Isı pompasıyla soğutma

Isı pompası, ısıtma ve sıcak su hazırlamanın yanı sıra fazladan çaba gerektirmeden basit soğutma sağlayan tek ısı jeneratörüdür. Isı pompalarıyla “soğutma” Hollanda gibi ülkelerde zaten yaygın olsa da diğer Avrupa ülkelerinde ve Türkiye’de henüz yerleşmemiştir.

Isı pompasıyla soğutma nasıl çalışır?

İster yeni inşaat ister yenileme olsun, ısı pompasının benzersiz teknolojisi yaz aylarında soğutmaya olanak tanır. Isı pompası, ısıtma sisteminizde sıcak suyu ısıtma gibi dağıtmak yerine, ısıtma sistemindeki suyu soğutur ve bunun yerine “soğuk” suyu içinden geçirir. Radyatörle soğutma yüzey alanının küçük olması nedeniyle uygun değildir. Ancak yerden, duvardan veya tavandan ısıtma gibi yüzey ısıtma sistemleriyle oda hoş bir şekilde soğutulabilir.

Isı Pompası ile Soğutma Çeşitleri

Temel olarak ısı pompasıyla soğutmanın iki şekli arasında bir ayrım yapılmalıdır: aktif soğutma ve pasif soğutma.

ISI POMPASIYLA PASİF SOĞUTMA

Tuzlu sudan suya ısı pompalarının “pasif soğutması”, yazın odaları soğutmak için zemindeki düşük sıcaklıkları hoş ve çevre dostu bir şekilde kullanmanın çok uygun maliyetli bir yoludur. Fazla ısı odalardan alınır ve zemine dağıtılır.

Yerden, duvardan veya tavandan ısıtma gibi mevcut ısıtma yüzeyleri soğutma yüzeyleri olarak kullanılabilir. Bu, kişisel konforlu ikliminizi uygun maliyetli ve çevre dostu bir şekilde, hassas sıcaklık kontrolüyle ve rahatsız edici hava akımları olmadan oluşturmanıza olanak tanır.

Bu doğal soğutma ile regülasyon ve sirkülasyon pompaları hariç ısı pompası kapatılır. Sirkülasyon pompalarının yer soğutma kaynağına ve ısıtma sistemine bağlanması için sadece az miktarda elektrik kullanılır. Azaltılmış çalışma ve çevresel enerji kullanımı sayesinde pasif soğutma, düşük işletme maliyetleriyle özellikle çevre dostu bir çözüm sunar. Olumlu bir yan etki de, sağlanan ısı ile zeminin yenilenebilmesidir, bu da genel verimlilikte bir iyileşmeye yol açar.

alpha innotec, çevre dostu soğutmaya yönelik eğilimi fark etti ve özellikle pasif soğutma için geniş bir ısı pompası portföyü sunuyor. Ayrıca, bazı tuzlu sudan suya ısı pompalarına uyarlamak için özel soğutma paketleri mevcuttur.

ISI POMPASI İLE AKTİF SOĞUTMA

Sistemi tersine çeviriyoruz: “aktif soğutma”. Tersine çevrilebilir hava/su ısı pompaları, işlemi tersine çevirerek, yani çalışma modunu tersine çevirerek, “ısıtma” yerine “soğutma” yaparak, odaların aktif olarak soğutulması olanağını sunar.

Bu nedenle tersinir soğutma, hepimizin aşina olduğu buzdolabıyla ve işleyişiyle aynıdır. Isı pompası ve buzdolabı fiziksel olarak aynıdır ve temel olarak aynı bileşenlere sahiptir. İkisi arasındaki tek fark faydadır. Bir ısı pompasıyla aktif olarak soğutma yapabilmek için, tersinir bir soğutma çevriminin yanı sıra bazı ek bileşenlere de sahip olması gerekir. Klimada olduğu gibi ısı odadan çıkarılır.

Aktif soğutmalı bir ısı pompasına karar verirseniz, “soğutma işlevi” olmayan bir ısı pompasına kıyasla biraz daha yüksek yatırım maliyetleri beklemelisiniz. Aktif soğutma için enerji girişi de pasif soğutmaya göre daha yüksektir. Ancak bunun karşılığında daha yüksek soğutma kapasiteleri elde edilebilir ve sıcak günlerde odalar hoş bir şekilde “soğutulabilir”. Yaşam konforu için bir artı.

Isı pompasıyla soğutmanın önkoşulları

Isı pompasıyla aktif ve pasif soğutma için evde doğru ısıtma sistemi çok önemlidir. Duvardan ısıtma, yerden ısıtma veya fancoil kullanılması tavsiye edilir. Radyatörler, kapsama alanlarının küçük olması nedeniyle kullanıma uygun değildir.

Doğru ısı pompasının seçilmesi de önemli bir kriterdir çünkü her ısı pompası soğutulamaz veya sonradan donatılamaz. Bu nedenle ısı pompasının bu gereksinimleri karşılayıp karşılamadığını önceden netleştirmek gerekir.

Isı pompasıyla soğutmanın avantajları

  • Yenilenebilir enerji kullanımı yoluyla iklimlendirmeye iklim dostu bir alternatif.
  • Pasif soğutmada, ısı pompasının yalnızca kontrolü ve sirkülasyon pompası çalıştığından işletme maliyetleri çok düşüktür.
  • Sıcak yaz günlerinde aktif soğutma ile yaşam alanları hızlı bir şekilde soğutulabilir.
  • Isı pompasıyla soğutma yaparken can sıkıcı bir hava akımı oluşmaz. Aynı zamanda evi yavaşça ve sürekli olarak soğutur
  • Düşük işletme maliyetleri: Bir ısı pompası yazın odaları soğutmak için yalnızca az miktarda elektrik gerektirir.

Isı pompasıyla soğutma son derece çevre dostudur

Yaz aylarında klimanın çalışması için sürekli elektriğe ihtiyaç duyulurken, ısı pompası esas olarak ücretsiz olarak temin edilebilen ve tükenmez olan çevresel enerjiyi kullanır. Bu süreçte yalnızca az miktarda elektrik gerektirir ve klimadan çok daha verimli çalışır. Isı pompasıyla soğutmanın özellikle çevre dostu bir yolu pasif soğutmadır çünkü burada yalnızca kontrol ve sirkülasyon pompaları aktiftir.

Toprak kaynaklı ısı pompasına genel bakış

Toprak kaynaklı ısı pompaları yerden gelen termal enerjiyi kullanır ve binanın içine monte edilir. Jeotermal ısı pompaları genellikle derin sondajlarla (yer sondaları) veya yer toplayıcılarla çalıştırılır. Ek olarak, tuzlu sudan suya ısı pompaları, yer sepetleri veya halka hendek toplayıcıları olarak adlandırılanlarla çalıştırılabilir. Isı pompasına giden borularda, ısı pompasına gerekli termal enerjiyi sağlayan, aynı zamanda tuzlu su sıvısı olarak da adlandırılan bir su/glikol karışımı vardır. Yaklaşık sabit sıcaklıklar nedeniyle. 8 -12°C sıcaklıkta toprak kaynaklı ısı pompalarının çalışması oldukça verimli ve uygun maliyetlidir.

Tuzlu su/su ısı pompası nasıl çalışır?

Tuzlu su/su ısı pompası, ısıtma ve sıcak su sistemleri için termal enerjiden avantajlı bir şekilde yararlanmak amacıyla dünyanın ısısını kullanır. Gerçek ısı pompası dünya yüzeyinin üzerinde bulunur. Tuzlu sudan suya ısı pompasına termal enerji sağlamak için pratikte ya toprak probları ya da toprak toplayıcıları kullanılır.

Düşük kaynama noktasına sahip bir soğutucu akışkan, tuzlu su/su ısı pompasında dolaşır ve yerden ısıyı emer. Evaporatör, soğutucu akışkanı sıvı halden gaz haline ısıtır. Kompresör, hacmi azaltarak ve soğutucu buharını sıkıştırarak sıcaklığı daha da artırır. Soğutucu akışkan gerekli sıcaklığa ulaştığında ısı eşanjörüne beslenir ve ardından ısıyı ısıtma sistemine aktarır. Soğuyan soğutucu akışkan tekrar sıvı hale gelir ve soğutucu akışkanı evaporatöre geri taşıyan genleşme valfi aracılığıyla kalan basıncını kaybeder.

Yer sondalı tuzlu su/su ısı pompaları (derin delme)

Jeotermal sonda sistemi için bir veya daha fazla sondaj deliği gereklidir. Sondajların sayısı ve derinliği toprak koşullarına ve ısı pompasının ısıtma için sağlaması gereken enerji gereksinimlerinize bağlıdır. Jeotermal sondalar zemine 100 metre derinliğe kadar dikey olarak yerleştiriliyor. Boruda dolaşan tuzlu su daha sonra toplanıp ısı pompasına taşınabilir.

Toprak kollektörlü tuzlu su/su ısı pompaları

Zemin toplayıcıları zeminde ortalama bir metre derinliğe yatay ve halkalar halinde döşenir. Su ve çevre dostu antifrizden oluşan bir karışım, jeotermal ısıyı emer ve bir ısı eşanjörü aracılığıyla ısı pompasına aktarır.

Tuzlu su/su ısı pompası için önkoşullar

Tuzlu su/su ısı pompası için en önemli ön koşul, zeminin ve mevcut alanın durumudur.

Toprağın uygunluğunun profesyonelce test edilmesi ve izin alınması gerekir. Zemin sondası sisteminin mi yoksa zemin toplayıcılarının mı kullanılacağına bağlı olarak mülkte yeterli alana ihtiyaç vardır. Zemin problarının kurulumu için geniş bir alana ihtiyaç duyulurken, zemin kollektörleri mülkün derinliğine kadar delinir.

Tuzlu su/su ısı pompalarının avantajları

  • Bir enerji kaynağı olarak dünya neredeyse tükenmez, iklim dostu ve ücretsiz olarak temin edilebilir. İhtiyaç duyulan elektrik, çekilen enerjinin yaklaşık dörtte birine karşılık geliyor.
  • Özellikle kış aylarında, zemindeki sıcaklık tüm yıl boyunca sürekli olarak 8-10 derece civarında olduğundan, jeotermal ısı bir enerji kaynağı olarak çevresel enerjiyi kullanmanın özellikle verimli bir yoludur.
  • Tuzlu su/su ısı pompasının jeotermal enerjiyi kullanması için çeşitli ekstraksiyon sistemleri mevcuttur: Zemin sondaları, zemin toplayıcıları, hendek toplayıcıları, zemin sepetleri.
  • Yanma işlemi olmadığından ve tuzlu su devresi kapalı olduğundan, tuzlu sudan suya ısı pompası özellikle güvenilirdir.

Hava kaynaklı ısı pompası genel bakış

Hava Kaynaklı Isı Pompası

Hava kaynaklı su ısı pompaları, dış havadaki termal enerjiyi kullanır ve binanın içine yerleştirilebilir (iç mekan kurulumu için havadan suya ısı pompaları) veya dışarıya, evin duvarlarına, bahçeye veya çatı yüzeylerine yerleştirilebilir ( dış mekan kurulumu için havadan suya ısı pompaları). Sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile havadan suya ısı pompaları hala çok verimli çalışıyor.

Hava/su ısı pompası nasıl çalışır?

Hava/su ısı pompası, bir fan aracılığıyla dışarıdaki veya odadaki havayı çeker ve bunu ısı pompasının evaporatörüne iletir. İçinde dolaşan soğutucu akışkan enerjiyi emer ve düşük sıcaklıklarda bile buharlaşır. Gaz halindeki soğutucu, elektrikle çalıştırılan kompresörde sıkıştırılarak sıcaklığın daha da yükseltilmesi sağlanır. Soğutucu akışkan istenilen sıcaklık seviyesine ulaştıktan sonra kondensere doğru akar ve ısısını ısıtma sistemine verir. Geri kazanılan ısı nihayet ev için kullanılabilir. Soğutulan soğutucu genleşme valfinden akar ve tekrar sıvılaştırılır.

Hava/su ısı pompalarının avantajları

 

Isı pompasının çalışma prensibi

Çevresel enerjiyle iklim dostu ısıtma

Isı pompası nedir ?

Isı pompası, giderek daha popüler hale gelen modern, iklim dostu ve verimli bir ısıtma sistemidir. Temelde bir buzdolabından başka bir şey değil, yalnızca ters yönde çalışan ve ek işlevlere sahip bir buzdolabı. Isı pompaları, binaları verimli ve uygun maliyetli bir şekilde ısıtmak ve sıcak su sağlamak için ortamda depolanan serbest termal enerjiyi kullanır. Geleneksel ısıtma sistemlerinden farklı olarak ısı pompasında yanma gerçekleşmez. Bunun yerine soğutucu akışkan, dörtte üçü çevre enerjisi ve dörtte biri elektrik enerjisi kullanılarak daha yüksek bir sıcaklık seviyesine getirilir. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile ortamda bu ısı pompası devresinin/soğutma devresinin çalışması için yeterli termal enerji mevcuttur. Birçok ısı pompası aynı zamanda yaz aylarında bir bina için uygun maliyetli, iklim dostu soğutma da sağlayabilir.

Adım adım – ısı pompası nasıl çalışır ?

Tıpkı 19. yüzyıldaki ilk ısı pompaları gibi, modern ısı pompaları da dört ana bileşeni kullanmaya devam ediyor: evaporatör, kompresör, kondenser ve genleşme valfi.

Tüm ısı pompalarında soğutma devresi adı verilen bir devre, yani içinde sıvı soğutucu bulunan bir evaporatör bulunur. Bu ortam ısısının yardımıyla ısıtılır ve bu sayede çok düşük sıcaklıklarda bile gaz haline gelerek buharlaşmaya başlar. Bir sonraki adımda gaz halindeki soğutucu kompresöre girer. Bu, gaz halindeki soğutucuyu sıkıştırarak sıcaklığını yükseltir. Bu işlem için ısı pompaları elektrik enerjisine (elektrik) ihtiyaç duyar; ısı kaynağı ile soğutucu akışkan arasındaki sıcaklık farkı ne kadar düşükse, ihtiyaçları da o kadar az olur.

Üretilen ısı daha sonra bir ısı eşanjörü aracılığıyla ısıtma devresine aktarılır. Bu, soğutucu akışkanın sıcaklığının tekrar düşmesine neden olur ve yavaş yavaş sıvılaşır ancak yüksek basınç altında kalır. Tekrar stabilize etmek için bir genleşme valfinden geçirilir. Bundan sonra süreç yeniden başlar ve böylece ısı pompası döngüsü tekrar tekrar çalışır.

Isı pompasının avantajları ve dezavantajları

PV MODÜL GÖLGELEMESİ – GEÇMİŞTE KALAN BİR SORUN MU?

Fronius Dynamic Peak Manager gibi güneş enerjisi pazarındaki akıllı gelişmeler, eski gölgeleme sorununu ortadan kaldırıyor.

Ne kadar çok güneş, o kadar çok güneş enerjisi.Çatı üstü PV sistemi kurmayı planlayan ev sahiplerinin, hangi koşulların sistemin düzgün çalışmasını ve optimum verim üretmesini sağlayacağını öğrenmesi gerekir. Güneş modüllerindeki gölgeleme hala en büyük aksaklık yaratan faktörlerden biri olarak kabul ediliyor, ancak bu blog yazısında kısmi gölgelemenin neden artık bir PV sisteminin verimi üzerinde yalnızca ihmal edilebilir bir etkiye sahip olduğunu öğreneceksiniz.

KISMİ GÖLGELEMENİN GÜNEŞ MODÜLLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ
Parlak güneş ışığı, gökyüzünde bulut olmaması ve çatıda bir PV sistemi; PV sistemi sahiplerinin yüksek verimli güneş enerjisi üretimi elde etmesi için mükemmel koşullar. Ancak çok az sayıda çatı tamamen gölgesizdir; ağaçlar, direkler, TV antenleri ve bitişik binalar genellikle güneş modülleri üzerine gölge düşürmektedir. Sonuç – sözde – daha düşük çıktı ve verimdir. Ancak daha yakından bakıldığında, düzensiz gölgelemeden kaynaklanan kayıpların aslında yıl içindeki toplam verim üzerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahip olduğu hemen ortaya çıkıyor. Buradaki kritik faktörler, doğru invertörle birlikte modüllerin doğru yerleşimini sağlamaktır.

KALICI BİR EFSANEYİ YIKMAK
Güneş modülleri üzerindeki gölgelemenin (örneğin, düşen yapraklardan) tüm PV sisteminin hiç güç üretmemesine veya çok az güç üretmesine neden olacağına hâlâ yaygın olarak inanılmaktadır. Bu fikir, nereye sıkılırsa sıkıştırılsın hiç su üretmeyen veya çok az su üreten bir bahçe hortumunun fikrine benzer. Bu iddianın geçerliliği artık uzun süredir geçerliliğini yitirmiştir, çünkü bunun çözümü artık her modülün içine bypass diyotları şeklinde yerleştirilmiştir.

BAYPAS DİYOTLARIYLA İYİ VERİME GİDEN ALTERNATİF YOL
Artık her PV modülü, modülün parçaları gölgelendiğinde köprü görevi gören bypass diyotlarıyla donatılmış olarak geliyor. Bu durumlarda baypas diyotları etkinleştirilir ve diziye uygulanan invertörün DC voltajı değiştirilerek iletken hale getirilir, böylece PV modülünün etkilenen hücre dizisi atlanır. Bu, aşırı ısınmayı ve olası sıcak noktaları önlerken aynı zamanda kısmi gölgelemeye rağmen karlı bir verim sağlar.

GÜNEŞ MODÜLÜ PAZARINDAKİ İYİLEŞTİRMELER
Güneş modüllerinde devam eden gelişmeler aynı zamanda evlerin çatı üstü PV sistemlerini daha da verimli hale getirmeye yardımcı oluyor. Bireysel güneş pillerini ikiye bölen yarım hücre teknolojisi, geleneksel güneş modüllerinin yalnızca güç kaybını azaltmakla kalmayıp, aynı zamanda ışık kullanımını iyileştirdiği ve yüksek sıcaklıklarda bile kararlı çalışmasını sağladığı anlamına gelir.Bypass diyotlarının modülleri ortadan böldüğü yarım hücreli modüllerle gölgeleme davranışı da iyileştirildi. Örneğin yarım hücre modülünün alt veya üst yarısı yapraklarla gölgelenmişse, modülün diğer yarısı yine de tam güç çıkışı sağlamaya devam edebilir. Buna karşılık, eşit gölgeli bir tam hücreli modül, tüm modülün çıktısını kaybedecektir.

VERİMLİ MPP İZLEME ALGORİTMASIYLA DAHA FAZLA ÇIKTI
Gölgeleme veya uyumsuzluk kaybını mümkün olduğu kadar en aza indirmek için, dizi veya çok dizili invertörler bir veya muhtemelen birden fazla maksimum güç noktası izleyicisiyle (MPP izleyicileri) donatılmıştır. İdeal olarak her dizi, bağlı dizilerin optimum çalışma noktasını sürekli olarak belirleyen ve böylece PV sisteminin çıkışını her zaman maksimumda tutan bir MPP izleyiciyle donatılmıştır.

DYNAMİC PEAK MANAGER – STANDART OLARAK ETKİN GÖLGELENDİRME YÖNETİMİ DAHİLDİR
İdeal olarak invertöre entegre edilmiş akıllı bir gölgeleme yönetim sistemi, kısmi gölgelemeye rağmen maksimum verim sağlar; bu, kısmi gölgeli çatı alanlarının da yerleşim planına dahil edilebileceği anlamına gelir. Fronius’un Dynamic Peak Manager’ı, gölgelemeyi algılayan ve dizi düzeyinde verimi optimize eden akıllı bir MPP izleme algoritmasıdır. Bunu yapmak için, tüm voltaj güç eğrisini düzenli olarak yaklaşık 10 dakikalık aralıklarla tarar ve analiz eder ve her zaman PV sisteminin en verimli çalışma noktasını (küresel maksimum güç noktası) bulur.

Öz tüketim veya Şebeke Bağımsızlığı

 

Öz tüketimli sistemin ana amacı güneş ve/veya rüzgar enerjisinin kullanımını optimize etmektir. Bu tip bir sistemdeki en önemli engel, enerji üretimi sürelerinin enerji kullanımının mevcut süreleriyle eşleşmemesidir. Bu durum, sistemin şebekeden enerji almaya mecbur kalmasına ve bir fazlalık olması durumunda bunu vermesine yol açar.

Optimize bir öz tüketimli sistemde, fazla enerji talep edilen yerel kullanım için yerel olarak depolanır. Bu tip bir enerji depolama, özellikle tarife garantisi azalırken ve şebeke kaynakları daha az kararlı ve daha pahalı olurken, giderek çekici bir teklif haline

Şebekeden bağımsız bir sistem ile öz tüketimli sistemi karşılaştırırken bazı önemli hususlar göz önünde bulundurulmalıdır.

Şebekeden bağımsız bir sistem, şebeke enerjisine (veya çoğunlukla) bağlı olmayan ve tüm enerji sisteminin toplam enerji ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılan bir sistemdir. Dolayısıyla en kötü durum senaryosunun üstesinden gelebilecek şekilde boyutlandırılmıştır. Bu en kötü senaryo, sonrasında nadir kullanım için yüksek güç invertörü gerektiren yüksek yüklerin eş zamanlı kullanımı olduğunda oluşabilir.

Diğer bir kötü senaryo, kapalı havalarda ve/veya rüzgarın kesildiği periyotlarda enerji oluşturma yetisinin bulunmamasıdır. Bu, durumu aşmak için yukarıda bahsedilen büyük invertör gücü durumunda olduğu gibi yalnızca nadir durumlarda kullanılan büyük ölçekteki akü depolamasıyla sonuçlanır.

Genelde, bu sebeple, şebekeden bağımsız bir sistemin hem invertör gücü hem de depolama kapasitesinde bu tip durumların üstesinden gelmek amacıyla aşırı boyutlandırıldığı ifade edilebilir.

Öz tüketimli bir sistem için bu durum farklıdır çünkü her zaman mevcut bir şebeke bulunur. Şebeke yardımı işlevselliğiyle, her ne zaman yüksek pikte bir yük bulunduğunda şebeke sorunsuz bir şekilde kullanılabilir; bu durum invertörün temel yüke göre boyutlandırılabileceği anlamına gelir.

Temel yük, genelde düşük enerjiye sahip ekipmanlardan gelen toplam enerji ihtiyacının bir parçasıdır ve bu yükler günün 24 saati neredeyse sürekli enerji çekmeye devam eder.

Isıtma pompaları, şarj cihazları ve ev aletlerinin bekleme güçleri bunun örnekleridir. PV kullanımını optimize etmek ve enerji alımını sınırlamak amacıyla, bu temel yük hedeflenecek en verimli kısımdır.

Toplam enerji ihtiyacının alınmasının engellenmesi mümkündür ancak bu durum invertör için daha büyük bir yatırım gerektirir; çünkü bunun daha sonra yüksek yükleri kapsayabiliyor olması gerekir. Çoğu yüksek yük pik yüklerdir ve sınırlı bir süre içerisinde etkindir. Bu yüzden, bu durum yüksek enerji kaynağı gerektirmesine rağmen zaman aralığı sınırlıdır ve bu pik yük periyodu içerisindeki enerji değeri oldukça düşüktür. Dolayısıyla daha büyük bir invertöre yapılan yatırımın genelde haklı bir gerekçesi yoktur.

Akü kapasitesi göz önüne alındığında, öz tüketimli bir sistem daha küçük bir akü kapasitesi ile çalışabilir. Bu tip bir sistemde depolanan enerji fazla PV enerjisi ile sınırlıdır çünkü üretilen PV enerjisinin bir kısmı doğrudan yükler tarafından kullanılır. Bu durumda PV enerjisi temel yüke göre boyutlandırılır ve fazla enerji bir gecede kullanılır.

Kışın fotovoltaiklerle ısıtma yaparken ne gibi zorluklar ortaya çıkıyor?

Evet, kışın fotovoltaiklerle ısıtmanın zorlukları var ama çözümleri de var.

  1. İlk zorluk elbette kışın daha düşük güneş radyasyonudur . Daha az güneş, daha az güneş enerjisi anlamına gelir .
  2. İkinci zorluk ise kışın , tam da güneş enerjimizin daha az olduğu bir dönemde, ısınmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duymamızdır.
  3. Üçüncü bir zorluk ise fotovoltaik modüllerin yönelimi ve eğimi olabilir; bunlar kışın güneşin konumu için her zaman ideal değildir.

Ancak endişelenmeyin, tüm bunlar bu fikirden hemen vazgeçmeniz gerektiği anlamına gelmiyor. Bu yazı boyunca tüm bu noktalara değineceğiz ve çözüm stratejileri sunacağız.

Fotovoltaiklerle ısıtmanın avantajları nelerdir?

Bir fotovoltaik sistemi çalıştırarak yalnızca sera gazlarının azaltılmasına değerli bir katkıda bulunmakla kalmaz, aynı zamanda bu tür sistemlerin satın alma fiyatlarının sürekli düşmesinden de yararlanırsınız. Bu eğilim, yüksek talep ve malzeme kıtlığı nedeniyle mevcut fiyat artışlarına rağmen güneş enerjisi teknolojisine yatırım yapmayı giderek daha cazip hale getiriyor.

Aynı zamanda geleneksel şebeke elektriğinin maliyetleri de sürekli artıyor. Burada fotovoltaik sistem gerçek bir alternatif ve maliyet tasarrufu fırsatı sunuyor. Kendiniz ne kadar çok güneş enerjisi üretebilir ve kullanabilirseniz, finansal tasarrufunuz da o kadar büyük olur.

Ancak ısıtma teknolojisi söz konusu olduğunda olumlu haberler de var. Elektrikli ısıtıcıların verimliliği büyük ölçüde arttı. Fotovoltaiklerin ürettiği güneş enerjisinin büyük bir kısmını ısıya dönüştürürler.

Aynı zamanda, ısı pompaları veya ısıtma elemanları gibi elektrikli ısıtmaya alternatiflerin popülaritesi de artıyor

Dezavantajları nelerdir?

Daha önce de belirtildiği gibi, kışın daha az güneş ışığı saati vardır ve bu da daha az güneş enerjisine yol açar. Üretilen güneş enerjisi genellikle tek aileli bir evin tüm ısıtma gereksinimlerini karşılamaya yeterli değildir.

1 kWh güneş enerjisini 3,5 ila 4,5 kWh ısıtma ısısına dönüştürdüğü için güneş enerjisiyle bir ısı pompası çalıştırmak yine de mantıklı olabilir.

Ayrıca, fotovoltaik sistem için yapılan ilk yatırımlar , orta ve uzun vadede kendilerini amorti etmelerine rağmen, önemsiz değildir . Mevcut her ısıtma yöntemi bir fotovoltaik sistemle kolayca birleştirilemez. Başlangıç ​​durumuna bağlı olarak sisteminizde ayarlamalar yapılması gerekebilir.

Mantıklı bir ısıtma çözümü olarak ısı pompaları

Öte yandan ısı pompaları evinizi ısıtmanın özellikle etkili bir yöntemidir . Çevreden (hava, toprak veya su) ısı almak için elektrik enerjisini kullanırlar ve daha sonra bu ısıyı evinizi ısıtmak için kullanırlar.

Isı pompalarının verimliliği genellikle %300’ün üzerindedir; bu, kullandıkları her birim elektrik enerjisi için üç birim termal enerji sağladıkları anlamına gelir.

Özellikle gece için enerji depolamak için pil deponuz varsa, fotovoltaik sistemle çok iyi bir şekilde birleştirilebilirler. Yine basit bir anlatımla:

Isı pompasını ters çevrilmiş bir buzdolabı gibi düşünün. Buzdolabı, içindeki ısıyı emer ve içeriyi serin tutmak için dışarıya verir. Isı pompası ise bunun tam tersini yapar; ortamdaki (hava, yer altı veya yer altı suyu) ısıyı emer ve evin içine verir.

Şimdi işin heyecan verici kısmı geliyor: Isı pompası tükettiği her birim elektrik için 3 ila 5 birim termal enerji üretebilir.Bu değere yıllık performans faktörü denir. Bunun nedeni, esas olarak çevredeki mevcut ısı enerjisini kullanması ve bu enerjiyi eve taşımak için yalnızca az miktarda elektriğe ihtiyaç duymasıdır. Bu, enerji verimliliğini büyük ölçüde artırır.

Fotovoltaik sistemle birlikte ısı pompası çok anlamlıdır. Isı pompasını çalıştırmak için fotovoltaik sistem tarafından üretilen elektriği kullanırlar. Isı pompası tükettiği her birim elektrikten birkaç birim termal enerji ürettiğinden, ısıtma maliyetlerinizi büyük ölçüde azaltabilir ve aynı zamanda iklimin korunmasına önemli bir katkı sağlayabilirsiniz. Çünkü kullandığınız enerji büyük ölçüde yenilenebilir kaynaklardan (güneş ve ortam ısısından) gelir.

Isıtma çubuğu ve tampon depolamanın kullanımı

Diğer bir seçenek ise bir tampon tankıyla birlikte bir ısıtma elemanının kullanılmasıdır. Isıtma elemanı tampon depoya yerleştirilir ve fotovoltaik sisteminiz tarafından üretilen elektriği tampon depoda depolanan ısıya dönüştürür. Bu ısı daha sonra gerektiğinde, örneğin evi ısıtmak veya sıcak su hazırlamak için kullanılabilir. Bu yine ısı pompasıyla karşılaştırıldığında çok verimli değildir ancak yine de fotovoltaik sisteminiz tarafından üretilen enerjiyi kullanmanın ucuz bir yolunu sunar, özellikle de PV depolama tamamen şarj olduğunda ve güneş enerjisi hala üretildiğinde.

Daldırma ısıtıcı temel olarak büyük bir daldırma ısıtıcıya benzer. Çay veya bir fincan çorba için suyu ısıtmak üzere bir bardak suya batırdığınız bu küçük cihazlara kamp veya otel odalarından aşina olabilirsiniz. Fotovoltaik sisteminizle (PV sistemi) bağlantılı bir ısıtma elemanı tamamen aynı şekilde, yalnızca daha büyük ölçekte çalışır. Çatınızdaki PV sistemi güneş açtığı anda elektrik üretir. Bu elektriği evdeki her şey için kullanabilirsiniz; örneğin elektrikli aletleri çalıştırmak, elektrikli arabaları şarj etmek ve hatta ısınmak için.

Bir ısıtma elemanı, sıcak su üretmek için güneş enerjisini kullanmanın basit ve uygun maliyetli bir yolunu sunar. Isıtma elemanı, örneğin endüstriyel veya içme suyu için bir tampon tankı gibi bir su depolama tankına yerleştirilir ve PV sistemine bağlanır. Güneş parladığında ve yeterli elektrik üretildiğinde, ısıtma elemanı devreye girerek depolama tankındaki suyu ısıtır.

Tampon depolama ile kullanım sıcak suyu depolama arasındaki fark nedir?

Tampon tankı ve kullanım sıcak suyu deposu, ısıtma sistemlerinde kullanılan depolama sistemleridir. Ancak bunların farklı işlevleri vardır ve farklı şekillerde kullanılırlar.

Tampon depolama, bir ısıtma sistemi tarafından üretilen ısının depolanması ve ihtiyaç duyulduğunda sağlanması için kullanılan bir ısı depolama cihazıdır. Isıtma sistemi tarafından ısıtılan su ile doldurulur. Tampon depodaki sıcak su daha sonra binayı ısıtmak için kullanılabilir. Bir tampon depolama genellikle sürekli olarak ısı üretemeyen veya ısı üretimi, güneş enerjisi termal veya pelet ısıtma sistemleri gibi ısı gereksinimini tam olarak karşılamayan ısıtma sistemleriyle birlikte kullanılır.

Genellikle sıcak su deposu olarak da adlandırılan evsel su deposu, özellikle ev kullanımı için, yani duş almak, banyo yapmak, yemek pişirmek ve bulaşık yıkamak için sıcak su sağlamak için kullanılır. Sıcak su depolama tankındaki su da ısıtma sistemi tarafından ısıtılır ve ihtiyaç duyulduğunda kullanıma sunulur.

Temel olarak evsel su deposu, evdeki sıcak su temini ihtiyaçlarına göre özel olarak tasarlanmış özel bir tür tampon tankıdır. Her iki depolama türü de ısıtma sisteminin verimliliğini artırmaya ve enerji tüketimini optimize etmeye yardımcı olur.

Kışın güneş enerjisi verimini artırın

Her ne kadar kış günleri daha kısa olsa ve güneş gökyüzünde o kadar yüksek olmasa da bu dönemde güneş verimini artırmanın mutlaka yolları vardır. Öncelikle, güneş enerjisi sistemlerinin kış performansını artırmaya yönelik sıkça bahsedilen, ne yazık ki düşündüğünüz kadar işe yaramayan bir yöntemden bahsetmek istiyoruz.

PV depolama neden kış sorununa çözüm değil?

İlk bakışta mantıklı görünüyor: Eğer yazın fazla güneş enerjisini depolayabilseydik, kışın da kullanabilirdik, değil mi? Ne yazık ki mevcut güneş depolama sistemleri buna uygun değil.

Bunun bir nedeni, güneş enerjisi depolama sistemlerinin depolama kapasitesinin genellikle günlük ihtiyaçlara göre ayarlanmasıdır . Bu, bunların bir günlük fazla güneş enerjisini depolayabilecek ve daha sonra geceleri kullanılabilir hale getirebilecek şekilde boyutlandırıldığı anlamına gelir. Ancak kışı atlatmak için gerekli olduğu gibi birkaç ay boyunca enerji depolayacak şekilde tasarlanmamışlardır.

Diğer bir neden ise enerji depolamanın her zaman kayıplara yol açmasıdır. Enerji ne kadar uzun süre depolanırsa, bu kayıplar da o kadar büyük olur. Bu da yazın depolanan enerjinin bir kısmının kışın kaybolacağı anlamına geliyor.

Verimi artırmak için başka hangi stratejiler var?

Ancak kışın güneş verimini artırmak için kullanabileceğiniz başka stratejiler de var. İşte bunlardan ikisi:

  1. Özel modüller: Bazı güneş pili üreticileri, özellikle düşük aydınlatma koşullarına uygun özel modüller sunmaktadır. Bu modüller, genellikle kışın meydana gelen dağınık ışıkta bile iyi bir verimlilik elde edebilir.
  2. Daha büyük sistem boyutlandırma: Diğer bir seçenek de güneş sisteminizi büyütmektir. Bu, yaz aylarında ihtiyaç duyacağınızdan daha fazla güneş paneli kurmak anlamına gelir. Bu sayede modüllerin daha az elektrik ürettiği kış aylarında bile yeterli enerji üretebilirsiniz.
  3. Modüllerin kurulum açısı: Modüller daha dik bir açıyla kurulursa, kışın olduğu gibi güneş ufukta alçaktayken yüzde birkaç daha fazla güç üretilebilir. Aynı zamanda yaz aylarında verim elbette biraz daha düşüktür. Güneş enerjisi kurulumcunuz sizin için farkı hesaplayabilir ve olası optimizasyonları gösterebilir.

Bu stratejiler kışın güneş enerjisi veriminin artmasına yardımcı olabilir. Hangisinin sizin için en iyisi olduğu, mevcut çatı alanı ve bütçeniz gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Bir fotovoltaik uzmanı size kapsamlı tavsiyelerde bulunabilir.

Fotovoltaik ve güneş termal enerjisi: Isıtma için mantıklı bir kombinasyon mu?

Güneş termal enerjisi fotovoltaiklere çok ilginç bir katkı olabilir. Neden? Güneş termal enerjisi, güneş enerjisini doğrudan ısıya dönüştürür. Bu, ısıtma veya kullanım suyunu ısıtmak için kullanılabilir. Fotovoltaikler ise güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür.

Fotovoltaik ve güneş termal enerjisinin birleşimi, enerji ihtiyaçlarınızı kendi kaynaklarınızdan daha iyi karşılamanıza yardımcı olabilir. Örneğin fotovoltaik sistem yazın klima sistemlerini çalıştıracak elektriği sağlarken, güneş enerjisi termal sistemi de duş için sıcak su sağlıyor. Kışın, güneş enerjisi termal enerji ısıtmayı desteklemek için kullanılabilirken, fotovoltaik sistem aydınlatma ve elektrikli cihazlar için elektrik sağlıyor.

Fotovoltaik ve güneş termal enerjisinin kombinasyonu pratikte nasıl çalışır?

Pratikte, fotovoltaikleri ve güneş termal enerjisini birleştirmek, çatınıza iki tür güneş paneli kurmak anlamına gelir: güneş ışığını elektriğe dönüştüren fotovoltaik paneller ve güneş ışığını ısıya dönüştüren güneş termal panelleri. Güneş enerjisi termal modülleri genellikle ısıtılmış suyun depolandığı bir ısı depolama tankına bağlanır.

Örneğin sabah duş almak istediğinizde su, güneş enerjisi panelleri ile ısıtılan depolama tankından çekilmektedir. Fotovoltaik modüller aynı zamanda ekmek kızartma makineniz, su ısıtıcınız veya diğer elektrikli cihazlarınız için kullanabileceğiniz elektriği de üretir.

Önemli: Her iki modül türü için de çatınızda yeterli alana ihtiyacınız vardır. Kurulum ve bakım da saf fotovoltaik veya güneş enerjisi termal sistemine göre biraz daha karmaşıktır. Bu nedenle önceden bilgi sahibi olmak ve dikkatli bir maliyet-fayda analizi yapmak önemlidir.

Özet ve görünüm: Fotovoltaik ısıtmanın geleceği

Fotovoltaik ve ısıtma konusunu kapsamlı bir şekilde ele aldık. Gelecek için büyük potansiyele sahip, heyecan verici bir alandır. Hatırlanması gereken önemli noktalar şunlardır:

  1. Fotovoltaik sistem, elektrik tüketiminizi azaltmanıza ve enerji maliyetlerinizi azaltmanıza yardımcı olabilir.
  2. Güneş enerjisiyle ısıtma, enerji geçişine katkıda bulunan sürdürülebilir bir alternatiftir.
  3. Fotovoltaikleri ve ısıtmayı birleştirmenin farklı yolları vardır; en verimli olanı ısı pompasıdır.
  4. Maliyet etkinliğini sağlamak için kapsamlı bir maliyet-fayda analizi şarttır.

Yakın gelecekte fotovoltaik teknolojisinin daha verimli ve uygun maliyetli hale gelmesi bekleniyor. Ayrıca güneş enerjisi depolamaya yönelik yenilikçi çözümlerin daha da geliştirilmesini bekliyoruz. Fotovoltaik ısıtma sistemleri de daha verimli ve pratik hale getirilmek üzere daha da optimize edilmektedir. Ayrıca, hükümet finansman programlarının ve yasal düzenlemelerin, fotovoltaiklerle ısıtmayla ilgilenen herkes için mükemmel fırsatlar sunan yenilenebilir enerjileri desteklemeye yönelik olmaya devam edeceği de varsayılabilir

Haneler 2022’de güneş enerjisi + ısı pompaları ile enerji faturalarında 3.700 €’ya kadar tasarruf

Solar PV: İlk örnek olay incelememiz, Almanya, İspanya ve İtalya’da elektrik üretmek için yalnızca solar PV ve ısıtma için bir gaz kazanı kullanan bir hanedir. 2022’de, her üç ülkede de bu haneler, 7-8 kW’lık bir PV sistemiyle yıllık 1.000 Avro’nun üzerinde tasarruf elde etti. Almanya ve İspanya’da güneş enerjisi kullanan haneler sırasıyla ortalama 1.263 Avro ve 1.352 Avro tasarruf etti. İtalya’da yıllık tasarruflar en yüksek seviye, 2.935 EUR veya %64’e kadar. Burada elektrik fiyatları 2022’de Almanya ve İspanya’dan daha yüksek olurken, diğer iki ülkedeki sabit ödemelere göre piyasa fiyatı değerinden şebekeye giriş fiyatı üzerinden ücretlendirildi. Genel olarak, güneş enerjisiyle çalışan haneler, ürettikleri fazla güneş enerjisi PV elektriği için ödeme alırken, 2022’de büyük enerji maliyetlerinden (şebekeden elektrik ve ısıtma için gaz) kaçındı. Örneğin, bu, İtalya’da %64’e varan tasarruflarla sonuçlandı.

Isı pompaları: 2021’de başlayan enerji fiyatlarındaki hızlı artış, elektrik bazlı ısı talebini artırdı. Bu amaçla kullanılan temel teknoloji olan ısı pompaları, 2022’de Avrupa’da yaklaşık %38’lik bir pazar büyümesi yaşadı. Geçen yıl yaklaşık 20 milyon ısı pompası kuruldu.7 AB, Rus gazına olan bağımlılığını azaltmak için hızla hareket ederken, birkaç AB Üye Devletleri artık ısı pompalarının solar PV’den bağımsız olarak kurulmasına yönelik hedeflere ve destek programlarına sahiptir. Bu nedenle modelimiz, 2022’de enerji fiyatlarının zirve yaptığı dönemlerde ayrı bir teknoloji olarak ısı pompası tasarruflarını da inceliyor. Almanya’da modellenen hane, 1.884 Avro ile en yüksek tasarrufu gösterdi. Tipik bir İspanyol hanesi yaklaşık 958 Euro tasarruf ederken, İtalyan evleri 506 Euro ile en düşük tasarrufa sahip oldu. Sebepler açık: Almanya’da ısıtma talebi İtalya ve İspanya’dan çok daha yüksekken, 2022’de üç ülke arasında en yüksek elektrik fiyatları İtalya’ya yüklendi ve bu da daha düşük tasarruf sağladı. Göreceli olarak, tek başına bir ısı pompası hane halkının elektrik faturalarında Almanya’da %32’ye, İspanya’da %28’e ve İtalya’da %11’e kadar tasarruf etmesine yardımcı oldu. Isı pompası ısıtma için gaz talebini azalttığı, ancak elektrik tüketiminde artışa yol açtığı için, tek başına ısı pompaları ile elde edilen tasarruf, solar PV ile sağlanan tasarruftan daha azdır.

Solar PV ve ısı pompaları: Solar PV ve ısı pompası kombinasyonu, 2022’deki enerji krizleri sırasında 3 ülkenin tamamında haneler için en yüksek yıllık tasarrufu sağladı. Solar PV, ısı pompasının ihtiyaç duyduğu elektriği üreterek her iki hanenin de ihtiyacını karşılar. enerji faturaları ve güç ve ısı ihtiyaçlarının karbondan arındırılması. En önemlisi, bir ısı pompasının yanına bir tampon depolama tankının kurulması, güneş enerjisi PV ve ısı pompalarının etkin kombinasyonu ve bu teknolojilerin ekonomik potansiyelinden gerçekten yararlanmak için anahtardır. Çalışmada, ortalama tampon depolama boyutlarının 400 (İtalya ve İspanya) ila 800 litre (Almanya) olduğunu varsaydık. Bu şekilde, ılık su depolanabilir ve daha sonra kullanılabilir, evin öz tüketimini en üst düzeye çıkarır. Ancak, tasarruflar ülkenin ulusal çerçevesine göre değişiklik gösterebilir. 2022’de tipik bir İtalyan güneş enerjisi ve ısı pompasıyla çalışan ev, İtalyan elektrik fiyatları nedeniyle enerji faturalarında en fazla tasarruf sağlayan kişi oldu 3.766 EUR. Bunu 3.614 Euro ile Alman hanehalkı tasarrufları, ardından 2.831 Euro ile İspanyol hane tasarrufları takip ediyor. İspanya’da azalan tasarruflar, İber piyasasının toptan elektrik fiyatlarını düşürmek için aldığı önlemleri yansıtıyor. Mayıs 2022’de İspanya, fosil yakıtla çalışan elektrik santrallerinin üretim maliyetini ve etkili bir şekilde elektrik fiyatlarını düşürmek için 6,3 milyar Euro’luk bir planı kabul etti. Buna ek olarak, İspanya’daki hanelerin ısıtma ihtiyaçları genellikle Almanya’dakilerle aynı değildir. 2022’de Solar PV ve ısı pompaları, elektriğini tamamen şebekeden sağlayan ve ısıtmayı bir gaz kazanından sağlayan orta ölçekli ev vaka çalışmamıza kıyasla, sahiplerinin enerji faturasını % 84’e kadar düşürmeye yardımcı oldu.

 

 

Fronius Symo Advanced

Fronius Symo Advanced sadece milyonlarca kez kendini kanıtlamış olan esnekliğiyle değil, aynı zamanda yeni donanımıyla da öne çıkmaktadır. Güvenlik konusunda
dikkat çeken özelliklerden biri, entegre Fronius Arc Guard teknolojisidir. Fronius Symo Advanced bu sayede en yüksek standartları bile aşmakta ve her boyutta ticari fotovoltaik tesis için geleceğe uyumlu ve güvenilir bir seçim haline gelmektedir. Fronius Symo Advanced. Designed to rely on.

Fronius Symo Advanced Fronius’un SnapINverter portföyünde yeni bir sayfa açıyor. Milyonlarca kez kanıtlanmış performans, yeni güvenlik teknolojisiyle buluşuyor. Böylelikle Fronius Symo Advanced hem tesisatçılar hem de müşteriler için hiç olmadığı kadar geleceğe uyumlu bir seçim haline geliyor.

01. Daha fazla güvenlik dahil

Algıla, müdahale et, öğren: Yeni Fronius Arc Guard teknolojisi tam olarak bu prensip uyarınca tehlikeli arklara karşı koruma sağlıyor. Fronius tarafından geliştirilen algoritma, arkları güvenli bir şekilde algılıyor ve henüz bir yangın oluşmadan fotovoltaik tesisi kapatıyor. Fronius Arc Guard, ark algılamasını daha da hassas hale getirmek ve sistem korumasını optimize etmek için üretici tarafından sürekli geliştirilmektedir.

02. Sınırsız özgürlük

Karmaşık çatılar için kolay planlama: SuperFlex Design sayesinde bu mümkün. Solar paneller, Fronius Symo Advanced geniş bir giriş gerilim aralığını ve oldukça yüksek fotovoltaik modül akımlarını kapsadığı için son derece esnekçe ayarlanıp anahtarlanabilmektedir.

03. Fabrika çıkışlı optimum performans

Fronius Symo Advanced, solar paneller kısmen gölgede olsa bile Dynamic Peak Manager sayesinde maksimum verime ulaşmaktadır. Yazılım temelindeki akıllı gölgeleme yönetimi fabrika çıkışlı olarak kuruludur ve ilave bir bileşen gerektirmez.

 

Isı pompası için tampon (akümülasyon) tankı

Fazla ısıyı emmek ve gerektiğinde ısıtma sistemine geri vermek için bir ısı pompası tampon tankı kullanılır. Bu şekilde, bir ısı pompası gerekenden daha az ısı sağlayabilir. Bir tampon depolamanın nasıl çalıştığı çok basittir: ısı pompası ısı sağlar. Ancak bu ısıyı doğrudan ısıtma devresine vermek yerine bir ısı eşanjörü kullanarak tampon depolama tankına aktarır. İçindeki su ısınır ve emdiği ısıyı depolar . Beslenecek radyatörler ve sıcak su hazırlığı daha sonra ısılarını tampon tankından çeker, bu ısı pompası çalışmadığında da mümkündür.

Isı pompası neden bir tampon tankına ihtiyaç duyar?

Prensipte bir ısı pompası tampon tankı olmadan da çalıştırılabilir. Ancak, enerji tedarikçilerinin kapalı olduğu zamanlarda ısıtmanın soğuk kalacağı gerçeğini hesaba katmanız gerekir. Çünkü bu zamanlarda ucuz ısı pompası elektriği mevcut değil çünkü önce diğer tüketicilerin elektrik tedarikçilerinin temin edilmesi gerekiyor. Bir tampon tankı ile bu kapalı kalma sürelerini kolayca aşabilirsiniz .

Ek olarak, bir depolama tankı, ısı pompanızın özellikle enerji verimli ve dolayısıyla maliyet tasarrufu sağlayan bir şekilde çalışmasını destekler. çalışmanın yolu bu Havadan suya ısı pompaları Bir tampon depolama tankına sahip olanlar özellikle verimlidir, çünkü gün boyunca giriş havasının daha yüksek hava sıcaklığından daha iyi faydalanabilirler.

Bununla birlikte, doğru tampon tankını seçerken, boyutunun gerçek ısı gereksinimine göre uyarlanması gerektiğine dikkat etmek önemlidir. Çok büyük bir depolama tankı, ısıtma devresinin ihtiyaç duyduğundan daha fazla ısı emer. Ancak depolama tankının iyi ısı yalıtımına rağmen kullanılmayan ısı zamanla kaybolabilir. Uygun boyutta bir tampon depolama tankı, bu tür ısı kayıplarını minimuma indirir.