It is not uncomplicated to design systems with different
technologies in a way that makes a reasonable comparison
possible. The systems for building A, A* and B2 were
dimensioned to get full solar thermal coverage during the
summer. All systems could instead have been dimensioned
to maximize Enet. However, the result of such an optimization
is that the thermal part of the system (solar collectors
or covered PV/T) should be as small as possible, that is, a
system of only PV modules. The exception is the system
with uncovered PV/T modules, where the thermal output
is an addition that is not at the sacrifice of the electric output.
The results from this study appear to support the idea
that it is more efficient to use PV in combination with heat
pumps for residential buildings, than it is to use solar thermal
collectors. If the ambition is only to reach a net zero
energy balance, the best choice would according to the
results presented here be a high efficiency PV system (building
C*), even though the thermal solar fraction is zero.
However, the building that is second closest to reaching
the nZEB criterion is the one with a combination of a
state-of-the-art PV system and solar thermal collectors
(building A*), which has the highest solar thermal fraction.
5.2. Energy performance of PV/T systems
The building with only uncovered PV/T modules (building
B1) is the third closest to reaching a net zero energy balance.
The thermal solar fraction for this building is only
9%, and the output from the PV/T modules during the
summer only reaches moderate temperatures. This means
that auxiliary heating is necessary for this building also
during the summer, which is not the case for the systems
with solar thermal collectors
The two PV/T systems analyzed here were based on the
system design of building A, where the solar modules and
the heat pump are connected in parallel, and the performance
could no doubt be improved with further system
adjustments. The seasonal performance factor (SPF) of
the heat pump is a sensitivity factor in the analysis. The
SPF of the heat pump is around 2.3 for the systems with
high solar thermal fraction (A, A* and B2), and 2.5 for
the other systems. The SPF is increased since the heat
pump is also operational during the summer, when the outdoor
temperatures are higher. The same heat pump was
used in all the systems and was dimensioned for the winter
load, when outdoor temperatures are colder. In particular,
the uncovered PV/T system would work better if it was
used for preheating, since the temperatures in the collectors
are not high enough, even during summer, to provide heating
of domestic hot water. In addition to the parallel connection
used here, Ille et al. (2014) analyzed systems with
PV/T modules and heat pumps in both series and parallel
connection. Their studies also included a system with the
option of feeding a borehole heat exchanger. With these
configurations, the temperature at which the collector
loop starts could be lowered and the operation times of
the PV/T modules extended. In such a system it may be
possible to utilize the very low temperature output during
winter to preheat the input to the heat pump. More
research is needed to analyze the usefulness of these systems
for Northern European conditions.
As Fig. 8 shows, there is a large difference in the temperature
of the thermal output from the uncovered and the
covered PV/T modules. The thermal energy output of the
covered PV/T system, as applied in building B2, is similar
to that of the solar thermal collectors, although a larger
area of PV/T modules are required to reach this temperature.
Even though the whole available area was used for
the installation of uncovered PV/T modules in building
B1, temperatures high enough for direct use for DHW
preparation were seldom reached The average operational
temperature during summer was 40 C, compared to
around 66 C for the other module types. Comparing the
energy yield and net energy demand of building A and
building B2 (Fig. 6 and Table 4), there seems to be a benefit
from replacing solar thermal collectors with covered PV/T
modules.
ไม่ซับซ้อนในการออกแบบระบบต่าง ๆเทคโนโลยีที่ทำให้การเปรียบเทียบที่เหมาะสมเป็นไปได้ มีระบบสำหรับอาคาร A, A * และ B2ขนาดการรับพลังงานแสงอาทิตย์แบบความร้อนคลุมระหว่างการฤดูร้อน ระบบทั้งหมดสามารถแทนได้รับการขนาดเพื่อเพิ่ม Enet อย่างไรก็ตาม ผลของการเพิ่มประสิทธิภาพที่เป็นส่วนระบายความร้อนของระบบ (สะสมพลังงานแสงอาทิตย์หรือครอบคลุม PV/T) ควรมีขนาดเล็กที่สุด คือ การระบบของโมดูล PV เท่านั้น ข้อยกเว้นคือ ระบบด้วยโมดูล PV/T เถ ซึ่งการแสดงผลของความร้อนนอกจากนี้การที่ไม่ได้อยู่ที่การเสียสละของผลผลิตไฟฟ้า ได้ผลจากการศึกษาปรากฏการ สนับสนุนความคิดให้มีการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ PV ร่วมกับความร้อนปั๊มน้ำสำหรับอาคารที่พักอาศัย มากกว่าที่จะใช้ความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์นักสะสม ถ้าความใฝ่ฝันจะมาถึงศูนย์สุทธิสมดุล จะดีสุดตามผลลัพธ์ที่แสดงที่นี่จะมีประสิทธิภาพสูงระบบ PV (อาคารC*), แม้ ว่าเศษส่วนพลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนเป็นศูนย์อย่างไรก็ตาม อาคารที่สองใกล้สุดถึงเกณฑ์การ nZEB เป็นการรวมกันของการระบบรัฐของศิลปะและนักสะสมความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์(อาคาร A *), ซึ่งมีสัดส่วนความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด5.2. พลังงานประสิทธิภาพของระบบ PV/Tอาคารที่ มีเฉพาะเถ PV/T โม (อาคารB1) เป็นที่สามที่ใกล้ที่สุดไปถึงยอดดุลเป็นศูนย์พลังงานสุทธิส่วนพลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนสำหรับอาคารหลังนี้เท่านั้น9% และผลผลิตจากโมดูล PV/T ในระหว่างการฤดูร้อนเท่านั้นถึงอุณหภูมิปานกลาง หมายความว่าเครื่องทำความร้อนเสริมที่จำเป็นสำหรับอาคารนี้ยังในช่วงฤดูร้อน ซึ่งไม่ใช่ระบบกับนักสะสมความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สองระบบ PV/T วิเคราะห์นี่ตามออกแบบระบบอาคาร A ที่แสงอาทิตย์ และปั๊มความร้อนมีการเชื่อมต่อแบบขนาน และประสิทธิภาพการทำงานไม่ต้องสงสัยแถมไม่ มีระบบเพิ่มเติมการปรับแต่ง ตัวคูณประสิทธิภาพตามฤดูกาล (SPF) ของปั๊มความร้อนเป็นปัจจัยความไวในการวิเคราะห์ การSPF ของปั๊มความร้อนประมาณ 2.3 สำหรับระบบที่มีสูงแสงอาทิตย์ความร้อนเศษส่วน (A, A * และ B2), และ 2.5 สำหรับระบบอื่น ๆ SPF เพิ่มขึ้นตั้งแต่ความร้อนปั๊มก็ทำงานในช่วงฤดูร้อน เมื่อกลางแจ้งมีอุณหภูมิสูงขึ้น ปั๊มความร้อนเดียวกันได้ใช้ในระบบทั้งหมด และมีขนาดสำหรับฤดูหนาวโหลด เมื่อกลางแจ้งอุณหภูมิหนาวเย็น โดยเฉพาะระบบ PV/T เถจะทำงานได้ดีถ้ามันเป็นใช้สำหรับอุ่น ตั้งแต่อุณหภูมิในการสะสมไม่สูงพอ แม้ในช่วงฤดูร้อน เพื่อให้ความร้อนน้ำร้อนภายในประเทศ นอกจากการเชื่อมต่อแบบขนานใช้นี่ Ille et al. (2014) วิเคราะห์ระบบโมดูล PV/T และปั๊มความร้อนในชุดและแบบขนานการเชื่อมต่อ การศึกษารวมระบบที่มีการตัวเลือกของการให้อาหารการถ่ายเทความร้อนของหลุมเจาะ เหล่านี้ตั้งค่าคอนฟิก อุณหภูมิที่ซึ่งการเก็บรวบรวมเริ่มวนอาจลดลง และเวลาการดำเนินการของการขยายโมดูล PV/T ในระบบดังกล่าว อาจนำไปใช้ประโยชน์ผลผลิตต่ำมากอุณหภูมิระหว่างฤดูหนาวให้เปิดข้อมูลให้ปั๊มความร้อน เพิ่มเติมจำเป็นต้องมีการวิจัยเพื่อวิเคราะห์ประโยชน์ของระบบเหล่านี้สำหรับเงื่อนไขในยุโรปภาคเหนือ8 รูปแสดง มีความแตกต่างใหญ่ในอุณหภูมิของผลผลิตความร้อนจากการเถและครอบคลุมโมดูล PV/T ผลผลิตพลังงานความร้อนของการระบบครอบคลุมใน PV/T ใช้ในอาคาร B2 เป็นคล้ายการสะสมความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ ถึงแม้ว่าขนาดใหญ่ของโมดูล PV/T จะต้องถึงอุณหภูมินี้แม้ว่าพื้นที่มีทั้งที่ใช้สำหรับการติดตั้งโมดูล PV/T เถในอาคารB1 อุณหภูมิสูงพอที่จะใช้โดยตรงสำหรับ DHWเตรียมไม่ค่อยได้ถึงค่าเฉลี่ยการดำเนินงานอุณหภูมิในช่วงฤดูร้อนถูก 40 C เมื่อเทียบกับประมาณ 66 C สำหรับโมดูลชนิดอื่น ๆ เปรียบเทียบการผลผลิตพลังงานและความต้องการพลังงานสุทธิของอาคาร A และอาคาร B2 (fig. 6 และตารางที่ 4), ดูเหมือนจะ เป็นประโยชน์แทนพลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนสะสมครอบคลุม PV/Tโม
การแปล กรุณารอสักครู่..
มันไม่ได้ง่ายต่อการออกแบบระบบที่แตกต่างกันกับ
เทคโนโลยีในทางที่ทำให้การเปรียบเทียบที่เหมาะสม
ที่เป็นไปได้ ระบบสำหรับการสร้าง, a * และ B2 ถูก
มิติที่จะได้รับความคุ้มครองเต็มความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วง
ฤดูร้อน ระบบทั้งหมดจะได้รับการแทนมิติ
เพื่อเพิ่ม Enet อย่างไรก็ตามผลจากการเช่นการเพิ่มประสิทธิภาพนั้น
คือว่าส่วนความร้อนของระบบ (สะสมพลังงานแสงอาทิตย์
หรือปกคลุม PV / T) ควรจะมีขนาดเล็กเป็นไปได้นั่นคือ
ระบบการทำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เท่านั้น ยกเว้นเป็นระบบ
ที่มีการเปิด PV modules / T ที่เอาท์พุทความร้อน
คือการเพิ่มที่ไม่ได้อยู่ที่การเสียสละของการส่งออกไฟฟ้าที่.
ผลที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้ดูเหมือนจะสนับสนุนความคิดที่
ว่ามันมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการใช้ PV ในการรวมกัน ด้วยความร้อน
ปั๊มสำหรับอาคารที่อยู่อาศัยกว่าก็คือการใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์
สะสม หากความทะเยอทะยานเป็นเพียงที่จะไปถึงศูนย์สุทธิ
สมดุลของพลังงานทางเลือกที่ดีที่สุดจะเป็นไปตาม
ผลการนำเสนอที่นี่จะมีระบบ PV ที่มีประสิทธิภาพสูง (อาคาร
C *) แม้ว่าส่วนความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นศูนย์.
แต่อาคารที่เป็น ที่สองที่อยู่ใกล้ที่จะถึง
เกณฑ์ nZEB เป็นหนึ่งเดียวกับการรวมกันของการให้
ระบบ PV รัฐของศิลปะและนักสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์
(อาคาร A *) ซึ่งมีความร้อนสูงสุดส่วนพลังงานแสงอาทิตย์. 5.2 ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ PV / ระบบ T อาคารมีเพียงเปิด PV / T โมดูล (อาคารB1) เป็นครั้งที่สามที่อยู่ใกล้ถึงศูนย์สุทธิสมดุลพลังงาน. เศษแสงอาทิตย์ความร้อนสำหรับอาคารหลังนี้เป็นเพียง9% และการส่งออกจากเซลล์แสงอาทิตย์ / T โมดูลในช่วงฤดูร้อนเท่านั้นถึงอุณหภูมิปานกลาง ซึ่งหมายความว่าเสริมความร้อนเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการก่อสร้างอาคารแห่งนี้ในช่วงฤดูร้อนซึ่งไม่ได้เป็นกรณีสำหรับระบบที่มีการสะสมความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ระบบสอง PV / T วิเคราะห์ที่นี่ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบของอาคารที่โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์และปั๊มความร้อนมีการเชื่อมต่อในแบบคู่ขนานและประสิทธิภาพการทำงานจะไม่มีข้อสงสัยจะดีขึ้นกับระบบต่อไปการปรับ ปัจจัยที่มีผลการดำเนินงานตามฤดูกาล (SPF) ของปั๊มความร้อนเป็นปัจจัยความไวในการวิเคราะห์ ค่า SPF ปั๊มความร้อนอยู่ที่ประมาณ 2.3 สำหรับระบบที่มีส่วนความร้อนสูงแสงอาทิตย์ (A, a * และ B2) และ 2.5 สำหรับระบบอื่น ๆ ค่า SPF จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความร้อนปั๊มนอกจากนี้ยังมีการดำเนินงานในช่วงฤดูร้อนเมื่อน้ำกลางแจ้งมีอุณหภูมิสูงขึ้น ปั๊มความร้อนเดียวกันถูกใช้ในระบบทั้งหมดและขนาดสำหรับฤดูหนาวโหลดเมื่ออุณหภูมิน้ำกลางแจ้งที่หนาวเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งพีวีเปิด / T ระบบจะทำงานได้ดีกว่าถ้ามันถูกใช้สำหรับอุ่นเนื่องจากอุณหภูมิในการสะสมที่ไม่สูงพอที่แม้ในช่วงฤดูร้อนเพื่อให้ความร้อนของน้ำร้อนในประเทศ นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมต่อแบบขนานใช้ที่นี่ Ille et al, (2014) การวิเคราะห์ระบบที่มีPV modules / T และปั๊มความร้อนทั้งชุดและแบบขนานการเชื่อมต่อ การศึกษาของพวกเขายังรวมถึงระบบที่มีเป็นตัวเลือกของการให้อาหารแลกเปลี่ยนความร้อนหลุมเจาะ เหล่านี้ด้วยการกำหนดค่าอุณหภูมิที่เก็บห่วงเริ่มต้นอาจจะลดลงและเวลาการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ / T โมดูลขยาย ในระบบดังกล่าวก็อาจจะเป็นไปได้ที่จะใช้ประโยชน์จากการส่งออกที่มีอุณหภูมิต่ำมากในช่วงฤดูหนาวที่จะอุ่นป้อนข้อมูลเพื่อปั๊มความร้อน เพิ่มเติมการวิจัยเป็นสิ่งจำเป็นในการวิเคราะห์ประโยชน์ของระบบเหล่านี้สำหรับเงื่อนไขยุโรปตอนเหนือ. ในฐานะที่เป็นรูป 8 แสดงให้เห็นว่ามีความแตกต่างขนาดใหญ่ในอุณหภูมิของการส่งออกจากความร้อนเปิดและครอบคลุม PV modules / T การส่งออกพลังงานความร้อนของปกคลุม PV ระบบ / T, นำไปใช้ในการสร้าง B2, มีลักษณะคล้ายกับที่ของการสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์แม้จะมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่ของโมดูล PV / T จะต้องไปให้ถึงอุณหภูมินี้. แม้ว่าพื้นที่ที่มีอยู่ทั้งหมด ถูกนำมาใช้สำหรับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ที่ยัง / T โมดูลในอาคารB1, อุณหภูมิสูงพอสำหรับการใช้โดยตรง DHW เตรียมไม่ค่อยถึงการดำเนินงานเฉลี่ยอุณหภูมิในช่วงฤดูร้อน 40 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับรอบ 66 C สำหรับชนิดโมดูลอื่น ๆ เปรียบเทียบผลผลิตพลังงานและความต้องการพลังงานสุทธิของอาคาร A และB2 อาคาร (รูปที่. 6 และตารางที่ 4) ดูเหมือนว่าจะได้รับประโยชน์จากการแทนที่การสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มีครอบคลุม PV / T โมดูล
การแปล กรุณารอสักครู่..