Vai fotoelektriskie siltumsūkņi var nodrošināt nepārtrauktu apkuri 24 stundas diennaktī?

Ķīnas divkāršo oglekļa emisiju mērķu ("Dual Carbon Goals) vadītas, " fotoelektriskās (FV) siltumsūkņu sistēmas ir kļuvušas par vadošo tīras apkures risinājumu, izmantojot sinerģiju starp saules enerģijas ražošanu un siltumsūkņu tehnoloģiju. Tomēr, tā kā FV sistēmas ir atkarīgas no saules gaismas, vai tās patiešām var nodrošināt apkuri visu diennakti? Šajā rakstā ir aplūkots, kā FV siltumsūkņi nodrošina nepārtrauktu apkuri un to praktiskais pielietojums.

 PV siltumsūkņa sistēma apvieno divus galvenos komponentus:

• Fotoelektriskā enerģijas ražošanaSaules paneļi dienasgaismas stundās pārveido saules gaismu elektrībā, tieši darbinot siltumsūkni vai uzkrājot lieko enerģiju akumulatoros.

• Siltumsūkņa darbībaSistēma iegūst zemas temperatūras siltumenerģiju no gaisa, ūdens vai ģeotermālajiem avotiem un uzlabo to telpu apsildei vai karstā ūdens apgādei.

• 
  

 1. Saules enerģija + enerģijas uzglabāšana: nakts laika atšķirību pārvarēšana

• Dienas darbībaSaules enerģija dod priekšroku siltumsūkņa darbībai, un elektroenerģijas pārpalikums tiek uzkrāts litija jonu vai svina-skābes akumulatoros.

• Nakts/mākoņains laiksSiltumsūkni darbina uzkrātā enerģija, nodrošinot vienmērīgu apsildi bez nepieciešamības pēc elektrotīkla.

• 
  

2. Hibrīda enerģijas rezerves sistēmas

Tīkla savienojamībaAutomātiska pārslēgšanās uz tīkla barošanu nodrošina stabilitāti ilgstošos zemas saules gaismas periodos.

• Vairāku avotu integrācijaUzlabotās sistēmās ekstremālos apstākļos kā papildu siltuma avotus var iekļaut vēja enerģiju vai gāzes katlus.

• 
  

• 
  

3. Inteliģenta enerģijas pārvaldība Adaptīvā vadībaMākslīgā intelekta vadītas sistēmas dinamiski pielāgo siltumsūkņa jaudu, pamatojoties uz reāllaika faktoriem, piemēram, saules starojumu, temperatūru un lietotāja pieprasījumu.

• Prognozējošā apkopeAttālās uzraudzības platformas agrīni atklāj veiktspējas anomālijas, samazinot dīkstāves laiku.

• 
  

• 
  

• Dzīvojamā lietošanaSaulainos reģionos, piemēram, Ziemeļķīnā (Huabei) un Ziemeļrietumu Ķīnā (Sjibei), mājsaimniecības ar vairāk nekā 10 kWh akumulatoru sistēmām ziņo par netraucētu 24 stundu apkuri.

• 
  

• Komerciālie projektiSkolās, slimnīcās un rūpnīcās ir izvietotas liela mēroga fotoelektriskās siltumsūkņu sistēmas ar saules enerģijas uzkrāšanas un režģa integrāciju, kas ziemas izmēģinājumos demonstrēja 99 % apkures uzticamību.

• Izmaksu apsvērumiLieli sākotnējie ieguldījumi akumulatoros joprojām ir šķērslis, lai gan ietaupījumi dzīves cikla laikā kompensē sākotnējās izmaksas 5–8 gadu laikā.

• 
  

• Ģeogrāfiskā pielāgošanās spējaReģioniem ar ierobežotu saules gaismu vai ārkārtēju aukstumu ir nepieciešamas pielāgotas konstrukcijas, piemēram, lielizmēra uzglabāšanas vai hibrīdas rezerves sistēmas.

• 
  

• Apvienojot fotoelektrisko enerģiju, enerģijas uzkrāšanu un viedās vadības tehnoloģijas, fotoelektriskās siltumsūkņu sistēmas patiešām var nodrošināt nepārtrauktu apkuri 24 stundas diennaktī. Samazinoties akumulatoru izmaksām un attīstoties mākslīgā intelekta optimizācijai, šīs sistēmas ir gatavas revolucionizēt ilgtspējīgu apkuri.