Watafiti katika Frauhofer ISE ya Ujerumani wamechanganua utendakazi wa pampu ya joto ya makazi iliyounganishwa kwenye mfumo wa PV wa paa unaotegemea hifadhi ya betri na wamegundua kuwa mchanganyiko huu huboresha kwa kiasi kikubwa utendakazi wa pampu ya joto huku pia ukiongeza kwa kiasi kikubwa kiwango cha matumizi ya safu ya jua.
Kundi la watafiti katika Taasisi ya Fraunhofer ya Mifumo ya Nishati ya Jua ya Ujerumani (Fraunhofer ISE) walichunguza utendakazi wa pampu mahiri zilizo tayari kutumia gridi ya taifa (HPs) pamoja na uzalishaji wa nishati ya jua juu ya paa na uhifadhi wa betri katika nyumba za familia moja na wakagundua kuwa safu za PV na betri zinaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa utendakazi wa pampu za joto.
HP mahiri zenye gridi ya taifa zinaweza kuzimwa na opereta wa gridi ya taifa wakati wa muda wa kupakia gridi ya juu. Pia hutoa faida ya kuongeza matumizi ya kibinafsi ya PV kwa kurekebisha uendeshaji wao kulingana na nguvu za jua zinazopatikana.
"Njia mahiri ya kutengeneza gridi ya taifa huwashwa wakati betri imechajiwa kikamilifu au inachaji kwa uwezo wake wa juu kabisa na bado kuna ziada ya PV inayopatikana," wanasayansi hao walisema, wakibainisha kuwa HPs zilizo tayari kutumia gridi ya taifa zinaweza kurekebisha uendeshaji wao kwa njia inayolenga gridi ya taifa. "Kinyume chake, hali ya kuzima hufikiwa wakati nguvu ya papo hapo ya PV inabaki chini kuliko mahitaji ya jumla ya jengo kwa angalau dakika 10."
Wasomi walichanganua, haswa, utendaji wa mfumo wa PV-HP kwa kutumia data ya uwanja wa azimio la dakika 1 kutoka kwa nyumba iliyotengwa, ya familia moja iliyojengwa mnamo 1960 huko Freiburg, kusini mwa Ujerumani. Nyumba ina mahitaji ya joto ya kila mwaka ya 84.3 kWh/m² na nafasi ya kuishi yenye joto ya 256 m.2.
Uchanganuzi wao ulizingatia jinsi udhibiti mahiri unaotumiwa katika mfumo wa hifadhi ya nishati ya jua-plus unaweza kuathiri utendakazi wa pampu ya joto. Walizingatia viashirio muhimu vya utendakazi (KPIs) kama vile kiwango cha matumizi ya kibinafsi, sehemu ya nishati ya jua, kipengele cha utendaji wa msimu na curve ya kuongeza joto. "Inaweza kuwa muhimu kutathmini utendakazi wa pampu ya joto kwa umeme tu unaotumiwa kutoka kwa gridi ya taifa," walielezea. "Njia hii inatokana na dhana kwamba umeme unaozalishwa na PV na vitengo vya betri vya nyumbani hauna gharama kwa wamiliki wa nyumba."
Usanidi wa mfumo unaopendekezwa ni pamoja na pampu ya joto ya chanzo cha 13.9 kW inayokusudiwa kupokanzwa nafasi na maji ya moto ya ndani (DHW), mfumo wa PV wa 12.3 kW unaoelekezwa kusini na angle ya kuinamisha ya digrii 30, inverter 12 kW, na betri iliyounganishwa na DC yenye uwezo wa 11.7 kWh.
Uchambuzi ulionyesha kuwa mfumo wa PV-HP uliweza kufikia kiwango cha wastani cha matumizi ya kibinafsi cha 42.9% katika kipindi cha mwaka, na vilele vya juu zaidi vikifikiwa wakati wa msimu wa baridi. "Kinyume chake, PV ya ziada inaongoza kwa matumizi ya chini katika majira ya joto, kwa kawaida wakati wa saa za jua za kilele," timu ya utafiti ilielezea. "Uwezo mkubwa wa betri ungesaidia kuongeza matumizi ya kibinafsi; hata hivyo, hii pia inamaanisha kwamba uwezo mwingi wa betri ungeachwa bila kutumiwa wakati wa miezi ya baridi na nguvu ndogo ya ziada ya PV."
Wanasayansi hao pia waligundua kuwa mfumo wa uhifadhi wa jua-plus-uhifadhi uliweza kufunika karibu 36% ya mahitaji ya umeme ya pampu ya joto. "Kwa sababu ya halijoto ya juu ya sinki, ufanisi wa HP hupungua kwa 5.7% katika hali ya DHW na kwa 4.0% katika hali ya joto ya nafasi," walibainisha pia. "Matokeo yalionyesha kuwa kwa kuzingatia umeme wa PV unaotolewa kwa pampu ya joto, sababu ya utendaji wa msimu iliongezeka kutoka 4.2 hadi 5.2. Wakati usambazaji wa pamoja kutoka kwa PV na betri hadi pampu ya joto ilizingatiwa, sababu ya utendaji wa msimu iliongezeka hadi 6.7."
Pia walibainisha, hata hivyo, kuwa udhibiti mahiri unaweza kuathiri vibaya ufanisi wa pampu ya joto kutokana na ongezeko la joto la usambazaji. "Tathmini ya muda mrefu katika kiwango cha mfumo, kwa kuzingatia athari za upotezaji wa uhifadhi na kuzingatia utendaji wa kiuchumi inaweza kutathmini vyema athari za udhibiti mzuri kwenye mfumo," walihitimisha.
Matokeo yao yanapatikana katika utafiti "Uchambuzi wa utendaji na uendeshaji wa mfumo wa pampu ya joto ya betri ya photovoltaic kulingana na data ya kipimo cha shamba," iliyochapishwa katika Maendeleo ya Nishati ya jua.
Maudhui haya yanalindwa na hakimiliki na huenda yasitumike tena. Ikiwa ungependa kushirikiana nasi na ungependa kutumia tena baadhi ya maudhui yetu, tafadhali wasiliana na: editors@pv-magazine.com.
Chanzo kutoka gazeti la pv
Kanusho: Maelezo yaliyoelezwa hapo juu yametolewa na pv-magazine.com bila ya Cooig.com. Cooig.com haitoi uwakilishi na dhamana kuhusu ubora na uaminifu wa muuzaji na bidhaa.
