ad, mint egy rosszul szigetelt épület túlméretezett vagy alulméretezett rendszerrel.
A téli fűtést és nyári hűtést egyaránt igénylő épületek az év több hónapján keresztül használhatják a hőszivattyút és a napelemes rendszert.
Nappali fűtés, hűtés, melegvíz vagy kereskedelmi üzem fogyaszthatja a napenergiát, miközben azt előállítják.
A csökkentett hőveszteség lehetővé teszi, hogy a hőszivattyú alacsonyabb kompresszorteljesítménnyel és rövidebb működési ciklusokkal fenntartsa a hőmérsékletet.
A padlófűtés és a megfelelően megtervezett fan coil rendszerek csökkenthetik a szükséges vízhőmérsékletet és javíthatják a hőszivattyú hatékonyságát.
A nagyon alacsony külső hőmérséklet növelheti az áramfogyasztást, és nagyobb berendezést, tartalék fűtést vagy más hőforrást igényelhet.
A tető alakja, a szerkezeti kapacitás, az árnyékolás, a hozzáférési utak és a helyi előírások korlátozhatják a felhasználható fotovoltaikus kapacitást.
Az éjszakai működés a hálózati áramellátáson vagy az akkumulátoros tároláson alapul, mivel a napelemek naplemente után nem termelnek áramot.
Egyes hagyományos radiátorokhoz olyan vízhőmérsékletre van szükség, amely csökkenti a hőszivattyú hatékonyságát, hacsak nem korszerűsítik az emittereket vagy az épület burkolatát.
A napenergiával kompatibilis központi hőszivattyúkat az épület terhelése, a helyi tervezési hőmérséklet, a fűtés elosztási módja, a rendelkezésre álló elektromos ellátás, a szolár inverter teljesítmény és a szabályozási stratégia alapján kell kiválasztani. A hőszivattyú nem igényel speciális napfényt, de biztonságosan és hatékonyan kell működnie az elektromos rendszerrel.
A fűtési teljesítménynek meg kell egyeznie a helyi tervezési hőmérsékleten számított épület hőveszteséggel. A berendezés csak alapterület szerinti kiválasztása pontatlan eredményeket eredményezhet.
A hűtés kiválasztásánál figyelembe kell venni a napenergia-nyereséget, az ablakokat, a szigetelést, a lakókat, a világítást, a berendezéseket, a szellőzést és a helyi nyári hőmérsékletet.
A változtatható sebességű hőszivattyúk beállíthatják a kompresszor teljesítményét, és gördülékenyebben követhetik a rendelkezésre álló napenergia-termelést, mint a fix teljesítményű berendezések.
A COP a működési hatékonyságot írja le meghatározott feltételek mellett. A SCOP szezonális nézetet biztosít, és hasznos a fűtési teljesítmény összehasonlításához egy szélesebb hőmérsékleti tartományban.
Ellenőrizze, hogy az egység egyfázisú vagy háromfázisú áramot használ-e, és hogy a szolár inverter és az épület tápegysége képes-e fenntartani a szükséges feszültséget és áramot.
Ellenőrizze a névleges teljesítményt, a bemeneti teljesítményt, a leolvasztási teljesítményt és a kilépő víz hőmérsékletét a legalacsonyabb várható külső hőmérsékleten.
Az energiagazdálkodási vezérlők koordinálhatják a napenergia-termelést, az akkumulátortöltést, a hőtárolást, a hálózati teljesítményt, a helyiség hőmérsékletét és a használati időt.
Hőt ad át a kültéri és a beltéri levegő között. Általában csatornás vagy légcsatorna nélküli beltéri egységekhez csatlakozik, és fűtést és hűtést is tud biztosítani.
Alkalmas:Otthonok, irodák, üzletek és épületek, amelyek közvetlen légfűtést és hűtést igényelnek.
A kültéri levegőből származó energiát egy vízkörbe viszi át padlófűtéshez, fan coil egységekhez, alacsony hőmérsékletű radiátorokhoz vagy használati melegvízhez.
Alkalmas:Központi hidraulikus fűtés, hűtés és integrált melegvíz rendszer.
Eltemetett hurkokat használ a hőcserére a talajjal. A talajhőmérséklet stabilabb, mint a külső levegő hőmérséklete, de a telepítéshez megfelelő földre, fúrásra vagy földmunkára van szükség.
Alkalmas:Hosszú távú projektek rendelkezésre álló területtel és jelentős éves terheléssel.
A hőt megfelelő vízforrással cseréli. Figyelembe kell venni a vízminőséget, az áramlási sebességet, a környezeti feltételeket, a szűrést és a helyi jóváhagyást.
Alkalmas:Projektek megbízható és műszakilag megfelelő vízforrással.
Határozza meg a hőveszteséget, a hűtési terhelést, a szigetelési teljesítményt, a légszivárgást, az ablakfelületet, a foglaltságot, a szellőzési igényt és a szükséges beltéri hőmérsékletet.
Tekintse át a havi napfényadatokat, a tető tájolását, a panel dőlésszögét, az árnyékolást, a szerkezeti kapacitást, a hozzáférési teret, a hóterhelést, a szélterhelést és a kábel távolságát.
Ellenőrizze a szervizfeszültséget, a fázist, a megszakító kapacitást, az inverter kimenetét, a kábelméretet, a túlfeszültség-védelmet, a leválasztást, a földelést és a helyi elektromos szabályokat.
Ellenőrizze a csatorna méreteit, a légáramlást, a vízáramlást, a csőátmérőt, a szivattyúmagasságot, a radiátor kapacitását, a fan coil kiválasztását és a szükséges vízhőmérsékletet.
Döntse el, hogy szükség van-e hálózati támogatásra, akkumulátortárolásra, hőtárolóra vagy kiegészítő fűtésre éjszaka, rossz időjárás, leolvasztási ciklusok vagy extrém hideg idején.
Határozza meg a szoláris prioritást, az akkumulátor tartalékot, a melegvíz ütemezést, a szobahőmérsékletet, a hálózati töltési korlátozásokat, az időjárás-kompenzációt és a keresletreakció beállításait.
Igen. A kifejezés általában olyan hőszivattyút jelent, amely részben vagy teljesen fotovoltaikus panelekből előállított villamos energiával működik. Lehet hálózatra kapcsolt, hibrid vagy hálózaton kívüli.
A napelemek éjszaka nem tudnak áramot termelni. Az éjszakai működéshez hálózati áramra, megfelelő méretű akkumulátorra vagy más tartalék áramforrásra van szükség.
Erős napenergia-termelési időszakokra ütemezhető, de a folyamatos hőmérséklet-szabályozást igénylő épületek általában hálózati támogatást, akkumulátorokat vagy hőtárolót igényelnek.
A berendezésnek nagyobb hőmérséklet-különbségen kell átvinnie a hőt. A levegőforrás-rendszerekhez leolvasztási ciklusok is szükségesek lehetnek, ami átmenetileg növelheti a villamosenergia-felhasználást.
Kiszolgálhatja a kereslet egy részét vagy egészét, ha elegendő a napelemsor, az inverter, az elektromos szolgáltatás, a vezetékek, a védelmi berendezések és a rendelkezésre álló termelési kapacitás.
Nem feltétlenül. Fűtési igény éjszaka vagy kevés napfényes téli időszakban jelentkezhet. A panelkapacitást, az akkumulátor tárolását, a szezonális termelést és az épület hőveszteségét együtt kell értékelni.
Számos levegő-víz és talajhőszivattyús rendszer képes használati meleg vizet előállítani. A szükséges tartályhőmérsékletet, a tárolási térfogatot, a higiéniai ciklust és a tartalék fűtést bele kell foglalni a rendszerválasztásba.
A megbízható rendszerválasztáshoz több kell, mint egy épület alapterülete vagy egy általános panelmennyiség. A fűtési igényt, a hűtési igényt, a helyi klímát, a vízhőmérsékletet, az elektromos ellátást, az üzemi ütemtervet, a napenergia-termelést és a tartalék igényeket egy teljes rendszerként kell felülvizsgálni.
Fűtési és hűtőteljesítmény
Névleges és maximális bemeneti teljesítmény
Működési hőmérséklet tartomány
A kilépő víz szükséges hőmérséklete
Egyfázisú vagy háromfázisú tápellátás
Leolvasztási és kiegészítő fűtési követelmények
Napelem névleges teljesítmény
Elérhető tető vagy földterület
Havi csúcsnapsütéses órák
Solar inverter modell és kimenet
Az akkumulátor kapacitása és a felhasználható energia
Hálózat rendelkezésre állása és helyi feszültség
Helyszín és éghajlati viszonyok
Az épület alapterülete és szigetelése
Szükséges belső hőmérséklet
Fűtés és hűtés üzemidő
Meglévő csatornák, radiátorok vagy padlófűtés
Használati melegvíz igény
© Zhejiang Deye HVAC Technology Co., Ltd. Minden jog fenntartva.
