瑞典試點(diǎn)新型太陽(yáng)能地?zé)釓?fù)合系統(tǒng)
作者:DENAIR??來源:德耐爾官網(wǎng)??時(shí)間:2017-05-10 14:22??點(diǎn)擊:次
瑞典SP技術(shù)研究機(jī)構(gòu)的研究,已為一種新型太陽(yáng)能和地?zé)崮軓?fù)合的可再生能源系統(tǒng)提供了概念說明。
新概念基于一個(gè)系統(tǒng),該系統(tǒng)集成了太陽(yáng)能光伏、地源熱泵技術(shù)(GSHP)和鉆孔熱儲(chǔ)能(bt)技術(shù),這就使得系統(tǒng)的每個(gè)技術(shù)的輸出都彼此高度互補(bǔ),并實(shí)現(xiàn)提高能源效率和各個(gè)組件的成本效益的潛力。
項(xiàng)目首席研究員之一的Pernilla Gervind告訴世界可再生能源組織,“在瑞典這是第一個(gè)展示太陽(yáng)能和地源熱泵復(fù)合的項(xiàng)目”。
系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵特性是混合太陽(yáng)能光伏所扮演的角色。與傳統(tǒng)太陽(yáng)能光伏不同,復(fù)合太陽(yáng)能光伏(有時(shí)被稱為混合太陽(yáng)能光伏/熱(PV/T)是一種流行的,行之有效的冷卻光伏電池的方法。復(fù)合太陽(yáng)能光伏模塊包括傳統(tǒng)的帶有嵌入式系統(tǒng)的光伏電池,該系統(tǒng)包含某種形式的流過太陽(yáng)能光伏板的冷卻劑,通常為水或空氣。目的是為了降低太陽(yáng)能廣副本電池的溫度,眾所周知,由于太陽(yáng)輻射或環(huán)境溫度過熱會(huì)顯著降低光伏電池的效率。
新系統(tǒng)通過利用地源熱泵系統(tǒng)垂直管段流動(dòng)的輸出水提出復(fù)合太陽(yáng)光伏概念。
Pernilla(佩妮)解釋說:“通過光伏電池板,水被加熱到攝氏10度左右,然后直接進(jìn)入地源熱泵系統(tǒng)的冷端作為熱源;如果熱量有剩余將直接向下進(jìn)入鉆孔,其中由于溫差的作用,水的熱量被周圍土壤所吸收,該溫差是由于土壤周圍的環(huán)境溫度變化所引起的一般為2~3℃。被降溫后的水重新循環(huán)回系統(tǒng),作為一個(gè)冷卻閉式系統(tǒng)重新用于冷卻太陽(yáng)能光伏板。
直接加熱熱水井并不新鮮—把這成為“充電”過程,是一種常見的提高熱泵效率的方法,以應(yīng)對(duì)隨著時(shí)間的推移周圍鉆孔溫度下降,某種程度上吸收熱能。然而,通常直接加熱是通過更常規(guī)的方法產(chǎn)生或通過集中太陽(yáng)能。通過復(fù)合太陽(yáng)能光伏充電在這種背景下是獨(dú)一無二的。
該系統(tǒng)可用于熱量的季節(jié)性存儲(chǔ),正如Gervind所說:“在瑞典,季節(jié)性溫度差異很大,為系統(tǒng)如何相應(yīng)使用提供選擇。在夏季可生成太陽(yáng)能熱能,但并不是任何時(shí)候都需要—因此,我們可以將多余的熱量存儲(chǔ)到鉆孔內(nèi),以便冬季需要時(shí)使用。”
該系統(tǒng)在瑞典尤其適用,其中地?zé)崮苤饕傻販刂?,淺層地源熱泵系統(tǒng)可用于室內(nèi)采暖和生活熱水加熱。據(jù)國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)所說,瑞典約20%的建筑使用地源熱泵系統(tǒng)。
“我們的重點(diǎn)是評(píng)估該系統(tǒng)并確保它正常工作,”Jessica Benson(杰西卡本森)Gervind的合作研究員告訴世界可再生能源組織,“在這個(gè)層面上,我們對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的潛力非常有信心。”
監(jiān)控系統(tǒng)的性能是研究人員能夠進(jìn)行中期研究調(diào)整。Benson(本森)解釋了這些調(diào)整的一個(gè)例子:“在系統(tǒng)更初設(shè)計(jì)中,太陽(yáng)能是先直接進(jìn)入到地下鉆孔再進(jìn)入到熱泵系統(tǒng)。調(diào)整后是熱量先進(jìn)入地源熱泵系統(tǒng),只有熱量有剩余時(shí)才進(jìn)入地下鉆孔。”
Benson說,太陽(yáng)能首先加熱地源熱泵的改變,由于熱源溫度的提高而增大了地源熱泵的效率。
由于試點(diǎn)的相對(duì)成功,研究人員正期待著未來的研究,Benson解釋說:“我們已經(jīng)開始進(jìn)行后續(xù)研究調(diào)查以審查關(guān)鍵性能問題;例如冷卻對(duì)光伏電池效率和地源熱泵系統(tǒng)效率的影響”。