Добавление источника энергии из органического вещества к солнечной энергетической установке может обеспечить 100% обогрев одноэтажного дома в самые холодные месяцы года и помочь окружающей среде. В теплые месяцы система может генерировать излишки электроэнергии, которые можно продавать обратно в сеть.
В « Журнале возобновляемых и устойчивых источников энергии » исследователи из Китая и США описывают компьютерную имитационную модель, решающую проблему присущей солнечной энергии прерывистости путем добавления биомассы в качестве еще одного возобновляемого источника энергии для продвижения надежного и доступного решения по отоплению при одновременном снижении выбросов углерода. выбросы диоксида.
«Мы демонстрируем, как эта гибридная система обеспечивает более чистое и энергоэффективное решение для отопления, чем ископаемое топливо в домах на одну семью», — сказал соавтор Гаоян Хоу. «Система была бы удобна в сельских общинах, где фермы имеют большое количество биомассы в виде сельскохозяйственных отходов, которые можно комбинировать с солнечной энергией, чтобы сократить разрыв в электричестве между городом и деревней и помочь окружающей среде».
Предлагаемая гибридная система солнечной энергии и биомассы основана на распределенной технологии с несколькими поколениями, которая объединяет фотоэлектрические и тепловые (PV/T) источники энергии и источники энергии из биомассы.
Биомасса производится из возобновляемых органических материалов, таких как кукурузная шелуха, скорлупа орехов, древесная масса, пищевые отходы и отходы животного происхождения. Система PV/T, состоящая из фотоэлектрических панелей и тепловых коллекторов, представляет собой новую технологию , которая преобразует солнечную энергию как в тепло, так и в электричество с более высокой эффективностью преобразования энергии.
Исследования появляющихся децентрализованных гибридных систем были сосредоточены на микрорайонах и коммерческих тепличных хозяйствах. Исследователи оценили свою систему на основе потребностей в отоплении одноэтажного коттеджа с ноября по март на северо-западе Китая, где температура зимой может опускаться ниже минус 20 градусов по Цельсию (минус 4 градуса по Фаренгейту).
Из общей подводимой энергии коллектор PV/T произвел 52% электрической энергии и уловил 8% доступной тепловой энергии. Оставшиеся 40% электроэнергии, необходимой для обогрева дома, вырабатываются из биомассы.
«В течение всего отопительного сезона солнечная энергия преобладает в энергоснабжении, а производство энергии из биомассы включается, когда это необходимо для восполнения дефицита энергии», — сказал соавтор Лэй Сюй.
Они создали свою имитационную модель в TRNSYS (сокращение от Transient System Simulation Tool), модульном программном обеспечении для тепловых систем, используемом для оценки производительности тепловых и электрических систем возобновляемых источников энергии.
Их моделирование гибридной системы состояло из фотоэлектрического коллектора, теплового насоса, накопительного бака с погружным змеевиковым теплообменником, отклонителей потока и резервного электрического котла, среди других компонентов.
Исследователи разрабатывают модель системы солнечной биомассы для удовлетворения потребностей в отоплении и охлаждении небольшого коммерческого здания и, в случае успеха, планируют разработать прототип для экспериментальных испытаний.
Теги: Солнце, энергия
