Солнечный кондиционер и ледяной накопитель энергии

Учитывая, что мы практически пол жизни проводим в своем доме, стараемся так, чтобы нам там было комфортно, — летом прохладно, а зимой тепло. Естественно, в жаркую погоду при современном уровне техники нельзя обойтись без кондиционера.

В свое время мне пришлось познакомиться с двумя новаторами климатической техники, с украинской компанией «Планета климата» и американской фирмой «Coolerado С» из города Денвер. Первая, обладая высоким профессиональным уровнем, поставляет на рынок суперсовременные кондиционеры, тепловые насосы и вентиляционное оборудование. Вторая – основана на собственной разработке нашего земляка, одессита, Валерия Майсоценко, проживающего в США, создавшего М-цикл Майсоценко для кондиционера. Его новаторская разработка нашла свою нишу среди климатической техники не только в Америке, но и в других странах.

В современных жестких условиях по выбросам СО2, бурно развивается солнечная энергетика. И специалисты климаттехники все больше в схемах кондиционирования воздуха используют электроэнергию от солнечных батарей, понимая, что стоимость ее постоянно снижается. По данным института систем солнечной энергетики им. Фраунгофера, нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) для фотоэлектрических установок, на сегодняшний день составляет 3,12–11,01 цента/кВт. ч, а удельные затраты на СЭС — от 530 до 1600 евро/кВт. Солнечные электростанции, объединенные с аккумуляторными хранилищами энергии, показывают LCOE 5,24–19,72 цента/кВт. ч.

Китайский ученые из Университета Цзясин и Юньнаньского педагогического университета разработали систему кондиционирования воздуха, которая получает электричество от солнечных батарей и запасает его в виде льда. Причем для сохранения энергии используется обычное холодильное оборудование и теплоизолированный резервуар.

«Новизна этой работы заключается в том, что предлагается солнечная система охлаждения работает непосредственно от фотоэлектрических панелей, а вместо аккумуляторной батареи используется дешевый лед, — сказал соавтор исследования Гуолян Ли. — Для экспериментального определения рабочих показателей охлаждения при различных уровнях солнечного излучения были построены и испытаны на открытом воздухе солнечные кондиционеры, отличающиеся размерами фотомодулей, с MPPT-контроллером и без него, а также с компрессорами разных типов».

Возможность использования ледяного накопителя энергии в составе системы кондиционирования в качестве замены обычному аккумулятору ученые доказали еще в своей прошлой работе. Тогда была создана установка, обладавшая средней энергоэффективностью 7,65%.

Новая конфигурация включает 12–16 фотомодулей мощностью по 190 Вт, установленных под углом 30°, систему управления на основе инвертора и MPPT-контроллера, а также ледогенератор, оснащенный компрессором с переменной скоростью вращения и объединенный с резервуаром для хранения льда.

Как заявляют ученые, такая система показала хорошую производительность изготовления льда, надежность и значительное увеличение доступной энергии, генерируемой фотоэлементами. В ходе исследования было установлено, использование MPPT-контроллера позволяет на 81,7% повысить эффективность электроснабжения ледогенератора. Кроме того, исследователи отмечают, что компрессор с переменной скоростью вращения лучше, чем обычный, подходит для такой установки.

Максимальный КПД новой системы кондиционирования составил 28,9%, когда интенсивность солнечного излучения равнялась 18,2 МДж/м2. Исследователи видят перспективу применения установок, объединяющих фотоэлектрические панели и ледогенератор, прежде всего в жарких регионах, испытывающих проблемы с электроснабжением.

Читайте также: Сушилка на основе концентраторов солнечной энергии

Источник: sciencedirect.com

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару строк своего мнения