Опалення та водопостачання Група іспанських вчених з Університету Кордови розробила фотоелектричні систему для гарячого водопостачання, яка, за їхніми словами, відрізняється мінімальними втратами, використовуючи близько 95 % згенерованої сонячними панелями енергії.
Система складається з 300-літрового резервуару для води з електричним теном, підключеного до масиву сонячних модулів потужністю 1,6 кВт за допомогою недорогого електронного експериментального пристрою перетворення.
«Це універсальна, стійка та економічна модель, яка знижує втрати енергії лише до 5 %», — пояснює глава дослідження Луїс Камара-Діас.
Нова установка оснащена системою відстеження точки максимальної потужності (MPPT), оскільки вона має працювати з максимальною продуктивністю.
«Без використання інверторів або батарей, які більш поширені в традиційних фотоелектричних установках, ми розробили недорогу електронну систему, здатну діяти як пристрій MPP T, – пояснили дослідники. – Підтримка фіксованої опорної напруги – це використовуваний метод відстеження MPPT».
Плата мікроконтролера підтримує опорну напругу на необхідних рівнях, а польовий транзистор метал-оксид-напівпровідник (MOSFET) проводить або відсікає струм залежно від напруги.
“Опорна напруга, що визначається системою управління, еквівалентна максимальному напрузі точки живлення, отриманому в результаті групування фотоелектричних модулів”, – кажуть вчені.
Пропонований підхід протестували на фотоелектричній системі, побудованій з п’яти сонячних модулів JinkoSolar JKM330PP з вихідною потужністю 330 Вт кожен. Електричний нагрівач для гарячої води має номінальну потужність 3 кВт. Панелі підключені послідовно для досягнення номінальної робочої напруги, близької до напруги електричної мережі.
Було встановлено, що система може нагрівати воду до температури вище 70 градусів за Цельсієм і покривати близько 85 % річного споживання гарячої води для побутових потреб домогосподарства з шести чоловік.
“Новизна цієї недорогої електронної системи полягає в тому, що можна перетворювати наявну фотоелектричну енергію в тепло незалежно від того, високий або низький рівень сонячної радіації “, – заявив Камара-Діас.
Нове рішення також включає систему рециркуляції води, що дозволяє вводити холодну воду в бак ГВП, а також моделювати споживання води та її оновлення всередині бака. Робота вчених була опублікована у статті журналу Sustainability.