آبگرمکن پمپ حرارتی منبع هوای خورشیدی: چگونه کار می کند و آیا ارزشش را دارد

کاری که یک آبگرمکن پمپ حرارتی منبع هوای خورشیدی انجام می دهد

آبگرمکن پمپ حرارتی منبع هوای خورشیدی یک سیستم آب گرم است که به جای استفاده از عنصر مقاومتی به عنوان منبع اصلی گرما، گرما را از هوای بیرون به مخزن آب ذخیره شده منتقل می کند. کمپرسور و فن از برق استفاده می کنند، اما هر کیلووات گرما را مستقیما ایجاد نمی کنند. بسته به دمای محیط، دمای آب و استراتژی کنترل، یک واحد خوب می‌تواند دو تا چهار واحد گرما برای هر واحد برق مصرفی ارائه کند.

بخش "خورشیدی" معمولاً به این معنی است که پانل های فتوولتائیک برق DC را به پمپ حرارتی می دهند یا یک کنترل کننده هیبریدی AC/DC ورودی DC خورشیدی را با ورودی AC شبکه ترکیب می کند. این تمایز مهم است. کلکتورهای خورشیدی حرارتی از نور خورشید برای گرم کردن مستقیم آب استفاده می کنند. یک پمپ حرارتی منبع هوای خورشیدی از نور خورشید برای کاهش برق مورد نیاز یک پمپ حرارتی استفاده می کند. این دو رویکرد مشکلات مختلفی را حل می‌کنند و نیازمندی‌های نصب، نیازهای تعمیر و نگهداری و منحنی‌های عملکرد متفاوتی دارند.

آبگرمکن هیبریدی منبع هوای خورشیدی AC/DC تقسیم پمپ حرارتی خورشیدی با استفاده از شبکه AC و برق DC پانل برای آب گرم خانگی، با اینورتر DC، کنترل WiFi، و عملکرد با دمای گسترده. مشاهده محصول →

برای یک خانه، هتل، کلینیک یا ساختمان تجاری کوچک، سوال عملی این نیست که "آیا در مصرف انرژی صرفه جویی می کند؟" سوال بهتر این است: تحت این اقلیم، این الگوی آب گرم، این مساحت سقف و این تعرفه برق، آیا سیستم هزینه اضافی خود را بدون ایجاد مشکل قابلیت اطمینان بازیابی می کند؟ بخش‌های زیر از شرایط عملیاتی مشخص و بررسی‌های انتخاب برای پاسخ به این سؤال استفاده می‌کنند.

پمپ حرارتی، نه حرارتی خورشیدی

یک آبگرمکن حرارتی خورشیدی به نور مستقیم خورشید روی کلکتورها نیاز دارد و معمولاً به یک مخزن ذخیره سازی خوب عایق بندی شده، ایستگاه پمپاژ و حفاظت در برابر یخ زدگی نیاز دارد. در روزهای ابری، خروجی آن به شدت کاهش می یابد. پمپ حرارتی منبع هوا می تواند روز یا شب کار کند زیرا از دمای هوا و نه تابش مستقیم خورشیدی به عنوان منبع گرمایش استفاده می کند. PV خورشیدی هنوز هم می تواند سیستم را در طول روز شارژ کند، اما خود پمپ حرارتی به نور مستقیم خورشید محدود نمی شود. به همین دلیل است که آبگرمکن های هیبریدی پمپ حرارتی خورشیدی اغلب در جایی انتخاب می شوند که تقاضای آب گرم پس از غروب آفتاب ادامه یابد.

بحث فضایی نیز وجود دارد. پانل‌های PV را می‌توان روی سقف، کالسکه یا پایه‌های زمینی قرار داد و پمپ حرارتی را می‌توان در نزدیکی مخزن یا روی بالکن سرویس قرار داد. کلکتورهای حرارتی خورشیدی به ازای واحد خروجی آب گرم بزرگتر هستند و اغلب به یک منطقه سقف اختصاصی با جهت گیری خوب نیاز دارند. برای پروژه هایی با فضای سقف محدود یا سایه های مختلط، PV به علاوه پمپ حرارتی معمولا آسان تر است.

جایی که برق خورشیدی می رود

در طراحی جفت DC، برق PV می تواند کمپرسور پمپ حرارتی را از طریق یک کنترلر یا مرحله اینورتر تغذیه کند. در طراحی هیبریدی AC/DC، سیستم می تواند AC را از شبکه و DC را از PV بپذیرد. کنترل کننده تصمیم می گیرد چه زمانی ورودی خورشیدی به اندازه کافی قوی باشد تا کمپرسور را راه اندازی کند، چه زمانی AC و DC را ترکیب کند و چه زمانی فقط به AC برگردد. این منطق مهم است زیرا تقاضای آب گرم به ندرت دقیقاً مطابق با تولید خورشیدی است. یک کنترل کننده خوب، انرژی خورشیدی موجود را اولویت بندی می کند، کمپرسور را از ورودی ناپایدار محافظت می کند و مخزن را در محدوده دمای قابل استفاده نگه می دارد.

مخزن یک لوازم جانبی غیرفعال نیست. باتری حرارتی است. یک مخزن بزرگتر می تواند آب گرم بیشتری را ذخیره کند و به پمپ حرارتی اجازه می دهد در صورت در دسترس بودن خورشیدی کار کند. مخزن خیلی کوچک باعث دوچرخه سواری مکرر می شود و می تواند پس انداز را پاک کند. یک مخزن که خیلی بزرگ است تلفات ایستاده را افزایش می دهد و فضای بیشتری را اشغال می کند. تعادل مناسب به کشیدن روزانه، زمان بازیابی و اینکه آیا ساختمان در زمان مشخصی هر روز صبح به آب گرم نیاز دارد بستگی دارد.

نحوه عملکرد چرخه گرمایش گام به گام

پمپ حرارتی گاز نمی سوزاند و به عنصر گرمایش به عنوان منبع گرمای معمولی خود متکی نیست. گرما را از طریق یک مدار مبرد مهر و موم شده منتقل می کند. هنگامی که حلقه مبرد را از حلقه آب جدا کنید، مراحل ساده هستند.

1. فن هوای بیرون را در سراسر کویل اواپراتور می کشد. مبرد داخل کویل سردتر از هوا است، بنابراین گرما از هوا به مبرد منتقل می شود.
2. مبرد تبخیر می شود و به گاز کم فشار تبدیل می شود. گرمای جذب شده را به سمت کمپرسور می برد.
3. کمپرسور فشار و دمای گاز را افزایش می دهد. این بار الکتریکی اصلی در عملکرد عادی است.
4. گاز داغ وارد کندانسور می شود که در اطراف مخزن آب پیچیده یا غوطه ور می شود یا به یک مبدل حرارتی صفحه ای در یک سیستم تقسیم می شود.
5. گرما از مبرد داغ به داخل آب حرکت می کند. مبرد متراکم می شود و گرمای خود را از دست می دهد.
6. شیر انبساط فشار و دمای مبرد را کاهش می دهد و چرخه تکرار می شود.
7. کنترل کننده دمای مخزن، دمای محیط، شرایط یخ زدایی و ورودی الکتریکی را کنترل می کند. هنگامی که مخزن به نقطه تنظیم می رسد، کمپرسور را متوقف می کند و هنگامی که آب گرم کشیده می شود، آن را دوباره راه اندازی می کند.

COP در آب گرم به چه معناست

COP یا ضریب عملکرد، نسبت گرمای تحویل شده به برق مصرفی در یک لحظه معین است. COP 3.0 به این معنی است که واحد حدود 3 کیلووات ساعت گرما برای 1 کیلووات ساعت برق ارائه می دهد. آن عدد ثابت نیست. با سردتر شدن هوا و گرمتر شدن آب مخزن، سقوط می کند. واحدی که در دمای محیط 20 درجه سانتیگراد به COP 3.5 و آب 45 درجه سانتیگراد می رسد ممکن است به COP 2.0 در -5 درجه سانتیگراد محیط و 55 درجه سانتیگراد آب کاهش یابد. به همین دلیل است که یک عدد COP در یک بروشور نباید به عنوان تنها مبنای انتخاب استفاده شود.

برای آب گرم، معیار مفید عملکرد فصلی تحت شرایط آب و هوای محلی و مشخصات رسم است. یک آب و هوای ساحلی ملایم با دمای روز گرم و یک مخزن بزرگ می تواند عملکرد بسیار متفاوتی با آب و هوای سرد داخلی با آب و هوای صبحگاهی و یک مخزن کوچک داشته باشد. استراتژی کنترل نیز مهم است. چرخه های لژیونلا تهاجمی، گرم کردن مکرر مخزن، و نقطه تنظیم غیر ضروری، همگی کارایی فصلی را کاهش می دهند.

منطق سوئیچینگ AC/DC هیبریدی

یک آبگرمکن هیبریدی پمپ حرارتی خورشیدی AC/DC برای استفاده از برق DC خورشیدی در زمانی که در دسترس است و برق AC شبکه زمانی که وجود ندارد طراحی شده است. کنترلر ممکن است از یک ترتیب اولویت پیروی کند: ابتدا DC خورشیدی، سپس کمک AC، سپس فقط AC. برخی از کنترلرها همچنین سرعت کمپرسور را زمانی که ورودی خورشیدی نوسان دارد، محدود می کنند. این کار از توقف های سخت و استارت هایی که عمر کمپرسور را کاهش می دهد جلوگیری می کند.

فایده عملی تداوم است. صبح ابری به معنای نداشتن آب گرم نیست. این سیستم می تواند از AC برای نگهداری مخزن در حالی که منتظر شرایط خورشیدی بهتر است استفاده کند. ریسک عملی راه اندازی ضعیف است. اگر آستانه‌های کنترل‌کننده بدون بررسی ولتاژ آرایه PV، طول کابل و پایداری شبکه محلی تنظیم شوند، ممکن است دستگاه خیلی وقت‌ها تغییر کند یا از خورشیدی موجود استفاده نکند. چک لیست راه اندازی باید شامل ولتاژ مدار باز PV، ولتاژ عملیاتی تحت بار، محدوده ولتاژ AC و چرخه گرمایش کامل از مخزن سرد تا نقطه تنظیم باشد.

کارایی و عملکرد در دنیای واقعی

بهره وری بهتر است به عنوان یک محدوده درک شود، نه یک عدد. نمودار زیر یک محدوده COP را برای یک آبگرمکن پمپ حرارتی منبع هوا در دماهای مختلف محیط در حالی که آب را تا یک نقطه تنظیم متوسط ​​گرم می کند نشان می دهد. مقادیر واقعی بر اساس مدل، مبرد، مدولاسیون کمپرسور، عایق مخزن و کنترل یخ زدایی متفاوت است.

این ارزش ها تضمینی نیستند. آنها نشان می دهند که چرا آب و هوا اهمیت دارد. یک سیستم نصب شده در یک منطقه گرم ممکن است بیشتر سال را بالاتر از COP 3.0 سپری کند، در حالی که یک نصب در آب و هوای سرد ممکن است به یک بسته با دمای پایین، یک اواپراتور بزرگتر و یک نقطه تنظیم مخزن محافظه کارانه تر نیاز داشته باشد. شکاف بین عملکرد آزمایشگاه و محل معمولاً از چهار عامل ناشی می شود: چرخه های یخ زدایی، تلفات مخزن، الگوهای کشش آب گرم، و شارژ یا جریان هوا نادرست.

چه چیزی کارایی واقعی را تغییر می دهد

• دمای محیط: هوای سردتر حاوی گرمای قابل استفاده کمتری است و ممکن است نیاز به یخ زدایی باشد.
• نقطه تنظیم آب: هر درجه اضافی از دمای مخزن، لیفت کمپرسور را افزایش می دهد و COP را کاهش می دهد.
• نمایه ترسیم: بسیاری از کشش های کوچک می توانند چرخه های گرم کردن مجدد بیشتری نسبت به یک کشش بزرگ ایجاد کنند.
• عایق مخزن: عایق ضعیف باعث اتلاف آماده به کار می شود که پمپ حرارتی باید جایگزین شود.
• جریان هوا: یک اواپراتور محدود یا کویل کثیف جذب گرما را کاهش می دهد و می تواند باعث فشار تخلیه بالا شود.
• عایق لوله: خطوط آب گرم بدون عایق انرژی را بین مخزن و محل استفاده هدر می دهد.
• کنترل یخ زدایی: چرخه یخ زدایی با تنظیم ضعیف می تواند در آب و هوای سرد و مرطوب خیلی اوقات اجرا شود.

یک هدف راه اندازی مفید، ثبت زمان گرمایش واقعی از دمای مخزن شناخته شده تا نقطه تنظیم، دمای محیط و برق مصرفی است. این خط پایه به یک تکنسین اجازه می دهد تا بعداً تغییر عملکرد را تشخیص دهد. بدون خط مبنا، کاهش آهسته در بازیابی آب گرم ممکن است به گردن پمپ حرارتی باشد، زمانی که مشکل واقعی مبدل حرارتی مقیاس‌پذیر، خرابی عنصر در حالت پشتیبان یا تنظیم بسیار پایین پمپ گردش خون باشد.

منبع هوای خورشیدی در مقابل برق، گاز و حرارت خورشیدی

مقایسه زیر برای سرویس آب گرم نوشته شده است نه گرمایش فضا. بر بازیابی، محدودیت‌های نصب، و ویژگی‌های عملیاتی که بر تصمیم تأثیر می‌گذارند تمرکز دارد.

پمپ حرارتی منبع هوای خورشیدی به طور خودکار بهتر از حرارت خورشیدی نیست. زمانی که نور مستقیم خورشید قوی باشد و در طول روز از آب گرم استفاده شود، حرارت خورشیدی می تواند بسیار کارآمد باشد. نقطه ضعف آن عدم تطابق بین آفتاب و تقاضای عصر به علاوه نیازهای تعمیر و نگهداری پمپ ها، گلیکول و کلکتورها است. نقطه ضعف پمپ حرارتی پیچیدگی کمپرسور و عملکرد در هوای سردتر است. یک پمپ حرارتی هیبریدی به کمک PV بین این دو قرار می گیرد: از چرخه پمپ حرارتی اثبات شده استفاده می کند و برق شبکه را از طریق ورودی DC خورشیدی کاهش می دهد.

برای ساختمانی با بار آب گرم روزانه ثابت، مانند یک هتل کوچک، آشپزخانه کارکنان، کلینیک یا امکانات ورزشی، تصمیم معمولاً به نمایه بار و دسترسی به خدمات بستگی دارد. اگر اتاق کارخانه جریان هوای خوبی داشته باشد و سقف فضایی برای PV داشته باشد، آبگرمکن خورشیدی پمپ حرارتی می تواند مناسب باشد. اگر سایت دارای فضای خالی جریان هوا نباشد یا مخزن از محل استفاده دور باشد، ممکن است پیکربندی متفاوتی بهتر باشد.

طراحی هیبریدی AC/DC و اندازه خورشیدی

هیبریدی AC/DC به این معنا نیست که واحد می تواند بدون شبکه یا ژنراتور در هر موردی کار کند. این بدان معناست که واحد می تواند هر دو ورودی AC و DC را با توجه به طراحی کنترل خود بپذیرد. برخی از سیستم ها برای عملیات به کمک شبکه طراحی شده اند. برخی دیگر از عملیات خارج از شبکه یا شبکه ضعیف با تنظیمات کنترلر خاص پشتیبانی می کنند. دیتاشیت باید از نزدیک خوانده شود. یک اشتباه رایج این است که فرض کنیم هر پمپ حرارتی "خورشیدی" می تواند مستقیماً از یک آرایه PV بدون باتری، اینورتر یا مرجع شبکه کار کند. این بستگی به توپولوژی کنترلر دارد.

اندازه PV باید با نیاز روزانه به انرژی آب گرم شروع شود، نه از پلاک کمپرسور. مصرف روزانه 200 لیتر با افزایش دمای 40 کلوین به حدود 9.3 کیلووات ساعت انرژی حرارتی قبل از تلفات نیاز دارد. در COP فصلی 2.8، یعنی حدود 3.3 کیلووات ساعت برق در روز. اگر هدف کسر خورشیدی 60 درصد باشد، آرایه PV و کنترل‌کننده باید تقریباً 2 کیلووات ساعت در روز را تحت شرایط سایت تحویل دهند، که برای تلفات تبدیل به حساب می‌آید. این یک مثال ساده است، اما نشان می دهد که چرا اندازه آرایه باید از محاسبه بار پیروی کند نه یک قانون سرانگشتی.

چه چیزی را در مدار خورشیدی بررسی کنیم

• ولتاژ مدار باز آرایه PV در کمترین دمای مورد انتظار باید در محدوده کنترلر باقی بماند.
• ولتاژ عملیاتی تحت بار باید بالاتر از حداقل ولتاژ راه اندازی کنترلر باقی بماند.
• افت ولتاژ کابل باید برای جریان DC واقعی و طول کابل محاسبه شود.
• ایزولاتورهای DC، فیوزها و حفاظت از نوسانات باید با آرایه PV و کد محلی مطابقت داشته باشند.
• کنترل کننده باید یک استراتژی اولویت روشن برای عملکرد خورشیدی، کمکی AC و فقط AC داشته باشد.
• سیستم باید ورودی خورشیدی، توان کمپرسور و دمای مخزن را برای راه اندازی ثبت یا نمایش دهد.

اندازه آرایه PV را فقط برای یک ظهر تابستانی صاف نکنید. یک مخزن آب گرم در صبح و عصر نیز به انرژی نیاز دارد. اگر مخزن به اندازه کافی بزرگ باشد، پمپ حرارتی می تواند گرمای خورشیدی را در طول روز ذخیره کرده و بعداً از آن استفاده کند. اگر مخزن کوچک باشد، سیستم ممکن است پتانسیل خورشیدی را صادر یا هدر دهد در حالی که همچنان برق AC در شب خریداری می کند. بنابراین، رابطه مخزن به آرایه یک تصمیم طراحی است، نه یک انتخاب لوازم جانبی محصول.

Grid، Generator و Backup Logic

بسیاری از پروژه ها برای اطمینان، اتصال AC را حفظ می کنند. هنگامی که انرژی خورشیدی کافی نیست یا زمانی که مخزن نیاز به بازیابی سریع دارد، کنترلر ممکن است از AC استفاده کند. این در کلینیک ها، مهمانخانه ها و خدمات غذایی که آب گرم قطع نمی شود مفید است. معاوضه این است که تنظیمات اولویت ضعیف می تواند پس انداز خورشیدی را پاک کند. سیستمی که به محض کاهش دو درجه مخزن به AC تغییر می کند، نسبت به سیستمی که منتظر یک باند دمای وسیع تر و یک پنجره خورشیدی طولانی تر است، از برق شبکه بیشتری استفاده می کند.

عنصر پشتیبان نیز نیاز به بررسی دقیق دارد. پشتیبان گیری مقاومتی می تواند برای چرخه های لژیونلا یا بازیابی اضطراری مفید باشد، اما اگر روزانه اجرا شود، مزیت پمپ حرارتی کاهش می یابد. نقطه تنظیم کنترل، باند مرده، و قفل پشتیبان باید در طول راه اندازی پیکربندی شوند. یک یادداشت تحویل واضح باید توضیح دهد که مالک چه چیزی را می تواند تنظیم کند و چه چیزی باید قفل بماند.

اندازه و انتخاب برای بارهای آب گرم واقعی

اندازه گیری جایی است که بسیاری از پروژه ها پس انداز مورد انتظار خود را از دست می دهند. واحدی که خیلی کوچک است به طور مداوم اجرا می شود و ممکن است به عنصر پشتیبان متکی باشد. دستگاهی که چرخه های روشن و خاموش بسیار زیادی دارد، قیمت اولیه بیشتری دارد و ممکن است آنطور که در نظر گرفته شده رطوبت زدایی یا کنترل نشود. اندازه صحیح به حجم روزانه، تقاضای ساعت پیک، دمای آب ورودی، دمای ذخیره سازی هدف و پنجره بازیابی بستگی دارد.

یک دنباله اندازه گیری عملی

1. محاسبه انرژی حرارتی روزانه: لیتر در روز × 4.186 × افزایش دما ÷ 3600.
2. سهم پمپ حرارتی را با استفاده از COP فصلی محافظه کارانه، نه بهترین COP آزمایشگاهی، تخمین بزنید.
3. تلفات ایستاده و تلفات لوله را اضافه کنید، به خصوص اگر مخزن در فضای باز باشد یا کار لوله طولانی باشد.
4. زمان ریکاوری را با اوج صبح بررسی کنید. اگر بازیابی خیلی کند است، حجم یا ظرفیت مخزن را افزایش دهید.
5. اندازه آرایه PV و کنترل کننده برای کسر خورشیدی هدف پس از تبدیل و تلفات کابل.
6. منبع برق، اندازه قطع کننده، گیج کابل و حفاظت از نوسانات برق را با یک برقکار خبره تأیید کنید.
7. استراتژی کنترل را برای عملکرد عادی، چرخه لژیونلا، قفل کردن عنصر پشتیبان و حالت تعطیلات تنظیم کنید.

یک مخزن 300 لیتری با یک کمپرسور کوچک ممکن است آب کافی را برای یک خانواده ذخیره کند، اما برای یک مهمانخانه به کندی بهبود می یابد. یک مخزن 500 لیتری با کمپرسور بزرگتر ممکن است به سرعت بهبود یابد، اما اگر عایق ضعیف باشد، گرمای بیشتری را از دست می دهد. اعداد باید با هم خوانده شوند. جدول عملکرد سازنده باید شرایط آزمایش را بیان کند و پیشنهاد باید دمای محیط فرضی، نقطه تنظیم آب و مصرف روزانه را نشان دهد.

جزئیات نصب و راه اندازی که بر بازپرداخت تأثیر می گذارد

بیشتر مشکلات آبگرمکن پمپ حرارتی، مشکلات نصب است، نه خرابی محصول. جریان هوا، میعانات، کیفیت آب، حفاظت الکتریکی و تنظیمات کنترل همه بر قابلیت اطمینان تأثیر می گذارند. یک نصب تمیز همچنین از پس انداز مالک محافظت می کند زیرا یک اواپراتور محدود یا یک کمپرسور با چرخه کوتاه می تواند یک واحد خوب را به یک واحد گران قیمت تبدیل کند.

بررسی سایت قبل از نصب

• پشتیبانی ساختاری مخزن و پمپ حرارتی، از جمله مهار لرزه ای یا باد در صورت لزوم را تأیید کنید.
• اواپراتور را از فضاهای بسته ای که هوای سرد خروجی را به گردش در می آورند، دور نگه دارید.
• یک مسیر تخلیه برای میعانات با محافظت در برابر یخ زدگی در آب و هوای سرد فراهم کنید.
• مخزن را نزدیک محل استفاده نگه دارید تا تلفات لوله آب گرم کاهش یابد.
• بررسی کنید که منبع برق با ولتاژ، جریان و فاز نامی واحد مطابقت داشته باشد.
• کابل‌های DC PV را دور از لبه‌های تیز و مسیرهای آب با جداسازی و برچسب‌گذاری صحیح هدایت کنید.
• فضای سرویس را برای تمیز کردن کویل، دسترسی به کنترلر و تعویض سنسور دما بگذارید.

چک لیست راه اندازی

1. دمای محیط، دمای آب ورودی و دمای مخزن شروع را ثبت کنید.
2. یک چرخه کامل گرمایش را اجرا کنید و زمان را تا نقطه تنظیم و برق مصرفی ثبت کنید.
3. جریان کمپرسور را با پلاک نام بررسی کنید و عدم تعادل فاز را در واحدهای سه فاز تأیید کنید.
4. اگر شرایط محیطی به آن نیاز دارد، عملکرد یخ زدایی را بررسی کنید.
5. تأیید کنید که کنترل کننده خورشیدی طبق ترتیب طراحی شروع به کار می کند، ترکیب می شود و متوقف می شود.
6. باند مرده و قفل عنصر پشتیبان را تنظیم کنید تا از استفاده غیر ضروری AC جلوگیری کنید.
7. کدهای نمایشگر و بررسی های نگهداری مالک را به زبان ساده توضیح دهید.

سوابق راه اندازی بعدا ارزشمند است. اگر مالک گزارش "آب گرم کمتری نسبت به قبل" بدهد، تکنسین می تواند زمان گرمایش اولیه و مصرف برق را با مقادیر فعلی مقایسه کند. افزایش 15 درصدی در زمان گرمایش ممکن است نشان دهنده یک مبدل حرارتی مقیاس شده، یک تبخیر کننده کثیف، یک سنسور خراب یا تغییر در الگوی کشش باشد. بدون داده های پایه، تشخیص به حدس و گمان تبدیل می شود.

مثال هزینه عملیاتی و بازپرداخت

بازپرداخت به تعرفه های محلی، بازده خورشیدی، هزینه تجهیزات و نحوه کنترل سیستم بستگی دارد. مثال زیر از مصرف روزانه 200 لیتر، افزایش دمای 40 کلوین و آب و هوای معتدل استفاده می کند. نقل قول نیست. این نشان می دهد که چگونه محاسبه را ساختار دهید تا خریدار بتواند مفروضات را با اعداد محلی جایگزین کند.

در این مثال، پمپ حرارتی به تنهایی مصرف برق سالانه را حدود 2190 کیلووات ساعت کاهش می دهد. ورودی خورشیدی ترکیبی آن را بیشتر کاهش می دهد، اما کسر خورشیدی دقیق به اندازه آرایه، مکان و اولویت کنترل کننده بستگی دارد. مالک باید هزینه افزایشی پمپ حرارتی و PV را با صرفه جویی سالانه مقایسه کند، نه با کل قبض انرژی. سیستمی که 500 در سال با 2000 حق بیمه پس انداز می کند، بازپرداخت ساده ای در حدود چهار سال قبل از هزینه های نگهداری و تامین مالی دارد. سیستمی که با همان حق بیمه سالانه 200 پس انداز می کند ده سال طول می کشد.

از یک COP محافظه کار برای بازپرداخت استفاده کنید. اگر پیشنهاد فروش از COP 3.8 استفاده کند و سایت در بیشتر سال با COP 2.4 کار کند، پرونده مالی ضعیف می شود. همچنین شامل تلفات ایستاده، استفاده از عناصر پشتیبان و تعمیر و نگهداری است. یک محاسبه واقع بینانه بهتر از یک محاسبه خوش بینانه است زیرا از مالک در برابر ناامیدی محافظت می کند و نصب کننده را از اختلافات خدمات محافظت می کند.

چه چیزی بیشتر بازپرداخت را حرکت می دهد

تعمیر و نگهداری و عیب یابی

یک آبگرمکن پمپ حرارتی منبع هوا به کار معمول کمتری نسبت به دیگ احتراق نیاز دارد، اما بدون نیاز به تعمیر و نگهداری نیست. سیم پیچ اواپراتور، تخلیه میعانات، مبدل حرارتی سمت آب، میله آند در صورت نصب، و تنظیمات کنترلر باید بر اساس یک برنامه بررسی شوند. در مناطق ساحلی یا گرد و غبار، تمیز کردن کویل ممکن است بیشتر مورد نیاز باشد.

برنامه نگهداری پیشگیرانه

• ماهانه: آلارم، سر و صدای غیرمعمول و زهکشی میعانات را بررسی کنید.
• فصلی: سیم پیچ اواپراتور را تمیز یا بازرسی کنید و فاصله جریان هوا را تأیید کنید.
• هر شش تا دوازده ماه: اتصالات الکتریکی، تنظیمات کنترلر و عایق لوله آب گرم را بررسی کنید.
• سالانه: مبدل حرارتی سمت آب، شیرهای ایمنی و میله آند را در صورت لزوم بازرسی کنید.
• قبل از هر فصل گرما: عملکرد یخ زدایی و تنظیمات دمای پایین را بررسی کنید.

نشتی های کوچک را نادیده نگیرید. نشت کند میعانات یا آب می تواند به عایق آسیب برساند، قطعات الکتریکی را خورده یا خطر لغزش ایجاد کند. در آب و هوای سرد، یک تخلیه میعانات گازی مسدود شده می تواند یخ زده و به داخل دستگاه برگردد. طرح خدمات باید شامل یک بررسی محافظت در برابر سرما قبل از زمستان باشد.

آیا آبگرمکن پمپ حرارتی منبع هوای خورشیدی ارزشش را دارد؟

ارزش آن را دارد که سه شرط در نظر گرفته شود: سایت نیاز به آب گرم ثابت داشته باشد، آب و هوا در محدوده عملکرد کارآمد واحد باشد، و نصب اجازه می دهد جریان هوا و دسترسی خورشیدی خوبی داشته باشد. زمانی که تقاضای آب گرم بسیار کم باشد، مخزن از محل استفاده دور باشد یا پروژه نتواند راه اندازی و سرویس مناسب را پشتیبانی کند، جذابیت کمتری دارد.

یک قانون تصمیم گیری ساده این است که برق سالانه صرفه جویی شده در شبکه را با حق بیمه نصب شده مقایسه کنید، سپس یک حاشیه ایمنی اعمال کنید. اگر بازپرداخت طولانی‌تر از دوره نگهداری مورد انتظار مالک باشد، سیستم ممکن است همچنان با راحتی، ظرفیت یا اهداف زیست‌محیطی توجیه شود، اما نباید صرفاً با پس‌انداز فروخته شود. اگر بازپرداخت کوتاه باشد و شرایط سایت خوب باشد، این فناوری روشی عملی برای کاهش مصرف انرژی آب گرم بدون چشم پوشی از در دسترس بودن شبانه است.

برای پروژه هایی که نیاز به یک پکیج کامل HVAC خورشیدی دارند، واحد آب گرم باید در کنار بارهای سرمایش، گرمایش و پمپاژ ساختمان انتخاب شود، نه به صورت مجزا. یک استراتژی انرژی خورشیدی که به خوبی طراحی شده باشد معمولاً بهتر از چندین محصول نامرتبط اضافه شده در پایان پروژه عمل می کند. قرعه کشی روزانه، داده های آب و هوا، طرح سقف، و تامین برق را از طریق به اشتراک بگذارید صفحه تماس بنابراین انتخاب را می توان در برابر شرایط عملیاتی واقعی بررسی کرد.

سوالات متداول

آیا آبگرمکن پمپ حرارتی منبع هوای خورشیدی در شب کار می کند؟

بله، پمپ حرارتی منبع هوا می تواند آب را در شب گرم کند زیرا به جای نور مستقیم خورشید از دمای هوا استفاده می کند. بخش PV خورشیدی در شب برق تولید نمی کند، بنابراین واحد از شبکه AC یا انرژی حرارتی ذخیره شده در مخزن استفاده می کند. یک مخزن خوب عایق شده و یک نقطه تنظیم معقول تعیین می کند که چه مقدار آب گرم در عصر در دسترس است.

چه مقدار فضای سقف برای پنل های خورشیدی نیاز دارم؟

مساحت سقف به کسر خورشیدی هدف، وات پانل و بازده محلی بستگی دارد. یک سیستم کوچک ممکن است از دو تا چهار پانل برای کمک خورشیدی جزئی استفاده کند، در حالی که یک بخش خورشیدی بزرگتر به مقدار بیشتری نیاز دارد. آرایه PV باید پس از مشخص شدن نیاز روزانه انرژی آب گرم اندازه گیری شود. سایه، شیب و طول کابل نیز بر نتیجه عملی تأثیر می گذارد.

آیا می تواند آبگرمکن برقی موجود را جایگزین کند؟

اغلب می تواند، اما منبع برق، محل مخزن، مسیر لوله و پشتیبانی ساختاری باید بررسی شود. یک آبگرمکن پمپ حرارتی ممکن است نسبت به یک مخزن برقی ساده به فضای خالی جریان هوای بیشتری نیاز داشته باشد. قطع کننده و کابل موجود ممکن است با واحد جدید مطابقت نداشته باشد. بررسی سایت باید فضای موجود و ظرفیت الکتریکی را قبل از حذف تأیید کند.

مخزن به چه تعمیراتی نیاز دارد؟

مخزن باید از نظر نشتی، آسیب عایق و عملکرد شیر اطمینان بررسی شود. اگر میله آند نصب شده باشد، باید به صورت دوره ای بازرسی شود و در صورت مصرف تعویض شود. کیفیت آب بر رسوب و خوردگی تأثیر می گذارد، بنابراین مناطق آب سخت ممکن است به بازرسی مکرر مبدل حرارتی و عناصر گرمایشی نیاز داشته باشند.

چگونه بفهمم ورودی خورشیدی واقعا کار می کند؟

صفحه نمایش کنترلر یا داده های نظارت را در ظهر بررسی کنید. ولتاژ PV باید در محدوده عملیاتی باشد و توان کمپرسور باید کمک خورشیدی را در زمانی که شرایط اجازه می دهد منعکس کند. یک کلمپ متر می تواند جریان DC را در مدار PV تأیید کند. اگر با وجود آفتاب خوب، دستگاه در تمام طول روز با جریان متناوب AC کار کند، ممکن است آستانه کنترل، افت کابل یا ولتاژ آرایه اشتباه باشد.

آیا یک واحد هیبریدی در جایی که شبکه ناپایدار است مفید است؟

می تواند باشد، اما محصول باید برای آن حالت عملیاتی طراحی شود. برخی از کنترل کننده های ترکیبی شبکه های ضعیف یا ورودی ژنراتور را تحمل می کنند. بقیه به یک مرجع AC پایدار نیاز دارند. پروژه باید محدوده ولتاژ و فرکانس قابل قبول، حفاظت از نوسانات و استراتژی پشتیبان را تأیید کند. فرض نکنید که یک واحد هیبریدی متصل به شبکه بدون شبکه کار می کند مگر اینکه برگه داده به صراحت آن را بیان کند.

نقطه تنظیم دمای آب مناسب چیست؟

یک تعادل معمولی بین 55 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد برای ذخیره سازی است، با یک شیر مخلوط برای کاهش خطر سوختن در خروجی. نقطه تنظیم بالاتر باعث افزایش اتلاف حرارت و کاهش COP می شود. نقطه تنظیم کمتر باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود اما نیاز به مدیریت دقیق لژیونلا دارد. تنظیم صحیح به مقررات محلی، حجم مخزن و الگوی ترسیم بستگی دارد.

این سیستم چقدر باید دوام بیاورد؟

مدار کمپرسور و مبرد اگر دستگاه به درستی نصب و نگهداری شود می تواند سال ها دوام بیاورد. عمر مخزن به کیفیت آب، حفاظت از آند و شرایط فشار بستگی دارد. هوای نمک ساحلی، گرد و غبار و زهکشی ضعیف می تواند عمر تجهیزات را کوتاه کند. برنامه خدمات و پشتیبانی قطعات یدکی واقعی مفیدتر از یک رقم عمر مورد انتظار است.