اخبار
پژوهشگران ایتالیایی عملکرد یک پمپ حرارتی دومنبعه ۱۰ kW را با مبرد CO₂ و دو منبع هوای محیط و کلکتورهای فتوولتائیک-حرارتی آزمایش کرده‌اند. به گزارش pv magazine در ۲۲ اکتبر ۲۰۲۶، افزایش تابش خورشیدی در شرایط مناسب، ضریب عملکرد یا COP سامانه را ۱۸.۷٪ بالا برد؛ نتیجه‌ای که برای ارزیابی مصرف برق و راهبرد کنترلی سامانه‌های…
آزمایش ۳۰۷ حالت در شرایط واقعی
نمونه آزمایشی در یک مرکز پژوهشی در رم نصب شد و در دو حالت کار می‌کرد: تبخیرکننده هوایی مجهز به فن، یا گردش CO₂ در لوله‌های مسی متصل به پشت ۱۰ کلکتور فتوولتائیک-حرارتی. کلکتورها رو به جنوب و با زاویه ۴۸ درجه نصب شده بودند. یک مدار آب با مخزن ۳۰۰ لیتری نیز تولید آب گرم مصرفی را شبیه‌سازی کرد؛ دمای ورودی آب روی ۲۰ C نگه داشته شد و دمای خروجی به حدود ۶۰ C رسید.
پژوهشگران در مجموع ۳۰۷ آزمون انجام دادند: ۱۶۴ نقطه آزمایشی در حالت هوا و ۱۴۳ نقطه در حالت خورشیدی. فرکانس کمپرسور بین ۵۰ Hz و ۷۰ Hz تغییر کرد و دما، فشار، دبی جرمی مبرد، تابش خورشیدی و کل مصرف برق اندازه‌گیری شد. داده‌ها هر ۰.۵ ثانیه ثبت و در بازه‌های پنج‌ثانیه‌ای میانگین‌گیری شدند.
با افزایش تابش از ۳۲۲ W/m² به ۹۰۴ W/m²، دمای تبخیر مبرد از ۴ C به ۱۲.۹ C رسید و کار موردنیاز برای تراکم کاهش یافت. هم‌زمان، ظرفیت گرمایشی با رشد ۲۱.۱٪ از ۸.۷۵ kW به ۱۰.۶ kW افزایش پیدا کرد و COP نیز ۱۸.۷٪ بهتر شد. با این حال، در تابش کم، حالت هوایی به‌دلیل مقاومت حرارتی پایین‌تر تبخیرکننده هوایی کاراتر باقی ماند؛ بنابراین برتری حالت خورشیدی به عبور تابش از یک آستانه حداقلی وابسته است.
تیم پژوهش از شبکه‌های عصبی مصنوعی برای پیش‌بینی مصرف برق، COP و فرکانس کمپرسور استفاده کرد و عملکرد دو حالت را در ظرفیت‌های ۸.۵ kW و ۱۰ kW و دمای آب ۲۰ C تا ۶۰ C مقایسه کرد. شبیه‌سازی سالانه برای رم، تنریف، سن‌دیگو، تورنتو، مکزیکوسیتی، پرت و پکن، با پنج الگوی تقاضای آب گرم و مخزن ۹۰۰ لیتری انجام شد. راهبرد بهینه تعویض منبع در مساعدترین شرایط حدود ۱۰۰ تا ۱۲۰ kWh در سال صرفه‌جویی برق داشت. دوره بازگشت ساده نیز در مناطق پرآفتاب حدود ۶ تا ۱۰ سال و در اقلیم‌های نامساعد بیش از ۲۰ سال برآورد شد؛ تولید هم‌زمان برق در میدان PV/T بر نتیجه اقتصادی اثر قابل‌توجهی داشت.
این خبر برای خریداران و مهندسان صنعتی چه معنایی دارد؟
نتایج نشان می‌دهد انتخاب تجهیزات و منطق کنترل چنین سامانه‌ای باید بر داده‌های تابش و اقلیم محل متکی باشد. صرف افزودن منبع خورشیدی، برتری دائمی را تضمین نمی‌کند و آستانه تعویض میان حالت هوا و خورشید، مصرف برق و توجیه اقتصادی پروژه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. یافته‌های پژوهشگران دانشگاه ناپل فدریکو دوم و آژانس ملی فناوری‌های نو، انرژی و توسعه اقتصادی پایدار ایتالیا (ENEA) در نشریه Applied Thermal Engineering منتشر شده است.
نیاز به مشاوره دارید؟
اقلام موردنیازتان را استعلام بگیرید
کارشناسان فنی نیروفام در انتخاب و تأمین درست کنار شما هستند.