一個典型的基于熱虹吸管技術的太陽能熱水系統僅僅在晴天的時候工作。然而,在雨季和陰天,利用其它方式加熱是必要的,主要是用電加熱。另外,當臨時需要很多熱水的時候,除非使用電加熱輔助,否則太陽能儲熱水箱將會限制第二天的使用容量。為了提高熱水的可用性,印度的太陽能熱水器制造商Emmvee太陽能開發了一種混合系統,名叫Solarizer Elite,將太陽能系統和熱泵組合在一起。它適用于需求熱水來供應多種應用的大型房屋。Emmvee已經在現場試驗中安裝了大約十個系統。
水箱水通過太陽能集熱器或者空氣源-水源熱泵來進行加熱。一個電動控制器來自動控制使用何種能源(太陽能或熱泵)。系統還可以使用計量裝置來測量電力消耗。這個系統是專門為新建建筑和改造建筑設計的。每天可用500公升到3000公升水。熱泵的電力輸出功率在1.3kW到9kW之間。
Solarizer Elite熱水系統在水箱中有兩個換熱盤管,都涂有搪瓷。其中一個連接集熱器,另一個連接熱泵。盤管使用乙二醇作為傳熱流體。太陽能回路系統使用獨立泵進行控制,以保證將最多的太陽能熱量用于加熱水,同時,輔助熱源自動開啟,確保水箱中全天有熱水。
在晴天混合系統僅需要電熱水器十分之一的能源
Emmvee為一個典型的每天可以供應高達750公升熱水的容量500公升的混合系統做電力和成本節約計算。計算的基礎是使用電熱水器來提供750公升的熱水,而不用太陽能和熱泵。通常,該系統每100公升熱水需要消耗4kWh,這意味著標準的電力需求是每天需要30kWh。
第一步是在晴天時,對500公升的太陽能系統進行節省計算。該系統可節省20kWh的用電(5次,每次4kWh)。
每天另外需要的250公升的熱水,當只用電加熱時,會消耗10kWh的電量。用空氣源-水源熱泵可以減少電量消耗到僅僅3.5kWh。
因此,計算的節省量—太陽能的20kWh和熱泵的6.5kWh—混合系統每天帶來的能量消耗下降到10%,每天3.5kWh。
電價為7盧比/kWh(0.1歐元/kWh),這意味著每天可以節約185.5盧比(2.65歐元)。假設每年工作300天,總計將達到55,650盧比(750歐元),這是對房主比較有吸引力的選擇。
文章由印度的太陽能光熱專家Jaideep Malaviya撰寫。