Pentru a înțelege totul despre calculul performanței termice a colectoarelor PVT
Actualizat la 9 iulie 2020 | Tehnologia solară | 10
Este adesea dificil să se compare performanța termică a diferitelor colectoare PV/T, deoarece există multe ipoteze care influențează coeficienții a0 și a1. Încercăm să descompunem toate detaliile de mai jos, citind fericit !
Ce înseamnă coeficienții a0 și a1 (și a2)?
Coeficientul a0 (cunoscut și sub numele de η0_hem când viteza vântului este zero), se referă la energia de vârf a colectorului: este cantitatea de energie solară care este absorbită și transformată în energie termică utilă. Pentru un colector termic tradițional, a0 este de ordinul 80%, dar pentru un colector PV/T, deoarece o parte din energia absorbită este convertită în electricitate (PV), a0 este de ordinul 30-50%.
Trebuie remarcat faptul că înainte de 2014, majoritatea producătorilor PV/T și-au efectuat testele de certificare fără ca partea fotovoltaică să producă energie electrică. Performanța lor termică a fost astfel artificială ridicată (dar falsă, deoarece atunci când PV funcționează normal la punctul său maxim de funcționare - numit MPP - valoarea lui a0 pierde câteva%). Ca o reamintire, panourile DualSun au fost întotdeauna certificate ținând cont de producția fotovoltaică și, în plus, panoul DualSun Wave a fost primul panou din lume care a obținut noua certificare „hibridă”.
Coeficienții a1 și a2 sunt coeficienții pierderii de căldură: pe măsură ce temperatura crește, eficiența senzorului scade cu un factor de a1 și a2. Coeficientul a2 este un coeficient de ordinul 2, este de cele mai multe ori fixat la zero pentru senzorii PV/T. Acesta este motivul pentru care, în restul articolului, nu vom mai vorbi despre acest a2.
Parametrii pentru a determina a0 și a1
Pentru a calcula a0 și a1, următorii patru parametri au un impact asupra valorilor a0 și a1 (și sunt adesea cauza inconsecvenței în comparații).
1. Condiții ambientale: stare de echilibru versus cvasi-dinamică
Prima variabilă care are impact asupra coeficienților a0 și a1 este metoda utilizată pentru a impune condițiile ambientale:
A. Regim permanent: în condiții de echilibru, condițiile sunt stabile și neschimbate, testul se efectuează în general în interior. Coeficienții utilizați pentru analiza stării de echilibru sunt după cum urmează: η0, bu, b1, b2. Acești coeficienți sunt apoi utilizați pentru a determina a0 și a1.
B. Cvasi-dinamică: în cvasi-dinamică, suntem în stare naturală, cu soare și o temperatură exterioară, care sunt lăsate să varieze ușor, testul se efectuează în general în exterior. Coeficienții utilizați pentru o analiză cvasi-dinamică sunt după cum urmează: η0, Kb, Kd, b0, c1, c2, c3, c4, c5, c6. Acești coeficienți sunt apoi utilizați pentru a determina a0 și a1.
Metoda stării de echilibru a fost utilizată pe scară largă până de curând, deoarece a fost mai ușor de efectuat măsurători în interior, dar testul cvasi-dinamic este din ce în ce mai utilizat deoarece pentru PV/T, prezentarea software-ului de monitorizare a performanței termice ScenoCalc este disponibilă în prezent doar cu cvasi-dinamică coeficienți. Versiunea revizuită a standardului EN ISO 9806: 2017 va avea ca rezultat o actualizare a instrumentului ScenoCalc și nu va mai exista dificultăți în utilizarea rezultatelor celor două metode.
2. Suprafața senzorului: suprafața totală versus suprafața de deschidere
Coeficienții a0 și a1 sunt, de asemenea, determinați în funcție de suprafața senzorului, acesta este un alt parametru care poate varia:
A. Suprafața totală („suprafața brută”): aceasta este aria totală a senzorului
B. Zona de deschidere ("zona de deschidere"): aceasta este suprafața de schimb de căldură (în general mai mică decât suprafața totală a senzorului)