Диджитал В Китае изобрели устройство, которое позволяет платить за электричество на 55% меньше
Гибридный тепловой насос сокращает расходы на электроэнергию на 55% и зависимость от энергосети на 75%. Устройство использует оптимизацию на основе ИИ, отопления и накопления энергии в аккумуляторах.
Тепловой насос, работающий от энергии солнца и ветра, был разработан группой ученых из Шэньянского университета Цзяньчжу и Шанхайского университета Цзяотун в Китае. Он повышает энергоэффективность жилых домов за счет интеграции накопления тепловой и электрической энергии, пишет interestingengineering.com.
Исследователи обнаружили, что оптимизированная гибридная система снизила приведенную стоимость энергии как минимум на 54,7% и повысила общую производительность на 4% по сравнению с базовыми системами. Коэффициент независимости системы, показатель зависимости от сети, снизился на 75%.
Прорыв в области тепловых насосов
По словам ученых, проект был основан на проекте энергосберегающего жилого дома (LERB) в Шэньяне, на северо-востоке Китая. Морозные зимы и жаркое лето в этом регионе создали идеальные условия для проверки энергоэффективности.
Відео дня
Двухэтажное здание площадью 334,8 квадратных метра имело около 130 квадратных метров кровли, подходящей для солнечных панелей. Часовая солнечная радиация на объекте колебалась от 0 до 0,3 киловатт-часов на квадратный метр (кВт⋅ч/м²) в течение года.
Исследователи интегрировали в систему фотоэлектрические модули мощностью 550 Вт и ветряные турбины мощностью 3 кВт. Система поддерживалась аккумулятором емкостью 40 кВт⋅ч и резервуаром для воды с фазопереходными материалами (PCM) для аккумулирования тепла. Она использовала два тепловых насоса: геотермальный тепловой насос (GSHP) и воздушный тепловой насос (ASHP), а также геотермальные теплообменники (GSE) для передачи тепла между системой и почвой.
GSHP забирал тепло из-под земли зимой и отдавал излишки тепла обратно в землю в теплые месяцы. ASHP, в свою очередь, дополнял систему при изменении условий окружающей среды.
Насос, обеспечивающий дома теплом
Для повышения эффективности команда внедрила двухэтапный процесс оптимизации. На первом этапе определили идеальную конфигурацию системы. На втором — система автоматически балансировала выработку возобновляемой энергии, потребление тепла и накопление энергии в аккумуляторных батареях в зависимости от сезона.
Оптимальная конфигурация ветро-фотоэлектрического теплового насоса включала солнечную энергию мощностью 13,12 кВт, две ветровые турбины, аккумуляторные батареи емкостью 25,46 кВт⋅ч, геотермальный тепловой насос мощностью 6,17 кВт и резервуар для воды площадью 2,76 квадратных метра.
Ранее мы писали о том, что во Франции круглосуточно подается бесплатная "синяя" энергия. Ученые из Парижского политехнического института совершили важный прорыв в области осмотической энергии, которую также называют "синей".
