Prototip ta' Pompa tas-Sħana assistita PV-B'Kondensatur Doppju Jilħaq 7.59 Koeffiċjent Ta' Prestazzjoni
Mar 03, 2026
Riċerkaturi fl-Università Miguel Hernández ta’ Elche fi Spanja ddisinjaw sistema ta’ pompa tas-sħana mill-arja-għall--ilma li tista’ tbiddel il-produzzjoni tal-misħun domestiku (DHW) għal sigħat ċentrali ta’ dawl tal-ġurnata, u b’hekk timmassimizza l-utilizzazzjoni tal-ġenerazzjoni tal-enerġija PV.
In-novità tas-sistema tinsab fl-użu ta 'żewġ kondensaturi minflok unità waħda.
Ir-riċerkaturi spjegaw li pompa tas-sħana tal-misħun domestiku (DHW) kompatta konvenzjonali tinkludi kompressur, evaporatur, valv ta 'espansjoni, u kondensatur imgeżwer madwar il-qiegħ tat-tank tal-ħażna, li jsaħħan il-volum sħiħ tal-ilma permezz ta' konvezzjoni naturali. Il-konfigurazzjoni proposta ta' kondensatur doppju-iżżid it-tieni kondensatur fin-naħa ta' fuq tat-tank, flimkien ma' sistema ta' kontroll ottimizzata biex tagħżel il-mod ta' tħaddim, filwaqt li żżomm il-komponenti standard.
Kemm il-kondensaturi ta 'isfel kif ukoll ta' fuq jikkonsistu minn tubi spirali installati bejn il-ħajt tat-tank u s-saff ta 'insulazzjoni. Meta jopera l-kondensatur t'isfel, is-sħana titwassal fil-qiegħ tat-tank ta '215-il litru, tippromwovi l-istratifikazzjoni u tsaħħan il-volum kollu. Meta l-kondensatur ta 'fuq jiġi attivat, is-sezzjoni ta' fuq tat-tank biss tissaħħan, li tippermetti tħaddim aktar immirat u ħażna ta 'enerġija aktar baxxa.
Il-prototip ġie żviluppat minn pompa tas-sħana tat-tip ta' arja-qasma kummerċjali-għa-ilma mgħammra b'kompressur scroll ta' 600 W u refriġerant R134a. Il-heater tar-reżistenza elettrika oriġinali ta '2,400 W ġie skonnettjat biex jiġi żgurat it-tħaddim esklussivament fil-modalità tal-pompa tas-sħana. Is-sistema kellha manifattur -rated coefficient of performance (COP) ta '3.17 f'14 C. Il-modifiki kienu jinkludu l-integrazzjoni tat-tieni kondensatur, id-disinn mill-ġdid taċ-ċirkwit tar-refriġerazzjoni, u l-aġġornament tas-sistema ta' kontroll għall-ittestjar taħt kundizzjonijiet operattivi realistiċi tad-DHW u PV.
Is-setup sperimentali kienet iddisinjata biex tirreplika d-domanda reali tad-DHW tad-dar bl-użu ta' sistema ta' ċirku-magħluq biex tiġi evitata l-ħela tal-ilma. Din kienet tinkludi żewġ kmamar klimatiċi, il--pompa tas-sħana b'kondensatur doppju, installazzjoni PV ta' 600 W, u ċirkwit idrawliku kkontrollat. Il-pompa tas-sħana kienet imqabbda kemm mal-grid kif ukoll mas-sistema PV, mingħajr kumpens finanzjarju meqjus għall-elettriku żejjed imdaħħal fil-grid.
Tank awżiljarju, pompa taċ-ċirkolazzjoni, u chiller tal-ilma żammew it-temperatura tal-ilma tad-dħul f'10 C biex jissimulaw il-kundizzjonijiet tal-provvista tal-mejn. Kontrollur Arduino Mega amministra pompi, valvi, il-chiller, u l-pompa tas-sħana biex jippermetti ttestjar awtomatizzat. Is-sistema kienet mgħammra wkoll bi 30 sensur tat-temperatura, miters tal-fluss, u apparat ta' monitoraġġ tal-elettriku, b'dejta rreġistrata f'intervalli ta'-minuta.
Ir-riċerkaturi evalwaw tliet konfigurazzjonijiet f'temperatura ambjentali ta '18 C: pompa tas-sħana ta' kondensatur wieħed konvenzjonali-, l-istess sistema flimkien ma 'PV, u l-pompa tas-sħana ta' kondensatur doppju-b'PV. It-testijiet segwew profil tal-konsum tad-DHW ibbażat fuq EN 16147, li jiżgura temperaturi tal-provvista 'l fuq minn 45 C.
Ir-riżultati wrew li l-konfigurazzjoni tal--kondensatur doppju tejbet il-kontroll tal-istratifikazzjoni, naqqset il-konsum ġenerali tal-enerġija, u żammet il-kwalità tas-servizz tad-DHW filwaqt li żiedet b'mod sinifikanti l-awto-konsum tal-PV.
L-analiżi sabet li s-COP staġjonali medja tal-pompa tas-sħana laħqet 3.55 fil-konfigurazzjoni ta'-kondensatur wieħed u 3.65 meta kkombinat ma' PV.
"Kif mistenni, iż-żewġ valuri huma simili, peress li m'hemm l-ebda differenza fil-mod ta 'tħaddim bejniethom," enfasizza t-tim ta' riċerka. "Fit-tielet test, b'żewġ kondensaturi u strateġija ta 'kontroll imtejba li tippermetti tħaddim b'temperatura tal-ilma aktar baxxa, din l-effiċjenza titla' għal 3.71. Din ix-xejra hija aktar evidenti meta tiġi analizzata l-effiċjenza tas-servizz tad-DHW, fejn ir-riżultati huma 3.08 u 3.12 għall-ewwel żewġ modi operattivi u 3.37 għall-konfigurazzjoni b'żewġ kondensaturi tat-tank PV fil-konfigurazzjoni b'żewġ kondensaturi tat-tank u l-kondensaturi PV. kondensaturi, hemm inqas telf tas-sħana."
L-awto-konsum tal-enerġija solari bis-sistema ta'-kondensatur doppju, sadanittant, żdied minn 9.9% għal 55.5%.
"Ir-riżultati jenfasizzaw ukoll il-ħtieġa li jiġi kkunsidrat awto-konsum istantanju, bl-użu ta' bażi ta' kalkolu ta' mhux aktar minn minuta-b'-minuta aktar milli kull siegħa jew kuljum, peress li dan tal-aħħar jirriżulta f'kontribuzzjonijiet solari għoljin b'mod mhux realistiku," ikkonkludew l-akkademiċi. "Meta wieħed iqis l-enerġija fornuta mill-pannelli PV, il-prestazzjoni tal-HP tista 'tiġi evalwata mill-ġdid, li twassal għal COP ta' 3.46 meta taħdem ma 'kondensatur wieħed u ta' 7.59 meta taħdem mal-konfigurazzjoni ta 'kondensatur doppju."
Is-sistema kienet deskritta fi "Valutazzjoni sperimentali ta 'disinn ġdid ta' pompa tas-sħana fotovoltajka b'kondensatur doppju," ippubblikat fl-Enerġija Solari.
