Alemaniako Eguzki Energia Sistemen Fraunhofer Institutuaren (Fraunhofer ISE) ikerketa berriek frogatu dute teilatupeko PV sistemak bateria biltegiratze eta bero-ponpekin konbinatzeak bero-ponparen eraginkortasuna hobetu dezakeela sareko elektrizitatearekiko konfiantza murrizten duen bitartean.
Fraunhofer ISEko ikertzaileek teilatupeko etxebizitzetako fotovoltaiko sistemak bero-ponpekin eta bateria biltegiarekin nola konbina daitezkeen aztertu dute.
1960an Freiburg-en (Alemania) eraikitako familia bakarreko etxe batean sare adimendun (SG) prest dagoen kontrol batean oinarritutako PV-bero ponpa-bateria sistema baten errendimendua ebaluatu zuten.
"Kontrol adimendunak bero-ponparen funtzionamendua areagotu zuela ikusi zen, ezarritako tenperaturak areagotuz", esan zuen Shubham Baraskar ikertzaileak pv aldizkariari. "SG-Ready kontrolak hornidura-tenperatura 4,1 Kelvin handitu du ur beroa prestatzeko, eta, ondoren, urtaroko errendimendu-faktorea (SPF) % 5,7 murriztu zuen 3,5etik 3,3ra. Gainera, espazioa berotzeko moduan, kontrol adimendunak SPF % 4 murriztu zuen 5.0tik 4.8ra.
SPF errendimendu-koefizientearen (COP) antzeko balio bat da, muga-baldintza desberdinekin epe luzeagoan kalkulatzen den diferentziarekin.
Baraskarrek eta bere lankideek euren aurkikuntzak azaldu zituzten "Bateria fotovoltaikoko bero-ponpa sistema baten errendimendua eta funtzionamendua aztertzea, eremuko neurketa-datuetan oinarrituta”, duela gutxi urtean argitaratu zenaEguzki Energiaren Aurrerapenak.Esan zuten PV-bero ponpa sistemen abantaila nagusia sarearen kontsumoa murriztean eta elektrizitate-kostu txikiagoan dagoela.
Bero-ponpa sistema 13,9 kW-ko lur-iturburuko bero-ponpa bat da, espazioa berotzeko biltegiratze tampon batekin diseinatua. Era berean, biltegiratze depositu batean eta ur gezako estazio batean oinarritzen da etxeko ur beroa (ACS) ekoizteko. Bi biltegiratze-unitateek berogailu osagarri elektrikoekin hornituta daude.
PV sistema hegoalderantz zuzenduta dago eta 30 graduko okertze-angelua du. 12,3 kW-ko potentzia eta 60 metro koadroko modulu-azalera ditu. Bateria DC-a akoplatuta dago eta 11,7 kWh-ko ahalmena du. Aukeratutako etxeak 256 m2-ko bizileku berotua du eta urteko 84,3 kWh/m²a-ko berogailu-eskaria.
"FV eta bateria-unitateetako DC potentzia AC bihurtzen da 12 kW-eko gehienezko potentzia eta Europako % 95eko eraginkortasuna duen inbertsore baten bidez", azaldu dute ikertzaileek, eta SG prest dagoen kontrolarekin elkarreragiteko gai dela nabarmendu dute. sare elektrikoa eta sistemaren funtzionamendua egokitu. "Sareko karga handiko aldietan, sareko operadoreak bero-ponparen funtzionamendua itzal dezake sarearen tentsioa murrizteko edo kontrako kasuan behartutako piztea ere jasan dezake".
Proposatutako sistemaren konfigurazioaren arabera, hasiera batean PV potentzia erabili behar da etxearen kargarako, soberakinak bateriara hornituz. Gehiegizko potentzia sarera soilik esporta liteke, etxekoek elektrizitaterik behar ez badute eta bateria guztiz kargatuta badago. Bai fotovoltaiko sistemak bai bateria etxearen energia-eskaria estaltzeko gai ez badira, sare elektrikoa erabil daiteke.
"SG-Ready modua aktibatzen da bateria guztiz kargatuta dagoenean edo potentzia maximoan kargatzen ari denean eta oraindik PV soberakina eskuragarri dagoenean", esan dute akademikoek. "Aldiz, abiarazte-baldintza betetzen da berehalako PV potentzia eraikinaren eskaera osoa baino txikiagoa izaten denean gutxienez 10 minutuz".
Haien analisiak autokontsumo mailak, eguzki-frakzioa, bero-ponparen eraginkortasuna eta FV sistemak eta bateriak bero-ponparen errendimendu-eraginkortasunean duten eragina kontuan hartu zituzten. 2022ko urtarriletik abendura arteko bereizmen handiko 1 minutuko datuak erabili zituzten eta SG-Ready kontrolak bero-ponparen hornikuntza-tenperaturak 4,1 K handitu zituela aurkitu zuten ACSrako. Era berean, sistemak urtean zehar %42,9ko autokontsumo orokorra lortu zuela ziurtatu zuten, eta horrek etxejabeentzat onura ekonomikoak ekarriko ditu.
"[Bero-ponparen] elektrizitate-eskaria % 36 estali zen PV/bateria sistemarekin, % 51en bidez ur bero sanitarioaren moduan eta % 28ko berokuntza moduan", azaldu du ikerketa-taldeak, eta konketa-tenperatura altuagoak murriztu direla gaineratu du. bero-ponparen eraginkortasuna %5,7ko ACS moduan eta %4,0ko berokuntza moduan.
"Espazioen berokuntzarako, kontrol adimendunaren efektu negatiboa ere aurkitu zen", esan zuen Baraskarrek. "SG-Ready kontrola dela eta, berogailuak berokuntza-puntu-tenperaturetatik gorako berokuntzan funtzionatzen du. Hau izan zen kontrolak ziurrenik biltegiratze-tenperatura handitu zuelako eta bero-ponpa funtzionatu zuelako, nahiz eta beroa beharrezkoa ez zen espazioa berotzeko. Kontuan izan behar da, gainera, biltegiratze-tenperatura handiegiek biltegiratze bero-galera handiagoak ekar ditzakeela».
Zientzialariek esan dute etorkizunean sistema eta kontrol-kontzeptu ezberdinekin PV/bero ponpa konbinazio osagarriak ikertuko dituztela.
"Kontuan izan behar da aurkikuntza hauek ebaluatutako sistemetarako espezifikoak direla eta asko alda daitezkeela eraikinaren eta energia-sistemaren zehaztapenen arabera", ondorioztatu dute.
Argitalpenaren ordua: 2023-13-13