تهویه هوا خورشیدی چیست؟
بوها تهویه هوا یک سیستم خنک کننده است که از انرژی خورشیدی به عنوان منبع اصلی انرژی خود استفاده می کند. بر خلاف واحدهای سنتی AC که کاملاً به برق شبکه متکی هستند ، یک تهویه هوا خورشیدی نور خورشید را به برق یا انرژی حرارتی تبدیل می کند تا سیستم خنک کننده خود را کار کند. این فناوری نوآورانه نه تنها به کاهش چشمگیر صورتحساب برق کمک می کند بلکه اعتماد به سوخت های فسیلی را نیز کاهش می دهد و آن را به یک انتخاب ایده آل برای یک سبک زندگی سازگار با محیط زیست تبدیل می کند.
چگونه یک تهویه مطبوع خورشیدی کار می کند
دو اصل اصلی برای نحوه عملکرد تهویه مطبوع خورشیدی وجود دارد: فتوولتائیک و حرارتی محور.
-
فتوولتائیک (PV) رانده شده (رایج ترین) : این نوع سیستم از PV استفاده می کند تابلوهای خورشیدی برای تبدیل مستقیم نور خورشید به برق مستقیم جریان (DC). این برق سپس می تواند کمپرسور واحد AC ، فن ها و سیستم های کنترل را تأمین کند. بر اساس روش منبع تغذیه ، سیستم های PV محور را می توان به عنوان:
- ترکیبی : این سیستم با استفاده از انرژی خورشیدی در طول روز در اولویت قرار می گیرد. هنگامی که انرژی خورشیدی کافی نیست (به عنوان مثال ، در روزهای ابری یا شب) ، سیستم به طور خودکار برای اطمینان از عملکرد مداوم به شبکه برق تغییر می یابد.
- اینورتر دی سی : این سیستم به طور مستقیم از Power DC از پانل های خورشیدی استفاده می کند تا یک کمپرسور اینورتر DC مخصوص طراحی شده را هدایت کند ، که نیاز به تبدیل DC به AC را از بین می برد و در نتیجه کارایی را بهبود می بخشد.
-
محور حرارتی (جذب) : این نوع سیستم استفاده می کند جمع کننده های خورشیدی برای جذب گرمای خورشید. انرژی حرارتی تولید شده سپس یک چرخه خنک کننده جذب را هدایت می کند ، که هوای سرد را از طریق یک واکنش شیمیایی به جای فشرده سازی مکانیکی تولید می کند. این سیستم پیچیده تر است و به طور معمول برای پروژه های تجاری یا صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می شود.
اجزای سیستم تهویه هوا خورشیدی
یک سیستم تهویه مطبوع خورشیدی یک ادغام پیچیده از فناوری های مختلف است که عملکرد اصلی آن ضبط ، تبدیل و استفاده از انرژی خورشیدی است. یک سیستم AC خورشیدی معمولی PV محور از اجزای کلیدی زیر تشکیل شده است:
1 پانل های خورشیدی
این "قلب انرژی" سیستم است ، که وظیفه تبدیل مستقیم نور خورشید را به طور مستقیم به برق DC تبدیل می کند. نوع و تعداد پانل ها میزان کل برق سیستم تولید سیستم را تعیین می کند. انواع متداول شامل مونوکریستالی و پلی کریستالی ، که در آن:
- پانل های مونوکریستالی کارآمدتر هستند ، با نرخ تبدیل به طور معمول بالاتر از 18-23 ٪ ، اما همچنین گران تر هستند.
- پانل های پلی کریستالی کمی کارآمدتر هستند ، معمولاً در حدود 15-18 ٪ ، اما هزینه تولید کمتری دارند و ارزش بهتری برای پول ارائه می دهند.
انتخاب بین آنها به بودجه شما و فضای نصب موجود بستگی دارد.
2 اینورتر
اینورتر "مبدل" در یک سیستم AC خورشیدی است. عملکرد اصلی آن تبدیل برق DC تولید شده توسط پانل های خورشیدی به برق AC است که توسط بیشتر لوازم خانگی و انواع خاصی از تهویه هوا استفاده می شود.
- اینورترهای شبکه برای اتصال به شبکه برق طراحی شده اند و اجازه می دهند هرگونه انرژی اضافی خورشیدی برای اندازه گیری خالص به شبکه ارسال شود.
- اینورترهای خارج از شبکه برای سیستم های بدون اتصال شبکه یا منبع تغذیه مستقل استفاده می شود و معمولاً با یک باتری بانک کار می کنند.
3 باتری بانک (اختیاری)
بانک باتری به عنوان "واحد ذخیره انرژی" برای سیستم عمل می کند. هدف آن ذخیره برق اضافی تولید شده توسط پانل های خورشیدی در طول روز است ، بنابراین می توان از آن برای تغذیه تهویه هوا خورشیدی در شب ، در روزهای ابری یا هنگامی که نور خورشید کافی نیست ، استفاده کرد.
- باتری های اسید سرب ارزان تر هستند اما طول عمر کمتری دارند و به نگهداری منظم نیاز دارند.
- باتری های لیتیوم یون چگالی انرژی بالایی داشته باشید ، جمع و جور هستند ، طول عمر طولانی دارند و بدون نگهداری هستند ، اما هزینه اولیه آنها بیشتر است.
یک بانک باتری برای همه سیستم های AC خورشیدی ضروری نیست. به عنوان مثال ، هنگامی که انرژی خورشیدی کافی نیست ، یک AC خورشیدی ترکیبی به طور خودکار به برق تغییر می یابد ، بنابراین ممکن است به یک باتری نیاز نداشته باشد.
4. واحد تهویه مطبوع خورشیدی
این "مجری" کل سیستم است که به عنوان واحد AC نیز شناخته می شود. به نظر می رسد شبیه به یک واحد AC سنتی است اما از نظر داخلی برای سازگاری با ویژگی های انرژی خورشیدی طراحی شده است.
- اینورتر DC AC می تواند مستقیماً روی انرژی DC از پانل های خورشیدی اجرا شود و از نیاز به اینورتر و کاهش از دست دادن انرژی استفاده می کند ، بنابراین باعث افزایش کارایی کلی می شود.
- AC AC قبل از اجرای آن ، یک اینورتر برای تبدیل قدرت DC به AC نیاز دارد که منجر به کاهش کارآیی به دلیل فرآیند تبدیل می شود.
آیا می توانید یک سیستم تهویه هوا را بر روی منظومه شمسی اجرا کنید؟
بله ، شما کاملاً می توانید یک سیستم تهویه هوا را بر روی یک منظومه شمسی اجرا کنید ، اما به همان اندازه ساده نیست که به آن وصل شوید. برای اینکه به طور مؤثر کار کنید ، باید چند عامل مهم را در نظر بگیرید: مصرف برق واحد AC ، اندازه آرایه خورشیدی شما و اینکه آیا به ذخیره انرژی نیاز دارید.
1. محاسبه مصرف برق
ابتدا باید تعیین کنید که تهویه مطبوع شما از چه میزان نیروگاه استفاده می کند. این اغلب در اندازه گیری می شود وات (W) یا کیلووات (کیلو وات) بشر یک واحد مسکونی مسکونی معمولی می تواند از هر جایی استفاده کند 1000 W تا 3500 W یا بیشتر کل انرژی مورد نیاز بستگی به این دارد که چند ساعت قصد دارید هر روز آن را اجرا کنید.
- نمونه : یک واحد AC 1500 W AC که به مدت 8 ساعت در روز کار می کند به کل نیاز دارد 12،000 وات ساعت (12 کیلووات ساعت) انرژی
- اندازه پنل خورشیدی : برای تولید این انرژی ، باید پانل های خورشیدی کافی را نصب کنید. یک پنل خورشیدی استاندارد در مورد تولید می کند 300-400 W بشر برای تأمین نیاز روزانه 12 کیلووات ساعت ، با در نظر گرفتن عواملی مانند ساعات اوج خورشید در محل خود ، به سیستمی که قادر به تولید آن مقدار باشد ، نیاز دارید.
ترتیب اهمیت ذخیره باتری
اجرای AC بر روی انرژی خورشیدی در هنگام درخشش خورشید کارآمد است ، یعنی وقتی احتمالاً شما نیاز به خنک کردن خانه خود دارید. با این حال ، در مورد اجرای AC خود در شب یا یک روز ابری چیست؟ این جایی است که a بانک باتری بسیار مهم می شود
- بدون باتری : AC خورشیدی شما فقط در صورت وجود نور خورشید کافی می تواند اجرا شود. اگر خورشید پایین بیاید یا توسط ابرها مسدود شود ، AC متوقف می شود مگر اینکه یک سیستم ترکیبی باشد که بتواند به قدرت شبکه تغییر یابد.
- با باتری : پانل های خورشیدی می توانند باتری ها را در طول روز شارژ کنند. این انرژی ذخیره شده می تواند در صورت عدم وجود نور خورشید ، AC را تأمین کند و از عملکرد بی وقفه اطمینان حاصل کند.
مزایا و چالش های تهویه مطبوع خورشیدی
به عنوان یک فناوری خنک کننده نوآورانه ، الف تهویه هوا مزایای بی شماری را ارائه می دهد اما همچنین با برخی از چالش های عملی روبرو است. درک کامل از مزایا و محدودیت های آن می تواند به شما در تصمیم گیری آگاهانه تر در مورد اینکه آیا این انتخاب مناسب برای نیازهای شما است ، کمک کند.
مزایای:
-
به طور قابل توجهی هزینه های در حال اجرا را کاهش می دهد
تهویه مطبوع خورشیدی از انرژی خورشیدی رایگان به عنوان منبع اصلی انرژی خود استفاده می کند ، که می تواند اعتماد به نفس را به شبکه برق کاهش دهد. به خصوص در اوج ساعات مصرف برق در تابستان ، هنگامی که انرژی خورشیدی فراوان است ، هزینه های اجرای AC می تواند تقریباً صفر باشد و باعث صرفه جویی در هزینه های زیادی در قبض های برق خود می شود. -
سازگار با محیط زیست و پایدار
در مقایسه با تهویه مطبوع سنتی ، یک تهویه مطبوع خورشیدی تقریباً هیچ گونه انتشار کربنی تولید نمی کند. از انرژی خورشیدی تمیز و تجدید پذیر استفاده می کند ، که به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ، کاهش گرم شدن کره زمین و کاهش وابستگی ما به سوخت های فسیلی محدود کمک می کند و منجر به یک سبک زندگی پایدار می شود. -
مناسب برای مناطق دور افتاده
در مناطق دور افتاده با پوشش شبکه برق محدود یا ناپایدار ، یک تهویه مطبوع خورشیدی می تواند به عنوان یک محلول خنک کننده مستقل عمل کند. محدود به موقعیت جغرافیایی نیست. تا زمانی که نور خورشید وجود داشته باشد ، می تواند خنک کننده قابل اعتماد را برای خانه ها یا اردوگاه ها فراهم کند.
چالش ها:
-
سرمایه گذاری اولیه بالا
هزینه نصب یک سیستم تهویه مطبوع خورشیدی بسیار بیشتر از یک AC سنتی است. علاوه بر خود واحد AC ، کاربران باید پنل های خورشیدی ، اینورتر و بالقوه یک بانک باتری را خریداری کنند و باعث می شود که این پیش فرض برای بسیاری از کاربران بالقوه یک مانع بزرگ باشد. -
وابستگی به شرایط آب و هوایی
کارایی یک تهویه مطبوع خورشیدی به طور مستقیم تحت تأثیر آب و هوا قرار می گیرد. در روزهای ابری ، بارانی یا شب ، ظرفیت خنک کننده سیستم به طور قابل توجهی کاهش می یابد زیرا پانل های خورشیدی نمی توانند برق را به طور مؤثر تولید کنند. مگر اینکه سیستم به یک باتری با ظرفیت بزرگ یا یک سیستم قدرت ترکیبی مجهز باشد ، ممکن است عملکرد مداوم و پایدار تضمین نشود. -
نیازهای فضا و پیچیدگی نصب
برای تولید انرژی کافی ، یک سیستم AC خورشیدی به تعداد زیادی از پانل های خورشیدی نیاز دارد که به فضای کافی به پشت بام یا فضای زمینی احتیاج دارند. علاوه بر این ، فرآیند سیم کشی و نصب برای کل سیستم پیچیده تر از یک AC سنتی است و به تکنسین های حرفه ای احتیاج دارد.
تهویه مطبوع خورشیدی در مقابل تهویه مطبوع سنتی: مقایسه
| ویژگی | تهویه هوا | تهویه مطبوع سنتی |
|---|---|---|
| هزینه دویدن بلند مدت | بسیار کم (تقریباً صفر) | زیاد (بستگی به نرخ برق دارد) |
| مزایای زیست محیطی | بسیار زیاد (انتشار کربن صفر) | پایین (تولید انتشار کربن) |
| سرمایه گذاری اولیه | بالاتر (نیاز به خرید کل سیستم دارد) | پایین (فقط نیاز به خرید واحد AC دارد) |
| پایداری منبع تغذیه | تحت تأثیر آب و هوا ؛ به باتری ها یا شبکه متکی است | پایدار ، تا زمانی که شبکه کار می کند |
| پیچیدگی نصب | بالاتر ، نیاز به برنامه ریزی و نصب حرفه ای دارد | پایین ، نصب نسبتاً ساده است |
نحوه انتخاب تهویه مطبوع خورشیدی مناسب
انتخاب حق تهویه هوا نیاز به ارزیابی جامع از چندین عامل برای اطمینان از اینکه سیستم ضمن دستیابی به مزایای بهینه اقتصادی و زیست محیطی ، نیازهای خنک کننده شما را برآورده می کند. در اینجا چند نکته اصلی که باید در نظر بگیرید:
1. تعیین ظرفیت خنک کننده و نسبت بهره وری انرژی (EER)
ابتدا باید ظرفیت خنک کننده مورد نیاز را بر اساس اندازه اتاق تعیین کنید. ظرفیت خنک کننده معمولاً در اندازه گیری می شود BTU (واحدهای حرارتی انگلیس) یا kW (کیلووات) بشر هرچه اتاق بزرگتر باشد ، ظرفیت خنک کننده مورد نیاز بیشتر می شود.
- روش محاسبه : به طور کلی ، یک اتاق به حدود 150-200 BTU از ظرفیت خنک کننده در هر متر مربع نیاز دارد. به عنوان مثال ، یک اتاق 20 متر مربع به ظرفیت خنک کننده تقریباً 3000-4000 BTU نیاز دارد.
بعد ، به تهویه هوا توجه کنید نسبت بهره وری انرژی (EER) بشر EER بالاتر به این معنی است که واحد AC با همان میزان مصرف انرژی ، خنک کننده بهتری را فراهم می کند. انتخاب یک تهویه مطبوع خورشیدی با EER بالا ، استفاده از انرژی خورشیدی را به حداکثر می رساند و اعتماد به نفس را به شبکه برق کاهش می دهد.
2. نوع و بودجه سیستم را در نظر بگیرید
سیستم های AC خورشیدی در انواع مختلفی قرار می گیرند که هر کدام دارای مزایای منحصر به فرد ، معایب و ساختار هزینه هستند. بودجه شما و ثبات منبع تغذیه مورد نیاز تعیین می کند که کدام نوع برای شما مناسب است.
| نوع سیستم | روش منبع تغذیه | مزایا | معایب |
|---|---|---|---|
| ترکیبی | خورشیدی را در اولویت قرار می دهد ، در صورت عدم استفاده به طور خودکار به شبکه سوئیچ می شود. | منبع تغذیه پایدار ، تحت تأثیر آب و هوا ، باتری گران قیمت لازم نیست. | هنوز هم به شبکه متکی است ، نمی تواند صورتحساب برق را به طور کامل از بین ببرد. |
| دی سی خالص | فقط از انرژی DC از پانل های خورشیدی استفاده می کند. | راندمان بالا ، از دست دادن انرژی کم ، استفاده کامل از انرژی خورشیدی. | بدون نور کافی خورشید کار نمی کند. |
| بی نظمی | ذخیره سازی باتری انرژی خورشیدی ، کاملاً از شبکه. | مستقل از انرژی ، تحت تأثیر نوسانات شبکه ، صورتحساب برق صفر نیست. | سرمایه گذاری اولیه بسیار بالا ، نیاز به نگهداری منظم باتری دارد. |
3. شرایط نصب و ساعات آفتاب محلی را در نظر بگیرید
یک سیستم تهویه مطبوع خورشیدی برای نصب پانل های خورشیدی به فضای کافی نیاز دارد. قبل از انتخاب ، شما باید ارزیابی کنید که آیا پشت بام یا منطقه زمین موجود می تواند تعداد مورد نیاز پانل ها را در خود جای دهد.
علاوه بر این ، تعداد ساعات خورشید در منطقه شما یک عامل اصلی است. هرچه نور خورشید طولانی تر باشد و خورشید فراوان تر باشد ، سیستم AC خورشیدی شما کارآمدتر خواهد بود. اگر منطقه شما اغلب ابری یا بارانی است ، یا اگر نیاز به استفاده از تهویه هوا در شب دارید ، عاقلانه است که یک بانک باتری داشته باشید یا یک سیستم ترکیبی را انتخاب کنید. $ $
