推陈出新！光伏供电的离网空调在建筑中的应用
发布日期：2023/7/31
（系统的方案）
英国研究团队开发了一种完全由太阳能加储能供电的离网空调系统。他们发现，通过两块400 W太阳能电池板充电的两块130 Ah电池能够在夜间支持该系统的运行。该系统被设计为在建筑应用中提供空调服务，并具有巨大的潜力为发展中国家的低收入家庭提供节能解决方案。
该系统使用低全球变暖潜势制冷剂，并包括太阳能电池板、铅酸电池和蒸汽压缩循环单元。
科学家们进行了模拟实验，并在阿联酋阿布扎比的炎热环境下进行了性能测试。研究结果显示，该系统在降温过程中能够提高性能，并且使用R290制冷剂的单元功率需求较低，两个电池充电能够支持系统运行七个小时。研究团队得出结论，这个系统在实际应用中是可行的。
技术可行性的调查
一个英国研究小组对完全由太阳能加储能供电的空调装置进行了技术可行性调查，并发现两块130 Ah的电池由两块400 W太阳能电池板充电，能够在夜间支持该系统的运行。来自英国阿尔斯特大学的研究人员开发了一种完全由离网太阳能和电池储能供电的迷你分体空调床单元。
在发表于《Cleaner Energy Systems》的论文《用于住宅建筑的太阳能离网空调系统及天然制冷剂的理论与实验评估》中表示，通过在夜间对天篷进行冷却，该系统提供了比传统分体空调更节能的替代方案。
（太阳能加储能供电的空调装置）
设计与构成
该系统设计旨在采用低全球变暖潜势（GWP）制冷剂，包括两块400 W太阳能电池板、两块130 Ah的铅酸电池和一个蒸气压缩循环（VCC）单元。外部单元包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和两块电池并联连接的充电控制器和逆变器。内部单元包括蒸发器、外部管道和室内天篷。研究小组解释说：“内部组件包括天篷、供应和排风柔性管道以及空调机组。”
（系统布局示意图和典型卧室的3D视图）
实验评估与运行
研究假设该系统在阿联酋阿布扎比运行，并在不同的冷凝温度下进行了模拟。科学家表示，由太阳能电池板充电的电池能够在夜间支持空调装置的运行。假设该系统在夏季运行，操作温度在35°C到40°C之间，相对湿度在50%到60%之间。科学家们确定了具有低全球变暖潜势（GWP）的制冷剂R600a和R290作为取代常用的R134a和R410A的最佳候选。
他们解释说：“与R134a相比，R290的实验性性能系数（COP）提高了2.42％，输入功率减少了2.31％，效能增加了2.37％。”他们指出COP在温差减小时对所有候选项的值最大。“减小蒸发器和冷凝器之间的温差可以提高系统的性能。”
可持续性优势
使用R290制冷剂的离网空调系统具有节能和可持续性优势。其功率需求不到传统空调的三分之一，减少能源消耗。通过两个130 Ah电池充电，系统能连续运行七小时，不受电网供电限制。该系统可为建筑提供节能解决方案，并为低收入家庭提供可持续能源选择。然而，需进一步应用和技术改进以确保稳定性和可靠性。
来源： BIPV在线
