Fotowoltaika i pompy ciepła w szklarniach

Czasopismo International Journal of Low-Carbon Technologies opublikowało wyniki badań przeprowadzonych przez naukowców z uniwersytetu w Nottingham. Badanie miało na celu określenie wydajności płytkiej geotermalnej pompy ciepła połączonej z systemem fotowoltaicznym dla procesu chłodzenia i ogrzewania szklarni o powierzchni 46,94 m2 i kubaturze 142,87 m3. Sprawdzenie systemu opartego na pompie ciepła zasilanej energią pochodzącą z fotowoltaiki przyniosło zaskakujące efekty. 

Badanie przeprowadzone w Loughborough

Układ wykorzystany w szklarni składał się z systemu fotowoltaicznego, zbiornika na wodę o pojemności 200 litrów, komercyjnej pompy ciepła o mocy grzewczej 5 kW, sezonowego gruntowego systemu magazynowania energii cieplnej zbudowanego z 24 pojedynczych pionowych wymienników ciepła umieszczonych na głębokości 0,2 m oraz klimakonwektora wentylatorowego. W okresach wysokiej temperatury system pobierał ciepło ze szklarni i przenosił je do gruntu za pośrednictwem VHX, natomiast w okresach niskiej temperatury ciepło było odbierane ze zbiornika buforowego pompy przez rury obiegowe do klimakonwektora i powodowało wzrost temperatury wewnątrz szklarni.

Instalacja fotowoltaiczna, stanowiąca integralną część całego systemu, została ulokowana zarówno na dachu szklarni, jak i na wszystkich ścianach bocznych. System na dachu był półprzezroczysty i umożliwiał dostęp światła słonecznego do wnętrza szklarni. Sumaryczna moc systemu na dachu wynosiła 7,67 kW i złożyły się na niego moduły fotowoltaiczne dostarczone przez chińsko-kanadyjskiego producenta Canadian Solar.

Jaki był końcowy wynik badania?

Według informacji zawartych w PV Magazine, wyniki badania okazały się pozytywnym zaskoczeniem. W trakcie rocznego testu stwierdzono, że pompa ciepła zasilana energią pochodzącą z fotowoltaiki była w stanie utrzymywać temperaturę w szklarni na poziomie przekraczającym 16 stopni. Co ważne, taki wynik naukowcy zarejestrowali dla wszystkich miesięcy z wyjątkiem okresu zimowego.

Naukowcy w swoich wypowiedziach podkreślili, że w przyszłości ich celem będzie poprawa efektywności cieplnej systemu poprzez wstrzykiwanie do gleby nanocząstek na bazie węgla lub metalu, zwiększenie wilgotności gleby oraz dodanie roztworów PCM do wykopów.

Źródło: gramwzielone.pl