Vanligvis, når du tenker på solcellepaneler, ser du for deg solcellepaneler (PV): paneler som er installert på toppen av taket ditt eller i en åpen plass og konverterer sollys til elektrisitet. Imidlertid kan solcellepaneler også være termiske, noe som betyr at de konverterer sollys til varme i motsetning til elektrisitet. Termodynamiske solcellepaneler er en type termisk solcellepanel – også kalt en solfanger – som skiller seg dramatisk fra tradisjonelle termiske paneler; i stedet for å kreve direkte sollys, kan termodynamiske solcellepaneler også generere strøm fra varme i luften.
Viktige takeaways
Termodynamiske solcellepaneler kan tjene som oppsamler og fordamper i direkte ekspansjonssolassisterte varmepumper (SAHP)
De absorberer varme fra både sollys og omgivelsesluft, og trenger vanligvis ikke direkte sollys, selv om de kanskje ikke fungerer like godt i kaldere klima
Mer testing er nødvendig for å vurdere hvor godt termodynamiske solcellepaneler fungerer i kaldere klima
Mens termodynamiske solcellepaneler er mest populære i Europa, begynner noen å komme på markedet i USA
Hvordan fungerer en solassistert varmepumpe?
SAHP-er bruker termisk energi fra solen og varmepumper for å produsere varme. Selv om du kan konfigurere disse systemene på mange forskjellige måter, inkluderer de alltid fem hovedkomponenter: kollektorer, en fordamper, en kompressor, en termisk ekspansjonsventil og en lagringsvarmevekslertank.
Hva er termodynamiske solcellepaneler? Hvordan fungerer de?
Termodynamiske solcellepaneler er komponenter i noen direkte ekspansjonssolassisterte varmepumper (SAHP), der de tjener som samler, og varmer opp det kalde kjølemediet. I direkte ekspansjons-SAHP-er fungerer de også som fordamper: ettersom kjølemediet sirkulerer direkte gjennom et termodynamisk solcellepanel og absorberer varme, fordamper det og blir fra en væske til en gass. Gassen går deretter gjennom en kompressor der den er under trykk, og til slutt til en lagringsvarmevekslertank, hvor den varmer opp vannet ditt.
I motsetning til solcellepaneler eller tradisjonelle termiske solcellepaneler, trenger ikke termodynamiske solcellepaneler å plasseres i fullt sollys. De absorberer varme fra direkte sollys, men kan også trekke varme fra omgivelsesluften. Mens termodynamiske solcellepaneler teknisk sett anses som solcellepaneler, ligner de på noen måter mer på luftvarmepumper. Termodynamiske solcellepaneler kan monteres på tak eller vegger, i full sol eller i fullstendig skygge – forbeholdet her er at hvis du bor i et kaldt klima, vil de sannsynligvis fungere mest effektivt i fullt sollys fordi omgivelseslufttemperaturen kanskje ikke er varm nok til å dekke dine varmebehov.
Hva med solvarmevann?
Solar varmtvannssystemer bruker tradisjonelle samlere, som enten kan varme opp et kjølemiddel, som termodynamiske solcellepaneler, eller vann direkte. Disse kollektorene krever fullt sollys, og kjølemediet eller vannet kan bevege seg gjennom systemet enten passivt via tyngdekraften, eller aktivt via en kontrollerpumpe. SAHP-er er mer effektive fordi de inkluderer en kompressor som setter under trykk og konsentrerer varmen i det gassformige kjølemediet, og fordi de inkluderer en termisk utvekslingsventil, som regulerer hastigheten som kjølemediet strømmer gjennom fordamperen – som kan være et termodynamisk solcellepanel – for å maksimere energiuttaket.
Hvor godt fungerer termodynamiske solcellepaneler?
I motsetning til solvarmesystemer er termodynamiske solcellepaneler fortsatt en teknologi i utvikling og er ikke like godt testet. I 2014 gjennomførte ett uavhengig laboratorium, Narec Distributed Energy, tester i Blyth, Storbritannia for å bestemme effektiviteten til termodynamiske solcellepaneler. Blyth har et ganske temperert klima med mye nedbør og testene ble kjørt fra januar til juli.
Resultatene viste at ytelseskoeffisienten, eller COP, til det termodynamiske SAHP-systemet var 2,2 (når du tar hensyn til varmen som går tapt fra varmevekslertanken). Varmepumper anses vanligvis som svært effektive når de oppnår COP over 3,0. Men mens denne studien viste at termodynamiske solcellepaneler i 2014 ikke var svært effektive i et temperert klima, kan de operere mer effektivt i varmere klima. I tillegg, ettersom teknologien har fortsatt å utvikle seg, trenger termodynamiske solcellepaneler sannsynligvis en ny uavhengig teststudie.
Hvordan evaluere effektiviteten til solassisterte varmepumper
Før du velger en SAHP, bør du sammenligne ytelseskoeffisienten (COP) for ulike systemer. COP er et mål på effektiviteten til varmepumpen basert på forholdet mellom produsert nyttig varme sammenlignet med dens energitilførsel. Høyere COP tilsvarer mer effektive SAHPer og lavere driftskostnader. Mens den høyeste COP som en varmepumpe kan oppnå er 4,5, anses varmepumper med COP over 3,0 som svært effektive.
Innleggstid: 19. juli-2022