Comparação
De um modo geral a utilização deste sistema integrado é uma forma eficiente de aproveitar o calor produzido pelos painéis térmicos no período de inverno, algo que normalmente não seria aproveitado porque a sua temperatura é muito baixa.
Sistemas de produção separados
Em comparação com a utilização apenas da bomba de calor, é possível reduzir a quantidade de energia eléctrica consumida pela máquina durante a evolução climática do Inverno para a Primavera e, finalmente, utilizar apenas painéis solares térmicos para produzir toda a necessidade de calor necessária (apenas no caso de máquina de expansão indireta), economizando assim em custos variáveis.
Em comparação com um sistema apenas com painéis térmicos, é possível fornecer a maior parte do aquecimento necessário no inverno utilizando uma fonte de energia não fóssil.
Bombas de calor tradicionais
Em comparação com as bombas de calor geotérmicas, a principal vantagem é que não é necessária a instalação de um campo de tubagem no solo, o que resulta num menor custo de investimento (a perfuração representa cerca de 50% do custo de um sistema de bomba de calor geotérmica) e em maior flexibilidade de instalação da máquina, mesmo em áreas onde o espaço disponível é limitado. Além disso, não existem riscos relacionados com um possível empobrecimento térmico do solo.
Tal como acontece com as bombas de calor aerotérmicas, o desempenho das bombas de calor assistidas por energia solar é afetado pelas condições atmosféricas, embora este efeito seja menos significativo. O desempenho da bomba de calor assistida por energia solar é geralmente afetado pela variação da intensidade da radiação solar, e não pela oscilação da temperatura do ar. Isso produz um maior SCOP (COP Sazonal). Além disso, a temperatura de evaporação do fluido de trabalho é mais elevada do que nas bombas de calor de fonte de ar, pelo que, em geral, o coeficiente de desempenho é significativamente mais elevado.
Condições de baixa temperatura
Em geral, uma bomba de calor pode evaporar a temperaturas inferiores à temperatura ambiente. Numa bomba de calor assistida por energia solar isto gera uma distribuição de temperatura dos painéis térmicos abaixo dessa temperatura. Nesta condição as perdas térmicas dos painéis para o ambiente tornam-se energia adicional disponível para a bomba de calor. Neste caso é possível que a eficiência térmica dos painéis solares seja superior a 100%.
Outra contribuição gratuita nestas condições de baixa temperatura está relacionada com a possibilidade de condensação de vapor de água na superfície dos painéis, o que fornece calor adicional ao fluido de transferência de calor (normalmente é uma pequena parte do calor total recolhido pela energia solar). painéis), que é igual ao calor latente de condensação.
Bomba de calor com fontes duplas de frio
A configuração simples da bomba de calor assistida por energia solar apenas como painéis solares como fonte de calor para o evaporador. Também pode existir uma configuração com fonte de calor adicional. O objetivo é ter mais vantagens na poupança de energia mas, por outro lado, a gestão e otimização do sistema tornam-se mais complexas.
A configuração geotérmico-solar permite reduzir o tamanho do campo de tubagens (e reduzir o investimento) e ter uma regeneração do solo durante o verão através do calor recolhido dos painéis térmicos.
A estrutura ar-solar permite um aporte térmico aceitável também em dias nublados, mantendo a compactação do sistema e a facilidade de instalação.
Desafios
Assim como nos aparelhos de ar condicionado comuns, uma das questões é manter a temperatura de evaporação elevada, principalmente quando a luz solar tem baixa potência e o fluxo de ar ambiente é baixo.
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Horário da postagem: 28 de setembro de 2022