Obično, kada razmišljate o solarnim pločama, zamislite solarne fotonaponske (PV): ploče koje se postavljaju na krov ili na otvorenom prostoru i pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energiju. Međutim, solarni paneli također mogu biti toplinski, što znači da pretvaraju sunčevu svjetlost u toplinu, a ne u električnu energiju. Termodinamički solarni paneli jedna su vrsta termalnih solarnih panela – koji se također nazivaju kolektori – koji se dramatično razlikuju od tradicionalnih toplinskih panela; umjesto da zahtijevaju izravnu sunčevu svjetlost, termodinamički solarni paneli također mogu generirati energiju iz topline u zraku.
Ključni podaci za van
Termodinamički solarni paneli mogu poslužiti kao kolektor i isparivač u toplinskim crpkama s izravnom ekspanzijom solarno potpomognutim toplinskim pumpama (SAHP)
Oni apsorbiraju toplinu i od sunčeve svjetlosti i od okolnog zraka i obično im nije potrebna izravna sunčeva svjetlost, iako možda neće tako dobro funkcionirati u hladnijim klimatskim uvjetima
Potrebna su dodatna ispitivanja kako bi se procijenilo koliko dobro termodinamički solarni paneli rade u hladnijim klimama
Dok su termodinamički solarni paneli najpopularniji u Europi, neki se počinju pojavljivati na tržištu Sjedinjenih Država
Kako radi solarna toplinska pumpa?
SAHP-ovi koriste toplinsku energiju sunca i dizalice topline za proizvodnju topline. Iako ove sustave možete konfigurirati na mnogo različitih načina, oni uvijek uključuju pet glavnih komponenti: kolektore, isparivač, kompresor, toplinski ekspanzijski ventil i spremnik za izmjenu topline.
Što su termodinamički solarni paneli? Kako rade?
Termodinamički solarni paneli sastavni su dijelovi nekih toplinskih pumpi s izravnom ekspanzijom potpomognutom solarnom energijom (SAHP), gdje služe kao kolektor, grijući hladno rashladno sredstvo. U SAHP-ima s izravnom ekspanzijom, oni također služe kao isparivač: dok rashladno sredstvo cirkulira izravno kroz termodinamičku solarnu ploču i apsorbira toplinu, ono isparava, pretvarajući se iz tekućine u plin. Plin zatim putuje kroz kompresor gdje je pod tlakom i konačno do spremnika za izmjenu topline, gdje zagrijava vašu vodu.
Za razliku od fotonaponskih ili tradicionalnih termalnih solarnih panela, termodinamički solarni paneli ne moraju biti izloženi punoj sunčevoj svjetlosti. Oni apsorbiraju toplinu od izravne sunčeve svjetlosti, ali također mogu povući toplinu iz okolnog zraka. Prema tome, iako se termodinamički solarni paneli tehnički smatraju solarnim panelima, oni su na neki način sličniji toplinskim pumpama na zrak. Termodinamički solarni paneli mogu se montirati na krovove ili zidove, na punom suncu ili u potpunoj sjeni – upozorenje je da ako živite u hladnoj klimi, vjerojatno će najučinkovitije raditi na punom suncu jer temperatura okolnog zraka možda neće biti topla dovoljno da zadovolji vaše potrebe grijanja.
Što je sa solarnom toplom vodom?
Solarni sustavi tople vode koriste tradicionalne kolektore, koji mogu grijati rashladno sredstvo, poput termodinamičkih solarnih panela, ili izravno vodu. Ovi kolektori zahtijevaju punu sunčevu svjetlost, a rashladno sredstvo ili voda mogu se kretati kroz sustav bilo pasivno putem gravitacije, bilo aktivno putem upravljačke pumpe. SAHP su učinkovitiji jer uključuju kompresor, koji tlači i koncentrira toplinu u plinovitom rashladnom sredstvu, i zato što uključuju ventil za izmjenu topline, koji regulira brzinu kojom rashladno sredstvo teče kroz isparivač—što može biti termodinamički solarni panel – za maksimiziranje proizvodnje energije.
Koliko dobro rade termodinamički solarni paneli?
Za razliku od solarnih sustava tople vode, termodinamički solarni paneli su još uvijek tehnologija u razvoju i nisu tako dobro ispitani. Godine 2014. jedan neovisni laboratorij, Narec Distributed Energy, proveo je testove u Blythu u Ujedinjenom Kraljevstvu kako bi odredio učinkovitost termodinamičkih solarnih panela. Blyth ima prilično umjerenu klimu s obilnim oborinama, a testovi su trajali od siječnja do srpnja.
Rezultati su pokazali da je koeficijent učinka, ili COP, termodinamičkog SAHP sustava bio 2,2 (kada se uračuna toplina izgubljena iz spremnika za izmjenu topline). Dizalice topline obično se smatraju vrlo učinkovitima kada postižu COP iznad 3,0. Međutim, iako je ova studija pokazala da 2014. godine termodinamički solarni paneli nisu bili vrlo učinkoviti u umjerenoj klimi, mogu učinkovitije raditi u toplijim klimama. Osim toga, kako tehnologija nastavlja napredovati, termodinamičkim solarnim panelima vjerojatno je potrebna nova neovisna studija testiranja.
Kako procijeniti učinkovitost solarno potpomognutih dizalica topline
Prije nego odaberete SAHP, trebali biste usporediti koeficijent učinkovitosti (COP) različitih sustava. COP je mjera učinkovitosti dizalice topline koja se temelji na omjeru proizvedene korisne topline u usporedbi s unesenom energijom. Viši COP znači učinkovitije SAHP i niže operativne troškove. Dok je najveći COP koji bilo koja dizalica topline može postići 4,5, dizalice topline s COP-om iznad 3,0 smatraju se vrlo učinkovitima.
Vrijeme objave: 19. srpnja 2022