थर्मोडायनामिक सोलर सहाय्यक उष्णता पंप

सामान्यतः, जेव्हा तुम्ही सौर पॅनेलबद्दल विचार करता, तेव्हा तुम्ही सौर फोटोव्होल्टेइक (पीव्ही) चित्रित करता: तुमच्या छतावर किंवा मोकळ्या जागेत स्थापित केलेले पॅनेल आणि सूर्यप्रकाशाचे विजेमध्ये रूपांतर करतात. तथापि, सौर पॅनेल थर्मल देखील असू शकतात, याचा अर्थ ते विजेच्या विरूद्ध सूर्यप्रकाश उष्णतेमध्ये रूपांतरित करतात. थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल हे थर्मल सोलर पॅनेलचे एक प्रकार आहेत-ज्याला कलेक्टर देखील म्हणतात-जे पारंपारिक थर्मल पॅनेलपेक्षा नाटकीयरित्या भिन्न आहेत; थेट सूर्यप्रकाशाची गरज न पडता, थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल हवेतील उष्णतेपासून ऊर्जा निर्माण करू शकतात.

महत्वाचे मुद्दे

थर्मोडायनामिक सौर पॅनेल थेट विस्तारित सौर-सहाय्यक उष्णता पंप (SAHPs) मध्ये संग्राहक आणि बाष्पीभवक म्हणून काम करू शकतात.

ते सूर्यप्रकाश आणि सभोवतालच्या हवेतून उष्णता शोषून घेतात आणि सामान्यत: त्यांना थेट सूर्यप्रकाशाची आवश्यकता नसते, जरी ते थंड हवामानात चांगले कार्य करू शकत नाहीत.

थंड हवामानात थर्मोडायनामिक सौर पॅनेल किती चांगले काम करतात याचे मूल्यांकन करण्यासाठी अधिक चाचणी आवश्यक आहे

थर्मोडायनामिक सौर पॅनेल युरोपमध्ये सर्वाधिक लोकप्रिय असताना, काही युनायटेड स्टेट्समध्ये बाजारात येऊ लागले आहेत

सौर सहाय्यक उष्णता पंप कसे कार्य करते?

SAHPs उष्णता निर्माण करण्यासाठी सूर्य आणि उष्मा पंपांपासून औष्णिक ऊर्जा वापरतात. तुम्ही या सिस्टीम वेगवेगळ्या प्रकारे कॉन्फिगर करू शकता, तरीही त्यामध्ये नेहमी पाच मुख्य घटक समाविष्ट असतात: कलेक्टर, बाष्पीभवन, कंप्रेसर, थर्मल एक्सपेन्शन व्हॉल्व्ह आणि स्टोरेज हीट एक्सचेंजिंग टाकी.

थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल काय आहेत? ते कसे काम करतात?

थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल्स हे काही डायरेक्ट एक्सपेन्शन सोलर असिस्टेड हीट पंप्स (SAHPs) चे घटक आहेत, जिथे ते संग्राहक म्हणून काम करतात, थंड रेफ्रिजरंट गरम करतात. थेट विस्तार SAHPs मध्ये, ते बाष्पीभवक म्हणून देखील काम करतात: शीतक थेट थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेलमधून फिरते आणि उष्णता शोषून घेते, ते द्रवपदार्थापासून वायूमध्ये बदलते. त्यानंतर गॅस कंप्रेसरमधून प्रवास करतो जिथे तो दाबला जातो आणि शेवटी स्टोरेज हीट एक्स्चेंजिंग टाकीमध्ये जातो, जिथे ते तुमचे पाणी गरम करते.

फोटोव्होल्टिक किंवा पारंपारिक थर्मल सोलर पॅनेलच्या विपरीत, थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल पूर्ण सूर्यप्रकाशात ठेवण्याची आवश्यकता नाही. ते थेट सूर्यप्रकाशातील उष्णता शोषून घेतात, परंतु सभोवतालच्या हवेतून उष्णता देखील खेचू शकतात. अशा प्रकारे, थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल हे तांत्रिकदृष्ट्या सौर पॅनेल मानले जात असले तरी, ते काही मार्गांनी हवेच्या स्त्रोताच्या उष्णता पंपांसारखेच असतात. थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल छतावर किंवा भिंतींवर, पूर्ण सूर्यप्रकाशात किंवा पूर्ण सावलीत बसवता येतात-येथील सावधानता अशी आहे की जर तुम्ही थंड वातावरणात रहात असाल, तर ते पूर्ण सूर्यप्रकाशात अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करतील कारण सभोवतालचे हवेचे तापमान उबदार नसू शकते. आपल्या गरम गरजा पूर्ण करण्यासाठी पुरेसे आहे.

सौर गरम पाण्याचे काय?

सौर गरम पाण्याची व्यवस्था पारंपारिक संग्राहकांचा वापर करते, जे एकतर थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेलसारखे रेफ्रिजरंट किंवा थेट पाणी गरम करू शकते. या संग्राहकांना पूर्ण सूर्यप्रकाशाची आवश्यकता असते आणि शीतक किंवा पाणी प्रणालीमधून एकतर गुरुत्वाकर्षणाद्वारे निष्क्रियपणे किंवा कंट्रोलर पंपद्वारे सक्रियपणे फिरू शकते. एसएएचपी अधिक कार्यक्षम असतात कारण त्यामध्ये कंप्रेसरचा समावेश असतो, जो वायू रेफ्रिजरंटमध्ये उष्णता दाबतो आणि केंद्रित करतो आणि त्यात थर्मल एक्सचेंज व्हॉल्व्हचा समावेश असतो, जो रेफ्रिजरंट बाष्पीभवनातून वाहतो त्या दराचे नियमन करतो - जे थर्मोडायनामिक सौर पॅनेल असू शकते. - जास्तीत जास्त ऊर्जा उत्पादन करण्यासाठी.

थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल किती चांगले काम करतात?

सोलर हॉट वॉटर सिस्टीमच्या विपरीत, थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेल अजूनही एक विकसनशील तंत्रज्ञान आहे आणि ते तितके चांगले तपासलेले नाही. 2014 मध्ये, Narec Distributed Energy या स्वतंत्र प्रयोगशाळेने थर्मोडायनामिक सोलर पॅनेलची कार्यक्षमता निश्चित करण्यासाठी युनायटेड किंगडममधील ब्लिथ येथे चाचण्या केल्या. ब्लिथमध्ये मुसळधार पावसासह समशीतोष्ण हवामान आहे आणि चाचण्या जानेवारी ते जुलै या कालावधीत केल्या गेल्या.

परिणामांवरून असे दिसून आले की थर्मोडायनामिक SAHP प्रणालीचे कार्यक्षमतेचे गुणांक, किंवा COP, 2.2 होते (जेव्हा तुम्ही उष्मा विनिमय टाकीमधून गमावलेल्या उष्णतेसाठी खाते). उष्णता पंप सामान्यत: उच्च कार्यक्षम मानले जातात जेव्हा ते 3.0 वरील COPs प्राप्त करतात. तथापि, या अभ्यासाने हे दाखवून दिले की, 2014 मध्ये, थर्मोडायनामिक सौर पॅनेल समशीतोष्ण हवामानात जास्त कार्यक्षम नव्हते, ते उबदार हवामानात अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करू शकतात. याव्यतिरिक्त, तंत्रज्ञान पुढे जात असल्याने, थर्मोडायनामिक सौर पॅनेलला कदाचित नवीन स्वतंत्र चाचणी अभ्यासाची आवश्यकता आहे.

सौर-सहाय्यित उष्णता पंपांच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन कसे करावे

SAHP निवडण्यापूर्वी, तुम्ही विविध प्रणालींच्या कार्यक्षमतेच्या गुणांकाची (COP) तुलना केली पाहिजे. COP हे उष्णता पंपाच्या कार्यक्षमतेचे मोजमाप आहे जे त्याच्या उर्जा इनपुटच्या तुलनेत उत्पादित उपयुक्त उष्णतेच्या गुणोत्तरावर आधारित आहे. उच्च COPs अधिक कार्यक्षम एसएएचपी आणि कमी ऑपरेटिंग खर्चाच्या समान आहेत. कोणताही उष्मा पंप 4.5 मिळवू शकणारा सर्वोच्च COP असताना, 3.0 पेक्षा जास्त COP असलेले उष्णता पंप अत्यंत कार्यक्षम मानले जातात.