Контент
Планирование возобновляемой системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Центральные тепловые насосы, совместимые с солнечной энергией, сочетают в себе высокоэффективное электрическое отопление и охлаждение с выработкой фотоэлектрической энергии. Правильно спроектированная система может использовать дневную солнечную выработку для снижения потребления электроэнергии в сети, сохраняя при этом комфортную температуру в помещении в разные сезоны.
A солнечный тепловой насос Обычно это тепловой насос с электрическим приводом, подключенный к фотоэлектрической системе. Солнечные панели генерируют электроэнергию, а тепловой насос передает тепло между внутренним и внешним пространством. Этот термин обычно не означает, что солнечный свет непосредственно нагревает хладагент внутри оборудования.
Солнечные тепловые насосы могут обеспечивать отопление, охлаждение помещений и, в некоторых конфигурациях системы, горячее водоснабжение. Они подходят для жилых зданий, офисов, отелей, школ, мастерских, сельскохозяйственных объектов и других объектов, где нагрузки на отопление и охлаждение составляют большой процент годового потребления электроэнергии.
Центральные тепловые насосы, совместимые с солнечной энергией, предназначены для работы с воздуховодами по всему зданию, фанкойлами, гидравлическими системами, полами с подогревом или другими централизованными системами распределения температуры. Тепловой насос может использовать солнечную электроэнергию в течение дня и получать дополнительную электроэнергию от сети или батареи, когда солнечной энергии недостаточно.
Тепловой насос использует цикл охлаждения для поглощения тепла из одной области и передачи его в другую. В режиме обогрева воздушный тепловой насос извлекает доступное тепло из наружного воздуха и передает его в помещение. В режиме охлаждения цикл меняется на обратный и перемещает тепло из помещения наружу.
Системы наземных источников обмениваются теплом с землей через подземные трубопроводы. В системах с источником воды в качестве теплоносителя используется соответствующий источник воды. Каждый тип можно комбинировать с фотоэлектрической системой, если его электрические требования соответствуют имеющимся солнечным батареям, инверторам, защитным устройствам и средствам управления энергопотреблением.
Фотоэлектрические модули производят электричество постоянного тока в зависимости от солнечного излучения, температуры панели, ориентации, угла наклона, затенения и состояния модуля.
Солнечный инвертор преобразует генерируемое электричество постоянного тока в электричество переменного тока, совместимое с тепловым насосом и электрической системой здания.
Компрессор, контур хладагента, испаритель и конденсатор передают тепловую энергию между зданием и выбранным внешним источником тепла.
Солнечная энергия используется, когда она доступна. Электричество из сети или аккумуляторные батареи удовлетворяют оставшуюся потребность во время слабого солнечного света, работы в ночное время или пиковой тепловой нагрузки.
Ответ на вопрос «могут ли солнечные панели питать тепловой насос» — да. Фотоэлектрическая система может обеспечить часть или всю электроэнергию, необходимую для теплового насоса. Фактический процент солнечной энергии зависит от нагрузки на отопление или охлаждение, местного климата, эффективности оборудования, мощности панели, доступного солнечного света и графика работы.
Пользователи также спрашивают: «Могут ли солнечные панели работать в качестве теплового насоса?» Солнечные панели могут запускать тепловой насос непосредственно в дневное время, когда солнечная батарея производит достаточно энергии. Подключенная к сети система может автоматически потреблять дополнительную электроэнергию, когда производство солнечной энергии падает ниже спроса. Автономная система требует достаточной емкости аккумулятора и мощности инвертора для поддержания работы при отсутствии солнечного света.
Вопрос «можете ли вы привести в действие тепловой насос с солнечными панелями» следует оценивать как с точки зрения мощности, так и энергии. Мгновенная мощность определяет, может ли система работать в конкретный момент. Ежедневные и сезонные расчеты энергии определяют, сможет ли солнечная батарея производить достаточно электроэнергии в течение необходимого периода.
| Конфигурация системы | Солнечный вклад | Требования к батарее | Рабочая характеристика |
|---|---|---|---|
| Подключенный к сети тепловой насос | Частичный или высокий дневной взнос | Не требуется | Сеть автоматически покрывает дефицит солнечной энергии |
| Гибридная система теплового насоса | Солнечная энергия используется в качестве предпочтительного источника | Необязательно | Солнечная батарея, батарея и сеть могут работать вместе |
| Автономная система теплового насоса | Солнечная энергия обеспечивает всю вырабатываемую электроэнергию | Требуется | Требует тщательной калибровки в зимнее и ночное время. |
| Дневная система с солнечной энергией | Ориентирован на снижение дневной нагрузки | Обычно не требуется | Подходит для дневного охлаждения или планового обогрева. |
Количество солнечных панелей зависит от потребляемой мощности теплового насоса, ежедневного времени работы, сезонной нагрузки, мощности панели, часов пикового солнечного света, эффективности системы и того, должен ли тепловой насос работать после захода солнца. Спрос на отопление может быть самым высоким зимой, когда ежедневное производство солнечной энергии может быть ниже, чем летом.
Расчетная солнечная батарея
20 кВтч ÷ 5ч ÷ 0,80 = 5кВтТеоретически массив мощностью 5 кВт может быть сформирован примерно из одиннадцати солнечных панелей мощностью 455 Вт. В практичной конструкции может использоваться от двенадцати до четырнадцати панелей для компенсации температуры модуля, потерь инвертора, пыли, частичного затенения, изменения погоды и сезонного снижения солнечной энергии.
| Средняя потребляемая мощность теплового насоса | Ежедневное время выполнения | Ежедневная потребность в электроэнергии | Эталонная солнечная батарея | Примерное количество панелей мощностью 455 Вт |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 кВт | 6 часов | 9кВтч | 2,3–3,0 кВт | 6–7 панелей |
| 2,5 кВт | 8 часов | 20кВтч | 5,0–6,5 кВт | 11–15 панелей |
| 4,0 кВт | 8 часов | 32кВтч | 8,0–10,5 кВт | 18–24 панели |
| 6,0 кВт | 10 часов | 60кВтч | 15,0–20,0 кВт | 33–44 панели |
Тепловой насос может потреблять больше электроэнергии в холодную погоду, поскольку разница температур внутри и снаружи помещения больше. Производство солнечной энергии также может снизиться из-за более короткого светового дня, низкого угла наклона солнца, снежного покрова, облаков или плохой погоды. Среднегодовые данные о солнечной энергии не следует использовать отдельно для проектирования критического зимнего отопления.
Тепловой насос может быть целесообразным комбинировать с солнечной батареей, если здание имеет значительную ежегодную потребность в отоплении или охлаждении. Тепловые насосы имеют электрический привод, что позволяет фотоэлектрическому электричеству компенсировать часть их эксплуатационных расходов. Хорошо изолированное здание с оборудованием правильного размера обычно дает лучшие результаты, чем плохо изолированное здание с слишком большой или недостаточной системой.
Здания, требующие как зимнего отопления, так и летнего охлаждения, могут использовать тепловой насос и солнечную систему в течение большего количества месяцев в году.
Дневное отопление, охлаждение, горячая вода или коммерческая эксплуатация могут потреблять солнечную электроэнергию во время ее генерации.
Снижение тепловых потерь позволяет тепловому насосу поддерживать температуру при меньшей мощности компрессора и более коротких рабочих циклах.
Полы с подогревом и правильно спроектированные системы фанкойлов могут снизить требуемую температуру воды и повысить эффективность теплового насоса.
Очень низкая температура наружного воздуха может увеличить потребление электроэнергии и может потребовать более крупного оборудования, резервного отопления или другого источника тепла.
Форма крыши, конструктивная способность, затенение, пути доступа и местные правила могут ограничивать полезную фотоэлектрическую мощность.
Работа в ночное время зависит от электросети или аккумуляторной батареи, поскольку солнечные панели не вырабатывают электроэнергию после захода солнца.
Некоторым традиционным радиаторам требуются температуры воды, которые снижают эффективность теплового насоса, если только излучатели или ограждающие конструкции здания не будут модернизированы.
Центральные тепловые насосы, совместимые с солнечной энергией, следует выбирать в зависимости от нагрузки здания, местной расчетной температуры, метода распределения тепла, доступного электроснабжения, мощности солнечного инвертора и стратегии управления. Тепловой насос не требует особого типа солнечного света, но он должен безопасно и эффективно работать вместе с электрической системой.
Тепловая мощность должна соответствовать расчетным теплопотерям здания при местной расчетной температуре. Выбор оборудования только по площади помещения может привести к неточным результатам.
Выбор системы охлаждения должен учитывать приток солнечного тепла, окна, изоляцию, жильцов, освещение, оборудование, вентиляцию и местную летнюю температуру.
Тепловые насосы с регулируемой скоростью могут регулировать мощность компрессора и более плавно следовать за доступной солнечной генерацией, чем оборудование с фиксированной мощностью.
COP описывает эффективность работы в определенных условиях. SCOP обеспечивает сезонный обзор и полезен для сравнения эффективности обогрева в более широком диапазоне температур.
Убедитесь, что устройство использует однофазное или трехфазное электричество и могут ли солнечный инвертор и источник питания в здании поддерживать необходимое напряжение и ток.
Проверьте номинальную мощность, входную мощность, эффективность размораживания и температуру воды на выходе при самой низкой ожидаемой температуре наружного воздуха.
Элементы управления энергопотреблением могут координировать выработку солнечной энергии, заряд батареи, накопление тепла, мощность сети, температуру в помещении и время использования.
Переносит тепло между наружным воздухом и воздухом в помещении. Обычно он подключается к внутренним блокам с воздуховодами или без воздуховодов и может обеспечивать как обогрев, так и охлаждение.
Подходит для:Дома, офисы, магазины и здания, требующие прямого воздушного отопления и охлаждения.
Передаёт энергию наружного воздуха в водяной контур для полов с подогревом, фанкойлов, низкотемпературных радиаторов или горячего водоснабжения.
Подходит для:Центральное водяное отопление, охлаждение и интегрированные системы горячего водоснабжения.
Использует подземные петли для обмена тепла с землей. Температура грунта более стабильна, чем температура наружного воздуха, но для установки требуется подходящая земля, бурение или земляные работы.
Подходит для:Долгосрочные проекты со свободной земельной площадью и значительной годовой нагрузкой.
Обменивается теплом с соответствующим источником воды. Необходимо учитывать качество воды, скорость потока, условия окружающей среды, фильтрацию и местные разрешения.
Подходит для:Проекты с надежным и технически подходящим источником воды.
Определите теплопотери, охлаждающую нагрузку, характеристики изоляции, утечку воздуха, площадь окон, количество людей, потребность в вентиляции и требуемую температуру в помещении.
Просматривайте ежемесячные данные о солнечном свете, ориентации крыши, угле наклона панелей, затенении, несущей способности конструкции, пространстве доступа, снеговой нагрузке, ветровой нагрузке и длине кабеля.
Подтвердите рабочее напряжение, фазу, мощность выключателя, выход инвертора, размер кабеля, защиту от перенапряжения, изоляцию, заземление и местные электротехнические правила.
Проверьте размеры воздуховода, расход воздуха, расход воды, диаметр трубы, напор насоса, мощность радиатора, выбор фанкойла и требуемую температуру воды.
Решите, требуется ли поддержка сети, аккумуляторная батарея, накопление тепла или вспомогательный обогрев в ночное время, в плохую погоду, во время циклов оттаивания или в условиях сильного холода.
Определите приоритет солнечной энергии, резерв батареи, график подачи горячей воды, температуру в помещении, ограничения на зарядку сети, компенсацию погодных условий и настройки реагирования на спрос.
Да. Этот термин обычно относится к тепловому насосу, частично или полностью работающему за счет электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими панелями. Он может быть подключенным к сети, гибридным или автономным.
Солнечные панели не могут производить электроэнергию ночью. Для работы в ночное время требуется сетевое электричество, аккумулятор достаточной емкости или другой резервный источник питания.
Его можно запланировать на периоды активного производства солнечной энергии, но здания, требующие постоянного контроля температуры, обычно нуждаются в поддержке сети, батареях или накопителях тепла.
Оборудование должно переносить тепло через большую разницу температур. Системы с источником воздуха могут также потребовать циклов размораживания, что может временно увеличить потребление электроэнергии.
Он может частично или полностью удовлетворить спрос, если солнечных батарей, инвертора, электрооборудования, проводки, защитного оборудования и имеющихся генерирующих мощностей достаточно.
Не обязательно. Потребность в отоплении может возникать ночью или в зимние периоды с низкой солнечной освещенностью. Мощность панели, емкость аккумулятора, сезонное производство и теплопотери здания должны оцениваться вместе.
Многие системы тепловых насосов «воздух-вода» и «земляные» могут производить горячую воду для бытовых нужд. При выборе системы следует учитывать требуемую температуру резервуара, объем хранения, гигиенический цикл и резервный нагрев.
Для надежного выбора системы требуется нечто большее, чем просто площадь здания или общее количество панелей. Потребность в отоплении, потребность в охлаждении, местный климат, температура воды, электроснабжение, график работы, солнечная генерация и требования к резервному копированию должны рассматриваться как одна целостная система.
Мощность нагрева и охлаждения
Номинальная и максимальная входная мощность
Диапазон рабочих температур
Требуемая температура воды на выходе
Однофазное или трехфазное питание
Требования к размораживанию и дополнительному нагреву
Номинальная мощность солнечной панели
Доступная крыша или земельный участок
Месячные пиковые часы солнечного света
Модель и мощность солнечного инвертора
Емкость аккумулятора и полезная энергия
Доступность сети и местное напряжение
Местоположение и климатические условия
Площадь пола и утепление здания
Требуемая температура в помещении
Время работы отопления и охлаждения
Существующие воздуховоды, радиаторы или полы с подогревом
Потребность в горячей воде
English
Español
Français
Português
Deutsch
عربى
italiano
